터널은 지하수 처리방법에 따라 배수형 및 비배수 방수형식으로 구분된다. 배수형 방수형식 터널은 콘크리트 라이닝 배면의 지하수에 대한 수압을 고려하지 않으므로 대단면 터널 및 얇은 라이닝 콘크리트 두께 등 터널형상 선정에서 자유롭고 경제적인 장점이 있다. 하지만 터널의 배수시스템에 문제가 생기는 경우 라이닝 콘크리트 배면에 지하수로 인한 수압으로 장기적인 측면에서 터널의 구조적 안전성에 영향을 주기 때문에 터널의 내구연한 동안 배수시스템에 대한 유지관리와 문제 발생 시 적절한 보수, 보강 방법의 적용이 필요한 실정이다.

The clogging of transverse drainage pipes in NATM tunnel is attributed to the hydraulic pressure generated on the outside of lining concrete and affects the safety of the whole structure in the long term, necessitating a keen attention in terms of its maintenance. Accordingly, this paper will introduce an analysis on the effect of the clogging of transverse drainage pipes on the lining structure based on the comparison between the inspection of the clogging of transverse drainage pipes and the visual inspection (leakage, efflorescence).

The latest precise inspection for safety and diagnosis has found the clogging of transverse drainage pipes in NATM tunnel, resulting in hydraulic pressure generated on the outside of lining concrete that poses a safety threat to the tunnel structure. Accordingly, this paper aims to conduct a safety analysis on using NATM tunnel that currently suffers the clogging of transverse drainage pipes based on its numerical analysis.

지하유류비축기지의 수리안정성 평가를 위하여 비축기지 내 관측공을 포함한 공동 주변 지하수의 지화학분석을 수행하였으며, 결과를 근거로 광물학적 클로깅의 가능성을 평가하고, 아울러 미생물학적인 클로깅 가능성을 함께 고려하여 보았다. 물시료들은 대부분 Ca-HCO3에서 Ca-HCO3-SO4 유형에 속하며 물시료의 유형에 따른 차이를 보이지 않는다. 주요 클로깅 유발광물인 방해석은 모든 관측공 및 공동운영수 시료에서 불포화상태로서 탄산염 광물에 대해 침전하지 않는 지화학 환경이다. Fe, Mn은 대부분 낮은 함량을 보이지만 포화지수계산결과에 의하면 대부분 철-산화/수산화 광물에 대해 포화-과포화 상태를 보여주며 높은 용존산소 농도를 보여주기 때문에 장기적으로는 이들에 의한 클로깅의 가능성을 지시한다. 일부 지상 관측공 물시료의 경우에는 철-산화/수산화 광물과 더불어 미세한 열극을 충전할 수 있는 점토광물에 대하여 높은 포화 지수를 보여주어 이들 광물의 침전에 의한 클로깅 가능성을 지시하고 있다. 통계분석 결과, 광물들의 침전/용해 정도는 주로 pH, Eh, DO에 의해 좌우된다. 미생물 분석결과는 대부분의 물시료에서 호기성 미생물과 점액성 세균이 우세하며 황환원세균 등의 혐기성균은 대부분 아주 적거나 검출이 되지 않았다. 클로깅을 유발시키는 미생물로 알려져 있는 점액성 세균은 모든 시료에서 105 CFUs/mL 이하의 값을 나타내고 있지만, 일부 관측공들에서 점액성세균이 우점하고 있기 때문에 장기적 관점에서는 이들이 클로깅의 원인으로 작용할 수 있으며 철 수산화/산화 광물의 침전가능성과 함께 고려하면 클로깅 가능성이 더욱 상승되는 효과를 가져올 수 있기 때문에 지하유류비축기지의 안정적인 운영을 위하여 클로깅 평가와 관련된 체계적이고 장기적인 프로그램이 필요하다.