아래 말이 나왔길래 찾아서 올려봅니다 ㄲㄲ 지하철 2호선 구간의 유일한 난제 -_- 였던 터널구간 지하수압 문제입니다. 입과 색연필로 만든 노선 시공에 요것 빼고는 큰 문제점이 없었다는게 정말 천우신조임 -_- ▣ 지하철 2호선 터널의 양압(실패사례)   1. 공사개요 2. 터널현황 3. 지하철 터널의 특징 4. 지하철 터널의 복공의 설계 5. 터널 양압에 대한 당시의 의견 6. 터널양압 발생사례 ( - 방배터널 - ) 7. 원인분석 8. 조치사항 9. 강북구간 터널조치  10. 개통후 터널동향  11. 향후 개선사항 1. 공사개요   ο 연 장 : 48.8km (개착 30.2, 터널 4.6, 고가 11.0, 교량 3.0)     ο 정 차 장 : 46개소   ο 사 업 비 : 9,440억원   ο 사업기간 : 78.3.9 ~ 84.5.22   ※ 지하철 2호선 48.8km는 약 6년에 걸쳐 4단계로 부분 개통하고 5단게에서 전구간을 개통 영업을 하게 되었음.          2. 터널현황   ο 앞의 개요에서와 같이 지하철 2호선 48.8km중 터널은 전 연장의 약 10%인 4,6km가 터널 구간이며   ο 터널의 단면은 78.3월에 착공한 한양대역~잠실~낙성대역간의 4개터널(한양대부근 476m, 방배역부근 381m, 사당역부근 410m, 낙성대역부근 710m) 1,977m는   ο 복선의 대단면 터널이며   ο 80년 2월에 착공한 시청앞 ~ 신촌로타리간의 4개터널 (서대문고가차도구간 768m, 충정로구간 675m, 아현동고개구간 565m, 이대입구구간 477m) 2,585m는 단선병렬의 중단면 터널이다.     ο 터널의 단면적은 복선 대단면적은 80 ~ 90㎡, 단선병렬 중단면적은 40 ~ 45㎡정도였으며 폭원은 S.L에서 대단면은 9.0 ~ 10.5m, 중단면은 4.5 ~ 5.5m 이었음.          3. 지하철 터널의 특징   ο 일반적으로 터널은 양족 갱구부가 Open되어 있고 산의 중턱을 관통하는 것이나 지하철 터널은 갱구부가 완전 지하이므로 공사 완공후 환기, 지하수처리 조명등이 일반 산악터널과 다르게 처리하여야 하는 특징이 있다.   ο 본 보고서에는 양압에 대하여 거론하게 되므로 지하수처리에 대하여 살펴보면 일반 산악터널에서는 터널 완공후 누수방지를 위해 용수 개소에는 유도관을 양쪽 측구로 유도하여 갱구부로 자연유하시킬 수 있어 지하수처리는 제약을 받지 않으나     ο 지하철 터널의 경우 터널 갱구부는 시공과정에서는 갱구라고 하나 공사 완공후에는 갱구의 개념이 없이 완전폐합되어 지하수의 이동이 자유롭지 못하여 누수되는 지하수는 양수하여야 함은 물론이고 오늘날까지도 지하수의 터널 누수는 금기시되고 있는 실정임.          4. 지하철 터널의 복공의 설계   ο 앞서 설명한바와 같이 지하철 터널 구간에서의 지하수처리는 터널 갱구부가 완전히 폐합되므로 일반산악 터널과는 달리 지하수의 이동이 용이하지 못하므로 복공설계시 지하수를 감안하여 설계를 하여야 하나 2호선 착공당시는 산악터널과 동일하게 설계하였으며   ο 당시 터널의 지하수에 대한 개념을 인지하였다면 복공은 물론 터널의 단면도 마제형이 아닌 타원형으로 설계하였을 것으로 생각됨.     ※ 마제형 터널단면은 측벽과 바닥이 직선에 가깝게 되어있어 인장력에 약하며 타원형은 부촌의 대부분이 곡선에 가까우므로 압축력을 받게 되므로 타원형의 터널은 양압에 월등히 유리          5. 터널 양압에 대한 당시의 의견   ο 당시 터널의 설계 시공 경험이 있었던 기술자들의 대부분이 지하수의 이동이 자유로운 산악터널에 대하여 경험을 하였으므로 터널의 양압에 대하여는 미쳐 감안하지 못하였으며   ο 따라서 지하철 2호선 서소문 ~ 신촌 로타리간의 공사 발주시(80.2월) 산악터널을 기준으로 설계심사 위원회에 상정하였던바 설계심사시 일부 심사위원이 양압을 고려하여야 한다는 의견 제시가 있었으나 대부분의 심사위원이 터널은 암지대에 위치하게 되므로 지하수의 양이 미미하므로 양압이 없을뿐 아니라 현재까지 터널의 양압을 감안하여 설계된 것이 없으므로 양압을 고려하지 않는 것으로 결론          6. 터널양압 발생사례 ( - 방배터널 - )   ο 지하철 2호선 구간의 터널은 전항에서 언급한바와 같이 산악터널의 설계대로 시공하였으며 바닥콘크리트는 무근이며 두께는 30 ~ 40cm, 바닥은 물론 라이닝 주변에 방수를 하였음.   ο 터널의 완료에 따라 갱구부를 라멘 BOX로 연결하고 터널 크라운 상단까지 되메우기를 하고 약 40일 경과후 터널 내부를 순찰한바     ο 갱구부에서 약 30 ~ 40m 구간의 바닥이 균열이 발생하여 갱구부이므로 통상적인 균열로 간주하였으나   ο 마침 가을비가 와서 다시 현장을 살펴보니 기왕의 균열구간 상당 개소가 시루떡처럼 파손되어 떠있는 상태였음.   ο 당시 본 보고자는 강북구간 서소문~신촌로타리까지 4개소의 터널을 담당하다가 강남구간 서초역~서울대입구 간에 위치한 3개터널을 다시 담당하게 되어(담당 3개월) 위와같은 전대미문의 예기치 못한 사항이 발생하였음.   ο 이와같은 사항이 발생하여 본인이 담당하였던 다른터널 2개소를 점검하였던바   ο 사당터널은 바닥 콘크리트를 완료하고 갱구부는 OPEN 상태여서 갱구부 부근 바닥이 미세한 균열이 있는 상태였고 까치산 터널은 바닥 콘크리트 완료후 집수정에서 양수를 하고 별다른 변형은 발견되지 않았음.            7.  원인분석   ο 위와 같은 바닥 콘크리트 파손에 대하여 동료선배등 터널시공 경험자에게 자문을 구하였던바     ο 원인이 발파면 공극 충전부실, 시공불량등의 의견 제시가 있어 당시 시공감독 자에게 문의하였으나 철저히 시공하여 시공등의 하자는 아니라는 주장이었음.   ο 이에 따라 당시 지하철 3,4호선 구간 터널을 NATM으로 시공하고 있어 NATM외국인 감리중임을 감안 지하철공사 담당과 협의 외국인 감리를 현장에 초빙 조사하였던 바 양압이 확실하다는 의견 제시와 함께 지하수 이동이 용이하도록 하라는 방안도 제시 하였음.          8. 조치사항   ο 본인이 담당하였던 3개 터널에 대하여 터널설계담당 용역사와 처리방안을 협의하였던바 바닥을 철근콘크리트로 하면 안전하다는 방안을 제시하였으나   ο 3개터널의 바닥이 이미 완료된 상태였으며 철근콘크리트 타설방안은 기 완료된 바닥콘크리트 위에 타설하거나 제거후 재타설하는 방안이 있었으나   ο 기존콘크리트 바닥위에 타설하는 방안은 건축한계 관계로 제거후 타설 방안은 개통시기 관계로 2개방안 공히 채택이 불가하여   ο 당시로서는 다소 무리가 있어으나 기존의 바닥 콘크리트를 그대로 두고 터널중앙에 중앙수로를 설치하고 양측측구에 D=100mm의 배수공을 10m 간격으로 뚫어 터널배변의 지하수가 자우롭게 이동할 수 있도로 조치하였음.     ο 위와 병행하여 터널내부 유입 지하수량을 감안하여 집수정 1개소를 별도로 신설하였음.            9 강북구간 터널조치     ο 강남구간 3개터널 양압발생 사례에 따라 터널 바닥콘크리트는 철근콘크리트로 하면 된다는 설계 용역사의 자문에 따라   ο 한양대 부근의 터널은 철근콘크리트로 설치하였고 서소문~이대입구간 3개터널은 공정계획에 따라 일부구간을 철근콘크리트로 시공하던중 바닥은 이상이 없었으나 측벽에 균열이 발생하여 특구에 100m 간격으로 배수공을 병행하여 시공하여 완공하였음.          10. 개통후 터널동향     ο 이상에서와 같이 강남구간 3개터널과 강북구간, 서소문~이대입구간 터널은 별다른 이상이 없었었으나 한양대 부근의 터널은 84년 11월경 열차탈선 사고가 발생하여음.     ο 탈선 원인을 조사혔던바 터널바닥이 부상하여 궤도의 고도(Cant)가 역으로 되어있다 탈선하였음. (한양대 터널은 곡선반경 250m임)   ο 한양대부근 터널바닥은 철근콘크리트로 시행하였으나 배수공을 설치한지 않아 양압으로 부상한 것으로 판명됨.   ※ 탈선사고후 복구를 위해 배수공을 천공하였을 때 1m정도의 물기둥을 이루며 용출하였음.          11. 향후 개선사항     ο 앞서 설명한바와 같이 터널 갱구부가 완전 지하에 위치하여 폐합되는 터널은 일반산악 터널과 다르게   ο 터널의 단면을 압축만으로 받는 원형 또는 타원형 터널로 하든가 별도의 배수공을 설치하여 지하수 이동이 자유롭게 조치하여야 함.   ※ 원형 및 타원형 단면은 부재가 압축강도를 받게되어 구조적으로 안전하여 양압에 대응할 수 있으나 불필요한 단면이 많아 경제적인 단면이 아닌 결점이 있음.     ※ 배수공의 설치는 지하수를 양수하여야 하는 비용이 소요되나 원형 또는 타원형 단면의 공사비에 비하면 큰 부담이 되지않음. 다만 지하수 유출에 따른 주변지반 침하에 문제가 없다면 배수공 설치를 건의함. 저작권 - 서울특별시 지하철건설본부