건설 중인 경부고속철도 콘크리트궤도 기초침하 평가

초록

경부고속철도 2단계 공사 구간에서는 엄격한 콘크리트궤도의 잔류침하 기준을 만족시키기 위하여 토공 건설시작 시점에서부터 성토체 및 원지반 침하를 평가하고 있다. 이는 고속철도 토공에서의 허용잔류침하 기준을 만족시키기 위해서는 원지반 침하뿐 아니라 성토체 침하도 중요할 수 있기 때문이다. 도로 토공 및 과거의 토공에서는 성토체 침하를 시공 중 침하가 완료되는 즉시 침하로 간주하고 개통 후 잔류침하량 산정 시 성토체 침하를 고려하지 않고 원지반 침하만을 고려하였다. 그러나 경부고속철도 1단계 구간(서울～대구)의 침하 발생, 흙과 암의 혼합성토 재료를 사용하는 철도 토공 여건 등을 고려해 볼 때, 원지반 침하뿐 아니라 성토체 침하도 개통 후 철도시스템 전체의 라이프싸이클 비용을 고려하면 무시할 수 없는 수준일 수 있다. 성토체의 장기침하 특성은 하중조건, 사용 재료 및 다짐 품질, 강우 조건 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 성토체의 장기침하 특성을 평가하기 위하여 현장 침하 계측 결과를 토대로 원지반 및 성토체에서의 침하 발생량을 평가해보는 것은 의미 있을 것이다. 원지반 침하는 성토에 따른 유효응력 증가로 인한 압밀침하가 주된 원인으로 예상되어, 압밀이론에 기초하여 원지반 침하를 평가하였다. 성토체침하는 성토에 따른 유효응력 증가로 인한 압축침하, 강우에 의한 침하, 유효응력 증가와 상관없이 성토 완료 후 지속적으로 발생되는 크립침하가 주요 원인일 수 있다. 본 연구 논문에서는 경부고속철도 2단계 공사 구간 중 고성토이면서 원지반이 상대적으로 취약하다고 평가된 개소에 대하여 성토 시공 중 및 완료 후 1년이 지난 시점에서의 원지반침하, 지표침하, 하부노반 침하 발생량을 침하 측정 결과를 토대로 정리 분석하였다.