철도노반공사 다짐관리기준에 관하여

초록

열차하중을 지지하기 위하여 철도노반은 외력에 대하여 안정적이고, 압축침하가 작게 발생하도록 충분히 다져야 한다. 일반적으로 성토부의 침하와 강성은 노반의 다짐 정도에 좌우된다고 알려져 있다. 따라서 노반 공사 후 밀도 기준, 다짐 강성(지지력)기준, 포화도 혹은 공기 간극율 기준, 다짐기계의 종류와 다짐횟수 기준 및 프루프 롤링법 등으로 노반의 품질관리를 수행하고 있다. 다짐강성을 평가하는 방법으로는 평판재하시험, CBR시험 및 회복탄성계수(MR)시험 등이 있다. 각각의 방법들은 장·단점이 있으며, 철도 분야에서는 다짐정도를 평가하기 위하여 건조밀도기준과 다짐강성 평가기준을 사용하고 있다. 철도 노반의 경우 상부노반과 하부노반을 각각 최대 건조밀도의 95%와 90%이상의 상대다짐도로 다지도록 규정하고 있다. 이는 노반을 90%이상의 상대다짐도로 다지면 열차하중에 대하여 충분한 지지력을 확보할 수 있고 성토부의 압축 침하를 작게 할 수 있다는 의미를 가진다. 다짐강성을 관리하기 위한 기준은 철도설계기준(노반편)과 고속철도공사 전문시방서(노반편)에서 2원화 된 기준을 적용하고 있다. 철도설계기준(노반편)에서는 평판재하시험<그림 1>을 수행하여 일정 변위를 유발한 하중강도에서의 지지력계수인 K30값을 사용하고 있는 반면, 고속철도공사 전문시방서(노반편)에서는 반복평판재하시험을 통하여 구한 2번째 재하단계에서의 변형률계수 Ev2 및 첫 번째 하중재하 시의 변형률계수 Ev1에 대한 두 번째 재하 시의 변형률계수 Ev2의 비인 Ev2/ Ev1를 사용하고 있다. 현장 다짐 강성을 평가하기 위하여 두 시험법 모두 평판재하시험을 적용하나, 구체적인 시험 방법에는 차이가 있다. 즉 시험 시의 최대하중, 단계별 하중증가량, 단계별 하중재하시간, 하중 재하단계 수 및 반복재하 횟수 등에 차이가 있다. 평판재하시험과 비교하여 반복평판재하시험은 초기 재하 단계에서의 소성변형을 어느 정도 배제한, 노반이 경험하는 사용하중 단계에서의 대표적인 변형 특성치를 결정할 수 있다는 점에서 초기 재하단계에서 노반의 다짐 강성을 평가했던 과거의 지지력계수 개념이 진보된 시험으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 고속철도 노반 현장에서 실시한 평판재하시험 및 반복평판재하시험 결과를 분석해 보고자 한다."

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