강지보재 최적 설치방향을 고려한 경사터널의 거동특성에 대한 수치해석적 연구

박상찬,김성수,신영완,신휴성,김영근,Park, Sang-Chan,Kim, Sung-Soo,Shin, Young-Wan,Shin, Hyu-Soung,Kim, Young-Geun 한국터널지하공간학회 2008 한국터널지하공간학회논문집 Vol.10 No.3

터널 주지보재의 하나인 강지보재는 굴착 후 숏크리트 또는 록볼트의 지보기능이 발휘되기까지 터널 굴착면의 안정을 도모하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. 일반적으로 수평터널의 강지보재는 중력방향으로 설치되고 있으며 시공성 및 안정성 측면에서 모두 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나 경사터널의 경우는 터널 벽면에 작용하는 주응력 방향과 중력방향이 서로 다르기 때문에 최적의 강지보재 설치방향은 수평터널에서의 중력방향과는 다를 수 있다. 본 연구에서는 수치해석 방법을 이용하여 경사터널 벽면에 작용하는 힘의 작용방향을 규명하였으며 그 방향이 최적의 강지보재 설치방향이 될 수 있다. 즉, 강지보재의 지보효율은 터널 변위가 발생하는 방향으로 저항하도록 설치하는 경우에 최대가 될 수 있다. 국내 터널설계기준에서 제안하고 있는 경사터널에서의 세 가지 강지보재 설치방향을 모델로 설정하여 단계별 해석을 통한 비교검토를 수행하였다. 연구결과 경사터널 벽면에서의 변위 발생각은 막장경사와 관계없이 모두 터널 굴착면에 수직한 방향과 유사한 각도로 발생하므로 경사터널에서의 강지보재는 터널 굴착면에 수직인 방향으로 설치하는 경우가 지보효율 측면에서 보다 유리한 것으로 검토되었다. The steel rib, one of the main support of tunnel, plays a very important role to stabilize tunnel excavation surface until shotcrete or rockbolt starts to perform a supporting function. In general, a steel rib at the horizontal funnel is being installed in the direction of gravity which is known favorable in terms of constructability and stability. However, as the direction of principal stress at the inclined tunnel wall is different from that of gravity, the optimum direction of steel rib could be different from that at the horizontal tunnel. In this study, a numerical method was used to analyze the direction of force that would develope displacement at the inclined tunnel surface, and that direction could be the optimum direction of steel rib. The support efficiency of steel rib could be maximized when the steel rib was installed to resist the displacement of the tunnel. Three directions which were recommended for the inclined tunnels in the Korea Tunnel Design Standard were used for the numerical models of steel rib direction. In conclusion, the results show that all displacement angle of the models are almost perpendicular to the tunnel surface regardless of face angle. So if the steel rib would be installed perpendicular to the inclined tunnel surface, the support efficiency of steel rib could be maximized.

단층파쇄대를 포함한 화강암지역의 여수로 터널 안정성 분석

한공창(Kong-Chang Han),류동우(Dong-Woo Ryu),김선기(Sun-Ki Kim),배기충(Ki-Chung Bae) 한국암반공학회 2008 터널과지하공간 Vol.18 No.1

임하댐 비상여수로 터널 공사가 단층파쇄대가 포함된 화강암지역에 굴착되고 있는데 본 터널이 3련 터널임을 감안하여 터널이격거리, 터널막장간 이격거리를 검토하였으며 단층파쇄대가 여수로 터널의 안정성에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 여러 가지 지구물리학적 조사와 암반공학적 현장 실험을 실시하였다. 터널 막장간 이격거리는 최소 25 m 이상을 유지하면서 2터널의 선행 굴착이 적합하리라 판단되며 단층대의 영향을 받는 터널 만곡부의 3차원 수치해석결과 2터널의 천단변위 및 내공변위는 미미하며 숏크리트 최대 휨압축응력, 숏크리트 최대전단응력, 록볼트 최대축력 등을 살펴보면 만곡부 굴착에 따른 응력집중은 미미하여 여수로 터널의 안정성에는 문제가 없는 것으로 판단되었다. The construction of an emergency spillway of Imha Dam is being in progress on the granite region including fault fractured zone. Considering that this tunnel is being excavated in three parallel rows, the pillar width between each tunnel and the face distance between each tunnel face were evaluated. The Influence of the fault fractured zone for the tunnel stability was investigated by numerical modelling in 3D. Various geophysical investigations and rock engineering field tests were carried out for these purposes. It was suitable that the second tunnel would be excavated in advance, maintaining the face distance between each tunnel face of minimum 25 m. The results of numerical modelling showed that the roof displacement and the convergence of the second tunnel were insignificant, and the maximum bending compressive stress, the maximum shear stress of shotcrete and the maximum axial force of rockbolt were also insignificant. Therefore, it was estimated that the stability of the spillway tunnel was ensured.

터널 굴착으로 인한 터널인접 절리암반 투수계수 감소를 고려한 터널 내 지하수 유입량 산정방법

문준식,Moon, Joon-Shik 한국터널지하공간학회 2013 한국터널지하공간학회논문집 Vol.15 No.3

본 연구에서는 절리 암반 내 터널굴착 시 지하수 유출량 예측량이 실제 계측치와 큰 차이가 나는 이유 중 하나인 터널주변 절리암반의 투수계수의 감소 현상에 대해 논의하였다. 현재 터널 설계 시 일반적으로 사용되고 있는 지하수 유출량 산정식은 터널주변 암반이 등방, 균질하고 일정한 투수계수를 유지한다고 가정한다. 하지만, 실제로는 터널주변 절리암반의 투수계수는 터널주변 유효응력 상태에 따라 변화하며, 절리 내 지하수 흐름에 따라 다시 터널주변 유효응력 분포가 영향을 받는 수리-역학적 상호거동을 보인다. 터널굴착 직후 터널 접선방향 유효응력이 응력집중과 간극수압 감소로 인해 급증하고 그에 따라 절리의 닫힘현상이 발생하며, 결과적으로 터널인접 절리암반 링 구간에서 투수계수가 급격히 감소하게 된다. 이러한 터널인접 링 구간 내에서 상당히 큰 간극수압 감소가 발생하게 되어 터널주변 간극수압 분포는 등방 균질의 절리암반으로 가정한 산정식과 큰 차이를 보인다. 본 연구에서는 절리암반의 수리-역학적 상호거동의 개념을 도입하여 터널주변 간극수압 분포와 터널 내 지하수 유입량 산정방법을 제안하고 이를 수치해석을 통해 검증하였다. This paper discussed about the effect of permeability reduction of the jointed rock mass in the vicinity of a tunnel which is one of the reasons making large difference between the estimated ground-water inflow rate and the measured value. Current practice assumes that the jointed rock mass around a tunnel is a homogeneous, isotropic porous medium with constant permeability. However, in actual condition the permeability of a jointed rock mass varies with the change of effective stress condition around a tunnel, and in turn effective stress condition is affected by the ground water flow in the jointed rock mass around the tunnel. In short time after tunnel excavation, large increase of effective tangential stress around a tunnel due to stress concentration and pore-water pressure drop, and consequently large joint closure followed by significant permeability reduction of jointed rock mass in the vicinity of a tunnel takes place. A significant pore-water pressure drop takes place across this ring zone in the vicinity of a tunnel, and the actual pore-water pressure distribution around a tunnel shows large difference from the value estimated by an analytical solution assuming the jointed rock mass around the tunnel as a homogeneous, isotropic medium. This paper presents the analytical solution estimating pore-water pressure distribution and ground-water inflow rate into a tunnel based on the concept of hydro-mechanically coupled behavior of a jointed rock mass and the solution is verified by numerical analysis.

고속도로 터널 유지관리 기술 50년

박민석 ( Park Min-seok ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1

최초의 고속도로 건설시기에는 터널 유지관리에 대한 기본지식이 전무한 상태로 터널의 일상 점검 등에 그쳤고 시설물에 대한 유지관리는 체계적이지 않았다. 그러나 1990년대 들어 고속도로 터널이 기하급수적으로 늘어나 1990년 이전 14개에서 1990년대에는 113개가 건설되었고 시설물 안전관리에 관한 특별법에 의거하여 터널의 유지관리체계가 최초로 정립되었다. 또한 사고 발생 시 터널 운전자의 안전성을 확보하고자 터널방재시설 설치기준도 도입되었다. 2000년에 시설물의 효과적인 관리를 도모하고자 초보기술자라도 쉽게 사용할 수 있는 ‘터널유지관리 매뉴얼’을 개발하였다. 또한 터널 및 암거에 대해 기본자료, 점검결과, 보수·보강이력등의 구조물 정보를 보다 효율적이고 통합적으로 관리하기 위해 웹기반의 터널관리시스템(TMS, Tunnel Management System)을 2003년에 개발하여 현재까지 터널 유지관리 실무에 적용하고 있다. 2010년대에는 정부에서 추진하고 있는 지능형교통체계 구축 차원의 일환으로 터널교통관리시스템을 구축하여 평상시 터널 내부에서 일어나는 실시간 교통정보를 수집하는 것은 물론, 비상사태 발생 시 사고감지, 비상방송 등을 통하여 터널 내 2차사고 방지 등 신속하고 적절하게 대응할 수 있다.

전자기파를 이용한 터널전방 예측 -해석기법 중심으로

최준수,조계춘,이근하,윤지남,Choi, Jun-Su,Cho, Gye-Chun,Lee, Geun-Ha,Yoon, Ji-Nam 한국터널지하공간학회 2004 터널기술 Vol.6 No.4

During tunnel construction, ground failures often occur due to existence of weak zones, such as faults, joints, and cavities, ahead of tunnel face. It is hard to detect effectively weak zones, which can lead underground structure to fail after excavation and before supporting, by using conventional characterization methods. In this study, an enhanced analytical method of predicting weak zones ahead of tunnel face is developed to overcome some problems in the conventional geophysical exploration methods. The analytical method is based on Coulomb's and Gauss' laws with considering the characteristics of electric fields subjected to rock mass. Using the developed method, closed form solutions are obtained to detect a spherical shaped zone and an oriented fault ahead of tunnel face respectively. The analytical results suggest that the presence of weak zones and their sizes, location, and states can be accurately predicted by combining a proper inversion process with resistance measured from several electrodes on the tunnel face. It appears that the skin depth or resistivity in rock mass is affected by the diameter of tunnel face, natural electric potential and noises induced by experimental measurement and spatial distribution of uncertain properties. The developed analytical solution is verified through experimental tests. About 1800 concrete blocks of 5cm by 5cm by 5cm in size are prepared and used to model a joint rock mass around tunnel face. Weak zones are simulated ahead of tunnel face with a material which has relatively higher conductivity than concrete blocks. Experimental results on the model test show a good agreement with analytical results. 터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크기, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다.

장대터널에서의 운전자 시각각성변화 분석연구 (육십령터널을 대상으로)

김주영,김현진,장명순 대한교통학회 2009 大韓交通學會誌 Vol.27 No.1

This research analyzed the changes of drivers’ visual workload with beta wave of bionic signals from brain’s occipital lobe from entrance to exit section of the Yuksimnyeong tunnel which is 3.1km long in Daejeon-Tongyeong section of Jungbu expressway. There are 10 subjects who participate our experiments and the results are as follows. First, the drivers’ visual workload is higher about 41% in entrance section of the tunnel than 200m in advance of the section of the tunnel. Second, it is higher than 200m in advance of the section of the tunnel by 34.5% that the value of the drivers’ visual workload who is driving in the tunnel. Third, as a result of analyzing the tunnel into 200m unit section, it is statistically different from other sections’ at the 1.0km and 2.4km section from the entrance of the tunnel. If drivers sustain average visual workload for safe driving in very long tunnel, it’s not desirable environment that drivers’ visual workload goes under the average workload. Therefore, it would be the section where drivers who is driving in tunnel could cause a traffic accident. 본 연구에서는 중부고속도로 대전〜통영구간의 장대터널인 육십령터널(L=3.1km)을 대상으로 터널진입부에서부터 터널구간주행을 포함한 터널 진출부까지의 운전자의 시각적 각성수준(Workload)변화를 뇌의 후두엽부분의 생체신호 중 베타파를 이용하여 분석하였다. 실험에 참여한 피실험자는 총 10명으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 운전자의 시각적 각성수준은 터널 진입전 200m지점과 비교시 터널입구에서는 약 41% 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 장대터널내에서 주행중인 운전자의 시각 각성값은 터널진입전 200m 지점과 비교시 34.5%증가하였다. 셋째, 장대터널구간을 200m 단위구간으로 나누어 분석한 결과 터널진입후 1.0km구간과 2.4km구간에서 타 구간과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 장대터널내에서 운전자는 안전한 운전을 위해 평균적인 시각 각성수준을 유지한다고 가정할 때, 시각 각성수준이 터널주행시의 평균수준 이하로 내려간다는 것은 적절한 주행상황이라고 볼 수 없다. 따라서 이 구간은 터널을 주행 중인 운전자가 교통사고를 유발할 수 있는 개연성이 존재하는 지점으로 볼 수 있다.

대배기구 배연방식을 적용한 소형차 전용 터널의 화재특성에 관한 해석적 연구

유지오,김진수,이관석,Yoo, Ji-Oh,Kim, Jin-Su,Rhee, Kwan-Seok 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.3

교통난 해소와 녹지공간의 확보를 위해서 도심지 소형차 전용 소단면 터널이 증가하는 추세이나 소단면 터널에 대한 방재시설 설치를 위한 기준은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 대배기구 방식을 적용한 소단면 터널에서 화재가 발생하는 경우 열환경 및 유해가스(CO)의 농도 특성을 고찰하기 위해 A86터널, 서울시에서 계획한 바 있는 U-Smartway터널, 서부간선터널을 모델로 하여 터널 단면적, 화재강도 및 배연풍량에 따른 화재시 터널내 온도 및 유해가스농도를 수치해석적인 방법으로 해석하고 비교 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 터널 단면적이 감소하면 화원부의 온도는 증가하나 온도 상승률이 화재강도변화에 미치는 영향은 적다. 그러나 배연풍량 변화에 따라 큰 차이가 발생한다. 대배 기구 방식의 배연풍량으로 Q3+2.5Ar을 적용하는 경우, 화원부 온도는 서부간선터널($Ar=46.67m^2$)을 기준으로 하는 경우, A86($Ar=25.3m^2$)은 7.1배, U-smartway($Ar=37.32m^2$)는 5.4배가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 화원부의 CO농도도 동일한 경향을 보이고 있으며, 서부간선터널 대비 A86터널은 10.7배 U-Smartway는 9.5배로 나타났다. 따라서 소단면 터널의 경우, 단면적감소에 따른 열환경 및 유해가스농도는 단면적 감소율 보다 상당히 크게 증가할 것으로 예상된다. In order to solve the traffic congest and environmental issues, small-cross section tunnel for small car only is increasing, but there is not standard for installation of disaster prevention facility. In this study, in order to investigate the behavioral characteristics of thermal environment and smoke in a small cross section tunnels with a large port exhaust ventilation system, the A86, the U-Smartway and the Seobu moterawy tunnel, Temperature and CO concentration in case of fire according to cross sectional area, heat release rate and exhaust air flow rate were analyzed by numerical analysis and the results were as follows. As the cross-sectional area of the tunnel decreases, the temperature of the fire zone increases and the rate of temperature rise is not significantly affected by heat release rate. However, there is a difference depending on the change of the exhaust air flow rate. In the case of applying the exhaust air flow rate $Q_3+2.5Ar$ of the large port exhaust ventilation system, the temperature of the fire zone was 7.1 times for A86 ($Ar=25.3m^2$) and 5.4 time for U-smartway ($Ar=37.32m^2$) by Seobu moterway tunnel ($Ar=46.67m^2$). The CO concentration of fire zone also showed the same tendency. The A86 tunnels were 10.7 times and the U-Smartways were 9.5 times more than the Seobu moterway. Therefore, in the case of a small section tunnel, the thermal environment and noxious gas concentration due to the reduction of the cross-sectional area are expected to increase significantly more than the cross-sectional reduction rate.

대형모형실험을 통한 수평 절리암반에서의 병설터널 이격거리

이용준(Yong Jun Lee),이상덕(Sang Duk Lee) 한국암반공학회 2010 터널과지하공간 Vol.20 No.5

병설터널에서 근접 굴착으로 인한 영향은 터널간 이격거리에 따라 달라진다. 본 논문에서는 수평절리암반에 형성된 병설터널의 이격거리에 따른 영향을 파악하기 위하여 콘크리트 블록으로 균일 수평 절리 모형 지반을 조성하고 이격거리를 변화시키면서 모형터널을 설치한 후에 대형 모형실험을 수행하였다. 병설터널의 이격거리(필라폭)는 터널 폭 D를 기준으로 0.29D, 0.59D, 0.88D, 1.18D로 변화시켰다. 실험중에 필라 응력, 터널변위, 지반 변위를 계측하였다. 측압계수는 1.0을 유지하였다. 실험결과, 터널 및 주변지반의 변위와 필라 응력은 필라 폭이 감소함에 따라 증가하였다. 각 계측항목에서 최대 변화폭이 발생하는 단계는 후행터널의 상반굴착 직후로 나타났다. 병설터널 굴착 시 가장 큰 영향을 받는 위치는 필라부와 맞닿아 있는 선행터널의 어깨부로 확인되었다. 이러한 결과는 병설터널의 안정성은 시공 시 천단변위보다 내공변위 관리를 통해 평가되어야 한다는 것을 보여준다. 또한, 병설터널의 영향권이 양호한 지반조건에 대한 경험이론의 근접시공 영향권(0.8D~2.0D)보다 근접한 0.59D~0.88D 범위에서 형성되었으며 이러한 영향범위 감소는 병설터널의 안정성에 수평절리의 영향이 있는 것으로 판단된다. Stability of twin tunnels depends on the pillar width and the ground condition. In this study, large scale model tests were conducted for investigating the influence of the pillar width of twin tunnels on their behavior in the regular horizontal jointed rock mass. Jointed rocks was composed of concrete blocks. Pillar width of twin tunnels varied in 0.29D, 0.59D, 0.88D and 1.18D, where D is the tunnel width. During the test, pillar stress, lining stress, tunnel distortion, and ground displacement were measured. Lateral earth pressure coefficient was kept in a constant value 1.0. As a result, it was found that the pillar stress and the displacement of the ground and tunnel were increased by decreasing pillar width. The maximum displacement rate was measured just after the upper excavation in each construction sequence. And the maximum influence position was the right shoulder of the preceeding tunnel at the pillar side. It was also found that for the stability assessment the inner displacement was more critical than the crown displacement. The influence zone was formed at the pillar width 0.59D~0.88D that was smaller than 0.8D~2.0D, which was proposed by experience for a good ground condition. And it would be concluded that horizontal joints could also influence on the stability of the twin tunnels.

터널 상부 지반에 시공되는 건물 하중에 따른 터널 및 주변지반의 거동

차석규,이상덕 사단법인 한국터널지하공간학회 2018 한국터널지하공간학회논문집 Vol.20 No.4

Recently, the construction of the urban area has been rapidly increasing, and the excavation work of the ground has been frequently performed at the upper part of the existing underground structure. Especially, when the structure is constructed after the excavation of the ground, the loading and unloading process is repeated in the lower ground of the excavation so that it can affect existing underground structures. Therefore, in order to maintain the stability of the existing underground structure due to the excavation of the ground, it is necessary to accurately grasp the influence of the excavation and the structure load in the adjoining part. In this study, the effects of the ground excavation and the new structure load on the existing tunnel were investigated by large - scale experiment and numerical analysis. For this purpose, a large model tester with a size reduced to 1/5 of the actual size was constructed, and model tests and numerical analyzes were carried out to investigate the effects of the excavation of the body ground by maintaining the distance between the excavation floor and the tunnel ceiling constant, The impacts were identified. As a result of the study, it was confirmed that the deeper the excavation depth, the larger the influence on the existing tunnel. At the same distance, it was confirmed that the tunnel displacement increased with the increase of the building load, and the ground stress increased up to 2.4 times. From this result, it was confirmed that the effect of the increase of the underground stress on the existing tunnel is affected by the increase of the building load, and the influence of the underground stress is decreased from the new load width above 3.0D. 최근 도심지에서 기존터널 상부에 구조물을 신설하는 경우가 증가하고 있다. 특히 지반굴착 후 구조물이 시공되는 경우굴착 저면 하부 지반 내에서는 하중 제하, 재하 과정이 반복되므로 기존 터널에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지반굴착으로 인한 기존 터널의 안정을 유지하기 위해서는 인접부에서의 굴착 및 구조물 하중에 의한 영향을 정확히 파악하여야 한다. 본 연구에서는 기존터널 상부지반 굴착 및 신설 구조물로 인한 하중이 기존터널에 미치는 영향을 대형 모형시험과 수치해석으로 통하여 파악하였다. 이를 위해 실제 크기의 1/5로 축소한 모형시험과 수치해석을 수행하여 굴착저면과 터널천단 간의 거리를 일정하게 유지하고 지반굴착, 구조물 하중의 폭을 변화하여 그에 따른 영향을 파악하였다. 연구 결과, 동일 하중 크기에 대하여 굴착 깊이가 깊어져 굴착 저면과 기존터널이 가까울수록 더 큰 영향이 작용하는 것을 확인하였다. 동일 이격 거리에서 기존터널에 영향은 건물하중 폭 증가에 따라 터널 내공변위가 증가하는 것을 확인하였고, 지중응력은 최대 2.4배까지 증가하는 것을 확인하였다. 이로부터 건물하중 폭이 증가하면 지중응력의 증가 영향으로 기존 터널에 영향을 주는 것을 확인하였고, 기존터널을 중심으로 신규하중의 재하 폭이 터널직경의 3배 이상으로 이격되면 지중응력의 영향이 감소하는 것을 확인하였다.

기존터널 하부에 교차하여 굴착되는 터널의 2차원 거동 특성에 대한 실험적 연구

홍석봉,김동갑,이상덕,Hong, Suk-Bong,Kim, Dong-Gab,Lee, Sang-Duk 한국터널지하공간학회 2005 터널기술 Vol.7 No.2

본 연구에서는 실내 2차원 모형실험을 통하여 상부의 기존터널과 직각으로 교차하는 하부의 신설터널 굴착에 따른 교차부 지반 및 상부터널의 거동을 분석하였다. 연구결과 단일터널 굴착에 따른 종방향 아칭에 의해 이완영역 발생 이후의 전후방 지반에서 연직토압이 증가하였다. 하부터널 굴진면 상부에 상부터널의 측벽이 위치할 경우, 굴진면에 근접한 전방지반에서 연직토압이 약간 증가하였다. 상부터널의 측벽이 굴진면 상부에 위치하고, 수직이격거리가 하부터널 전단에서 상부터널 중심까지의 거리가 0.7 H와 1.0 H인 경우에 굴진면 전방에서 연직토압이 증가하였다. 그러나, 교차터널의 수직이격거리가 1.3 H인 경우 단일터널과 통일하게 거동하였다. The two dimensional behaviors of the existing upper tunnel and the ground at crossed area due to the excavation of a lower tunnel were studied experimentally, The model tests were conducted by changing the relative location of the existing upper tunnel and the lower tunnel. The results of the study show that a vertical earth pressure outside the loosened area was increased due to longitudinal arching effect same as a single tunnel. In case vertical distance between the upper and lower tunnel is 0.7 H and 1.0 H respectively (H is a height of the lower tunnel), vertical earth pressure increased in the loosened area behind the tunnel face. But when a vertical distance is 1, 3 H, ground behaviors appeared similarly to a single tunnel.