고속철도 콘크리트궤도 흙쌓기재료의 Wetting Collapse에 관한 연구 (Wetting-Induced Collapse in Fill Materials for Concrete Slab Track of High Speed Railway)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 24권 / 4호 / 79 ~ 88페이지
· 저자명 : 이성진, 이일화, 임은상, 신동훈, 조성은

초록

고속철도는 300km/h 이상의 고속으로 운행되기 때문에 노반의 부등침하는 큰 사고를 야기시킬 수 있어 주의를 기울여 관리되어야 한다. 일반적으로 침하는 두 층(성토체, 하부 원지반)에서 발생될 수 있다. 이 중 원지반에 대한 연구는 많이 수행되어 왔으나, 성토체 자체의 압축침하에 대한 연구는 그 크기가 상대적으로 크지 않고 장기적으로 발생되는 특성으로 많은 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다. 하지만 잔류침하량이 약 30mm까지 허용되는 콘크리트궤도의 고속철도 구간에서는 이로 인한 영향은 무시할 수 없으며 이에 대한 원인 규명이 필요하다.
성토체의 압축은 다양한 원인에 의해서 발생될 수 있을 것이다. 그 중에서도 성토체 자체의 장기적인 압축침하특성은 공사 완료 후에 지하수위 상승이나 강우로 인한 습윤화 과정(Wetting)에서 크게 발생될 수 있으며, 이는 ‘Hydro Collapse’ 또는 ‘Wetting Collapse’라 할 수 있다. 이러한 Wetting Collpase 문제에 대한 연구가 많이 이루어지지 않고 있지만, 이로 인한 모래, 자갈, 암석 등의 다짐 성토체의 압축발생은 여러 연구자들에 의해 인지되어지고 있다. 본 연구에서는 4가지 종류의 지반/암석에 대해 응력수준과 습윤화 조건 등에 대한 Wetting Collapse 실험을 수행하여 그 영향 정도를 평가해 보았다. 대형 오이도미터를 이용하여 실험을 수행하였으며, 실험결과로 각 재료별 수직응력에 따라 발생되는 침하 변형률과 순수히 포화도 상승에 따른 침하 변형률을 평가할 수 있었다.

영어초록

Recently, the high speed railway comes into the spotlight as the important and convenient traffic infrastructure. In Korea, Kyung-Bu high speed train service began in about 400 km section in 2004, and the Ho-Nam high speed railway will be constructed by 2017. The high speed train will run with a design maximum speed of 300-350 km/hr. Since the trains are operated at high speed, the differential settlement of subgrade under the rail is able to cause a fatal disaster. Therefore, the differential settlement of the embankment must be controlled with the greatest care. Furthermore, the characteristics and causes of settlements which occurred under construction and post-construction should be investigated. A considerable number of studies have been conducted on the settlement of the natural ground over the past several decades. But little attention has been given to the compression settlement of the embankment. The long-term settlement of compacted fills embankments is greatly influenced by the post-construction wetting. This is called ‘hydro collapse’ or ‘wetting collapse’. In spite of little study for this wetting collapse problem, it has been recognized that the compressibility of compacted sands, gravels and rockfills exhibit low compressibility at low pressures, but there can be significant compression at high pressures due to grain crushing (Marachi et al. 1969, Nobari and Duncan 1972, Noorany et al. 1994, Houston et al. 1993, Wu 2004). The characteristics of compression of fill materials depend on a number of factors such as soil/rock type, as-compacted moisture, density, stress level and wetting condition. Because of the complexity of these factors, it is not easy to predict quantitatively the amount of compression without extensive tests. Therefore, in this research I carried out the wetting collapse tests, focusing on various soil/rock type, stress levels, wetting condition more closely.

참고자료

· 없음