터널계측

1. 안전성 확인

∙ 설계시 가정 및 설계 제상수 검증

∙ 주변 지반거동 관찰로 안정성 판정

∙ 추가 보강 여부 결정

∙ 주지보재의 적정성 여부 판정

 

 

2. 계측의 분류

계측항목의 선정에 있어 시공관리를 위하여 실시하여야 할 계측을 일상계측, 지반조 건 및 주변여건을 고려하여 설계를 심도있게 보완하고 향후의 자료획득을 위해 실시 하는 계측을 정밀계측으로 분류한다. 다만, 정밀계측 중 토피가 얕을 경우와 주변 구 조물에 미치는 영향이 문제가 되는 터널에서는 지표침하 측정을 일상계측에서도 반드 시 실시하도록 한다.

2.1. 일상계측

∙ 터널내 막장면(굴진면) 관찰조사

∙ 내공변위 측정

∙ 천단침하 측정

∙ 록볼트 인발시험

2.2. 정밀계측

∙ 지표침하, 지중침하 측정

∙ 지중변위 측정

∙ 지중 수평변위 측정

∙ 록볼트 축력측정

∙숏크리트응력측정

∙지반진동측정

∙터널내탄성파속도측정

 

 

3. 터널구간계측기

계측항목	사용계기	계측장소	계측목적	계측구분
지표침하측정	침하측정핀과 측량장비	터널굴착영향권 지역지표면	ㆍ터널굴착으로인한지표면 침하상태및인접구조물영 향예측	정밀
내공변위측정	내공변위측정기	터널의내공	ㆍ막장부의진행에따른내공 변위를각지점별로측정, 안정성판단	일상
천단침하측정	Level,천단침하 측정자또는 내공변위측정기	터널의천단부	ㆍ막장부의진행에따른내공 변위를터널전단면과하부 인버트변화전체를연속적 인선형(plot)으로측정터널 전체의안전성판단	일상
록볼트 인발시험	CenterHole Jack &Pump, 변위측정기	록볼트 설치지점	ㆍ록볼트의인발내력 ㆍ정착효과및적정길이판단	일상
지중침하측정	MagneticProbe Extensometer	터널상부기층	ㆍ지표면으로부터터널위치 까지의지반거동심도별측 정	정밀
지중변위측정	Probe삽입식또는 진동현식침하센스	터널의 주변지반	ㆍ터널주변의이완영역측정 ㆍ안정성검토	정밀
록볼트 축력측정	기계식앵커혹은 진동현식록볼트	록볼트설치 지점	ㆍ록볼트내의응력 ㆍ록볼트의적정길이판단 ㆍ록볼트추가설치여부	정밀
숏크리트 응력측정	압력셀	터널굴착면과 숏크리트사이	ㆍ배면토압및부재응력측정 ㆍ지반응력및지보재평가	정밀
변형률/응력 측정	온도계내장형 변형율계	숏크리트의 내부	ㆍ배면토압측정 ㆍ숏크리트변형율및응력측 정 ㆍ수화열및양생과정수 축도	-
지중수평 변위측정	경사계 (Inclinometer)	인접구조물의 영향축선,터널 인버트에서 최소1D 깊이까지	ㆍ터널굴착으로인한 주변지형의횡적거동측정 ㆍ인접구조물영향예측	정밀
터널내 탄성파 측정과 지보공 비파괴시험	탄성파 측정기와 지보공 비파괴 시험기	발파막장부로부 터일정축선및 일정간격의 지점	ㆍ발파로 인한 터널 내 지반전반의 영향 범위측정 ㆍ절리층 등의 느슨한 영역계측과 지보공(숏크리트)의 시험	정밀
작업진동/소음 또는 발파진동 소음	진동/소음 측정기와 소음 음압측정용의 각각 별도의 마이크로폰	작업환경 영향권내의 우선순위에 따름	ㆍ환경영향을 고려한 제어 발파와 작업 중장비 동원조절을    통하여 작업장 인접 시설물의 위해방지 및 민원 사전관리	-
구조물 또는 숏크리트 균열	크랙 게이지 또는 진동현식 변형율계	크랙선 기준 좌ㆍ우 대칭점	ㆍ작업영향으로인한인근구조물의 균열및지보공의변형균열측정	-

 

 

 

4. 지반조건에 따른 계측항목 선정

지반조건	시공시문제가되는현상 (관찰, 계측의 대상 현상)	필요한 관찰ㆍ계측항목	경우에 따라 추가되는 계측항목
경암 지반	ㆍ균열등의붕괴면으로    부터 암괴, 암편의 이완	ㆍ터널내 막장면(굴진면) 관찰조사 ㆍ내공변위 측정 ㆍ천단침하 측정
연약지반 (팽창성지반 제외)	ㆍ암괴, 암편의 이완,    붕괴	ㆍ터널내 막장면(굴진면) 관찰조사 ㆍ내공변위 측정 ㆍ천단침하 측정	ㆍ지중변위측정 ㆍ록볼트 축력측정 ㆍ암석시료 시험 ㆍ지표침하 측정    (토피가 작은 경우)
팽창성지반 또는 편압이 작용하는 지반	ㆍ측벽의 압출 ㆍ지반팽창 ㆍ막장면 압출	ㆍ터널내 막장면(굴진면) 관찰조사 ㆍ내공변위 측정 ㆍ천단침하 측정 ㆍ지중변위 측정 ㆍ록볼트 축력측정 ㆍ숏크리트 응력측정 ㆍ작용하중 측정	ㆍ단면측정 ㆍ지보재 침하 측정 ㆍ지반팽창성 측정 ㆍ초기변위측정 ㆍ암석시료 시험 ㆍ라이닝 응력 측정
토사지반	ㆍ지반의 이완과 이에    따 른 지표침하 ㆍ막장부유출 ㆍ인접구조물에의 영향	ㆍ터널내 막장면(굴진면) 관찰조사 ㆍ내공변위 측정 ㆍ천단침하 측정 ㆍ지중변위 측정 ㆍ지표침하 측정	ㆍ지표(지반, 구조물) 관찰 조사 ㆍ지중변위 측정 (경사계) ㆍ록볼트 축력측정 ㆍ숏크리트 응력 측정 ㆍ작용하중 측정 ㆍ토질시료 시험

 

 

 

5. 계측간격 및 빈도의 표준

구분	계측항목	계측간격	배치	설치시기	측정빈도			비고
					0∼15일 (0∼7)	15∼30일 (8∼14)	30일 (15일)
일상 계측	터널내 (막장부) 관찰조사	전연장	전막장부	-	1회/일	1회/일	1회/일
	내공변위 측정	10∼30m	수평2 대각선4	막장부후방 1m	1∼2회/ 일	2회/주	1회/주
	천단침하 측정	10∼30m	1개소	막장부후방 1m	1∼2회/ 일	2회/주	1회/주
	록볼트 인발 측정	3개소/20m (1개/50본)	1단면 5본	정착효과발 생즉시	-	-	-
정밀 계측	지표 및 지중침하 측정	20∼50m (200∼500m	터널상부 3∼5개소	터널전방 (H+h1) 혹은 2D	1회/일	1회/주	1회/2주
	숏크리트 응력 측정	200∼500m	수평, 수직 방향 3∼5개	막장부후방 1 3m	1회/일	1회/주	1회/2주
	지중변위 측 정	200∼500m	3∼5개의 다른심도	막장부후방 1 3m	1∼2회/ 일	1회/주	1회/주
	록볼트 축력 측 정	200∼500m	3∼5개의 다른심도	막장부후방 1 3m	1∼2회/ 일	1회/주	1회/주
	지반시료 시 험	200∼500m	-	-	-	-	-
	갱내탄성파 속도측정	500m	측선장 100∼200	-	1회	1회	1회
	지중수평 변위측정	200∼500m	터널상부 양측	터널전방 15∼30m	1회/일	1회/주	1회/2주

 

 

 

6. 단계별 계측관리

주의레벨	관리기준
	변위속도*	변위량	상태
1 (주의단계)	ㆍ내공변위 속도가 5mm/일 이상	ㆍ설계예상치	ㆍ숏크리트에 부분적으로 균열이 발생한다. ㆍ지하수가 침투한다.
2 (경고단계)	ㆍ내공변위 속도가 막장부 근처에서 10mm/일 이상이고 후방에서 5mm/일 이상	ㆍ설계예상치 ×1.25	ㆍ숏크리트에 전체적으로 균열이 발생한다. ㆍ지하수가 침투한다.
3 (보강단계)	ㆍ변위가 가속	ㆍ설계예상치 ×1.5	ㆍ균열이나 지하수침투가 레벨 2의 경우를 초과한다

 

 

 

7. 터널계측 관리기준 단계별 대응체계

구 분	관리기준	계측관리	시공관리 및 대책
평상시	계측치≤1차 관리기준치	ㆍ일상계측및보고	ㆍ갱내 막장 및 지보관찰
주의레벨 1단계	1차 관리기준치 <계측치≤ 2차 관리기준치	ㆍ책임기술자에게 보고 ㆍ계측기기의 점검 및 재측정 ㆍ요인분석 ⇒ 막장관찰 결과비교	ㆍ작업주의 지시 ㆍ막장관찰의 강화 ㆍ대책공의 검토
주의레벨 2단계	2차 관리기준치 <계측치≤ 3차 관리기준치	ㆍ책임기술자에게 보고 ㆍ계측체제의 강화 ⇒ 측정빈도의 증가 ㆍ요인분석 ⇒ 막장관찰 결과비교 ㆍ관리기준치 적정성 검토 ㆍ해당구간의 측점추가	ㆍ현장상황의 점검 강화 ㆍ대책공의 실시 (지보패턴의 변경)(주) ⇒ 숏크리트 및 록볼트 증설 ⇒ 막장면 숏크리트 ⇒ 막장면 록볼트 ⇒ 상반폐합 (숏크리트 가인버트 설치 등)
주의레벨 3단계	3차 관리기준치 <계측치	ㆍ책임기술자에게 보고 ㆍ계측체제의 강화 ㆍ요인분석 ⇒ 막장관찰 결과비교 ㆍ관리기준치 적정성 검토 ㆍ해당구간의 측점 추가 ㆍ대책공 실시 후 확인	ㆍ작업중지 및 막장 후방의 점검 ㆍ대책공의 실시 ⇒ 숏크리트 및 록볼트 증설 ⇒ 막장면 숏크리트 ⇒ 막장면 록볼트 ⇒ 상반폐합 (숏크리트 가인버트 설치 등) ⇒ 지반보강 (주입 등)

1) 막장관찰 결과가 해당 지보패턴과 상이할 경우 막장관찰 결과에 준한 지보패턴으로 변경하여 시공관리를 하여야 한다.

2) 책임기술자는 현장대리인, 감독자 및 감리원 등을 말한다.

 

 

 

8. 건설장비의소음

건설장비명	소음레벨(단위: dB(A))			소음도달거리(m)
	음원에서10m	음원에서30m	음원에서50m	소음도달거리	평균
디젤해머	93∼112	90∼103		70∼150	105
드롭해머	97∼108	88∼98		70∼150	91
스팀해머	83∼86	90∼92
바이브로해머	84∼91	74∼80		40∼100	63
어스오거(엔진포함)	66∼72	58∼64	58(54∼64)	40	40
어스오거(引上)	70∼74	65∼73
어스드릴	68∼83	57∼76	70(55∼73)	40∼50	43
베노트시추기계	79∼85	66∼74
스크류드릴	73∼78	63∼66
콘크리트브레이커	80∼92	74∼80		40∼8	56
콘크리트펌프카(피스톤)	78∼81	72∼74
콘크리트펌프카(엔진)	73∼76	62∼67
폭파(콘크리트기둥)	98∼108	90∼97

 

 

 

9. 계측결과 판단사항

구분	계측항목	판단사항	계측 구분
계측	내공변위	변위량, 변위속도, 변위수렴상황 등 단면의 변형상태에 의해 ① 주변원지반의 안정성 ② 1차지보의 설계, 시공의 타당성 ③ 2차 라이닝의 타설시기 등 판단	일상
	천단침하	터널천단의 절대침하량을 감시하고 단면의 변형상태를 알며 터널 천단 의 안정성 판단	일상
	지중변위	터널주변의 느슨한 영역 변위량을 알고 록볼트의 길이 및 설계 시행의 타당성 판단	정밀
	록볼트 축력	록볼트 내의 응력을 알 수 있고 록볼트의 적정길이와 추가 설치에 대한 판단	정밀
	록볼트 인발시험	록볼트의인발내력에서 적정 정착방법, 적정 록볼트량 등 판단	일상
	라이닝 응력	1차라이닝의배면토압, 숏크리트 내 응력	정밀
	지표 및 지중 침하	터널 굴착에 의한 지표에의 영향과 침하 방지대책의 효과 판정, 터널에 작용하는 하중 범위의 추정	정밀
	강지보공 응력	강지보공 응력에 의해 지보공의 크기 및 필요성 판단 강지보공에 작용 하는 토압크기, 방향, 측압계수(K0) 추정	-
	암부풀음	인버트폐합콘크리트라이닝의 필요성 효과 판정	-

 

출처-국가철도공단KRC-12150