발파버럭 채움재를 이용한 여굴개소 노반 안정성 평가

초록

철도노반은 철도하중으로부터 열차 궤도를 견고하게 지지함과 동시에 적당한 탄성을 부여하여 철도하중을 노반 하부지반으로 분산, 전달하는 부분으로서 파손이나 뒤틀림 등 궤도의 안정성에 직접적인 영향을 주게 되어 열차주행 안정에 직결되는 매우 중요한 부분이다. 특히 암반 터널내 노반은 대체로 견고한 암반위에 놓여져 있어 시공 후 보수 및 보강이 매우 어렵고 진동 및 소음이 커서 신중한 설계 및 시공이 요구된다. 국내 대부분의 터널건설시 적용되는 NATM공법은 발파굴착으로 인해 국부적인 여굴이 불가피하게 발생하게 되며 특히 터널기초부에서 과굴착 여굴이 자주 발생된다. 그러나 여굴이 발생된 구간에서의 안정성 확보에 대한 구체적인 대안이나 시방기준이 없기 때문에 지금까지 경험에 의거하여 원지반면의 상부를 세정한 후 시공기면까지 추가적으로 콘크리트를 채우는 방식을 채택하고 있다. 이로 인하여 공사비가 증가됨은 물론 열차 운행시 진동이 발생되고 있다. 따라서 터널기초부에서 발생되는 과굴착 여굴부에 콘크리트를 사용하지 않고 터널 시공시 발생되는 발파버력을 사용하여 안전성을 확보할 수 있다면 열차운행시의 안전성은 물론 경제성까지 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 철도터널하부에 과굴착된 여굴개소에 발파버력을 채움재로 사용하여 철도노반의 안정성을 확보하는 방안을 연구하였다. 이를 위해 발파버력에 대한 물성시험 및 평판재하시험을 수행하였으며 수치해석을 통하여 철도터널 바닥부 여굴에 발파버력 채움시 열차주행하중에 대한 안정성을 검토하였다.