교대 뒤채움부 재질개선 및 교대설계단면 최적화 연구 : (Improvement of Backfill Materials at Abutment and Optimization of Abutment Design Section)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

SB-1 material has been used as an abutment backfill materials. However, SB-1 material costs high and the compaction near to an abutment can create the crack of structure. This compaction problem induces the differential settlement. Therefore, full compaction and low cost using subgrade materials as a backfill material of an abutment have been examined. First & second year of this project, numerical analysis was peformed to investigate the applicability of subgrade materials to backfill materials of an abutment. The results showed that relatively good subgrade materials are recommendable to be used for the replacement of SB-1 material. Long term settlement by using subgrade materials can be examined by the measurement of settlement in the construction site and by the lab experiments. The third year (this year) of this project, the field tests were carried out to examine the application of subgrade materials for an abutment backfill. The tests to examine the density and PBT tests were performed to examine the compaction ratio and Geogage and LWDT tests were carried out to measure the stiffness and E. During construction, Horizontal Inclinometer was installed to measure the settlement and the dynamic earth pressure cell were buried to measure the static and dynamic earth pressure acting on the abutment. The results obtained from these field tests were analysed and estimated for the applicability of subgrade materias as an abutment backfill. Based on the results, we made construction guide of rahmen-bridge backfill that use subgrade materias as an rahmen-bridge backfill.

국문 초록 (Abstract)

고속도로에서 대단위로 콘크리트 포장을 적용한 중부고속도로가 1987년 개통된 이후 17년정도의 공용년수가 경과하고 있다. 현재 국내의 고속도로 콘크리트 포장의 설계계산수명(Analysis Period, 단면설계를 위한 교통량 산정 기간)은 통상적으로 20년으로 하고 있어, 단순한 수치적인 측면에서는 설계수명에 다다르고 있는 실정이며, 이미 88고속도로는 20년을 초과한 상태이다. 따라서, 노후된 콘크리트 포장에 대한 유지관리의 전략이 필요한 시점이 이미 도래하였으며, 전체 노선별로 또는 광역구간별로 고속도로 시멘트 콘크리트 포장을 어떻게 관리할 것인가에 대한 충분한 검토가 필요하다. 그 동안의 유지관리는 구간별 유지관리 담당자의 현상파악 및 판단에 의해 파손이 발생한 구간에 대한 수동적인 보수 및 보강이 이루어졌다. 그러나 노후된 콘크리트 포장의 연장이 증가함에 따라 보수 및 보강 물량이 증대하고 있어, 이에 대한 일관적이고 통일적인 대응논리가 필요하다고 할 수 있다. 국부적인 보수, 보강 대책의 시야를 확대하여 노선별 또는 Network Level의 노후 포장의 개량 및 구조성능 회복을 위한 거시적인 전략 수립이 생애주기 비용을 고려한 경제적 측면에서나 고품질의 고속도로를 요구하는 고객 기대 수준에 부응하기 위해 절실히 필요한 실정이다. 그리고 아울러서 Project Level에서 공법선정절차 및 체계에 대한 합리적인 의사판단기준의 수립이 매우 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전략적 관점에서 노후 콘크리트 포장의 유지관리를 수행하는 방법에 대한 개념 수립을 위해 현재 유지관리 방법의 문제점을 도출하였으며, 국외 유지관리 체계에 대한 검토를 수행하였다. 그리고 노후 콘크리트포장의 결함 유형 및 정도에 따른 보수/보강 공법 결정절차를 개발하는 내용을 분석하여 Project Level에서 포장 상태 상세조사 방법 및 포장상태 분석, 생애주기비용분석을 통해 합리적으로 보수/보강 공범을 결정하는 내용을 기술하였다. 이러한 내용의 본 연구결과가 합리적이고 체계적인 노후 콘크리트 포장에 대한 대처 방안 도출에 기여할 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구목적
• 1.3 연구 범위
• 제2장 노상토의 교대 뒤채움 적용가능성 검토
• 2.1 시방기준
• 2.2 노상토의 교대 뒤채움 적용가능성 분석
• 2.2.1 국내 노상토의 일반적인 특성
• 2.2.2 하중반복횟수에 따른 국내 노상토의 변형특성
• 2.2.3 뒤채움 재료로 노상토의 적용가능성 분석
• 제3장 실내시험을 통한 장기침하거동분석
• 3.1 개요
• 3.2 시험내용 및 방법
• 3.3 실내모형실험
• 3.3.1 개요
• 3.3.2 모형실험 과정
• 3.3.3 장기 진동실험
• 3.4 모형실험결과 및 분석
• 3.4.1 물성 및 일반역학시험
• 3.4.2 모형실험 결과
• 제4장 현장 시험시공
• 4.1 개요
• 4.1.1 시험시공시 고려사항
• 4.2 현장조건
• 4.2.1 시공조건
• 4.2.2 지반조건
• 4.3 뒤채움 시공재료
• 4.3.1 뒤채움 성토재료
• 4.3.2 충격완화재
• 4.4 계측 일반
• 4.4.1 다짐압
• 4.4.2 현장 다짐도
• 4.4.3 피토고
• 4.5 계측 장비
• 4.5.1 토압계
• 4.5.2 삼차원 자동 변위측정기(Leica TC 1800)
• 4.5.3 수평경사계
• 4.5.4 동재하시험기(LWDT ZFG2000)
• 4.5.5 지오게이지(Geogauge)
• 4.6 시공관리
• 4.7 시험시공 현황
• 4.7.1 BU2 현장 계측
• 4.7.2 DD9 현장 계측
• 4.7.3 CS1 현장 계측
• 4.7.4 YY1 현장 계측
• 제5장 결론
• 5.1 연구성과
• 참고문헌
• Appendix 지중 라멘교 뒤채움 시공지침(안)