KR100907306B1 - Prediction method of falut pole ahead of the tunnel face using monitoring center vector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터널의 내공 변위를 이용하여 굴착 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계측단면중심점벡터라는 새로운 개념을 도입하여 다양한 단층대 통과구간에서 나타나는 터널의 3차원 거동양상을 분석하고 이러한 분석결과를 이용하여 실제 시공현장 터널의 막장 전방에 있는 단층대를 예측하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting a fault zone in front of an excavation using a hole displacement of a tunnel. More specifically, a three-dimensional behavior pattern of a tunnel that appears in various fault zone passage sections is introduced by introducing a new concept called a measurement cross-section point vector. Analysis and using the analysis results to predict fault zones in front of the actual construction tunnel.

본 발명의 터널 막장 전방의 단층대 예측방법은 터널단면의 천단과 좌·우측벽에서 나타난 3차원 변위좌표에 대한 중심점을 계측단면중심점(MCC)이라 할 때 터널굴착진행방향으로의 계측단면중심점의 이동벡터로 정의되는 계측단면중심점벡터(MCV)를 이용하여 터널 막장 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법으로서, (a)가상의 터널에 대하여 MCV의 방향성을 단층대 경사방향별로 분석하여 분석데이터를 수집하는 단계; (b)막장 전방의 단층대를 예측하고자 하는 시공현장터널에 대하여 굴착에 따른 MCV를 구하는 단계; 그리고, (c)상기 (a)단계의 분석데이터를 이용하여 상기 (b)단계에서 구한 시공현장터널의 MCV의 방향성에 대한 단층대 경사방향을 평가하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the method of predicting fault zone in front of the tunnel face of the present invention, when the center point of the three-dimensional displacement coordinates shown at the top and left and right walls of the tunnel section is called the measurement section center point (MCC), the measurement section center point is moved in the tunnel excavation direction. A method for estimating fault zones in front of a tunnel face using a measured cross-sectional center point vector (MCV) defined as a vector, the method comprising: (a) analyzing the directionality of the MCV for each virtual tunnel by fault direction and collecting analysis data; ; (b) obtaining MCVs according to excavation for the construction site tunnel to predict the fault zone in front of the membrane; And (c) evaluating the fault-to-slope direction of the MCV of the construction site tunnel obtained in step (b) using the analysis data of step (a).

터널 막장, 계측단면, 벡터, 단층대, 예측, 변화양상 Tunnel face, measurement section, vector, fault zone, prediction, change pattern

Description

계측단면중심점벡터를 이용한 터널 막장 전방 단층대 예측방법{Prediction method of falut pole ahead of the tunnel face using monitoring center vector}Prediction method of falut pole ahead of the tunnel face using monitoring center vector}

본 발명은 터널의 내공 변위를 이용하여 굴착 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계측단면중심점벡터라는 새로운 개념을 도입하여 다양한 단층대 통과구간에서 나타나는 터널의 3차원 거동양상을 분석하고 이러한 분석결과를 이용하여 실제 시공현장 터널의 막장 전방에 있는 단층대를 예측하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting a fault zone in front of an excavation using a hole displacement of a tunnel. More specifically, a three-dimensional behavior pattern of a tunnel that appears in various fault zone passage sections is introduced by introducing a new concept called a measurement cross-section point vector. Analysis and using the analysis results to predict fault zones in front of the actual construction tunnel.

단층대 구간에서의 안전하고 경제적인 터널 시공을 위해서는 변위거동에 대한 예측을 통해 적절한 굴착방법과 지보방법 등을 강구할 필요가 있다. 특히, 막장 전방의 연약한 단층대 구조의 경우에는 가능한 빨리 예측을 하여 대비를 하는 것이 중요하다. 이에, 터널의 내공 변위를 이용하여 굴착 전방의 단층대를 예측하기 위한 시도는 80년대 말부터 지속적으로 연구되는 상황이다. For safe and economical tunnel construction in fault zones, it is necessary to find appropriate excavation and support methods through prediction of displacement behavior. In particular, it is important to make predictions as soon as possible in the case of a weak fault structure in front of the curtain. Thus, attempts to predict the fault zone in the excavation front using the hole displacement of the tunnel have been continuously studied since the late 80s.

지금까지 알려진 터널의 내공변위를 통한 굴착 전방의 단층대를 예측하는 방법으로는 터널 축방향으로의 변위의 경향선(trendline)과 영향선(influence line) 등에 대한 분석을 통한 방법, 반경방향 변위와 진행방향 변위의 비인 벡터방향성(vector orientation)의 변화 추이를 분석하는 방법, 변위함수 파라미터(function parameter)를 이용하여 전방의 막장 암반상태 변화를 예측하는 방법 등이 있다. 이와 같은 터널의 내공변위를 통한 전방 단층대 예측에 관한 대부분은 터널의 변위 계측 지점에서의 변위의 굴착에 따른 변형 거동 양상을 파악하기 위한 것이었다. The method of predicting the excavation front fault band through the internal displacement of the tunnel is known by analyzing the trend line and the influence line of the displacement in the tunnel axial direction, and the radial displacement and progression. There is a method of analyzing the change in the vector orientation which is the ratio of the direction displacement, and a method of predicting the change of the frontal rock mass state using a function of the displacement parameter. Most of the predictions of the forward fault zone through the internal hole displacement of the tunnel were to identify the deformation behavior according to the excavation of the displacement at the displacement measurement point of the tunnel.

그러나, 이들 방법들은 특정 지점(천단과 좌우 측변 한점)에서의 일방향(변위량, 변위 경향선) 및 이방향 변위(벡터방향성, L/S)만을 분석하기 때문에 전방의 단층대에 의한 변위의 3차원 거동을 충분히 반영하기 힘들다는 문제점이 있다. 다시 말해, 막장 전방의 단층대에 의한 터널의 변형거동은 3차원적으로 발생하기 때문에 전방의 단층대의 위치와 기하형상 등을 예측하기 위해서는 한 지점의 일차원, 이차원적인 분석만으로는 단층대에 대한 보다 많은 정도를 확보하기가 쉽지 않은 것이다.However, since these methods analyze only one direction (displacement, displacement trend line) and two-way displacement (vector directionality, L / S) at a specific point (top and left and right side points), the three-dimensional behavior of the displacement by the front fault zone There is a problem that it is difficult to reflect sufficiently. In other words, the deformation behavior of tunnels caused by fault zones in front of the membrane occurs three-dimensionally. Therefore, in order to predict the position and geometry of the fault zones in front of them, only one-dimensional and two-dimensional analysis of a single point provides more detail for fault zones. It is not easy to secure.

이에, 본 발명자들은 단층대 통과구간에서 나타나는 암반의 거동양상을 효율적으로 표현할 수 있는 새로운 3차원 변위 분석 방안을 개발하여 이를 단층대 예측에 이용하게 되었다.Accordingly, the present inventors have developed a new three-dimensional displacement analysis method that can efficiently represent the behavior of the rock appearing in the fault zone passing through the fault zone prediction.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 발명된 것으로서, 계측단면중심점벡터라는 새로운 개념을 도입하여 다양한 단층대 통과구간에서 나타나는 터널의 3차원 거동양상을 더욱 정확하게 분석하고 이러한 분석결과를 이용함으로써 결과의 정확도를 높여 안전하고 경제적인 터널 시공을 위한 기초로 활용할 수 있게 한 터널 막장 전방 단층대 예측방법을 제공하는데 기술적 목적이 있다.The present invention has been invented to improve the above-described problems, and by introducing a new concept called a measurement cross-section point vector, it is possible to analyze the three-dimensional behavior patterns of tunnels appearing in various fault zones more accurately and to use the results of the analysis. The technical goal is to provide a method for predicting the tunnel face forward fault zone that can be used as a basis for safe and economical tunnel construction with increased accuracy.

상기한 목적달성을 위해 본 발명은 터널단면의 천단과 좌·우측벽에서 나타난 3차원 변위좌표에 대한 중심점을 계측단면중심점(MCC)이라 할 때 터널굴착진행방향으로의 계측단면중심점의 이동벡터로 정의되는 계측단면중심점벡터(MCV)를 이용하여 터널 막장 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법으로서,In order to achieve the above object, the present invention provides a moving vector of the measurement cross-section point in the tunnel excavation direction when the center point of the three-dimensional displacement coordinates shown at the top and left and right walls of the tunnel cross-section is called the measurement cross-section point (MCC). As a method for estimating the fault zone in front of a tunnel face using a defined measurement cross-section point vector (MCV),

(a)가상의 터널에 대하여 MCV의 방향성을 단층대 경사방향별로 분석하여 분석데이터를 수집하는 단계; (b)막장 전방의 단층대를 예측하고자 하는 시공현장터널에 대하여 굴착에 따른 MCV를 구하는 단계; 그리고, (c)상기 (a)단계의 분석데이터를 이용하여 상기 (b)단계에서 구한 시공현장터널의 MCV의 방향성에 대한 단층대 경사방향을 평가하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계측단면중심점벡터를 이용한 터널 막장 전방의 단층대 예측방법을 제공한다.(a) collecting the analysis data by analyzing the directionality of the MCV for each of the fault-to-slope directions with respect to the virtual tunnel; (b) obtaining MCVs according to excavation for the construction site tunnel to predict the fault zone in front of the membrane; And (c) evaluating the fault-to-slope direction for the directionality of the MCV of the construction site tunnel obtained in step (b) using the analysis data of step (a). Provided the fault prediction method in front of the tunnel face using the center point vector.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 기대된다.According to the present invention, the following effects are expected.

첫째, 단층대 통과구간에서 나타나는 터널의 3차원 거동양상을 더욱 정확하게 분석할 수 있게 되며, 그 결과 정확한 분석결과를 활용하여 더욱 정확하게 터널 막장 전방의 단층대를 예측할 수 있게 된다.First, it is possible to more accurately analyze the three-dimensional behavior of the tunnel appearing in the passage section of the fault zone, and as a result, it is possible to predict the fault zone in front of the tunnel face more accurately by using the accurate analysis result.

둘째, 더욱 정확한 터널 막장 전방의 단층대 예측결과를 터널 시공에 반영할 수 있게 되므로 더욱 안전하고 경제적인 터널 시공이 가능해진다.Second, more accurate tunnel predictions in front of the tunnel can be reflected in the construction of tunnels, enabling safer and more economical tunnel construction.

본 발명은 터널의 내공 변위를 이용하여 굴착 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법으로서, 터널의 내공 변위를 하나의 계측지점에서의 개별적인 거동으로 분석하는 것이 아니라 계측단면중심점벡터의 개념을 도입하여 변위 계측지점(천단, 좌·우 측벽)을 연결하여 생성되는 평면의 중심점 좌표의 굴착에 따른 변화양상으로 분석하고 있다. 즉, 변위 계측지점(천단, 좌·우 측벽)을 연결하여 생성되는 평면의 중심점 좌표인 계측단면중심점(monitoring cross-section center, MCC)의 굴착에 따른 변화에 의해 생성되는 벡터(monitoring center vector, MCV)의 방향성이 전방의 단층대의 특성을 어떻게 반영하는 지를 분석한 것이다.The present invention is a method for estimating the fault zone in front of the excavation using the hole displacement of the tunnel, and the displacement measurement by introducing the concept of the measurement section center point vector instead of analyzing the hole displacement of the tunnel as an individual behavior at one measurement point. It analyzes the change pattern according to the excavation of the coordinates of the center point of the plane generated by connecting the points (heaven, left and right side walls). That is, a vector generated by a change according to excavation of a monitoring cross-section center (MCC), which is a coordinate of a center point of a plane generated by connecting displacement measuring points (top ends, left and right side walls), This study analyzes how the directionality of MCV) reflects the characteristics of anterior fault zone.

1. 계측단면중심점벡터 개념 Measurement section center point vector concept

계측단면중심점벡터 MCV의 개념은 도 1과 같다. 터널의 계측위치를 천단 P1(x1, y1, z1), 좌측벽 P2(x2, y2, z2), 우측벽 P3(x3, y3, z3)라 했을 때 MCC는 세 점의 중심(center of gravity)을 나타내며, C의 좌표는 하기 [수학식 1]과 같이 계산된다. 또한, 추가 굴착에 의해 MCC가 이동한 C'의 좌표는 하기 [수학식 2]와 같이 계산된다. 천단, 좌측벽, 우측벽의 변위 계측은 광파계측장비, 디지털영상계측장비 등을 이용할 수 있으며, 계측결과에는 계측위치에서의 암반특성에 관한 정보가 포함된다.The concept of the measurement cross-section center point vector MCV is shown in FIG. 1. The MCC is the center of gravity when the measured position of the tunnel is the top end P1 (x1, y1, z1), the left wall P2 (x2, y2, z2), and the right wall P3 (x3, y3, z3). The coordinates of C are calculated as shown in Equation 1 below. In addition, the coordinate of C 'which MCC moved by the additional excavation is calculated as shown in [Equation 2]. Displacement measurements on the top, left and right walls can be performed using light wave measurement equipment, digital image measurement equipment, and the like. The measurement results include information on rock characteristics at the measurement position.

Figure 112007081316516-pat00001
Figure 112007081316516-pat00001

Figure 112007081316516-pat00002
Figure 112007081316516-pat00002

이 경우 굴착에 의한 계측단면중심점벡터 MCV는 하기 [수학식 3]과 같이 계산된다. In this case, the measured cross-sectional center point vector MCV by excavation is calculated as shown in Equation 3 below.

Figure 112007081316516-pat00003
Figure 112007081316516-pat00003

한편, 도 2는 MCV를 계산하기 위해 실제 시공현장 터널에서의 굴착에 따른 막장 위치와 MCC 계측 지점의 관계를 보여준다. 도 2(a)는 MCC의 초기계측 위치를 나타내고 있는데, 실제 터널에서의 계측여건(계측장비 이용환경 등)을 고려하여 막장에서 0.5D(본 발명에서 D는 좌측벽과 우측벽 사이의 거리를 의미함) 떨어진 지점에서 초기 계측이 이루어지는 것을 보여준다. 도 2(b)는 초기계측 후 0.5D의 추가 굴착이 이루어진 경우 즉 MCC의 측점에서 막장까지의 거리가 1.0D가 되는 지점에서의 MCC의 변화를 보여준다. MCC의 변화양상이 곧 MCV가 되겠다.On the other hand, Figure 2 shows the relationship between the membrane position and the MCC measurement point according to the excavation in the actual construction site tunnel to calculate the MCV. Figure 2 (a) shows the initial measurement position of the MCC, 0.5D (in the present invention, D is the distance between the left and right walls in consideration of the measurement conditions (measurement equipment usage environment, etc.) in the actual tunnel) It shows that the initial measurement takes place at a distance. Figure 2 (b) shows the change in the MCC when the additional excavation of 0.5D after the initial measurement, that is, the distance from the point of the MCC to the membrane is 1.0D. The pattern of change in MCC will soon become MCV.

2. 분석데이터 확보2. Secure analysis data

가상의 터널에 대하여 MCV의 방향성(선주향(trend)과 선경사(plunge))을 단층대 경사방향별로 분석한 분석데이터를 확보한다. 본 발명에서는 분석데이터를 (a1)가상의 터널에서 MCV를 구하는 단계; (a2)단층대 경사방향별로 MCV의 방향성의 변화양상을 도출하는 단계; (a3)단층대 경사방향과 MCV의 방향성과의 상관관계를 정리한 분석데이터를 확보하는 단계;로 진행하여 확보할 것을 제안한다. For the hypothetical tunnel, the analysis data obtained by analyzing the direction of MCV (trend and trend) by fault to slope direction is obtained. In the present invention, the analysis data (a1) to obtain the MCV in the virtual tunnel; (a2) deriving a change pattern of the directionality of the MCV for each fault direction of the fault band; (a3) obtaining analytical data that summarizes the correlation between the fault direction of the fault zone and the directionality of the MCV.

특히, 본 발명에서는 분석데이터 확보하는 방법을 구체적인 실시예를 통해 보여주고 있는데, 터널의 굴착 진행방향을 090이라 할 때 균질한 암반에서의 MCV와, 수직 단층대가 존재할 경우 단층대 경사방향별 MCV의 방향성(선주향(trend)과 선경사(plunge))의 변화양상을 도출하여 이를 분석한 것이 그것이다. 이 경우 기준방위는 도 3과 같으며, 도 4와 같이 단층대 구간에서의 MCV의 선주향이 090보다 큰 경우는 막장면의 우측방향으로 090보다 작은 경우는 막장면의 좌측으로 향함을 의미한다. 다만, 본 발명에서는 MCV의 방향성의 변화양상을 수치해석적 분석과 MCV의 평사투영에 의한 분석으로 도출하였다.In particular, the present invention shows a method of securing the analysis data through a specific embodiment, the MCV in the homogeneous rock when the excavation progress direction of the tunnel is 090, and the directionality of the MCV by the inclination direction of the fault zone in the presence of a vertical fault zone It is the analysis of the patterns of change in the trends and trends. In this case, the reference direction is the same as that of FIG. 3. As shown in FIG. 4, when the line direction of the MCV in the fault zone is greater than 090, the reference direction is less than 090 in the right direction of the curtain surface. However, in the present invention, the change pattern of the direction of the MCV was derived by numerical analysis and analysis by the projection projection of the MCV.

(1)수치해석적 분석에 의한 MCV 방향성의 변화양상 도출(1) Derivation of the change pattern of MCV direction by numerical analysis

① 단층대 경사가 90°인 경우① If the slope of the fault zone is 90 °

단층대 경사가 90°인 경우에 경사방향이 바뀌면서 MCV 방향성이 어떻게 변하는지 살펴보았다. In the case of the fault of the fault zone of 90 °, the direction of inclination is changed and the MCV directionality is changed.

도 5(a)에서와 같이 MCV의 선주향은 단층대의 경사방향이 터널방향과 같은 경우에 터널방향과 동일한 방향을 나타내며, 또한 단층대 구간 통과 시에도 값이 변화하지 않고 있다. 하지만, 단층대 경사방향이 터널방향과 15°, 30°, 45°, 60°의 차이를 보이게 되는 경우에 MCV의 선주향은 단층대와 만나기 전에는 단층대가 없는 균질한 암반과 거의 동일한 방향을 나타내다가 단층대 통과구간 전에 터널방향(090)의 좌측으로 벡터방향이 향하게 된다. 단층대 경계부에서 벡터방향이 터널방향과의 차이가 가장 크게 발생한 후에 다시 터널방향으로 향하면서 단층대 중심부에서는 터널방향과 같게 된다. 단층대를 통과한 후 MCV의 선주향은 터널방향 우측으로 증가하다가 다시 감소한 후에 터널방향으로 수렴하게 된다. 특히, 단층대의 경사방향이 터널방향과 15°의 차이가 있는 모델의 경우는 이와 같은 경향이 단층대 중심부 1.5D~2D 지점에서 벡터방향성의 변화가 시작되며, 단층대 경사방향이 터널방향과 차이가 더 크게 발생할수록 벡터방향성의 변화는 단층대 중심부에서 부터 점점 멀어진 곳에서 시작되며, 단층대 방향(330/90)의 모델의 경우에는 단층대 중심에서 3.5D~4D 떨어진 곳에서 MCV 방향성의 변화가 시작된다. 또한, 균질한 암반과 단층대 통과구간에서의 MCV 선주향의 차이의 최대값은 단층대 경사방향의 터널방향과 멀어질수록 더욱 커진다.As shown in Fig. 5 (a), the line direction of the MCV indicates the same direction as the tunnel direction when the inclination direction of the fault zone is the same as the tunnel direction, and the value does not change even when passing through the fault zone. However, when the slope direction of the fault zone is 15 °, 30 °, 45 °, and 60 ° from the tunnel direction, the circumferential direction of the MCV shows almost the same direction as the homogeneous rock without the fault zone before it meets the fault zone. The vector direction is directed to the left of the tunnel direction 090 before the passage section. At the fault zone, the vector direction is the same as the tunnel direction at the center of the fault zone, after the vector direction has the greatest difference from the tunnel direction. After passing through the fault zone, the predominant direction of the MCV increases to the right in the tunnel direction and then decreases to converge in the tunnel direction. Especially, in the case of the model where the slope direction of the fault zone is 15 ° different from the tunnel direction, this tendency starts to change in the vector direction at the center of the fault zone 1.5D ~ 2D, and the slope direction of the fault zone is more different from the tunnel direction. As the occurrence occurs larger, the change in vector orientation starts at a distance from the center of the fault zone, and in the case of the fault zone direction (330/90), the change in MCV direction starts at 3.5D ~ 4D away from the fault zone. In addition, the maximum value of the difference in MCV line circumference between the homogeneous rock and the fault zone passage is larger as the distance from the tunnel direction in the fault direction of the fault zone increases.

도 5(b)은 각 모델별 MCV의 선경사 변화양상을 분석한 것이다. MCV의 선경사는 단층대 경사방향이 터널방향과 이루는 각도가 0°~30°일 경우와 45° 이상인 경우가 양상이 달아지는 경향을 보였다. 단층대 경사방향이 터널방향과 이루는 각도가 0°~30°(270, 285, 300 경우)인 경우에서는 균질한 암반일 경우와 비교해 MCV의 선경사가 단층대 구간을 통과하기 전에 증가하여 10°~20° 정도의 차이가 발생한 후 단층대를 통과하면서 오히려 감소하였다가 다시 수렴되는 경향을 나타냈다. 이 경우의 단층대 경사방향이 터널방향과 멀어질수록 MCV의 선경사의 최대값은 감소하는 경향을 나타낸다. 단층대 경사방향이 터널방향과 이루는 각도가 45° 이상인 경우는 MCV의 선경사가 단층대 구간 전에 크게 증가하지 않다가 급격히 감소하는 경향을 보이며, 그 후 단층대 중심부에서 급격히 증가하여 균질한 암반에 비해 MCV의 선경사가 20°이상 더 크게 발생되며, 다시 급격히 감소하여 10° 내외의 값을 보인 후에 수렴하게 된다.Figure 5 (b) is to analyze the change pattern of pretilt of MCV for each model. The pretilt of MCV tended to be different in the case where the inclination direction of the fault band was 0 ° ~ 30 ° and more than 45 °. If the angle of inclination of the fault zone is between 0 ° and 30 ° (for 270, 285, and 300), the pretilt of the MCV increases before passing through the fault zone compared to the homogeneous rock, and increases from 10 ° to 20 °. After varying degrees, they passed through the fault zone and tended to decrease and then converge again. In this case, the maximum value of the pretilt of the MCV tends to decrease as the fault direction of the fault zone becomes farther from the tunnel direction. When the angle of inclination of the fault zone is 45 ° or more with the tunnel direction, the pretilt of MCV does not increase significantly before the fault zone but tends to decrease sharply, and then increases rapidly in the center of the fault zone, compared to the homogeneous rock. Yarn occurs more than 20 °, and then decreases sharply and converges after showing value around 10 °.

② 단층대 경사가 45°이며 경사방향이 굴착 반대방향인 경우② If the slope of the fault zone is 45 ° and the slope is opposite to the excavation

단층대 경사가 90°인 경우와 마찬가지로 경사방향을 터널방향과 평행한 경우부터 15°씩 증가시켜 60°까지 차이가 나는 모델에 대하여 분석을 수행하였다. As in the case of the fault of the fault zone of 90 °, the analysis was performed on the model with a difference of 60 ° by increasing the slope direction by 15 ° from the parallel direction of the tunnel direction.

도 6(a)는 단층대 경사가 45°이며 경사방향이 터널 굴착방향과 반대방향인 경우의 MCV의 선주향의 변화를 나타낸 것이다. MCV의 선주향은 단층대 경사가 90°인 경우와 비슷한 양상을 나타내고 있다. 이 경우에도 단층대의 경사방향이 터널방향과 같은 경우에도 MCV의 선주향이 터널방향과 동일한 방향을 나타내며 단층대 통과시에도 값이 변화하지 않게 된다. 하지만, 단층대 경사방향이 터널방향과 15°, 30°, 45°, 60°의 차이를 보이게 되는 경우에는 단층대와 만나기 전에는 단층대가 없는 균질한 암반에 비해 5°~10° 정도 우측으로 점진적인 증가양상을 보이며, 그 후 단층대 통과구간 전에 터널방향(090)의 좌측으로 벡터방향이 향하게 된다. 단층대 경계부에서 벡터방향이 터널방향과의 차이가 가장 크게 발생한 후에 다시 터널방향으로 향하면서 단층대 중심부에서는 터널방향과 같게 된다. 단층대를 통과한 후 MCV의 선주향은 터널방향 우측으로 증가하다가 다시 감소한 후에 수렴하게 된다. 한편, 단층대의 경사가 90°인 경우와 비교해 MCV 선주향의 변화가 시작되는 지점은 각각의 동일한 경사방향 모델과 비교해 0.5D~1.0D 가량 빠르게 나타남을 알 수 있다. 또한, 단층대 통과 직전에 MCV 선주향의 좌측 방향 최대값은 단층대 경사 90°인 경우에 비해 경사방향별 차이가 크게 나타나지 않았다.FIG. 6 (a) shows the change in the circumferential direction of the MCV when the fault zone slope is 45 ° and the slope direction is opposite to the tunnel excavation direction. The circumferential direction of the MCV shows a similar pattern to the case where the fault band slope is 90 °. Even in this case, even when the inclination direction of the fault zone is the same as the tunnel direction, the line direction of the MCV shows the same direction as the tunnel direction, and the value does not change even when passing through the fault zone. However, if the slope direction of the fault zone is 15 °, 30 °, 45 °, and 60 ° from the tunnel direction, it gradually increases to the right by 5 ° to 10 ° compared to the homogeneous rock without the fault zone before it meets the fault zone. After that, the vector direction is directed to the left side of the tunnel direction 090 before the fault zone passage section. At the fault zone, the vector direction is the same as the tunnel direction at the center of the fault zone, after the vector direction has the greatest difference from the tunnel direction. After passing through the fault zone, the ship's direction of the MCV increases to the right in the tunnel direction and then decreases and then converges. On the other hand, compared with the case where the inclination of the fault zone is 90 degrees, the point where the change of the MCV line circumference starts about 0.5D ~ 1.0D faster than the same inclination direction model. In addition, the maximum value in the leftward direction of the MCV line circumference immediately before the passage of the fault zone did not show a large difference in the inclination directions compared with the case where the fault slope was 90 °.

도 6(b)는 각 모델별 MCV의 선경사 변화양상을 분석한 것이다. MCV의 선경사는 단층대 경사 90°인 모델과 비교해 큰 차이를 보이고 있다. 균질한 암반일 경우와 비슷한 값을 보이다가 단층대 통과구간 6D 이전부터 서서히 경사가 줄어들면서 단층대 중심부에서 최소값을 갖는다. 단층대 중심부를 통과한 후에 급격히 증가한 후에 중심부에서 3D~5D 떨어진 지점에서 수렴된다. 단층대 경사방향이 터 널방향과 차이가 많을수록 균질한 암반일 경우 계산된 MCV의 선경사와의 차이가 발생하는 시점이 빠르고 수렴되는 속도도 느리게 된다.Figure 6 (b) is to analyze the change pattern of pretilt of MCV for each model. The pretilt of the MCV is significantly different compared to the model with a 90 ° fault slope. The value is similar to that of the homogeneous rock, but gradually decreases before 6D of the fault zone and has a minimum value at the center of the fault zone. After passing through the center of the fault zone, it increases sharply and then converges at a point 3D to 5D away from the center. The more the fault slope is different from the tunnel direction, the faster the point at which the difference between the calculated MCV pretilt occurs and the slower the convergence rate is.

③ 단층대 경사가 45°이며 경사방향이 굴착방향인 경우③ The slope of the fault zone is 45 ° and the slope direction is the excavation direction

단층대의 경사방향은 터널방향과 평행한 경우부터 15°씩 감소시켜 60°까지 차이가 나는 모델에 대하여 분석을 수행하였다. The inclination direction of the fault zone was reduced by 15 ° from the case parallel to the tunnel direction, and the analysis was performed on the model with a difference of 60 °.

도 7(a)는 단층대 경사가 45°이며 경사방향이 터널 굴착방향인 경우의 MCV의 선주향의 변화를 나타낸 것이다. MCV의 선주향은 앞서 분석한 단층대 경사가 90°, -45°인 경우와 비슷한 양상을 나타내고 있다. 이 경우에도 단층대의 경사방향이 터널방향과 같은 경우에는 MCV의 선주향이 터널방향과 동일한 방향을 나타내며 단층대 통과시에도 값이 변화하지 않게 된다. 하지만, 단층대 경사방향이 터널방향과 -15°, -30°, -45°, -60°의 차이를 보이게 되는 경우에는 단층대 중심부에서 약 6D 떨어진 지점부터 터널방향의 우측방향으로 증가하기 시작한다. 단층대의 경사방향이 터널방향과의 차이가 클수록 우측방향 MCV 선주향의 최대값은 빨리 나타나며, 값도 커지는 경향을 나타낸다. 단층대 중심부에서 MCV의 선주향은 터널방향의 좌측방향을 향하게 되며, 단층대 중심부에서 0.5D~2D에서 각각 최소값을 가진 후에 다시 증가하여 터널방향과 평행이 되는 값으로 수렴하게 된다. Fig. 7 (a) shows the change in the circumferential direction of MCV when the fault zone slope is 45 ° and the slope direction is the tunnel excavation direction. The circumferential direction of MCV is similar to the case where the tomographic slopes analyzed above are 90 ° and -45 °. Even in this case, when the inclination direction of the fault zone is the same as the tunnel direction, the line direction of the MCV shows the same direction as the tunnel direction, and the value does not change even when passing through the fault zone. However, when the fault direction of the fault zone shows a difference of -15 °, -30 °, -45 °, and -60 ° from the tunnel direction, it increases in the right direction of the tunnel direction from about 6D away from the center of the fault zone. As the inclination direction of the fault zone is larger than the tunnel direction, the maximum value of the MCV line direction of the right direction appears earlier, and the value tends to increase. At the center of the fault zone, the predominant direction of the MCV is toward the left side of the tunnel direction, and then increases again after reaching the minimum value at 0.5D to 2D at the fault center and converges to the value parallel to the tunnel direction.

도 7(b)는 각 모델별 MCV의 선경사 변화양상을 분석한 것이다. MCV의 선경사는 단층대 경사가 터널 진행 반대방향으로 45°인 모델과 정 반대의 양상을 나타내고 있다. 이 경우에는 단층대 통과 전 구간에서 상부의 단층대의 영향으로 단층 대 진입 전에는 오히려 MCV 선경사가 증가하여 단층대 중심부 직전에서 최대값을 가지다가 단층대를 통과하면서 값이 점차 작아져 최소값을 나타낸 후 균질한 암반의 경우와 같은 선경사 값을 가지면서 수렴하게 된다. Figure 7 (b) is to analyze the change pattern of pretilt of MCV for each model. The pretilt of the MCV is the opposite of the model where the fault slope is 45 ° in the opposite direction of the tunnel progression. In this case, due to the influence of the upper fault zone in the section before passing the fault zone, the MCV pretilt increases rather than before the fault zone entry, and reaches the maximum value just before the center of the fault zone, and gradually decreases as it passes through the fault zone. Convergence with the same pretilt value as the case.

④ 단층대 물성비(MC)에 따른 영향④ Effect of Fault to Property Ratio (MC)

단층대와 원암반과의 물성차이(Erock/Efault: modulus contrast, MC)에 따른 MCV의 양상을 분석하였다. 각각 균질한 암반, MC=5, MC=20인 세가지 경우에 대하여 해석결과를 비교하였다. 도 8 내지 도 22에는 MC에 따른 각 모델별 MCV 변화양상이 나타나 있다.We analyzed the patterns of MCV according to the difference of physical properties between fault zone and far rock (E rock / E fault : modulus contrast, MC). The analysis results were compared for three cases of homogeneous rock mass, MC = 5 and MC = 20, respectively. 8 to 22 illustrate changes of MCVs for each model according to MC.

단층대 경사방향이 터널방향(090)과 같은 경우는 단층대의 경사가 변화하더라도 MCV의 선주향은 MC에 따라 변화하지 않는다. 하지만, 단층대 경사방향이 터널방향에서 멀어지는 경우는 MCV의 선주향이 이에 따라 변화하게 되며, 이러한 경향은 MC가 증가함에 따라 더욱 커지게 된다. 이러한 변화양상은 균질한 암반의 경우와 비교해 보면 더욱 명확하게 나타난다.If the inclination direction of the fault zone is the same as the tunnel direction (090), even if the inclination of the fault zone changes, the predominant direction of the MCV does not change with the MC. However, when the fault-to-slope direction is far from the tunnel direction, the line direction of the MCV changes accordingly, and this tendency becomes larger as the MC increases. This pattern of change is more apparent when compared to the case of homogeneous rock.

단층대가 터널 축에 대해 45°의 경사를 가진 모델의 경우도 물성비에 따른 MCV의 선주향과 선경사의 경향성 차이는 90° 모델의 경우에서와 유사하게 나타난다. 단층대 경사방향이 터널방향과 평행인 경우(270/45, 090/45)는 단층대 경사 90°인 경우와 같이 MCV의 선주향은 계측지점과 물성비의 변화에 따라 크게 변화하지 않고 일정한 값을 나타냈다. 하지만, MCV의 선경사는 단층대 진입전에 감소하 는 폭이 물성비가 클수록 크게 발생한다. 단층대 경사방향이 터널 진행 축과 멀어지면서 발생하는 MCV의 선주향과 선경사는 물성비 증가에 따라 같은 경향성을 가지며, 균질한 암반에서의 경우와의 차이는 물성비가 클수록 더 커지는 경향성을 나타낸다. 단층대 영향으로 MCV의 선주향과 선경사가 발생하는 시점은 모든 모델에서 동일하게 발생됨을 알 수 있다. 즉, 단층대의 기하구조가 동일하고 물성비만 틀릴 경우 단층대 영향이 반영되는 시점은 차이가 없고, 다만 균질한 암반에서의 경우와 비교한 차이만이 더 크게 발생하게 된다.Even in the case of the model where the fault zone is inclined at 45 ° with respect to the tunnel axis, the difference in the tendency of MCV's circumference and inclination according to the property ratio is similar to that of the 90 ° model. In the case where the fault direction of the fault zone is parallel to the tunnel direction (270/45, 090/45), as in the case of the fault angle of the fault zone, the MCV's circumferential direction did not change significantly due to the change of the measurement point and the property ratio. . However, the pretilt of MCV occurs more rapidly as the property ratio increases. MCV's circumferential direction and pretilt caused by the deviation of the sloping direction away from the tunnel propagation axis have the same tendency as the property ratio increases, and the difference with the case of the homogeneous rock shows the tendency to increase as the property ratio becomes larger. It can be seen that the time when the circumferential fragrance and pretilt of the MCV occurs due to the fault zone is the same in all models. In other words, if the geometry of the fault zone is the same and only the property ratio is wrong, there is no difference in the time when the impact of the fault zone is reflected. However, only the difference is greater than that in the homogeneous rock.

이것을 균질한 암반에서의 MCV의 선주향, 선경사와의 상대적인 차이로 정리하면, 물성비가 증가함에 따라 단층대 통과구간의 MCV의 선주향과 선경사에서 균질한 암반에서의 선주향과 선경사를 뺀 값의 부호는 동일하고 절대값은 커진다.This is summarized as the relative difference between MCV's inclination and pretilt in the homogeneous rock, and as the property ratio increases, the inclination of MCV in the transverse zone of the fault zone and the inclination minus the inclination and pretilt in the homogeneous rock. The sign of is the same and the absolute value becomes large.

MCV의 선경사는 선주향과는 반대로 단층대의 경사방향보다는 단층대의 경사에 더 민감하게 변화한다. 이러한 변화양상은 MCV의 선주향과 마찬가지로 균질한 암반의 경우의 선경사(32°)와의 차이로 확인할 수 있다. 균질한 암반에서의 선경사를 기준으로 MC가 커질수록 MCV 선경사에서 기준값을 뺀 값의 부호는 단층대 통과 전과 통과 후에 동일한 부호를 가지지만, 절대값은 커진다. 경사방향이 터널방향과 차이가 많이 생기게 되는 경우는 단층대 중심부에서 MC가 작을수록 기준과의 차이가 더 크게 나타나는 현상을 보인다.The pretilt of the MCV changes more sensitively to the inclination of the fault zone than to the inclination direction of the fault zone, as opposed to the predominance. This change can be confirmed by the difference from the pretilt (32 °) in the case of homogeneous rock like the ship's main fragrance. As the MC becomes larger based on the pretilt in the homogeneous rock, the sign of the value obtained by subtracting the reference value from the MCV pretilt has the same sign before and after the passage of the fault zone, but the absolute value becomes larger. If the slope direction is different from the tunnel direction, the smaller the MC in the center of the fault zone, the larger the difference from the reference.

(2)평사투영에 의한 MCV의 방향성의 변화양상 분석(2) Analysis of the change pattern of MCV's direction by projection

앞서 살펴본 수치해석적 분석방법에 의한 MCV 방향성의 변화양상 분석은 MCV 를 선주향과 선경사 개념으로 나누어서 분석하는 것이어서 각각의 정보를 개별적으로 분석해야하는 복잡함이 있다. 이에, 본 발명에서는 두 가지 성분(선주향과 선경사)을 공간상에서 표현하기 위해 절리의 방향성을 나타낼 때 주로 사용하는 평사투영법을 이용할 것을 추가적으로 제안하고 있다. The analysis of changes in the direction of MCV direction by the numerical analysis method described above is to analyze MCV by dividing the concept of predominantly incense and pretilt, and there is a complexity to analyze each information separately. Accordingly, the present invention further proposes to use the projection projection method, which is mainly used to express the directionality of joints, in order to express two components (a line fragrance and a pretilt) in space.

본 발명에서는 다양한 평사투영법 중에 Lambert의 등면적 투영법을 채택하였으며, 도 23은 평사투영법에 의한 공간상의 방향 벡터의 표현방법과 본 발명에서 제안한 MCV의 평사투영을 나타내고 있는데 터널의 굴착 방향의 선주향, 선경사를 각각 090, 00˚로 정의하여 MCV의 선주향, 선경사를 도시하는 방법을 나타낸다.In the present invention, Lambert's isometry projection method is adopted among various projection methods, and FIG. 23 shows a method of expressing a spatial direction vector by the projection method and the projection projection of the MCV proposed in the present invention. The pretilt is defined as 090 and 00 °, respectively, to show a method of showing the predominant line and pretilt of the MCV.

평사투영에 의한 MCV의 방향성 변화양상 분석 또한 MCV 계산 결과를 토대로 각 모델별 단층대로 접근하는 경우와 단층대를 지난 경우에 대해 분석을 하였는데, 평사투영도 상에 균질한 암반의 경우의 MCV 방향성(normal, 평사투영도 상의“□”로 표시)과 단층대의 경사방향/경사(pole, 평사투영도 상의“▲”로 표시)를 같이 나타냈으며 그 분석결과는 다음과 같다. Analysis of directional change pattern of MCV by projection projection was also performed on the approach of tomographic zones and the cases after the fault zone, based on the MCV calculation results. The inclination direction / tilt (pole, marked with “▲” on the projection) is shown together. The analysis results are as follows.

①단층대 경사가 90˚인 경우① If the slope of the fault zone is 90˚

도 24 내지 도 28은 단층대 경사가 90˚인 모델(270/90, 285/90, 300/90, 315/90, 330/90)들의 단층대 통과 전후의 MCV 평사투영 결과를 나타낸다. MCV는 단층대에 접근하면서 그 변화가 뚜렷이 시작되는 점부터 단층대 진입까지의 결과와 단층대 통과 직후부터 다시 일정한 값으로 수렴되는 지점까지의 결과만을 도시하였다. 24 to 28 show MCV projection projection results before and after the passage of the fault zone of the models (270/90, 285/90, 300/90, 315/90, 330/90) having the fault slope of 90 °. MCV only shows the results from the beginning of the change to the fault zone as it approaches the fault zone, and from the point of convergence immediately after the passage of the fault zone to the point of convergence.

도 24는 270/90의 방향성을 갖는 단층대 모델의 분석결과이다. 단층대 통과 전 경향을 살펴보면, 단층대 중심에서 약 2.5D부근에서 변화가 시작되며, 균질한 안반에서의 MCV 방향성(normal)을 기준으로 선주향의 변화는 거의 없으며, 선경사만 급격히 증가했다가 다시 감소하는 경향을 나타낸다. 단층대 통과 후의 MCV의 움직임은 normal 위치로 급격히 수렴되는 양상을 보인다.24 shows analysis results of a fault zone model having a directionality of 270/90. Looking at the trend before the fault passage, the change starts about 2.5D from the center of the fault zone, and there is almost no change in the direction of the ship based on the MCV normal in the homogeneous fovea, and only the pretilt increases and decreases again. It shows a tendency to The MCV's movement after the fault zone converges rapidly to the normal position.

도 25는 285/90의 방향성을 갖는 단층대 모델(경사방향이 터널 중심축에서 15˚ 시계방향으로 회전한 모델)의 분석결과이다. 270/90의 모델의 변화양상은 경사방향이 고정된 상태로 경사만 변화하는 모습을 나타냈으나, 285/90 단층대 통과구간에서는 경사와 함께 경사방향도 같이 변화하는 양상을 나타냈다. 막장면 2.5D 전 부근에서부터 변화되는 MCV의 방향성은 터널 막장면의 좌측 약 30˚ 방향을 향해 경사가 증가하는 경향을 보인다. 이 후 단층대 중심부 직전에 도달하면서 경사방향은 그대로 유지되며, 경사가 normal 보다 약간 작은 값으로 급격히 감소한다. 그 후 경사를 그대로 유지하며 터널 축 방향으로 경사방향이 되돌아오는 경향을 보인다. 단층대 통과 후의 경향은 경사의 변화없이 선주향만 막장의 우측방향으로 향하다가 다시 normal 방향으로 수렴되는 양상을 나타낸다. FIG. 25 is an analysis result of a fault zone model having a directionality of 285/90 (a model in which the inclination direction is rotated 15 ° clockwise from the tunnel central axis). The change pattern of the 270/90 model showed only the inclination changing with the fixed inclination direction, but the inclination direction also changed with the inclination in the 285/90 fault zone passage. The directionality of the MCV, which changes from about 2.5D around the face, tends to increase toward the left side of the tunnel face about 30 degrees. After that, the inclination direction is maintained as it is reached just before the center of the fault zone, and the inclination decreases sharply to a value slightly smaller than normal. After that, the inclination is maintained and the inclination direction is returned to the tunnel axis direction. After passing the fault zone, only the ship's main direction goes to the right side of the membrane without changing the slope and then converges to the normal direction.

도 26은 단층대의 경사방향이 시계방향으로 15° 더 회전한 300/90 모델에 대한 분석결과를 나타낸다. 단층대 통과 전의 MCV 양상을 270/90, 285/90 단층대 모델에서의 변화양상과 비교해 보았을 때, 경사의 변화가 많이 줄어들어 normal과의 경사차이는 크게 발생하지 않는다. 선주향은 좌측으로 더 많이 이동했다 돌아오는 양상을 나타내고 있다. 단층대 통과 후는 normal보다 경사가 다소 작아지는 경향을 보이며, 막장면의 우측방향으로 선주향이 증가하는 경향을 보이다가 다시 normal 방향으로 수렴되는 양상을 나타낸다.Fig. 26 shows the analysis results for the 300/90 model in which the inclination direction of the fault zone is further rotated 15 ° clockwise. When comparing the MCV pattern before the fault passage with the changes in the 270/90 and 285/90 fault zone models, the slope change is much reduced, so that the slope difference from the normal does not occur much. The shipowner moved more to the left and returns. After passing the fault zone, the inclination tends to be slightly smaller than normal, and the line direction tends to increase in the right direction of the membrane, and then converges in the normal direction.

도 27은 315/90 단층대 모델에서의 MCV 변화를 나타낸다. 300/90 모델과 비교했을 때 단층대 통과 전 MCV의 선경사의 변화는 더욱 사라져 normal과 거의 유사한 경사를 나타내고 있다. 하지만, 단층대 중심부를 통과하면서 경사가 급격히 크게 증가하는 경향을 나타낸다. MCV의 선주향의 경우 300/90인 경우와 비교해 막장면 좌측방향으로의 변화가 더 크게 나타나고 있다. 단층대 통과 후의 양상은 급격히 증가했던 경사가 다시 감소하여 normal 보다 약간 작은 경사값으로 유지된다. 선주향은 막장면의 우측방향으로 단층대 통과 전과 비슷한 정도로 normal과의 차이를 나타낸 후 다시 normal 방향으로 서서히 수렴하는 경향을 나타낸다.27 shows MCV changes in the 315/90 fault band model. Compared to the 300/90 model, the pretilt change of MCV before passing the fault zone disappeared further, showing a slope almost similar to normal. However, the inclination increases rapidly as it passes through the center of the fault zone. In the case of MCV, the change in the direction of the left side of the membrane surface is larger than that of 300/90. After passing through the fault zone, the steeply increased slope is reduced again and is maintained at a slightly smaller slope than normal. The circumferential direction shows a difference with normal to the right of the membrane surface as before the passage of the fault zone, and then gradually converges in the normal direction.

도 28은 330/90 단층대 모델의 분석결과를 나타낸다. 단층대 통과 전에는 경사는 315/90 모델에서와 같이 큰 변화없이 normal보다 약간 큰 값으로 일정하게 유지된다. 같은 구간의 선주향은 막장면 좌측으로의 이동양상이 이전 모델들에 비해 더 크게 나타나고 있다. 단층대 중심부에 가까우면서 일정하게 유지되던 경사가 normal보다 작은 값으로 줄어들었다가 급격히 증가하여 70˚까지 증가하는 양상을 나타내고 있다. 선주향은 이 중심부에 가까우면서 좌측으로 이동했던 양상이 다시 normal 방향으로 돌아오는 양상을 나타낸다. 단층대 통과 후의 양상은 급격히 증가했던 경사가 다시 감소하여 normal과 같은 경사로 향하면서 선주향은 막장면 우측으로 급격히 증가하게 된다. 이 후 경사는 일정하게 유지되며 선주향은 다시 normal 방향을 수렴하는 양상을 나타낸다.28 shows the analysis results of the 330/90 fault zone model. Before passing the fault zone, the slope remains constant, slightly larger than normal, with no significant changes as in the 315/90 model. In the same direction, the direction of movement toward the left side of the curtain surface is larger than that of the previous models. The slope, which was close to the center of the fault zone and remained constant, decreased to a value smaller than normal, and then rapidly increased to 70 °. The ship's main direction is close to the center and moves to the left, and then returns to normal. After passing through the fault zone, the steepness increased sharply and then the slope decreased to the same slope as the normal, and the ship's circumference rapidly increased to the right of the curtain surface. After that, the inclination remains constant, and the ship's main direction converges to the normal direction again.

② 단층대 경사가 45°이며 경사방향이 굴착 반대방향인 경우② If the slope of the fault zone is 45 ° and the slope is opposite to the excavation

도 29 내지 도 33은 단층대 경사가 굴착진행 반대방향 45˚인 모델(270/45, 285/45, 300/45, 315/45, 330/45)들의 단층대 통과 전후의 MCV 평사투영 결과를 나타낸다. 29 to 33 show MCV projection projection results before and after the passage of the fault zone of the models (270/45, 285/45, 300/45, 315/45, 330/45) in which the fault slope is 45 ° in the opposite direction of the excavation process.

도 29는 270/45의 방향성을 갖는 단층대 모델의 분석결과이다. 단층대 통과 전 경향을 살펴보면, 단층대 중심에서 약 2.5D부근에서 변화가 시작되며, 균질한 암반에서의 MCV 방향성(normal)을 기준으로 선주향의 변화는 거의 없으며, 선경사만 점차 감소하였다가 다시 증가하는 경향을 나타낸다. 단층대 통과 후의 MCV의 움직임은 통과 전과 마찬가지로 선주향이 normal과 큰 차이 없이 일정하게 유지되며, 선경사만 normal에 비해서 증가하다가 다시 감소하여 normal 위치로 수렴되는 양상을 보인다.Fig. 29 shows the analysis results of the fault zone model having the directivity of 270/45. Looking at the trend before the fault passage, the change starts about 2.5D near the fault center, and there is little change in the direction of the ship based on the MCV normal in the homogeneous rock, and only the pretilt gradually decreases and then increases again. It shows a tendency to After passing the fault zone, the MCV's movement remains the same as before the passage without any significant difference from normal, and only the pretilt increases and decreases again to converge to the normal position.

도 30은 285/45의 방향성을 갖는 단층대 모델의 분석결과이다. 단층대 통과 전 MCV의 방향성은 선경사가 normal보다 작고 점차 감소하면서 막장면 좌측 방향으로 선주향이 이동하는 경향을 나타낸다. 단층대 중심에서 선주향은 normal 방향으로 급히 방향이 바뀌지만 경사는 여전히 감소 추세를 나타낸다. 단층대 통과 후에는 다시 경사가 급격히 증가하면서 선주향은 막장면 우측방향으로 이동한다. 그 후 선주향은 normal 방향으로 이동하고 경사는 더욱 증가한 후에 점차 감소하여 normal과 같은 값으로 수렴해 간다.Fig. 30 shows the analysis results of the fault zone model having the directionality of 285/45. The directionality of MCV prior to the passage of the fault zone tends to move the circumference toward the left side of the membrane as the pretilt is less than normal and gradually decreases. At the center of the fault zone, the ship's headline changes rapidly in the normal direction, but the slope still decreases. After passing through the fault zone, the inclination increases again and the ship's circumference moves to the right side of the curtain surface. After that, the ship's main direction moves in the normal direction, and the slope increases further and then decreases and converges to the same value as normal.

도 31은 단층대의 방향성이 300/45 모델에 대한 분석결과로서, 단층대 통과 전에 MCV의 선경사의 감소정도가 285/45 모델에 비해서 더 크게 나타난다. MCV의 선주향도 285/45 모델에서와 같이 막장면 좌측방향으로 이동했다가 돌아오는 양상을 나타내지만 이동 폭은 더 크게 나타난다. 선주향의 막장면 좌측 이동폭이 가장 큰 지점 이후의 285/45에서는 경사가 다소 감소하였다가 증가하는 경향을 나타내는 것에 비해 300/45에서는 선주향 이동폭이 가장 큰 지점에서 경사가 최소값을 가진 후에 점차 증가하여 단층대 중심부에서 normal일 때의 경사정도로 커지게 된다. 단층대 통과 후에는 MCV의 선주향이 터널 막장 우측방향으로 크게 이동하면서 경사는 점차 증가하게 된다. 그 후 선주향은 점차 감소하지만 경사는 계속해서 증가하다가 normal 방향으로 향하는 경향을 나타낸다.FIG. 31 shows the directionality of the fault zone for the 300/45 model, and the reduction of the pretilt of the MCV before the passage of the fault zone is larger than that of the 285/45 model. The MCV's circumferential direction also shows a pattern that moves to the left and then returns to the left side as in the 285/45 model, but the movement width is larger. In 285/45 after the largest left-side movement of the inclined plane, the inclination tends to decrease and increase, whereas in 300/45, the slope has the minimum value at the largest in-direction movement. It gradually increases and increases to the degree of inclination when it is normal at the center of the fault zone. After passing through the fault zone, the inclination of the MCV moves toward the right side of the tunnel head and the slope gradually increases. Afterwards, the ship's fragrance gradually decreases, but the slope continues to increase, then tends toward the normal direction.

도 32는 315/45 단층대 모델에서의 MCV 변화를 나타낸다. 단층대 진입 전 MCV의 경향은 300/45인 경우와 비슷하지만 normal과 비교한 경사의 감소정도는 오히려 줄어드는 경향을 나타낸다. normal보다 약간 작은경사를 유지한 상태로 선주향만 터널 막장면의 좌측방향으로 크게 이동하는 양상이 단층대의 중심부의 1D 전 지점까지 계속된다. 그 후 다시 선주향이 normal 방향으로 이동하면서 경사도 점차 증가하면서 단층대 중심부를 통과할 때는 normal보다 다소 큰 경사를 갖는다. 단층대 통과 후의 MCV의 거동 양상은 경사는 유지되면서 터널 막장면 우측방향으로 완전히 선주향이 이동하였다가 선주향은 유지된 채로 경사가 급격히 증가하는 양상을 나타내다가 경사와 선주향 모두 normal 방향으로 수렴된다.32 shows MCV changes in the 315/45 fault zone model. The MCV tendency before entering the fault zone is similar to that of 300/45, but the decrease in slope compared to normal tends to decrease. Maintaining the slope slightly smaller than normal, the main ship only moves to the left of the tunnel face to the left of the center of the fault zone. Afterwards, the inclination gradually increases as the ship's main direction moves in the normal direction, and when passing through the center of the fault zone, the slope is slightly larger than normal. After passing through the fault zone, the behavior of MCV is completely inclined to the right side of the tunnel face while maintaining the inclination, but the inclination rapidly increases while maintaining the inclination, and both inclination and inclination converge in the normal direction.

도 33은 330/45 단층대 모델의 분석결과를 나타낸다. 단층대 진입 전에는 normal보다 약간 작은 경사원을 따라 선주향만 막장면 좌측으로 이동하는 양상을 보이다가 다시 같은 경사원 방향으로 선주향이 내려와 normal 방향으로 향하게 된다. 선주향의 막장 좌측 이동 폭은 이전 모델에 비해 가장 크게 나타난다. 단층대 통과 후에는 선주향은 막장면 우측으로 이동하고 경사는 점점 증가하는 양상을 나타내다가 normal 방향으로 수렴하는 양상을 보이고 있다.33 shows the analysis results of the 330/45 fault zone model. Before entering the fault zone, only the main circumference moves to the left side of the curtain surface along an inclined circle that is slightly smaller than normal. The length of the left-side movement of shipownership is the largest compared to the previous model. After passing through the fault zone, the ship's main direction moves to the right side of the curtain surface and the slope gradually increases and then converges in the normal direction.

③ 단층대 경사가 굴착 방향 45°인 경우③ If the slope of the fault zone is 45 ° in the excavation direction

도 34 내지 도 38은 단층대 경사가 굴착진행 방향 45˚인 모델(090/45, 075/45, 060/45, 045/45, 030/45)들의 단층대 통과 전후의 MCV 평사투영 결과를 나타낸다. 34 to 38 show MCV projection projection results before and after the passage of the fault zone of the models (090/45, 075/45, 060/45, 045/45, 030/45) in which the fault slope is 45 ° in the excavation direction.

도 34는 090/45의 방향성을 갖는 단층대 모델의 분석결과이다. 단층대 통과 전 경향을 살펴보면, 단층대 중심에서 약 3.0D부근에서 변화가 시작되며, 균질한 암반에서의 MCV 방향성(normal)을 기준으로 선주향의 변화는 거의 없으며, 선경사만 점차 증가하였다가 다시 감소하는 경향을 나타낸다. 단층대 통과 후에는 선주향은 변함없이 감소하였던 경사가 normal 방향으로 오면서 수렴하는 형태가 나타난다.Fig. 34 shows the analysis results of the fault zone model having a directionality of 090/45. Looking at the trend before the fault zone, the change starts around 3.0D at the center of the fault zone, and there is almost no change in the ship's fragrance relative to the MCV normal in the homogeneous rock, and only the pretilt gradually increases and then decreases again. It shows a tendency to After passing through the fault zone, the inclination of the ship's circumference remained unchanged and converged as the normal direction came.

도 35는 075/45의 방향성을 갖는 단층대 모델의 분석결과이다. 단층대 통과 전 경향은 090/45의 경우와 거의 유사하게 선주향의 변화없이 경사만 점차 증가하지만 단층대 부근으로 근접하면서 경사의 감소가 일어나는 경우에 선주향이 막장면 우측방향으로 향했다가 돌아오는 점에서 차이가 나타난다. 단층대 통과 후에는 선주향이 급격히 터널의 좌측으로 향하면서 경사도 급격히 줄어들었다가 점차 선주향 도 normal 방향인 터널 축방향으로, 경사도 점차 normal 방향으로 증가하다 수렴하게 된다. Fig. 35 shows the analysis results of the fault zone model having a directionality of 075/45. The trend before passing the fault zone is similar to that of 090/45, but the slope is gradually increased without the change of the ship's circumference, but the difference is that the ship's ship goes to the right side of the plane when the slope decreases near the fault zone. Appears. After passing through the fault zone, the inclination sharply decreases rapidly toward the left side of the tunnel, and then gradually converges in the direction of the tunnel, which is the normal direction, and inclined gradually in the normal direction.

도 36은 단층대의 방향성이 060/45 모델에 대한 분석결과이다. 단층대 통과 전의 양상을 살펴보면, 075/45 모델에 비해 MCV 이동방향은 터널 막장면 좌측방향으로의 경사방향이 더욱 증가하면서 경사도 보다 더 크게 발생하는 양상을 나타낸다. 단층대 진입 직전에 선주향은 일정한 상태로 경사만 normal과 비슷한 값으로 감소한 뒤 normal 지점을 통과하게 된다. 단층대 통과 후의 MCV의 방향성은 선주향이 터널 막장 좌측방향으로 급격히 증가하고 선경사는 감소한 뒤 선경사가 완만히 증가하면서 선주향은 normal 방향으로 다시 접근해 오다가 수렴하는 양상을 나타낸다. 36 shows the analysis results of the 060/45 model in the direction of the fault zone. As compared with the 075/45 model, the MCV movement direction is larger than the slope as the inclination direction toward the left side of the tunnel face increases more than the 075/45 model. Immediately before entering the fault zone, the ship's circumference is in a constant state, but the slope decreases to a value similar to normal and passes through the normal point. After passing through the fault zone, the direction of MCV shows a sharp increase in the direction of the ship's circumference toward the left side of the tunnel, decreases the ship's slope, and then gradually increases the ship's ship's direction.

도 37은 단층대의 방향이 더욱 회전한 045/45 모델에서의 MCV 변화를 나타낸다. 060/45 단층대 모델에서의 양상과 비슷한 양상이 단층대 통과 전에 나타난다. 다만, 선주향의 우측 이동 폭이 060/45에 비해서 더 크게 나타나고 경사의 최대값은 작게 나타난다. 최대경사 후에도 선주향이 터널 막장면 우측으로 좀 더 이동한 후에 normal 방향으로 향한다는 점에서 차이가 있다. 단층대 통과 후의 경향도 060/45와 거의 비슷한 양상을 보이나 선주향의 터널 막장 좌측으로의 이동 폭이 더 크게 나타나며, normal로 수렴해 가는 과정에서 경사의 변화가 더 완만하게 나타나고 있다. 37 shows the MCV change in the 045/45 model with the direction of the fault zone further rotated. A similar pattern to that in the 060/45 fault zone model occurs before the fault zone passes. However, the right-hand movement width of the ship's circumference is larger than that of 060/45, and the maximum value of the slope is smaller. The difference is that the ship's circumference moves toward the normal direction after the maximum slope and then moves further to the right of the tunnel face. After passing the fault zone, the trend is almost similar to that of 060/45, but the movement of the ship to the left side of the tunnel head is larger, and the slope changes more slowly in the course of convergence to normal.

도 38은 030/45 단층대 모델의 분석결과를 나타낸다. 단층대 통과 전의 경향은 045/45 모델에 비해서 경사의 최대값은 더 작고, 선주향의 이동폭은 더 크게 나 타나는 경향을 보인다. 단층대 통과 후에는 045/45 모델에 비해 경사가 최소가 되었을 때 normal과의 차이가 더 작게 나타나며, 선주향의 이동 폭은 더 크게 나타난다.38 shows the analysis results of the 030/45 fault zone model. The trend before the fault zone tends to be smaller than the 045/45 model and the movement of the ship's perimeter is greater than that of the 045/45 model. After passing through the fault zone, the difference with normal is smaller when the slope is minimum compared to the 045/45 model, and the movement width of the ship's perimeter is larger.

(3)단층대 경사방향과 MCV의 방향성과의 상관관계 정리(3) Theorem between the slope direction of fault and the direction of MCV

앞서 살펴본 바와 같이 MCV는 단층대 통과구간에서 단층대의 방향성에 따라 변화하는 것으로 나타났다. 또한, 단층대에 의한 암반의 응력상태 변화가 MCV에 반영되는 시점은 단층대가 터널과 만나는 지점에서 약 2D~4D 정도 떨어진 단면인 것으로 나타났다. 즉, 현재 막장에서 2D~4D정도 전방에 단층대가 존재하게 되는 경우 MCV는 단층대에 의한 영향으로 변화를 시작하게 되는 것이다. 이와 같은 단층대의 방향성과 MCV의 변화양상에 대한 상관관계를 정리하여 메뉴얼화(분석데이터)할 수 있다면, 이렇게 정리된 자료는 향후 실제 시공현장의 터널 막장 전방의 단층대를 예측하는데 이용할 수 있겠다. 이에, 본 발명에서는 평사투영법에 의해 단층대 경사방향별로 MCV의 방향성의 변화양상을 도출한 결과로부터 상관관계를 정리해 보았다. As described above, MCV was found to change according to the direction of fault zone in the fault zone passage. In addition, the time when the stress state change of the rock due to the fault zone is reflected in the MCV was found to be a cross section about 2D ~ 4D away from the point where the fault zone meets the tunnel. In other words, when the fault zone is present 2D ~ 4D in front of the current membrane, the MCV will start to change due to the influence of the fault zone. If the correlation between the direction of the fault zone and the change pattern of MCV can be organized and analyzed (analysis data), the data can be used to predict the fault zone ahead of the tunnel face at the actual construction site. Therefore, in the present invention, the correlation is summarized from the result of deriving the change pattern of the MCV direction by the tomographic oblique direction by the projection projection method.

균질한 암반에서의 MCV 방향성(normal)을 기준으로 한 변화양상을 살펴보면 단층대의 방향성과 MCV의 변화양상의 상관관계가 잘 나타나므로, 본 발명에서는 균질한 암반의 경우를 실시예로 하여 도 39와 도 40에서와 같이 단층대의 방향성과 MCV의 변화양상의 상관관계를 정리하고 있다. Looking at the change pattern on the basis of the MCV directional (normal) in the homogeneous rock, the correlation between the direction of the fault zone and the change of the MCV appears well, in the present invention as shown in FIG. As shown in Fig. 40, the correlation between the direction of the fault zone and the change pattern of the MCV is summarized.

도 39(a)에서와 같이 단층대의 경사방향이 터널 축과 이루는 각도가 커질수 록 단층대 통과 전의 MCV와 normal과의 선주향의 차(평사투영도상의 원주방향 각도)의 최대값은 비례하여 증가함을 알 수 있다. 또한, MCV의 선주향의 방향은 단층대 경사방향에 따라 결정되는데, 터널의 진행방향에 따른 단층대의 경사방향에 따라 단층대 통과 전 MCV의 방향은 도 39(b)와 같다. 또한, 도 39(c)에서와 같이 단층대의 경사방향이 굴착 방향으로 향해 있는 경우에 MCV는 normal보다 큰 선경사를 나타내며, 반대의 경우에는 작은 선경사를 나타내며, 단층대가 수직 경사인 경우는 선경사가 normal과 크게 차이가 나지 않는 경향을 보인다. As shown in Fig. 39 (a), as the angle of inclination of the fault zone increases with the tunnel axis, the maximum value of the difference in the circumferential direction between the MCV and normal (circumferential angle in the projection projection) before the passage of the fault zone increases proportionally. Able to know. In addition, the direction of the line direction of the MCV is determined according to the fault direction of the fault zone, the direction of the MCV before passing through the fault zone according to the inclination direction of the fault zone according to the traveling direction of the tunnel is as shown in Fig. 39 (b). In addition, when the inclination direction of the fault zone is toward the excavation direction, as shown in FIG. 39 (c), MCV shows a pretilt larger than normal, and on the contrary, a small pretilt is shown; Saga does not tend to be significantly different from normal.

단층대 통과 전 MCV의 위와 같은 방향성 변화를 통해 전방 단층대의 방향성과의 상관관계는 도 40의 도표(단층대 경사방향과 MCV의 방향성과의 상관관계를 정리한 분석데이터)와 같이 정리할 수 있다. 도 40(a)는 단층대 통과 전 MCV의 방향성 변화 구간을 4개의 대분류와 6개의 소분류를 통해 24개로 구분한 것을 보여준다. 도 40(a)에서 A, B, C, D는 균질한 암반에서의 MCV 방향성을 기준으로 단층대 통과구간의 MCV의 방향성 변화구간을 막장면의 좌, 우측과 선경사의 방향을 기준으로 크게 4가지로 분류한 것이며, a~e는 각각의 경우에 MCV의 선주향이 터널방향과 이루는 각도를 6단계로 분류한 것이다. 도 40(b)는 도 40(a)의 MCV 구간을 통해 예측된 단층대 방향성을 나타내고 있다. Through the above directional change of the MCV before the passage of the fault zone, the correlation between the directionality of the front fault zone can be summarized as shown in the diagram of FIG. 40 (analysis data summarizing the correlation between the fault direction of the fault zone and the MCV direction). 40 (a) shows that the directional change intervals of the MCV before passage of the fault zone are divided into 24 through four major and six subclasses. In FIG. 40 (a), A, B, C, and D are largely divided into four directions based on the direction of the left, right, and pretilt of the MCV in the homogeneous rock based on the direction of MCV in the homogeneous rock. In each case, a to e are classified into six levels of angles formed by the direction of the MCV in the tunnel direction. FIG. 40 (b) shows fault directionality predicted through the MCV section of FIG. 40 (a).

다만, 위에서와 같은 MCV를 통한 전방의 단층대 방향성 예측은 단층대 진입전의 암반상태가 균질한 경우만을 가정하였기 때문에 실제 시공현장에서는 MCV의 양상에 그대로 적용하기는 곤란할 것이다. 또한, 상기의 결과는 암반과 단층대의 이방성은 고려하지 않았기 때문에 암반에 이방성이 심하게 나타나는 경우 결과의 수정이 필요할 것이다. 나아가 단층대의 경사를 수직한 경우와 45도 경사인 경우만을 고려하여 분석하였기 때문에 예측 도표상의 단층대의 경사 범위가 구분되어 있지 않다. 따라서, 실제의 시공현장 터널에 적용하기 위해서는 다양한 조건(암반상태, 단층대의 다양한 경사범위 등)에서 단층대 경사에 대한 MCV 방향성의 변화양상을 분석함으로써 도 40에서와 같은 예측 도표의 단층대 경사가 좀더 세분화된 분석데이터를 확보할 필요가 있겠다. However, since the above-mentioned fault prediction of the fault zone through MCV assumes only the case where the rock state is uniform before the fault entry, it will be difficult to apply the MCV to the actual construction site as it is. In addition, the above results do not take into account the anisotropy of the rock and the fault zone, and if the anisotropy is severely present in the rock, correction of the result will be necessary. In addition, since the slope of the fault zone was analyzed considering only the vertical case and the 45 degree slope, the slope range of the fault zone in the prediction chart is not divided. Therefore, in order to apply to the actual construction site tunnels, the fault slope of the prediction chart as shown in FIG. 40 is further subdivided by analyzing the change patterns of MCV directionality with respect to the fault slope under various conditions (rock condition, various slope ranges, etc.). It is necessary to secure the analyzed data.

3. 시공현장 터널의 막장 전방 단층대 예측3. Prediction of the closed front fault zone of the construction site tunnel

도 40에서와 같은 분석데이터를 이용하여 실제 시공현장터널에 대한 막장 전방의 단층대를 예측한다. 단층대 예측은 막장 전방의 단층대를 예측하고자 하는 시공현장터널에 대하여 굴착에 따른 MCV를 구한 다음 MCV의 방향성에 대한 단층대 경사방향을 앞서 확보한 분석데이터를 이용하여 평가함으로써 가능해진다. 다만, 앞서 확인한 바와 같이 단층대에 의한 암반의 응력상태 변화가 MCV에 반영되는 시점은 단층대가 터널과 만나는 지점에서 약 2D~4D 정도 떨어진 단면인 것으로 나타났는 바, 이를 감안하여 굴착구간을 2D~4D로 하여 굴착을 진행하고 굴착구간별로 MCV를 구한 후 단층대를 예측하면 막장 전방 단층대 예측결과를 터널 시공계획에 즉각적으로 반영할 수 있을 것으로 기대된다.Using the analysis data as shown in Figure 40 to predict the fault zone in front of the membrane for the actual construction tunnel. Fault prediction is possible by evaluating the MCV following the excavation for the construction site tunnel to predict the fault zone in front of the membrane, and then evaluating the fault slope direction of the MCV using the previously obtained analysis data. However, as previously confirmed, the time when the stress state change of the rock due to the fault zone was reflected in the MCV was found to be a cross section about 2D to 4D away from the point where the fault zone meets the tunnel. As a result, if the MCV is calculated for each excavation section and the fault zone is predicted, it is expected that the prediction results of the close front fault zone can be immediately reflected in the tunnel construction plan.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사 상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions, and modifications without departing from the technical spirit described above. It is to be understood that such modified embodiments also fall within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims.

도 1은 계측단면중심점벡터의 개념을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the concept of a measurement cross-section center point vector.

도 2는 게측단면중심점벡터의 계산을 위한 변위 계측위치를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a displacement measurement position for the calculation of the crab sectional center point vector.

도 3 및 도 4는 터널의 굴착 진행방향을 090이라 할 때 각각 균질한 암반에 서의 MCV의 기준방위와, 수직 단층대가 존재할 경우의 MCV의 선주향의 방향성을 보여주는 도면이다.3 and 4 are diagrams showing the reference direction of the MCV in the homogeneous rock and the direction of the circumferential direction of the MCV when there is a vertical fault zone when the excavation progress direction of the tunnel is 090. FIG.

도 5 내지 도 7은 수치해석적 분석에 의해 도출된 단층대 경사방향에 따른 MCV 방향성의 변화양상을 보여주는 도면이다.5 to 7 is a view showing the change pattern of MCV direction according to the fault direction gradient slope derived by numerical analysis.

도 8 내지 도 22는 수치해석적 분석에 의해 도출된 단층대 물성에 따른 MCV 방향성의 변화양상을 보여주는 도면이다.8 to 22 are diagrams showing the change pattern of MCV direction according to fault zone properties derived by numerical analysis.

도 23은 평사투영법에 의한 공간상의 방향 벡터의 표현방법과 MCV의 평사투영을 보여준다.23 shows a method of expressing a direction vector in space by the projection method and the projection of MCV.

도 24 내지 도 38은 평사투영법에 의해 도출된 단층대 경사방향에 따른 MCV 방향성의 변화양상을 보여주는 도면이다.24 to 38 is a view showing the change pattern of MCV direction according to the tomographic oblique direction derived by the projection method.

도 39 및 도 40은 단층대의 방향성과 MCV의 변화양상의 상관관계를 정리한 도면이다.39 and 40 summarize the correlation between the directionality of the fault zone and the change pattern of the MCV.

Claims (4)

삭제delete 터널단면의 천단과 좌·우측벽에서 나타난 3차원 변위좌표에 대한 중심점을 계측단면중심점(MCC)이라 할 때 터널굴착진행방향으로의 계측단면중심점의 이동벡터로 정의되는 계측단면중심점벡터(MCV)를 이용하여 터널 막장 전방의 단층대를 예측하기 위한 방법으로서,Measurement section center point vector (MCV) defined as the movement vector of the measurement section center point in the tunnel excavation direction when the center point of the three-dimensional displacement coordinates at the top and left and right walls of the tunnel section is called the measurement section center point (MCC). As a method for predicting the fault zone ahead of the tunnel face using (a)가상의 터널에 대하여 MCV의 방향성을 단층대 경사방향별로 분석한 분석데이터를 확보하는 단계;(a) securing analysis data obtained by analyzing the directionality of the MCV for each fault to inclination direction with respect to the virtual tunnel; (b)막장 전방의 단층대를 예측하고자 하는 시공현장터널에 대하여 굴착에 따른 MCV를 구하는 단계; 그리고,(b) obtaining MCVs according to excavation for the construction site tunnel to predict the fault zone in front of the membrane; And, (c)상기 (a)단계의 분석데이터를 이용하여 상기 (b)단계에서 구한 시공현장터널의 MCV의 방향성에 대한 단층대 경사방향을 평가하는 단계;(c) using the analysis data of step (a) to evaluate the fault-to-slope direction of the MCV direction of the construction site tunnel obtained in step (b); 를 포함하여 이루어지되,Including but not limited to, 상기 (a)단계는 Step (a) is (a1)가상의 터널에서 MCV를 구하는 단계;(a1) obtaining an MCV in a virtual tunnel; (a2)단층대 경사방향별로 MCV의 방향성의 변화양상을 도출하는 단계;(a2) deriving a change pattern of the directionality of the MCV for each fault direction of the fault band; (a3)단층대 경사방향과 MCV의 방향성과의 상관관계를 정리한 분석데이터를 확보하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계측단면중심점벡터를 이용한 터널 막장 전방의 단층대 예측방법.(a3) obtaining analytical data arranging the correlation between the inclination direction of the fault zone and the directionality of the MCV; fault prediction method in front of the tunnel face using the measurement cross-section center point vector. 제2항에서,In claim 2, 상기 (a2)단계는 평사투영법을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계측단면중심점벡터를 이용한 터널 막장 전방의 단층대 예측방법.Wherein (a2) step is a projection of the fault zone in front of the tunnel using the measurement cross-section center point vector, characterized in that using a projection projection method. 제2항 또는 제3항에서,The method of claim 2 or 3, 상기 (b)단계는 좌측벽과 우측벽 사이의 거리 D에 대한 2D~4D를 굴착구간으로 하여 굴착을 진행하면서 굴착구간별로 MCV를 구하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 계측단면중심점벡터를 이용한 터널 막장 전방의 단층대 예측방법.In the step (b), tunneling is performed using the measurement cross-sectional center point vector, wherein MCV is calculated for each excavation section while the excavation is performed using 2D to 4D for the distance D between the left wall and the right wall. Anterior fault zone prediction method.
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