이 논문에서는 터널막장 주변지반의 3차원적 지반거동을 고려한 인접건물의 손상위험도 평가시스템 개발에 관한 내용을 다루었다 이 시스템은 크게 건물 및 지반정보 모듈, 계측데이터 모듈, 침하평가모듈 및 건물 손상평가모듈로 구성되어 있다. 지반 침하평가 및 건물 손상평가 모듈은 이 시스템의 핵심 모듈로서 Attewell 등(1982)이 제안한 침하평가 모형을 토대로 터널시공으로 인한 침하량 및 범위를 정량적으로 평가한 후, 터널노선에 인접한 건물의 손상위험도를 Mair 등(1996)이 제시한 건물손상 평가방법을 근거로 평가한다. 터널굴착으로 인한 지반거동 평가에서 가장 큰 영향인자인 지반손실률($V_{s}$)또는 최대침하량($w_{max}$)및 변곡점(i)의 위치는 계측자료, 수치 해석 결과 그리고 각종 경험식을 사용하여 자동적으로 계산되도록 구축하였다. 한편, 건물 손상평가는 터널막장의 위치를 변화시키며 임의 구간의 인접건물에 대한 손상위험도 평가가 수행될 수 있는 기능을 부여하였다. 개발된 시스템 검증은 Boscardin과 Cording(1989)이 워싱턴 DC의 매트로 터널에 인접한 2층 조적식 건물의 계측사례를 적용하여 수행하였다.
This paper deals with development of a damage risk assessment system for adjacent buildings to under-passing tunnel face considering 3D-ground movement. The system consists of building and ground information module, monitoring data module, settlement evaluation module, and building damage risk assessment module. The major modules, settlement evaluation module and building damage assessment module, are based on settlement estimation model suggested by Attewell et al (1982) and the building damage assessment method by Mair et al. (1996). After estimating 3D-ground movements due to tunneling with settlement evaluation module, damage assessment far buildings is performed using building damage risk assessment module. The developed system has two major functions; 1) calculation of 3D-settlement with ground loss ($V_{s}$)or maximum settlement ($w_{max}$) and inflection point (i) using various empirical formulae, monitoring data, numerical results, and so on; 2) assessment of damage risk for adjacent buildings of arbitrary section with position change of tunnel face. The field data given by Boscadin and Cording (1989) leer the case of two-storied masonry building near the Metro tunnel in Washington D.C. was simulated to verify the applicability of the developed system.
