강성 측정을 이용한 철도 토공 노반의 품질관리 예비연구

초록

1. 서 론 국내 지형 상 철도의 운행 환경은 교량, 터널, 토공 구간이 다양하게 조합되어 있다. 대표적인 궤도 하부 구조인 토공노반은 노반의 연약화와 과도한 침하, 그로인한 궤도 틀림 등이 열차 주행의 안정성과 지속적인 보수로 인한 경제성 등에 영향을 미친다. 따라서 이와 같은 문제를 최소화하기 위해 기존의 경험적인 방법을 탈피하고 최초 설계단계부터 시공, 품질관리까지 역학적 개념의 접근의 필요성이 제기 되었고, 이와 관련한 다양한 연구가 수행 중에 있다. 본 연구에서는 토공노반의 품질관리와 관련하여 탄성파 속도를 이용한 역학적 개념의 새로운 다짐관 리 기법을 제시하였다. 다짐은 토체 간극의 공기를 배출시키고 건조단위중량(밀도)을 증가시켜 최종적 으로 다짐 성토 지반의 공학적 성질을 개선하기 위함이다. 일반적으로 성토 노반에 대한 품질관리는 역학적 물성이 아닌 다짐도(relative compaction)나 지지력(soil reaction)을 기준으로 관리하고 있다. 품 질관리의 기준치를 설정하기 위한 실내 시험의 결과인 최대 건조밀도는 탄성계수와 무관한 인자로서 설 계 단계에서 입력 물성으로 사용할 수 없다. 특히, 다짐도 평가를 위한 현장의 건조밀도는 들밀도 시험 으로 결정되지만 오차를 포함하는 경우가 많아 결과의 신뢰성이 현저히 떨어지며 암버럭과 같이 입경이 큰 재료에 대해서는 측정이 불가능하다. 탄성파 속도는 성토 노반의 품질관리뿐만 아니라 역학적 설계 에 필요한 회복탄성계수를 결정하는데 사용된다. 따라서 제시된 품질관리 지표(P-파 속도)를 적용하여 설계로부터 품질관리까지 전 과정을 일관성 있는 잣대로 수행할 수 있다.