터널 변위·침하 계측

터널 변위·침하 계측 허브: 지표침하·지중침하·천단침하·내공변위·지중변위를 구분해 동일 단면·시간축으로 연계 해석

터널 전단면 내공변위 측정시스템 - 터널 전단면 내공변위 계측 개념도: 예시 측점(궁부·어깨·측벽)·ΔLij·테이프(핀—핀)·자동광파기+프리즘·막장거리·지보재·연계 계측
터널 변위·침하 계측 개념도: 내공변위·천단침하·지중변위·지표침하 동일 단면

1. 계측 개요

  • 목적터널 변위 · 침하 계측은 굴착에 따른 내공변위 · 천단침하 · 지중변위 · 지표침하동일 단면 · 막장거리 · 시간축에서 통합 해석하는 계측군 공법 · 토피 · 지보 형식 기준 측점 수 · 배치는 달라지나, 변위 가속 · 비대칭 · 수렴 여부가 지보 · 공법 조정의 핵심 판단 근거
  • 적용 범위상세 설치 · 해석: 전단면내공변위 · 천단침하 · 지중변위 · 지표침하 · 지중침하 리프 참고
  • 주요 구성계측관리계획서: 계측 빈도 · 설계예상변위 · 최대허용변위 연계 운영. 터널 현장: 추세 · 변화속도 · 인접 센서 동시 변화 우선 검토. 상세 시방 · 허용값 → 설계도서 · 발주처 기준

2. 주요 계측 항목

  • 내공변위전단면내공변위계로 측점 간 거리 · 좌표 변화 · 전단면 프로파일 확인
  • 천단침하천단부 연직변위를 내공변위 · 막장거리와 연계 해석
  • 지중변위지중변위계로 굴착면 주변 반경방향 변위 · 이완영역 확인
  • 지표 · 지중 침하지표침하 · 지중침하를 별도 리프로 구분해 상부 지반 연직 영향 확인

3. 대표 단면·원리

  • 측정 대상변위 · 침하 계측은 연직 침하(지표 · 지중 · 천단)와 수평 · 반경방향 지중변위를 구분 터널 주변 심도별 수평변위는 지중변위계(IPI) 정본이며, 비탈면 · 흙막이 · 연약지반 IPI와 설치 맥락이 다릅니다
항목측정 대상상세 리프
내공변위전단면 수렴·측점 간 거리전단면내공변위
천단침하천단 연직변위천단침하
지중변위굴착 주변 심도별 수평변위지중변위계
지표침하지표면 ΔH지표침하

4. 설치·운영

  • 계측관리계획서에 대표 단면 · 막장 · 지표 민감 구간 선정
  • 내공변위계 · 지중변위계를 동일 단면에 배치
  • 지표 · 지중 침하 측점을 축선 상부 · 영향권에 배치
  • 막장거리 · 변위속도에 따른 계측 빈도 운영
  • 수압 · 지보재 · 발파 계측과 시간 동기화
  • 감리 · 시공 확인: 노반 Open · 건축한계 미계측 표기 여부 확인
  • 감리 · 시공 확인: 지중경사계와 지중변위계 혼동 없음 확인
  • 감리 · 시공 확인: 초기치 · 막장거리 기록 동기화 여부 확인
  • 굴착 착공: 지표침하 · 지중변위, 초기치 · 관리대상물 사전조사
  • 굴착 진행: 내공변위 · 간극수압, 변위 안정화 · 수렴 추세
  • 라이닝: 라이닝 · 철근 응력, 응력 · 변형률 추세
  • 막장 접근: 지중변위 · 내공변위, 변위속도 · 보강 · 공법 조정
  • 굴착 완료: 전 항목, 수렴 여부 · 후속 모니터링 계획

현장계측(KR C-12150 §7 · 표18~20): 아래 표의 계기 사양·배치 정본. 굴착·막장·발파 등 공사중은 계측관리계획서·이벤트 모드로 고빈도·연속 기록.

전생애주기계측(KR C-02050 §4.3 · 해설5 §2): 공사 중 설치 → 유지관리 단계 연속 · 운영기 기본 10분 상시 자동 수집 · 표준 프로토콜 · 시간 동기 · 로컬 버퍼 · 암호화·재전송 · 유지관리 시스템 연계 (원격계측시스템 · KR C-02050 해설5 §2)

전생애주기계측 항목

현장계측 항목본 페이지계기 사양(12150)전생애·수집(02050)배치 요약
전단면내공변위계전단면내공변위계정밀도 0.1 mm 또는 0.001°운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속함몰·붕괴 이력 · 지보 재시공 · 장기변형 예측 단면
간극수압계간극수압계20~700 kPa(현장별) · 분해능 0.1%FS운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속라이닝 수압·안정성 확인 필요 구간
라이닝응력계라이닝응력계정밀도 1 με 이하운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속콘크리트 라이닝 철근 조립 후 · 기준 초과 이력 단면
철근응력계철근응력계정밀도 1 με 이하운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속응력 집중·상재하중 변화 예상 구간
지중변위계지중변위계통합계측 · 지반조건별 추가운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속이완영역·주변지반 거동 확인
지표침하계지표침하계토피·인접구조물 영향권운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속터널 축선 상부·영향권 지표면
지중침하계지중침하계층별침하·심도 프로파일운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속상부 지반 내부·앵커 심도별
천단침하천단침하천단 연직변위운영기 10분 상시 · 공사중 계획서·이벤트 고속터널 궁부·천단부

5. 해석·관리

현상검토 방향현장 확인
내공변위↑ · 지표침하↑상부 지반 · 지보 부족내공 · 지표 · 막장거리
지중변위↑이완영역 확대내공변위 · 간극수압 동시
천단침하 가속아치 · 상부 지반 영향천단 · 내공 프로파일
비대칭 변위지질 · 굴착 편차단면 좌우 · 시공 일지
  • 근거 기준: KR C-12150 Rev.1「터널 계측」§7(표18~20 · 현장계측 6종) · KR C-02050 Rev.6「계측」§4.3 · 해설5 §2(전생애 · 10분 · 이관) · KDS 4.1.5 · KCS 3.5 · 설계도서 · 계측관리계획서 · 발주처 관리기준
  • KCS: 계측책임자 · 측정 · 보고 · 기준 초과 대응

근거 기준

※ 본 자료는 국가철도공단 KR C 계측기준을 최우선으로 하며, 건설기준(KDS/KCS)은 보조 해설입니다. 구체적 관리기준·허용값·시공 상세는 설계도서, 계측관리계획서, 발주처 지침 우선 적용.

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