Abstract
Hollows are easily made and bearing capacity is lowered near underground structures of concrete pavement because of poor compaction and long term settlement of the ground. Distresses occur and lifespan is shortened because of larger stress induced by external loadings expected than that in the design. In this paper, the distresses of the concrete pavement slab over box culverts were investigated at the Korea Expressway Corporation(KEC) test road. The transverse cracking of the slabs over the culverts was compared between up and down lines with different soil cover depth. The box culvert without soil cover and concrete pavement were modeled and analyzed by the finite element method(FEM) to verify the transverse cracking at the test road. Wheel loading was applied after self weight of the pavement and temperature gradient of the concrete slab at Yeojoo, Gyeonggi where the test road is located were considered. Positions of maximum tensile stress and corresponding positions of the wheel loading were found for each loading combination. Joint position minimizing the maximum tensile stress was found and optimal slab length over the culverts with diverse size were suggested.
지중구조물 주위는 다짐이 잘 되지 않아 지반이 장기 침하하므로 콘크리트 포장 하부에 공동이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 지지력이 저하되기 쉽다. 여기에 하중이 가해지면 설계 시 기대한 것보다 큰 응력이 도입되어 포장에 파손이 발생하고 수명이 감소하게 된다. 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로의 박스형 암거 상부 콘크리트 포장 슬래브의 파손을 조사하였다. 토피고가 다른 상행선과 하행선의 암거 위치에 발생한 슬래브의 횡방향 균열을 비교하였다. 시험도로의 횡방향 균열을 검증하기 위해 토피고가 없는 박스형 암거와 콘크리트 포장을 유한요소 방법으로 모형화하고 해석하였다. 포장의 자중을 고려하고 시험도로가 위치한 경기도 여주 지역 콘크리트 슬래브의 온도구배를 적용한 후 윤하중을 재하하였다. 각 하중조합에 대해 최대인장 응력이 발생하는 위치와 이때의 윤하중 위치를 찾아냈다. 이를 통해 최대인장응력을 감소시킬 수 있는 줄눈 위치를 찾아내고 암거 크기 별로 상부에 위치하는 슬래브의 적정 길이를 제안하였다.
