지층이라는 것은 토사가 퇴적하고, 그것이 오랜 세월에 걸친 압력에 의해 굳어져 있을 수 있기 때문에, 일반적으로 낡은 지층만큼 딱딱하고 안정하다.
해저 바로 아래의 지층은 막 퇴적된 모래이며, 아직 암석이 되지 않은 경우가 많다. 일본 열도 주변의 지층은 그 성립이 비교적 새로운 것과 화산과 지진 활동이 활발하기 때문에 그만큼 복잡해지고 있다. 지금까지의 지질조사에 근거하여 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다.
① 루트 선정의 전제로서 노선규격이 정해져 있어야 한다.
터널 내를 달리는 주체로는 자동차, 기차, 리니어 모터카 등이 생각되지만, 각각의 경우에 따라 노선 규격이 달라진다. ②자동차로 초장대 터널을 주행하기 위해서는 운전자의 인체공학적 한계가 걱정된다.
또한 리니어 모터카는 시험 단계에 들어갔을 뿐, 실용화까지는 아직 시간이 걸릴 것으로 보인다. 그래서, 지금의 단계에서는, 가장 현실적인 신칸센 주행 터널을 상정해, 그 노선 규격을 이용하기로 했다.
구체적으로는,
①최대 구배가 1000분의 20(1000m에서 20m의 낙차),
②최소 곡선 반경이 5000m-
이것은 도로 터널로 치환해도 충분히 적응할 수 있다.
한일터널의 루트 선정에 있어서 가장 큰 문제가 되고 있는 것은, 쓰시마해협 서수도에 있어서, 깊은 침체를 수반한 대단층과, 거기에 쌓여 있는 미고결의 신기 퇴적층의 존재이다 .
이 지층에 대응하기 위해, 루트는 크게 다음의 2개의 케이스가 생각된다. 첫 번째 경우는 고정되지 않은 증착 층 아래의 암반을 통과하는 것입니다.
이 경우, 공사는 비교적 안전하다고 생각되지만, 상당한 대심도를 통과하게 되므로, 터널의 총 연장이 그만큼 길어진다. 공사로는, 세이칸 터널에서 경험없는 암반 지수 주입을 병용한 산악 터널 공법으로 파낼 수 있다. 제 2 케이스는 미고결층 중을 통과하는 것으로, 실드 공법을 이용하게 된다. 이 경우 터널의 깊이가 얕아지므로 총 연장이 짧아집니다. 그러나 수심 150m를 넘는 대수압 하에서의 실드 공사는 전례가 없고, 해결을 요하는 기술적 과제도 많이 있다. 어쨌든, 규슈에서 이키까지의 사이는, 암반을 파는 산악 터널 공법으로 굴삭 가능하다고 생각된다.
문제는, 쓰시마 해협의 동수도와 서수도에 존재하는 신기 퇴적층을 어떻게 통과하는지, 그 성상에 의해 굴착 방법이 2종류로 나뉘는 것이다. 이상과 같은 지질 상황을 근거로, 현재, 상기와 같은 터널 루트가 제안되고 있다.
이것은 규슈에서 한국의 거제도에 이르는 지질 평면도이다. 덧붙여서 루트 C는 직접 부산에 상륙하는 루트이지만, 이것은 총 연장이 매우 길어진다는 난점이 있다. 여기에서는 거제도에 상륙하는 루트에 한정하여 지질개황을 설명하고 싶다. 우선 규슈 지구는 가라쓰 탄전의 제3기층이 있어, 그 표층부를 현무암의 용암이 덮고 있어 더욱 관입암이 보인다.
이키 수도는 자기 탐사 결과 화성암의 관입이 많은 것으로 나타났다. 이키는 제3기 이키층군으로 이루어져 역시 현무암의 용암이 덮여 있다. 이키와 쓰시마 사이의 동수도에서는 그 중간에 칠리가소네라는 암초가 있어 그 주변에 화성암의 존재가 예상된다.
대부분의 지질은 이키측은 가쓰모토층군, 쓰시마측은 대주층군이지만, 그 사이에 일부 신기 퇴적층이 있기 때문에, 그것을 피하려고 하면, 터널은 상당히 깊은 곳을 파 된다. 쓰시마는 대부분 대주층군으로 남부에 화강암의 큰 암체가 있으며, 그 주변은 호른펠스화하고 있다.
호른펠스화란 암석이 열작용을 받아 변질하고 있는 것. 화강암은 열을 가지고 있기 때문에, 그것이 접하는 주위의 지층은 열 작용을 받는다. 호른펠스화된 암석은 매우 단단하다. 쓰시마 서수도 앞바다에는 해안에 평행하여 대단층이 달리고, 그 서쪽에서 암반이 깊게 우울해지고, 그 위에 신기 퇴적층이 퇴적하고 있다.
이 신기 퇴적층은 200만년 이상 전의 제3기 신세의 무렵, 혹은 보다 옛부터 현재까지, 마치 내려오는 눈처럼 해저에 퇴적을 계속해 온 것이다. 아직 속성작용의 과정에 있어 암석이 되고 있지 않다. 따라서, 수분을 다량으로 함유하고 있어 매우 연약하다고 생각된다. 여기를 통과하기 위해서는, 퇴적층 안을 실드 공법으로 파거나 그 아래의 암반을 산악 공법으로 굴착하는지의 2가지가 생각된다.
서수도의 가장 깊은 곳은 수심 150m, 암반 속을 지나는 터널이라면 그 깊이는 550~600m나 된다. 이 암반은 한국을 향해 약 4도의 앙각으로 얕아지고 있다고 생각된다. 이러한 지질 개황에 기초하여, 시공시에 예상되는 문제점은, 다음과 같이 요약된다.
우선 규슈 지구에서는 화강암이 풍화되어 모래 덩어리처럼 되어 있는 곳이 있어, 지하수를 포함하면 무너지기 쉬워질 우려가 있다.
이키수도와 동수도의 해저에는 화성암이 분포되어 있어 돌발적인 용수가 일어날 가능성이 있다. 이키 및 쓰시마에서는 수자원이 한정되어 있어 생활용수나 농업, 어업용수 등을 지하수에 의존하고 있다.
따라서 지하수 이용에 최대한 영향을 미치지 않는 배려가 필요하다. 또, 서수도 해저하의 미고결의 신기 퇴적층에 어떻게 대처할 것인가는, 터널 계획 전체에 관련되는 최대의 문제라고도 할 수 있다. 지금까지 실시해 온 지질 조사는 개략적이고 정성적인 것이었으므로, 다음 단계에서는 설계나 예산, 시공 방법의 검토에 깊게 관련된 구체적이고 정량적인 조사가 필요하게 된다 .
그래서 앞으로의 과제는 다음 네 가지로 집약된다. ① 우선, 육상부와 해저부의 모든 루트에 따른 지질의 공학적 성질의 해명을 강화하는 것.
②큐슈, 이키, 쓰시마의 육상부에서의 지하수 문제에 대응하기 위해서, 각 지역에 있어서의 수문 지질 상황을 파악하는 것.
③동수도와 서수도에서의 신기 퇴적층의 지질학적 및 공학적 성질을 파악하고 평가하는 것.
④ 해저에 있어서의 지질의 분포 상황이나 구조, 그리고 그 공학적 성질을 파악하고 평가하는 것.
덧붙여 지금까지의 해저 지질 조사는, 해상 음파 탐사가 주류였지만, 그것만으로는 지질의 물리적 성질을 파악하기 어렵기 때문에, 향후는 그것에 더해, 해상 탄성파 탐사를 실시할 계획이다.
육상부의 지질에 관해서는, 규슈, 이키, 쓰시마 사이의 지질구조를 해명하기 위해서, 각 지구의 층서 대비를 계속해서 실시한다.
그와 동시에 수문지질조사도 계속 실시한다. 또한, 육상부와 해저부의 양쪽에 대해서, 시공법에 대응한 지질공학적인 검토를 실시할 예정이다. 측량의 정리도 큰 과제로, 지금까지 육상 및 해상에서 실시해 온 측량에 대해서, 측량 기준을 통일해 데이터를 정리할 필요가 있다. 게다가 한일 양국 간 측량 통일이라는 문제도 있다. 수준 원점이 일본에서는 도쿄의 니혼바시, 한국에서는 인천에 있기 때문에 이 상호관계를 정확하게 파악해야 한다. 따라서 앞으로도 한일의 교류를 촉진해 나가는 것이 필요해진다.
