초록
동결작용은 빌딩, 구조물, 도로, 철도 그리고 공공시설관로에 엄청난 손상을 일으킬 것이다. 자연지반의 동상에 대한 연구는 과거에 많이 수행되었다. 근래에는 사회기반시설 유지의 발전과 함께 각종구조물의 복잡화로 인하여 동상대책에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 자연지반의 동상력을 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 지표면에 설치한 원형강판에 작용하는 동상력이 현장시험에서 측정되었다. 동결면에서 발생하는 동상력은 동결된 토층을 거쳐 구조물에 전달된다. 또한 다단앵커로 보강된 옹벽이 현장에 설치되고 옹벽에 작용하는 동결선과 동상압 등이 측정되었다. 최종적으로 동결면의 위치와 형상이 수치해석수법을 이용하여 추정되었고 치환 범위를 결정하는 설계수법이 토질정보와 기상정보에 따라 제안되었다.
Frost action may cause extensive damage to building, structures, roads, railways and utility lines in seasonal frost. The research about frost heave of natural ground has been considerably performed. In late years various structures have become complicated with the development of social infrastructure maintenance. Therefore countermeasure to frost heave becomes a matter of great importance from a new viewpoint. This study was aimed at catching natural ground frost heaving force quantitatively. Frost heaving forces on circular steel plates which were set on ground surface were measured in field test. The frost heaving forces arise at freezing front propagates to the structures through frozen soil layer. Besides, a full scale model of multi-anchored retaining wall was installed in field, and the freezing lines, frost heave pressure to act on a wall block, and so on were measured. Finally, the position and shape of frost line were estimated by using numerical simulation and a method to determine replacement range was suggested with soil properties and weather data.