Abstract
The quality of railroad trackbed fills has been controlled by field measurements of density and bearing resistance of plate-load tests. The control measures are compatible with the design procedures whose design parameter is $k_{30}$ for both ordinary-speed railways and high-speed railways. However, one of fatal flaws of the design procedures is that there are no simple laboratory measurement procedures for the design parameters ($k_{30}$ or, $E_{v2}$ and $E_{v2}/E_{v1}$) in design stage. To overcome the defect, the compressional wave velocity was adopted as a control measure, in parallel with the advent of the new design procedure, and its measurement technique was proposed in the preliminary investigation. The key concept of the quality control procedure is that the target value for field compaction control is the compressional wave velocity determined at optimum moisture content using modified compaction test, and direct-arrival method is used for the field measurements during construction, which is simple and reliable enough for practice engineers to access. This direct-arrival method is well-suited for such a shallow and homogeneous fill lift in terms of applicability and cost effectiveness. The sensitivity of direct-arrival test results according to the compaction quality was demonstrated at a test site, and it was concluded that compressional wave velocity can be effectively used as quality control measure. The experimental background far the companion study (Park et al., 2009) was established through field and laboratory measurements of the compressional wave velocity.
철도 토공노반의 품질은 현장 밀도나 평판재하시험을 통해 관리되어 왔다. 현재 지반반력계수($k_{30}$)의 경우 일반철도와 고속철도의 설계기준으로도 사용되기 때문에 설계와 품질관리에서 일관성을 갖는다. 그럼에도 불구하고 지반반력계수($k_{30}$), 또는 반복평판재하시험의 결과인 변형계수($E_{v2}$)와 변형계수의 비($E_{v2}/E_{v1}$) 같은 설계인자에 대해 간편한 실내기준 설정 방법이 없어 설계과정의 치명적인 결함으로 남는다. 본 예비연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 최근 개발된 철도 토공노반의 역학적-경험적 설계 방법에도 합당한 새로운 품질관리 기준으로 압축파 속도를 도입하였고 계측 기법을 제안하였다. 품질관리 방안의 핵심은 다짐시험과 병행하여 획득한 최적함수비에서의 압축파 속도를 현장의 품질관리 기준으로 설정하고 현장에서는 시공 중에 직접도달파 기법으로 품질을 확인하는 것이다. 직접도달파 기법은 현장의 기술자가 지표면 얕은 깊이의 균질한 층에서 간편하게 적용할 수 있고 저림하며 결과의 신뢰성이 높다. 시험 부지에서 직접도달파 시험으로부터 계측한 압축파 속도가 다짐도에 따라 식별 가능한지 확인하였고, 품질관리 지표로서 압축파 속도를 효과적으로 적용할 수 있음을 입증하였다. 본 논문의 현장 및 실내 압축파 계측을 통해 동반논문(박철수 등, 2009)에서 수행할 실험적 토대를 마련하였다.
