DOI QR코드

DOI QR Code

평판재하시험을 이용한 지반반력계수와 변형률계수의 상관관계 평가

Evaluation of Correlation between Subgrade Reaction Modulus and Strain Modulus Using Plate Loading Test

  • 김대상 (한국철도기술연구원, 철도시스템연구센터) ;
  • 박성용 (연세대학교 사회환경시스템공학부 토목공학과) ;
  • 김수일 (연세대학교 사회환경시스템공학부)
  • Kim, Dae-Sang (Railroad System Research Center, Korea Railroad Research Institute) ;
  • Park, Seong-Yong (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Yonsei Univ.) ;
  • Kim, Soo-Il (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Yonsei Univ.)
  • 발행 : 2008.06.30

초록

철도노반의 다짐 후 품질을 관리하기 위하여 비반복 평판재하시험(nonrepetitive plate loading test)으로부터 얻어지는 지반반력계수(subgrade reaction modulus, $k_{30}$)와 반복평판재하시험(repetitive plate loading test)으로부터 획득하는 변형률계수(strain modulus, $E_v$)의 두 계수를 혼용하고 있다. 평판을 이용한 재하시험을 수행한다는 점에서 두 시험법은 동일하나, 설계정수 획득방법, 반복재하 횟수, 각 하중 단계에서의 시험 종료방법 등 시험방법에는 큰 차이가 있다. 본 논문에서는 두 시험의 차이를 비교 분석하고 두 계수에 대한 상관성을 평가하였다. 이를 위하여 경부고속철도 2단계 공사구간의 원지반 6개소와 쌓기지반 5개소에 대한 총 22회의 현장시험을 실시하였다. 현장 시험 시의 응력조건, 변형률 조건 및 포아송비 조건을 고려한 보정을 수행하여 두 계수의 상관성을 높였으며, 현장에서 사용이 가능하도록 지반종류에 따른 상관계수를 제시하였다.

Two test methods, nonrepetitive plate loading test (NPLT) and repetitive plate loading test (RPLT) are being used to control the quality of compaction through the evaluation of the stiffness of subgrade soils in the Korea railway industry. Subgrade reaction modulus ($k_{30}$) from the NPLT and strain modulus ($E_v$) from the RPLT are the index values to check them. The methods have similar aspects, but they differ in the modulus evaluation method, the numbers of loading stage, termination procedures, etc. This paper analyses the differences of the two test methods and evaluates the relationship between subgrade reaction modulus and strain modulus. In order to develop the relationship, total 22 tests were performed including the NPLT and the RPLT at the 6 original grounds, and 5 upper or lower subgrades in Kyungbu High Speed Railway II stage construction sites. According to the soil conditions, the relationship between subgrade reaction modulus and strain modulus was proposed with corrections by considering strain states, mean confining pressures, and Poisson's ratio.

키워드

참고문헌

  1. 권기철 (2004), "국내 보조기층 재료의 변형특성을 고려한 전체 변형률 영역의 구성모델 개발", 한국도로학회논문집,제6권,제3 호, pp. 65-77
  2. 김대상,최찬용,김성중,유진영,양신추(2007),"지반반력계수 (k30)와 변형률계수(Ev)에 대한 고찰", 한국철도학회논문집,제10 권, 제3호, pp. 264-270
  3. 김동수, 서원석, 권기철 (2005), "반복식 평판재하시험을 이용한 노상토의 현장 변형계수 평가", 한국지반공학회논문집, 제21권, 제6호, pp. 67-79
  4. 철도구조물 등 설계표준.동해설 생력화궤도용구조물-일본어판 (1999)
  5. 한국철도시설공단 (2004), 철도설계기준(노반편)
  6. 한국철도시설공단 (2005), 고속철도설계기준(노반편)
  7. Bernhard Lichtberger (2005), Track Compendium, Eurail press
  8. Houston, W. N., M. S. Mamlouk, and R. W. S. Perera. (1992), "Laboratory versus Nondestructive Testing for Pavement Design", Journal of Transportation Engineering, ASCE, Vol.118, No.2, pp.207-222 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(1992)118:2(207)
  9. Klaus Lieberenz and Claus Gobel (2004), Handbuch Erdbauwerke der Bahnen, Eurail press (in Germany)
  10. Kramer S. L. (1996), Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice- Hall, Englewood Cliffs, N.J., pp.232-237
  11. Ping, W. V. and Ge, L. (1997), "Field Verification of Laboratory Resilient Modulus Measurements on Subgrade Soils", Transportation Research Record, No.1557, pp.53-61
  12. Ping, W. V. and Ge, L., and Goodwin, H. (1995), "Evaluation of Pavement Layer Moduli Using Field Plate Bearing Load Test", Transportation Research Record, No.1501, pp.39-49
  13. Schmertmann, J. H., Hartmann, J. P., and Brown, P. R. (1978), "Improved Strain Influence Factor Diagrams", Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol.104, No.GT8, pp.1131-1135
  14. Timoshenko, S. and Goodier, J. N. (1951), Theory of elasticity, New York, McGraw-Hill Book Co., Inc., pp.368-372