❚2023년도 설계실무지침

터 널 공 04

4-1 고속도로 터널 여굴 및 채움재 산출기준 개선

4-2 터널 폐수처리시설 및 수질 TMS 계상기준 개선

4-3 터널내 합분류 위험도지수 적용방안 알림

 

터널공 ❙ 139

터널공

41

터널공

고속도로 터널 여굴 및 채움재 산출기준 개선 설계처-1176

(2023.04.07.)

1 검 토 목 적

 표준품셈 개정사항 및 현장여건 등을 고려한 터널 여굴량 및

여굴 채움재 산출기준 개선

* “여굴이란?” 터널 굴착공사에서 계획된 굴착선보다 더 크게 굴착된 것을 의미

☞ 화약의 낭비, 여분의 버력 반출, 콘크리트 충진량의 증가로 인하여 실투입

공사비 증가의 원인이 됨

2 현 실태 및 문제점

 설계기준

o (여 굴 량) 지보패턴별 10 ~ 20cm 적용

구 분

설 계 기 준

(수량산출기준)

2017년 표준품셈*

(2017년 이전)

지보패턴

바닥 아 치 측 벽 바닥및인버트

A, B C D, E

여굴두께

(cm) 10 15 20 15 12～19

(15～20)

12～18

(10～15)

10～15

(10～15)

* 실제 현장에서 발생하는 여굴량에 대한 조사․분석을 통해 표준 여굴량 조정

o (여굴채움) 숏크리트 50%, 라이닝 콘크리트 50%

터널 타입별 여굴부 채움은 숏크리트 50%, 라이닝 50% 반영

A B

D

C

E

A : 라이닝 내공반경

B : 라이닝 두께

C : 숏크리트 두께

D : (여굴포함 라이닝 외공반경) : A+B+여굴두께/2

E : (여굴포함 숏크리트라이닝 외공반경) : C+D+여굴두께/2

 문 제 점

o 표준품셈 기준에 부합하도록 설계 여굴량 산출기준 조정 필요

o 현장 발생 여굴량이 설계 기준량을 초과함에 따른 원가 현실화

요구 지속 제기(설계 여굴량 기준 상향 조정 요구)

o 강지보재 시공기준을(사전제작 및 숏크리트와 일체화) 고려하여 강지보재

설치 유무에 따라 여굴 채움재 적용기준 개선 필요

140 ❙ 터널공

3 발생원인 및 국내·외 설계기준

 여굴발생 원인 (도로설계편람, 국토교통부)

① 사용장비에 의한 원인 (천공장 ↑ ⇒ 여굴량 ↑)

- 천공장비로 인한 확천량*으로 인하여 천공장이 늘어날수록 여굴량 증가

* 확천량(Look-out) : 계획단면 확보를 위하여 외곽공 천공 시 계획단면 밖으로

벗어난 부분[확천량 = 10cm + 3cm/천공길이m]

② 천공로드의 휨에 의한 원인 (지반조건↓ & 천공장 ↑ ⇒ 여굴량 ↑)

- 장공 천공 시 연약구조대를 따라 드릴 로드의 휨 발생

③ 천공위치 및 천공기능에 의한 원인 (작업난이도)

- 천공위치에(천정부, 측벽부) 따른 작업 난이도 및 작업원 숙련도

④ 사용 발파법의 원인 (시공 공법)

- 제어발파(스무스 블라스팅 등) 적용에 따른 여굴량 제어 유무

⑤ 지질구조적인 원인 (지반조건↓ ⇒ 여굴량 ↑)

- 연약지반 부위 및 절리의 상호 교차지점 등

☞ 여굴은 사용장비 및 지질구조적인 원인 등 복합적인 요인에 의하여 발생

☞ 인위적인 요인을 제외하면 사용장비에 의하여 필수적으로 발생하는

확천량(Look-out)과 지질구조적인 원인이 여굴량의 주요 요인임

터널공 ❙ 141

터널공

 국내기준

구 분

적용기준(cm)

여 굴 채 움

아치부 측벽부

한국도로공사

Type A∼B 10 10

Type C 15 15 숏크리트 50%, 콘크리트 50%

Type D, E 20 20

국가철도공단

Type 1∼2 10 10

Type 3 15 15 숏크리트 50%, 콘크리트 50%

Type 4, 5, 6 20 20

국도

건설

공사

설계

실무

요령

2018

Type I∼Ⅱ 10 10

Type Ⅲ∼Ⅳ 15 10 숏크리트 50%, 콘크리트 50%

Type Ⅳ∼Ⅵ 20 15

2021

Type I∼Ⅲ 19 18

숏크리트 50%, 콘크리트 50%

Type Ⅳ∼Ⅵ 12 12

서울지하철

토목 적산자료

(2018) 12～19 12～18 숏크리트 50%, 콘크리트 50%

9호선 적산자료

(2002) 20 15 숏크리트 5cm, 콘크리트 10～15cm

부산지하철 15 15

☞ 표준품셈 여굴량 기준 내에서 지보패턴별 차등 적용 중이며 고속도로, 철도, 국도(’18.)의

경우 지반조건이 불량할수록 여굴량 크게 반영 (지반조건↓ ⇒ 여굴량 ↑)

☞ 다만, 최근 개정된 국도건설공사 설계실무요령의(’21.) 경우 개정된 표준품셈(2017년) 여굴량

기준 내에서 굴진장이 길수록 여굴량을 크게 반영 (굴진장↑ ⇒ 여굴량 ↑)

142 ❙ 터널공

 국외기준

o 일본 여굴량 기준 [토목공사 수량산출요령, 국토교통성(2021)]

굴착구분 암 분 류 RQD(%) 여굴두께(㎝)

B 경 암 70 이상 27

CⅠ 중경암

(보통암)

40～70 22

CⅡ 10～40 20

DⅠ

연 암 10 이하

17

DⅡ 17

☞ 국내기준 및 표준품셈 기준범위(12～18,19cm) 이상 적용

 연구사례

o 터널설계에 고려해야 할 지불선에 관한 연구(대한전문건설협회, 2013)

- 터널공사 여굴량 발생 조사 및 분석, 국내외 지불선 허용기준 비교

등을 통하여 국내 지불선 허용기준 개선(안) 도출

< 터널설계에 고려해야 할 지불선에 관한 연구 >

연구내용 : 터널공사의 여굴량 발생조사 및 분석 등을 통하여 국내 지불선

허용기준(안) 도출

수행기관 : 대한토목학회 연구결과 : 터널공사의 여굴량 발생조사 결과

현 장 명 Type 굴 진 장 강지보재 평균여굴 조사대상 비 고

동홍천양양

○○공구

2 3.5m 미설치 25.2cm 20개 단면 컴퓨터 장착

점보드릴

적 용

3 2.0m 미설치 28.3cm 20개 단면

4 1.5/3.0m 설 치 40.2cm 20개 단면

울산포항

복선전철

○○공구

1 3.5m 미설치 30.1cm 12개 단면

-

2 2.5m 미설치 34.7cm 14개 단면

3 2.0m 미설치 35.3cm 43개 단면

4 1.5m 설 치 47.5cm 12개 단면

5 1.2m 설 치 41.2cm 4개 단면

수원광명

○○공구

2 1.5/3.0m 미설치 20.0cm 10개 단면

3 1.2/2.4m 설 치 26.9cm 11개 단면 -

4 1.0m 설 치 30.0cm 8개 단면

원주강릉

(철도)

○○공구

사

갱

1 3.5m 미설치 20.6cm 20개 단면

컴퓨터 장착

점보드릴

적 용

2 2.5m 미설치 21.0cm 20개 단면

3 2.0m 미설치 23.1cm 20개 단면

본

선

1 3.5m 미설치 17.8cm 40개 단면

2 2.5m 미설치 21.3cm 41개 단면

3 2.0m 미설치 29.5cm 45개 단면

4 1.5m 설 치 19.2cm 22개 단면

☞ 대부분의 지보패턴에서 표준품셈 기준범위 이상의 여굴 발생

터널공 ❙ 143

터널공

o 3D 스캐너를 이용한 여굴량 자동화 분석(설계처, 2016)

- 터널 굴착현장 실제 여굴량 사례조사 등을 통하여 타입별 굴진장

및 지반조건 등을 고려한 설계 여굴량 적용방안 강구

< 3D 스캐너를 이용한 여굴량 자동화 분석 >

연구내용 : 각 지보패턴별 3D 스캐너를 이용한 여굴량 분석 실시 후

지보패턴별 평균 여굴량 및 평균 여굴 두께 산출 수행기관 : 전남대학교(암석역학 및 발파공학 연구실)

<3D 레이저 스캐너> <현장 측정>

<총 굴착량> <여 굴 량>

연구결과

구 분 터널명 굴진장

여 굴 량

비 고

현장 발파패턴 발파패턴최적화*

B

(P-2)

재약산터널

(밀양-울산) 4.0m 27.8cm 21.9cm

(△ 5.9cm)

각 2회

측정

C

(P-3)

한림1터널

(부산외곽) 2.5m 31.4cm 23.5cm

(△ 7.9cm)

각 2회

측정

D

(P-4)

단장4터널

(밀양-울산) 1.5m 37.3cm 33.5cm

(△ 3.8cm)

각 2회

측정

E

(P-5)

웅촌2터널

(밀양-울산) 1.0m 43.2cm 38.4cm

(△ 4.8cm)

각 2회

측정

* 현장 발파패턴 문제점 분석 후 여굴 감소를 위하여 확천량(Look-out) 조정,

발파공 위치 및 각도 조정, 뇌관기폭 단차 조정 등 발파설계 조정

☞ 발파패턴 최적화에도 불구하고 모든 지보패턴에서 표준품셈 기준범위

이상의 여굴발생

☞ 암반등급이 불량한 지보패턴(D～E)에서 상대적으로 여굴이 크게 발생

144 ❙ 터널공

4 개 선 방 안

 개선방향

 여굴량 산출기준 조정  여굴 채움재 산출기준 조정

• 표준품셈 및 실제 현장에서 발생하는

여굴량을 고려하여 산출기준 개선

• 시방기준 등을 고려하여 강지보재

설치 유무에 따라 채움재 현실화

현장여건을 반영한 여굴량 및 채움재 산출기준 개선

 여굴량 산출기준 조정

 검토방향

o 표준품셈의 기준 범위를(12 ~ 19cm) 준용하되 실제 현장에서 발생

되는 여굴량 조사결과를 고려하여 기준 제시

 발생 여굴량 조사현황

o 조사방법 : 숏크리트 두께 측정(20m 간격) + 내공단면 측량(5m 간격)

o 건설중인 고속도로 터널 전수조사 시행 (152개 터널, ’22. 2.～‘22. 8.)

구 분 굴 진 장 터널 개소 조사단면 개소 비 율

A 4m이상 금정4터널(강진) 등

8개소

∙S/C 두께 측정 : 60개소

∙내공단면측정 : 191개소 1%

B 3～4m

염치터널(아산) 등

56개소

∙S/C 두께 측정 : 1,312개소

∙내공단면측정 : 6,368개소 26%

C 2～3m

수동터널(함양) 등

84개소

∙S/C 두께 측정 : 2,501개소

∙내공단면측정 : 13,532개소 54%

D

1.5～2.0

m

작천1터널(강진) 등

78개소

∙S/C 두께 측정 : 1,152개소

∙내공단면측정 : 4,246개소 17%

E 1.2m

대병2터널(함양) 등

29개소

∙S/C 두께 측정 : 139개소

∙내공단면측정 : 600개소 2%

터널공 ❙ 145

터널공

 발생 여굴량 조사결과

o 지보패턴별 조사결과

구 분 굴 진 장 강지보재

조사결과(cm)

평 균 중간값

(95%신뢰도)

A 4m이상 미설치 26.67 27.08

B 3～4m 미설치 25.41 25.35

C 2～3m 미설치 25.21 25.23

D 1.5～2.0m 설 치 24.68 24.70

E 1.2m 설 치 20.15 20.13

☞ 모든 지보패턴에서 표준품셈 기준범위 이상의 여굴 발생

☞ S/C 두께 측정의 한계로(설계량 이상일 경우 코어 채취 중단 등) S/C 설계두께가

두꺼운지보패턴(D～E)에서의실제여굴량은조사값보다더클것으로판단됨

(3D 스캐너를 이용한 여굴량 자동화 분석결과 참조)

 검토결과

o 발생 원인이 복합적이며(확천량, 지질적인 요소 등) 현장조사 결과

모든 지보패턴에서 표준품셈 기준범위 초과

o 따라서 모든 지보패턴에서 표준품셈의 측벽부 여굴 기준범위

(12～18cm) 내에서 18cm 적용

※ 현장조사결과 아치부와 측벽부의 여굴량 차이 미미, 수량산출 효율성 등 고려

o 여굴량 수량 산출기준(안)

구 분

당 초 변 경 증 감

아치부 측벽부 아치부 측벽부 아치부 측벽부

A∼B 10 10 18 18 증 8 증 8

C 15 15 18 18 증 3 증 3

D～E 20 20 18 18 감 2 감 2

146 ❙ 터널공

 여굴 채움재 산출기준 조정

 설계기준 등 검토

o 수량산출기준 : 숏크리트와 라이닝 콘크리트 50%씩 적용

o 강지보재 사용목적 (터널설계편람, 국토교통부)

- 숏크리트 또는 록볼트의 지보기능 발휘 전까지 굴착면 안정도모 등

☞ 지반과 강지보재와의 이격발생 시 굴착면 조기안정 효과 상실(공극채움 필요)

o 지보재 시방기준 (터널 표준시방서, KCS 27 30 00)

구 분 시 방 기 준

지보재 일반 ∙ 굴착 후 지반의 자립시간 이내에 설치 [ D-1 (RMR 35) 3시간]

∙ 지반과 밀착 혹은 일체화시켜 지반안정 도모

강지보재 ∙ 소요단면과 설계치수가 확보되도록 지보공사 시행 전에 제작

∙ 작업지연 방지를 위하여 현장에 충분한 자재 확보

숏크리트

∙ 강지보재와 일체화되도록 타설

∙ 강지보재에 지반압을 전달하는 기능을 발휘하도록 연속 타설

∙ 강지보재 등의 배면에 공동이나 틈이 발생되지 않도록 타설

☞ 강지보재 사전제작 및 숏크리트와 일체화 등 시방기준을 만족하면서

자립시간 이내에 지보재 설치 필요

 강지보재 시공여건 검토

o 계획 단면(설계 굴착선) 이상 확보되어야 계획 단면을 기준으로 사전 제작된

강지보재 설치 가능 (미굴 발생 시 설치불가)

o 여굴 발생을 고려하여 강지보재를 크게 제작하더라도 커진 강

지보재 시공을 위하여 계획단면 변경 필요 (추가 여굴 발생)

o 여굴 발생 시 강지보재와 일체화를 위하여 숏크리트 추가 타설 필요

* (터널표준시방서, KCS 27 50 05) 지보재나기타강재의피복은최소40mm이상의두께로마감

< 강지보재 설치조건 > < 강지보재 크게 제작 시 > < 강지보재와 숏크리트 일체화 >

여굴 (180mm)

1․2차 S/C (120mm)

콘크리트 라이닝 (300mm)

설계여굴선

설계굴착선

추가여굴 발생선

변경 굴착선 S/C 여굴 채움(여굴/2=90mm)

1․2차 S/C (120mm)

콘크리트 라이닝 (300mm)

라이닝 여굴 채움(여굴/2=90mm)

설계굴착선S/C 여굴 채움(여굴/2=90mm)

1․2차 S/C (120mm)

콘크리트 라이닝 (300mm)

S / C 추가 타설

(라이닝 여굴 채움 불가)

설계여굴선

계획단면 이상 확보 필수 계획단면 변경으로 추가 여굴 발생 설계(여굴/2) 외 숏크리트 추가타설

☞ 강지보재 구간 여굴 채움 현실화 요구(숏크리트 100% 적용) 지속제기

터널공 ❙ 147

터널공

 강지보재 구간 여굴 채움 검토

o 숏크리트 타설 현황

☞ 숏트리크량 최소화를 위하여 강지보재 사이구간 오목부 발생

o 숏크리트 두께 시방기준 (터널 표준시방서, KCS 27 30 00)

설계두께를 기준으로 하여 검측된 평균두께가 설계두께 이상이어야 하며

검측된 최소두께는 설계두께의 75%이상이어야 함

o 강지보재 구간 여굴 채움 현실화 방안

기준패턴 굴진장 숏크리트 여굴 채움재 비율 검토

E 1.2m 160mm

(최소 120mm)

S/C최소두께(120mm)

오목부(40mm)☞여굴채움 수량에서 조정

콘크리트 라이닝 (300mm)

여 굴 (180mm)

S/C (160mm)

1,200mm 1,200mm

여굴채움 면적 : 0.18m×2.4m= 0.432㎡(100%)

S/C 0.384㎡(88.89%) 라이닝0.048㎡(11.11%)

☞ 시공여건을 고려하여 숏크리트 채움을 최대 반영하되, 강지보재 사이 오목부

라이닝 콘크리트 채움을 고려하여 수량 산출(S/C: Con’c = 89%: 11%)

 여굴 채움재 수량 산출기준(안)

o (강지보재 無) 숏크리트 채움 5cm*, 라이닝 Con’c 채움 13cm 적용

☞ 여굴 채움의 경제성 확보를 위하여 숏크리트 채움 최소 적용

* 숏크리트 최소 두께 기준 적용(터널설계기준, KDS 27 30 00)

o (강지보재 有) 숏크리트 채움16cm(89%), Con’c 채움 2cm(11%) 적용

☞ 굴착면 조기 안정 확보 및 강지보재 시방기준을(사전제작 등) 고려하여

숏크리트 채움 비율 상향 (현장 시공 현황을 고려한 채움재 현실화 반영)

148 ❙ 터널공

5 검토결론 및 기대효과

 검토결론

o (여 굴 량) 실 발생량 고려 표준품셈 기준범위 내에서 18cm 적용

o (여굴채움) 강지보재 설치 유무에 따라 여굴 채움재 산출기준 현실화

☞ 강지보재 無(S/C 5cm, Con’c 13cm), 강지보재 有(S/C 16cm, Con’c 2cm)

 기대효과

o 개선방안 적용(예시)

구 분 강지보 미설치 패턴 강지보 설치 패턴

지보패턴 A, B-1(B-2) C-1(C-2) D-1(D-2) E-1(E-2)

굴 진 장

(m)

4m이상,3.5～4.0

(3.0～3.5)

2.5～3.0

(2.0～2.5)

1.5～2.0

(1.5 / 3.0)

1.2 / 2.4

(1.2 / 1.2)

여 굴 량

(mm)

당 초 변 경 당 초 변 경 당 초 변 경 당 초 변 경

100 180 150 180 200 180 200 180

여굴채움

(mm)

숏크리트 50 50 75 50 100 160 100 160

라이닝Con’c 50 130 75　130　100　20 100　20

o 주요수량 증감 효과

강지보재 미설치 패턴 강지보재 설치 패턴

․숏크리트 : 약1%～15% 감소 ․숏크리트 : 약 22%증가

․라이닝Con’c : 약 14%～22% 증가 ․라이닝Con’c : 약 19% 감소

6 적 용 방 안

 적용방안

o 설계 중 노선 : 본 방침 적용

o 건설 중 노선 : 총사업비 여건 등을 감안하여 공사주관(시행)부서에서

검토 후 적용

터널공 ❙ 149

터널공

붙 임 자 료

붙임 #1 국내․외 터널 여굴량 기준

붙임 #2 고속국도 건설현장 터널 여굴량 조사결과(별첨)

붙임 #3 도로설계편람 (606.2 강지보재)

붙임 #4 국가건설기준 (터널표준시방서, 터널설계기준)

붙임 #5 터널 여굴 관련 현장 의견조회 결과(별첨)

붙임 #6 표준 수량산출기준 개정(안)

150 ❙ 터널공

붙임 1 국내․외 터널 여굴량 기준

Ⅰ. 한국도로공사 (수량산출기준)

구 분

여 굴 량 (cm) 굴착방법

(예)

굴 진 장

측 벽 부 아 치 부 (m)

본선

A 10 10

전단면 굴착

해당 패턴에

따라 적용

B-1 10 10

B-2 10 10

C-1 15 15

C-2 15 15

D-1 20 20

D-2 20 20

반단면 굴착

E-1 20 20

E-2 20 20

P-1 20 20

P-2 20 20

P-3(예비) 20 20

WL-1 20 20

WL-2 20 20

WL-3 20 20

WL-4 20 20

접속부

RP-1 10 10

전단면 굴착

RP-2 15 15

RP-3 20 20 반단면굴착

피난연결통로

(차량 및 대인,

대형차량용)

TYPE-1 15 15

전단면 굴착

TYPE-2 15 15

TYPE-3 20 20

TYPE-4 20 20

※ 아치부는 곡선반경(R1)이 형성하는 상부 원곡선부로 함

Ⅱ. 표준품셈 (2021년, 국토교통부)

3-1-2 터널 여굴(餘掘)량('07, '13, '17년 보완)

구 분 아 치(cm) 측벽(cm) 바닥 및 인버트(cm) 비 고

여굴두께(㎝) 12~19 12~18 10~15

[주]

① 본 여굴량은 발파공법(NATM)을 기준으로 한 것이다.

② 암질의 절리 및 풍화가 발달하여 터널타입과 관계없이 과다 여굴이 발생되거나, 해저터널에서

강관다단 등 터널보강이 필요하여 공법상 불가피하게 추가 여굴이 발생되는 경우에는 여굴기준의

20%이내에서 추가 적용 할 수 있다.

③ “바닥 및 인버트”구간은 버력을 제거한 후 콘크리트 등으로 채우는 경우에 적용하며, 암질에 따라

달리 적용 할 수 있다. 다만, 수로터널 등 단면이 적은 경우는 5㎝이내에서 현장 여건에 따라

적용할 수 있다.

터널공 ❙ 151

터널공

Ⅲ. 국도건설공사 설계실무요령(국토교통부)

2018년

6.03 수량산출요령

1. 굴 착

굴착총량 =설계굴착량 +여굴량

가. 2차선

a.전단면 굴착 :표준단면 1,2,3

b.반단면 굴착 :표준단면 4,5,6

※ 여굴량 (버력처리에는 포함되나 굴착비에는 포함되지 않음)

구 분

여 굴 량

2차선

여굴량(cm)

굴진장(m)

측벽부 아치부 바닥부

표준단면 1 10 10 10 3.5

표준단면 2 10 10 10 3.5

표준단면 3 10 15 10 2.0

표준단면 4 10 15 10 상 1.5, 하 3.0

표준단면 5 15 20 10 1.2

표준단면 6 15 20 10 1.0

3. 지보공

다. 숏크리트공 (여굴량 및 리바운드량 포함)

구 분

숏크리트 두께(cm) 적용두께(cm)

측벽부 아치부 측벽부 아치부

표준단면 1 5 5 10 10

표준단면 2 5 5 10 10

표준단면 3 8 8 13 15.5

표준단면 4 12 12 17 19.5

표준단면 5 16 16 23.5 26

표준단면 6 16 16 23.5 26

152 ❙ 터널공

2021년

가. 여굴량의 표준

구 분 아 치(cm) 측벽(cm) 바닥 및 인버트(cm)

Type-I∼Ⅲ 19 18 15

Type-Ⅳ∼Ⅵ 12 12 10

※ 표의 내용 적용시 다음을 고려하여야 한다.

ㆍ본 여굴량은 발파공법(NATM)을 기준으로 한 것이다.

ㆍ암질의 절리 및 풍화가 발달하여 터널타입과 관계없이 과다 여굴이 발생되거나, 해저터널에서 강관다단 등

터널보강이 필요하여 공법상 불가피하게 추가여굴이 발생되는 경우에는 여굴 기준의 20%이내에서

추가 적용 할 수 있다.

ㆍ“바닥 및 인버트”구간은 버력을 제거한 후 콘크리트 등으로 채우는 경우에 적용하며, 암질에 따라

달리 적용 할 수 있다. 다만, 수로터널 등 단면이 적은 경우는 5㎝이내에서 현장 여건에 따라 적용할

수 있으며, 바닥구간 포장시 요철보정에 대한 재료수량은 별도 산정한다.

Ⅳ. 국가철도공단 (2021년)

가. 철도노반공사 수량 및 단가산출표준

- 여굴량

가) 여굴량은 굴착비에 계상하지 않으며, 버력처리비에는 계상한다.

나) 여굴두께의 결정은 상반과 하반을 구분하여 별도로 정해 적용한다.

다) 터널 바닥면의 여굴두께는 자갈도상은 고려하지 않고, 바닥버력을 제거하여 콘크리트로 채우는

콘크리트 도상구조와 인버트구간에 한해 적용한다.

라) 천장 및 측벽부 여굴은 숏크리트와 라이닝 콘크리트로 50%씩 채운다.

<여굴두께 산정(예시)>

구 분 천장부 측벽부 바닥부 비 고

여굴두께

(cm)

발 파

구 간

TYPE-1,2 10 10 15

철도설계지침

및 편람 기준

TYPE-3 15 15 15

TYPE-4,5,6 20 20 15

기계굴착구간 7 7 -

마) 바닥부는 콘크리트 18Mpa로 채우며, 인버트구간은 암질 및 현장여건에 따라 별도로 정하여 적용한다.

바) 수량산출시 여굴두께는 패턴별 굴착에 따라 다음과 같이 적용한다.

(1) TYPE-1,2는 천장부 10cm, 측벽부 10cm, 바닥부 15cm를 적용한다.

(2) TYPE-3은 천장부 15cm, 측벽부 15cm, 바닥부 15cm를 적용한다.

(3) TYPE-4,5,6은 천장부 20cm, 측벽부 20cm, 바닥부 15cm를 적용한다.

사) 여굴량(B)

(1) B1 = 천장부 여굴굴착중심주변장×여굴두께×터널연장

(2) B2 = 측벽부 여굴굴착중심주변장×여굴두께×터널연장

(3) B3 = 바닥부 여굴굴착중심주변장×여굴두께×터널연장

(4) 여굴량계 B = B1 + B2 + B3

※ 수량조서의 수량은 굴착TYPE별 수량을 산출하여 굴진장별 집계한다.

터널공 ❙ 153

터널공

Ⅴ. 서울지하철

가. 서울시도시철도건설 토목분야 적산자료[Ⅱ](2018년, 서울특별시 도시기반시설본부)

※ 터널여굴량 표준

구 분 천장부 측벽부 바닥 및 인버트

여굴두께

(cm)

발파구간 12~19 12~18 10~15

기계굴착구간 7 7

주)

- 여굴량은 실발생량을 고려하여 적용할 수 있다.

- 여굴량은 굴착비에 계상하지 않고, 버력처리비는 계상한다.

- 천장부 및 측벽부 여굴은 숏크리트와 라이닝 콘크리트로 50%씩 채운다.

- 여굴 채움에 대한 시공비, 재료비 계상

- “바닥 및 인버트”구간은 버력을 제거한 후 콘크리트 등으로 채우는 경우에 적용하며, 암질에 따라

달리 적용 할 수 있다. 다만, 수로터널 등 단면이 적은 경우는 5㎝이내에서 현장 여건에 따라 적용할

수 있다.

나. 지하철 9호선 토목분야 적산자료[Ⅱ](2002년, 서울특별시 지하철건설본부)

※ 터널여굴량 표준

토 질

ARCH(cm) 측 벽(cm)

여굴

쇼크리트

여굴

라이닝콘크리트

여굴

쇼크리트

여굴

라이닝콘크리트

토 사 5 7 4 3

풍화암

인 력 4 3 4 3

발 파 5 15 5 10

발 파 암 5 15 5 10

※ 제2기 서울지하철 터널설계 및 시공감리 종합보고서 적용(P285)

주)

- ARCH부는 상부 120°로 규정한다.

- 여굴량은 굴착비에 계상하지 않고, 버럭처리비는 계상한다.

- 여굴 채움에 대한 시공비, 재료비 계상

- “바닥 및 인버트” 구간에 여굴을 계상하는 경우는 바닥 및 인버트의 버럭을 제거하여 콘크리트

등으로 채우는 경우에 한하며, 암질에 따라 달리 적용할 수 있음 (2001년 표준품셈 개정),

단, 버림콘크리트 타설시는 바닥 및 인버트 구간의 여굴을 계상하지 않는다.

154 ❙ 터널공

Ⅵ. 일본 토목공사 수량산출 요령 (2021년, 국토교통성)

가. 토목공사 수량산출 요령(2021년 04월, 중국지방정비국)

(1). 岩区分(암구분)

岩による区分は、「道路トンネル技術基準(構'造編)・同解説」第３編 設計１.

概説１－２地山分類による。また、岩区分に対応する岩分類は、下表のとおりとする。

岩区分に対応する岩分類

岩区分岩分類岩区分岩分類

Ｂ 硬岩（硬岩Ⅰ) ＤⅡ

注）１

軟岩（Ⅱ）

ＣⅠ

中硬岩

軟岩（Ⅰ）

ＣⅡ

ＤⅢ

注）２

軟岩（Ⅱ）

ＤⅠ 軟岩（Ⅱ） 軟岩（Ⅰ）

土砂

注）１．掘削区分ＤⅡの岩分類の判定にあたっては、岩の性状により決定する ものとする。

２．坑口部等は掘削区分ＤⅢとし、岩分類の判定にあたっては岩の性状に

より別途決定するものとする。

⇒ 지보패턴이 아닌 암반강도에 따라 구분 분류하고 있는 것으로 판단됨.

(2) 設計掘削断面積

① 変形余裕量を見込まない場合

設計掘削半径＝ 設計内空半径(Ｒ１)＋覆工コンクリート厚(ｔ1)＋吹付コンクリート厚(ｔ3)

支払掘削半径＝[設計内空半径(Ｒ１)＋覆工コンクリート厚(ｔ1)＋吹付コンクリート厚(ｔ3)]

＋余掘＝設計掘削半径＋余掘

※余掘＝余巻コンクリート(ｔ２)＋ﾈ余吹コンクリート(ｔ４)

터널공 ❙ 155

터널공

② 変形余裕量を見込む場合

設計掘削半径＝ 設計内空半径(Ｒ１)＋覆工コンクリート厚(ｔ1)＋吹付コンクリート厚(ｔ3)

＋変形余裕量(ｔ5)

支払掘削半径＝[設計内空半径(Ｒ１)＋覆工コンクリート厚(ｔ1)＋吹付コンクリート厚(ｔ3)

＋変形余裕量(ｔ5)]＋余堀 ＝ 設計掘削半径＋余掘

※余掘＝余巻コンクリート(ｔ２)＋余吹コンクリート(ｔ４)

⇒ 변형 발생 유무에 따라 내공단면을 이원화하고 있는 것으로 판단됨.

(3) 余掘(여굴)

- 設計掘削断面積 50㎡以上の 場合

掘削方法掘削区分余掘厚(cm) 余巻厚(cm), ｔ２ 余吹厚(cm), ｔ４

発破掘削

B 27 23 4

CⅠ 22 17 5

CⅡ 20 13 7

DⅠ 17 10 7

DⅡ 17 10 7

機械掘削

CⅠ 13 8 5

CⅡ 13 8 5

DⅠ 13 8 5

DⅡ 13 8 5

⇒ 발파굴착과 기계굴착을 구분

156 ❙ 터널공

붙임 3 도로설계편람 (606.2 강지보재)

[606.2 강지보재]

2.1 강지보재의 사용 목적

강지보재는 설치 시점부터 내하성능을 100% 발휘할 수 있다는 점에서 숏크리트나

록볼트와는 다른 특징을 가지고 있다. 즉, 숏크리트와 록볼트가 소정의 강도나 강성을

발휘하기 전까지는 강지보재가 상당한 지반 하중을 지지하게 된다. 또한 강지보재는

강성과 인성이 커서 지보 전체의 내하력을 향상시키는 역할을 한다. 그러나 강지보재와

굴착면 사이에 이격이 커서 완전히 밀착되지 않으면 결함부가 되는 경우가 있다.

따라서 산정된 작용 하중을 부담할 수 있도록 강지보재의 규격과 배치 간격을 결정함과

동시에 다른 지보재, 특히 숏크리트와 일체가 되어 지보 기능을 효과적으로 발휘할 수

있도록 하여야 한다.

(1) 숏크리트 또는 록볼트의 지보기능이 발휘되기 전까지 굴착면의 안정을 도모할

필요가 있는 경우

강지보재는 설치와 동시에 충분한 강성을 발휘하는 지보재이므로 굴착면의 자립

시간이 짧은 토사 지반이나 균열이 발달된 지반에서 숏크리트나 록볼트의 소요

강도가 발휘되기 전에 지보 효과가 발휘된다. 그러나 설치시에 지반과 강지보재

사이에 이격이 생기기 때문에 그 배면 공극을 콘크리트 등으로 빠른 시간 내에

충전하지 않으면 굴착면의 조기 안정에 효과가 없게 되는 점에 주의하여야 한다.

(2) 막장면 훠폴링 등 보조공법의 반력 지지점이 필요한 경우

(3) 큰 지압으로 인해 지보재의 강성을 증가시킬 필요가 있는 경우

숏크리트는 초기 재령에서 변형 계수가 작기 때문에 변형되기 쉽고 또한 강도도

작기 때문에 지반 조건에 따라서는 강지보재를 사용하여 숏크리트와 일체화함으로써,

지보재의 강성, 강도 등을 증가시킬 필요가 있는 경우가 있다. 즉, 붕락이 발생하기

쉬운 지반이나 지반압이 매우 큰 지반의 경우에는 숏크리트의 두께를 증가시키고

철망 등과 함께 강지보재를 사용하여 지보재의 강도 및 인성 등을 향상시킴으로써

터널의 안정을 도모할 수 있다.

(4) 지표 침하 등 지반변위의 억제가 필요한 경우

터널공 ❙ 157

터널공

붙임 4 국가건설기준 (터널표준시방서, 터널설계기준)

[KCS 27 30 00]

2.6.1 강지보재 제작

(1) 강지보재는 작용하중, 숏크리트의 두께, 피복두께, 굴착공법 등을 고려하여 소요단면과

설계치수가 확보되도록 제작하여야 한다.

3.1.1 지보재 일반

(5) 굴착면 주변 지반은 숏크리트, 철망, 록볼트 및 강지보재 등의 조합에 의한 시공으로

안정을 확보하도록 한다. 지반변위가 일정한 값으로 수렴되었다고 판단되는 경우에

콘크리트라이닝을 시공하여야 한다.

(6) 지보재의 시공 시에는 지보재가 기능을 잘 발휘하도록 시공하되, 숏크리트, 철망, 록

볼트, 강지보재 등으로 구성된 지보재는 지반의 이완이나 침하가 발생되지 않도록

굴착 후 지반의 자립시간 이내에 설치하고, 지반과 밀착 혹은 일체화시켜 지반을 안정

시켜야 한다.

3.3.2 숏크리트

(2) 숏크리트 작업

② 강지보재, 철망, 철근 등이 있는 경우에는 숏크리트와 강지보재가 일체가 되도록 주

의해서 타설하여야 한다.

[KDS 27 30 00]

4.1.1 강지보재의 설계

(1) 강지보재는 취약한 암반조건의 터널굴착 초기에 필요한 터널안정을 위한 지보재 중의

하나이다. 따라서 산정된 작용하중을 부담할 수 있도록 사용강재치수, 설치간격을 결정함과

동시에 다른 지보재 특히 숏크리트와 일체가 되어 지보기능을 유리하게 발휘할 수

있도록 하여야 한다.

(4) 강지보재는 숏크리트, 록볼트 등의 지보재와 일체가 되어 소요의 지보기능을 발휘하도록

규격과 배치간격을 정하여야 한다.

4.2.3 숏크리트의 최소 두께

(1) 터널의 지보재로 사용되는 숏크리트의 최소 두께는 사용 목적, 지반조건, 단면의 크기,

지보재 안정성 및 시공성 등을 고려하여야 하며, 50 mm 이상으로 하는 것을 원칙으로

하되 현장조건에 따라 조정할 수 있다.

158 ❙ 터널공

붙임 6 표준 수량산출기준 개정(안)

제6장 터널공사

Ⅰ. 공종별 수량산출기준

6.01 굴착

가. 굴착(전단면 굴착, 반단면 굴착, 기계굴착

- 총굴착량 = 설계굴착량 + 여굴량

- 설계굴착량 = 도면상에서 설계 굴착선까지의 굴착량

※ 굴착량 산출은 설계굴착량을 의미하며, 여굴량은 버력처리에는 포함되나 굴착에는 미포함

- 2차로 병설터널

구 분

여 굴 량 (cm) 굴착방법

(예)

굴 진 장

측 벽 부 아 치 부 (m)

본선

A 18 18

전단면 굴착

해당 패턴에

따라 적용

B-1 18 18

B-2 18 18

C-1 18 18

C-2 18 18

D-1 18 18

D-2 18 18

반단면 굴착

E-1 18 18

E-2 18 18

P-1 18 18

P-2 18 18

WL-1 18 18

WL-2 18 18

WL-3 18 18

WL-4 18 18

접속부

RP-1 18 18

전단면 굴착

RP-2 18 18

RP-3 18 18 반단면굴착

피난연결통로

(차량 및 대인,

대형차량용)

TYPE-1 18 18

전단면 굴착

TYPE-2 18 18

TYPE-3 18 18

TYPE-4 18 18

※ 아치부는 곡선반경(R1)이 형성하는 상부 원곡선부로 함

터널공 ❙ 159

터널공

6.04 숏크리트

가. 숏크리트(일반구간, 피난연결통로구간, 가타구간, 사갱)

- 지보패턴에 따라 일반 및 강섬유 보강 숏크리트 적용

- 여굴량을 포함하여 산출

- 숏크리트량 = {총굴착량 - (공제수량)} / (1-리바운드율)

※ 공제수량 : 터널 원점에서 (여굴포함 라이닝 외공반경)까지의 면적

- 굵은골재 최대 치수는 10mm로 적용

- 강섬유 규격 (‘강섬유 투입 설계기준 개선 방안 (기술심사처-1120 2011,5)’ 참조)

직경 : ∅0.5mm, 길이 : 30mm(용도에 따라 상이), 사용량 : 37kg/m3(할증없음)

A B

D

C

E

A : 라이닝 내공반경

B : 라이닝 두께

C : 숏크리트 두께

D : (여굴포함 라이닝 외공반경)

- (강지보재 無) : A+B+(여굴두께-5cm)

- (강지보재 有) : A+B+(여굴두께-16cm)

E : (여굴포함 숏크리트라이닝 외공반경)

- (강지보재 無) : C+D+5cm

- (강지보재 有) : C+D+16cm

숏크리트 총량={총굴착-π× θ

360 ×D2}×1/(1- 0.13 or 0.10)

6.06 콘크리트 라이닝

a. 라이닝 콘크리트 타설

- 콘크리트 타설물량 산정시 굴착 여굴량을 고려(1종 콘크리트 적용)

․ 강지보재 미설치 구간 : (여굴량 – 5cm) 포함

․ 강지보재 설 치 구간 : (여굴량 –16cm) 포함

- 배수콘크리트 시공이음부까지 고려하고 배수콘크리트구간은 공동구 콘크리트 항목에서 산출

라이닝면적

+ (여굴-5cm)면적

라이닝면적

+(여굴-16cm) 면적

<강지보재 미설치 구간> <강지보재 설치 구간>

160 ❙ 터널공

※표준단면별 수량산출 적용 두께 (예시)

- 2차로 병설터널

구 분 설계 라이닝 두께 (cm) 적용 두께 (cm)

본선

A 30 43

B-1 30 43

B-2 30 43

C-1 30 43

C-2 30 43

D-1 30 32

D-2 30 32

E-1 30 32

E-2 30 32

P-1 30 32

P-2 30 32

WL-1 30 32

WL-2 30 32

WL-3 30 32

WL-4 30 32

접속부

RP-1 30 43

RP-2 30 32

RP-3 30 32

피난연결통로

(차량 및 대인,

대형차량용)

TYPE-1 30 43

TYPE-2 30 43

TYPE-3 30 43

TYPE-4 30 32

- 3차로 병설터널

구 분 설계 라이닝 두께 (cm) 적용 두께 (cm)

본선

A 35 48

B-1 35 48

B-2 35 48

C-1 35 48

C-2 35 48

D-1 35 37

D-2 35 37

E-1 35 37

E-2 35 37

P-1 35 37

P-2 35 37

WL-1 35 37

WL-2 35 37

WL-3 35 37

WL-4 35 37

접속부

RP-1 30 43

RP-2 30 32

RP-3 30 32

피난연결통로

(차량 및 대인,

대형차량용)

TYPE-1 30 43

TYPE-2 30 43

TYPE-3 30 43

TYPE-4 30 32