불연속면
-       원인 : 지반변동에 의한 압축 및 인장, 기상작용에 의한 퇴적 및 침식(풍화), 지열에 의한 가열팽창 및 냉각수축
-       종류 : 응력에 따른 절리(Joint), 퇴적면의 경계 층리(Bedding), 변형작용으로 층리를 따라 평행 또는 방사상으로 할렬되는 벽개(Cleavage), 변성암에서 생기는 편리(Schistosity)
-       형상 : 완전 분리되는 균열(Fissure), 이동한 흔적의 단층(Fault), 층리면 분리 성층, 단층면의 확장 파쇄대/구조선, 암반의 지각운동 소성유동의 습곡

암반 분류
-       강도 : 하지만 불연속면의 크기와 방향에 따라 강도 측정이 무의미해질 수 있음.
-       탄성계수
-       풍화정도
-       RQD (CSIR), Q system(NGI) (RQD-암반지지력 그래프, RQD-탄성계수 그래프, RQD-지보방법(No support-RB/SC-Rib support 그래프)
-       절리간격 : 3.0m solid, 1.0m Blocky/Seamy, 5cm Crushed

암반 하중 (터널)
-       Terzaghi (Arching Effect)

-       Rose 에 의해 수정된 암반하중 (Terzaghi Rock Load Classification)

RQD 에서 확장하여 터널/지중구조물 상단의 하중 고려방식 결정(터널폭/높이에 따름.). 그에 따른 지보형식을 고려.
Terzaghi 의 접근이 보수적인 것으로 판단하여 50% 가량 감소하여 접근

-       Lauffer 분류 : Active Span (Unsupported Rock) 과 자립시간 (Stand up Time)의 개념을 고려함.
-       RSR (단층, 종류, 방향, 절리빈도, 지하수) = 0.77 RMR + 12.4
-       RMR : 기본적으로 연암/경암의 절리 구분을 위함이고, 유동성/팽창성에 부적합
지보하중 P = (100-RMR)/RMR x rB = rHt
E = 2 x RMR -100 or 10(RMR-10)/40 (Gpa). 60이면 20 Gpa, 30이면 5 정도. (반보다 작은 값이다 정도)
-       점하중은 일압강도의 4% 정도로 보면 됨.
-       Q-system : 9lnQ + 44
-       De = B/ESR (ESR : 일시채굴 3~5, 영구채굴 1.6, 발전소 1.0, 지하철도 0.8)
무지보 굴진장 = 2(ESR) x Q^0.4
RB L = (2+0.15B) / ESR
E=25logQ (Gpa) (Q = 100 이면 50)
영구지보압력 Pproof = (2.0/Jr) x Q ^ (-1/3)

사전 조사로 정확도/중요도를 확보하기 어려우니,
굴착을 해 나가면서 지속적인 계측을 통해 역해석법으로 시공중 재검토를 하는 것이 중요.
암반 분류 -> 터널형상, 지보패턴, 굴착방법 결정.

국가 건설 기준 센터에 나온 내용을 요약

암반의 초기 응력
- 굴착 전 원지반이 가지고 있는 응력.

터널 굴착방법의 종류
- 전단면/수평/수직분할/선진도갱굴착
- 인력/기계/파쇄/발파
- 기계의 종류 :
무쉴드 : 로드헤더, 그리퍼
쉴드 : 개방형(그리퍼, 추진잭), 밀폐형(이수,토압,혼합)
연암 이하의 경우 지보가 필요한 경우, 밀폐형 필요.
(압으로 막장면을 유지하면서 굴착 필요.)
- 커터의 종류 : 디스크 커터, 커터비트(크롬몰디브덴강, 니켈크롬몰디브덴강+초경합금 용접), 카피커터

터널 구성 : 굴진면(막장면), 굴진구역, 굴착구역, 후방구역

터널 조사의 종류 : 입지환경조사(지형도, 항공사진, 인공위성사진, 주변환경, 지장물, 사토장), 지반조사(노선 선정을 위한 예비조사, 계획 후 설계/시공계획을 위한 본조사, 보완조사), 시공 중 보완조사(문제점 해결을 위함. Face mapping 과 연결)
- 본조사 : 지표지질조사, 지구물리탐사, 시추조사(NX 이중 코아배럴, 노선방향 50~200m, 바닥부계획심도+직경/2 깊이까지, 갱구부는 반드시 포함), 현장시험 (표준관입시험, 현장투수시험, 루전시험, 공내재하시험), 실내시험
- 설계정보 : 토사-통일분류법, 암반-압축강도, 탄성파속도, 변형계수, RQD, 불연속면(간격,상태,방향), 지하수 상태, 초기응력 상태
- RMR=9lnQ+44 or RMR=15logQ+50
- 이에 따라 터널크기, 굴착패턴, 지보패턴 결정.
- 계획의 종류 : 조사계획, 계측계획, 갱구부/작업구 계획, 방수형식계획, 환기계획, 방재설비계획


RQD : NX 규격 이상의 코어로 10cm

응답변위법 : 표층 지반의 전단 진동에 따른 변위를 지반 속에 위치한 터널에 입력하여 터널의 변형과 응력을 산정하는 내진설계방법. 지진 시 지층지반의 변위는 일반적으로 수평변위를 대상으로 함. 응답스펙트럼법, 유한요소 진동모델 법.

인버트 : 터널 단면의 바닥 부분을 통칭. 원형 터널의 경우 바닥부 90도 구간의 원호 부분, 마제형 및 난형 터널의 경우 터널 하반의 바닥 부분을 지칭. 인버트의 형상에 따라 곡선형 인버트와 직선형 인버트로 분류. 라이닝 유무에 따라 폐합형 콘크리트라이닝과 비폐합형 콘크리트라이닝으로 구분.

물리탐사 : 탄성파, 전기비저항, 중력, 자기, 전자, 방사능

환기방식 : 종류식 – 제트팬식, 수직갱 송배기식, 집중배기식, 횡류식

계측
- 지중침하 : 인접지반의 침하를 보기 위해 터널 천장을 기점으로 지표로 갈수록 각 지층의 침하량을 확인.
- 지표침하 : 터널 종단/횡단 방향으로 침하판을 설치하여 상대적 침하량 측정

라이닝에 대하여 특별판

1. 라이닝의 목적 : 굴착면 안정성, 사용자의 심리적 안정감, 차수, 철근 콘크리트 or SFRC, 지보재 부식 방지, 터널 부착물 지지공간 확보
2. 두께 : t = 0.19 C r^0.5. (C : 암석계수, 탄성파속도에 따름)
300mm 보통, 부분적 100~200mm, 단면 크기에 따라 다름.
3. 형식 : 측벽형, 인버트형 (폐합), 원형, 마제형
4. 시공 : Caster 가 부착된 Sliding Form 사용. SFRC (30kg of Steel fiber / m3), Joint 관리
필요에 따라 Geotextile 등 토목 섬유나, HDPE sheet 등 설치 (배수/비배수 터널). 수발공/배수측구 유지여부 결정 필요.
- 전권 : 전단면 일시시공 – 작거나 지반 양호
- 역권 : 상부 -> 하부
- 순권 : 하부 -> 상부 – 지반 불량. 측벽선진도갱
- 가권 : 선행복공. 이완영역 방지
5. Bench cut 의 경우 가 Invert 가 형성되기도 한다.