지하수를 처리하는 방법에 따라 터널은 크게 배수형과 비배수형으로 구분한다.
비배수형과 배수형의 지하수 처리방법은 터널의 구축 목적에 부합되며, 안정성, 경제성, 시공성 등을 고려하여 선정한다(한국지반공학회).
| 구분 | 특징 | 세부 유형 | 설명 | 수압 작용 여부 |
|---|---|---|---|---|
| 배수형 터널 | 터널 내부로 유입된 지하수를 배수하는 방식 |
완전 배수형 | 터널 전 단면에서 물이 유입되고 모두 배출 (예: 수로터널, 시공 중 터널) |
콘크리트 라이닝에 수압 거의 없음 |
| 부분 배수형 | 터널 천단과 측벽에만 방수막 설치, 유입수를 한 곳으로 유도해 배출 |
수압 거의 작용하지 않음 | ||
| 비배수형 터널 | 지하수 유입 자체를 차단하는 방식 |
- | 터널 외벽 전체 방수 처리로 내부 유입 차단 | 콘크리트 라이닝에 수압 작용 |
터널 전 주위 단면에 방수층을 설치하고 1차 콘크리트 또는 숏크리트를 이용해 침입하는 지하수를 완전히 차단하는 방식입니다.
이 경우 내부 콘크리트가 수압을 견딜 수 있도록 단면 형상을 거의 원형에 가깝게 설계하여, 터널 구조가 인장응력에 의해 지지되도록 계획 및 시공됩니다.
이 방식의 장점은 터널 내부가 깨끗하게 유지되고, 배수를 위한 전력이나 설비 비용이 들지 않는다는 점입니다.
또한 지하수 배수로 인한 지반 압밀침하가 발생하지 않아, 지상 건축물 등 기존 시설물 피해가 적습니다.
하지만 지하수의 100% 완전 방수는 현실적으로 매우 어렵고,
이를 위해 방수공사 및 내부 콘크리트 보강공사에 많은 비용이 들며, 공사 품질 관리에 세심한 주의가 필요합니다.
방수층은 터널의 천장과 측벽에만 설치되며,
1차 복공 콘크리트 또는 숏크리트를 이용해 침입하는 지하수를 방수제의 투수성이나
별도의 배수층을 통해 터널 측벽 하부로 유도하여 내부 배수구로 배출합니다.
이 방식은 터널 내부 복공 콘크리트에 수압이 직접 작용하지 않도록 설계되었으며,
지하수면이 높은 마제형 터널에서는 구조 이론상 이 방식을 사용하는 것이 불가피합니다.
지하철 건설 시에는 각 공구의 현장 조건, 예를 들어 지질 구조, 지하수면 높이, 노선 교차 여부, 상부 조건 등에 따라
완전 방수 또는 부분 배수 방수를 선택적으로 적용하여 방수 시설을 설치합니다.
원칙적으로는 배수식 부분 방수 방식을 주로 채택해 시공하고 있으며,
기본적으로 다음과 같은 원칙을 준수하여 문제를 완전히 해결하고자 합니다.
1. 터널의 내부복공 콘크리트에 작용하는 수압은 완전히 해소시킨다.
2. 터널 내부로 지하수의 유입을 최대한 억제한다.
3. 터널 주변지반의 용수는 중앙 집수정으로 유도처리 한다.
* 출처 :대형시설물 등의 유출 지하수자원 활용방안연구/건설교통부;한국건설교통기술평가원
| 구분 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|
| 완전방수 |
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| 배수형 부분방수 |
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| 분리형 시공방법(ECB시트, EVA시트) | 일체형 시공방법(EVA시트) | |
|---|---|---|
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| 현장준비 |
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| 부직포외 설치 |
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| 방수 시트의 설치 |
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| 검측 |
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| 구분 | 내용 요약 |
|---|---|
| 누수 원인 | 콘크리트 흡수성, 균열, 시공이음 등에서 발생 |
| 시트 방수 특징 | 표면 부착, 강도 및 온도 저항 우수, 미세 균열 견디고 시공 간편 |
| 지하차도 침입수 처리 | 우수·지하수 침입 차단 필수, 집수조 용량은 집중호우·유입량 반영 |
| 배수 방식 | 간헐식 배수 (일정 시간 집수 후 빠른 배수) |
| 시공 특성 | 보수 어려워 초기 설계 단계에서 완벽 시공 필요 |
| 수밀성 확보 방법 | 혼화제 사용, 진동 다짐으로 공극 제거 |
| 균열 보완 | 균열 불가피 → Self-Sealing 기능 중요 |
| 추천 방수 재료 | 벤토나이트 계열 방수재, 아크릴 도막재 병용 시 성능 극대화 |
특별한 기구나 장비가 필요 없고 시공이 간편하여 공사 기간이 크게 단축 된다.
Self-sealing(균열보완성)탁월하다.
내구성이 우수하고 영구적이다.
락 앙카 및 관통부위의 처리가 용이하다.
거푸집 제거후 바로 시공 가능함.(습윤상태)
수성으로서 습기 존재 상태에서도 방수작업이 가능함으로서 공기를 단축할 수 있음
수성으로서 도포하기 쉽고 간편하며 콘크리트면 부착성이 우수함
점착을 이용한 시트시공이 가능하여 구체 손상이 없음
타 방수공법과 상용성이 우수하여 방수성능을 보완-극대화시킬 수 있음
수성으로서 용제의 화기에 의한 폭발우려가 없음
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