계측결과를 활용한 고속철도 토공노반의 성능평가 사례

초록

철도 궤도 설치를 위해 요구되는 토공 노반은 원지반 상부에 잘 다져진 성토체로 시공하게 되며 필요시 양질의 재료로 치환하게 된다. 이로 인해 토공 구간에는 원지반 상부에 상재하중이 증가하여 침하가 필연적으로 발생하게 되며 이러한 침하는 크게 원지반 침하, 성토체 침하, 열차하중에 의한 침하로 구분된다. 원지반 및 노반의 침하는 열차 운행 시 안정성 및 궤도의 유지관리에 직접적인 영향을 주게되므로 시공 후 잔류침하의 관리가 매우 중요하다. 설계 단계에서는 이를 고려하여 허용 잔류침하 기준을 만족하도록 노반의 성토고 및 Preloading 높이를 산정하게 되는데, 이때 원지반 및 노반의 지반 특성은 조사 및 시험 결과를 바탕으로 한다. 그러나 설계에 적용한 원지반의 압밀 특성은 각 노반 세부 위치의 실제 특성을 반영하기 어려우므로 실제 시공 중 침하 모니터링을 통해 얻어진 데이터로 잔류침하 평가를 실시하여 향후 열차 운행 시 노반의 안정성을 재평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 현재 시공 중인 호남고속철도 Test-bed 구간에 설치된 침하 모니터링 측정 데이터를 바탕으로 장기침하예측 기법을 적용하여 최종침하량 및 잔류침하량을 평가하였으며, 압축지수, 압밀계수 투수계수 등을 역해석하여 원지반의 압밀특성을 재평가하였고 이를 바탕으로 잔류침하량을 평가하였다.