Structural Behavior of the Buried flexible Conduits in Coastal Roads Under the Live Load

Soil-steel structures have been used for the underpass, or drainage systems in the road embankment. This type of structures sustain external load using the correlations with the steel wall and engineered backfill materials. Buried flexible conduits made of corrugated steel plates for the coastal road was tested under vehicle loading to investigate the effects of live load. Testing conduits was a circular structure with a diameter of 6.25m. Live-load tests were conducted on two sections, one of which an attempt was made to reinforce the soil cover with the two layers of geo-gird. Hoop fiber strains of corrugated plate, normal earth pressures exerted outside the structure, and deformations of structure were instrumented during the tests. This paper describes the measured static and dynamic load responses of structure. Wall thrust by vehicle loads increased mainly at the crown and shoulder part of the conduit. However additional bending moment by vehicle loads was neglectable. The effectiveness of geogrid-reinforced soil cover on reducing hoop thrust is also discussed based on the measurements in two sections of the structure. The maximum thrusts at the section with geogrid-reinforced soil cover was 85-92% of those with un-reinforced soil cover in the static load tests of the circular structure; this confirms the beneficial effect of soil cover reinforcement on reducing the hoop thrust. However, it was revealed that the two layers of geogrid had no effect on reducing the overburden pressure at the crown level of structure. The obtained values of DLA decrease approximately in proportion to the increase in soil cover from 0.9m to 1.5m. These values are about 1.2-1.4 times higher than those specified in CHBDC.

활하중이 작용하는 해안도로 하부 연성지중구조물의 거동 분석

강판벽체와 뒷채움 지반의 상호작용에 의해 외력을 지지하는 지중강판구조물은 도로 제방의 하부 통·수로 구조물로 널리 사용되고 있다. 해안도로로 사용되는 성토체 내에 통로용 횡단구조물로 설치한 직경 6.25m의 원형단면 지중강판구조물에 대하여 상부 도로의 차량 통행에 의한 활하중 작용시 강판 벽체의 축력과 모멘트 변화를 평가하고, 토목섬유에 의한 강판구조물 상부 지반의 보강효과를 검증하였다. 이를 위하여 실제 구조물을 대상으로 정적 및 동적 차량재하시험을 실시하고, 구조물 내에 발생하는 축력과 모멘트, 그리고 구조물에 작용하는 토압을 계측하였으며 그 결과를 각각 분석하였다. 또한 지오그리드를 이용한 토피부 보강 효과에 대해서도 검증하였다. 차량하중 작용시 강판 부재의 축력은 주로 상부 아치부에서 증가하였으며, 그 최대값은 구조물 정점부 또는 도관 어깨부에서 발생하였다. 모멘트도 상부 아치부를 중심으로 증가하는 형태를 보였으나, 그 크기는 무시할 수 있을 만큼 작았다. 정적차량하중이 가해질 때 토피부에 지오그리드를 포설한 단면에서 계측된 최대축력 증가량은 지오그리드가 설치되지 않은 단면에서 계측된 값의 85∼92%를 나타내어 사하중에 대한 효과 외에 추가적인 축력감소 효과를 확인할 수 있었으나 차량주행시에는 차량하중에 대한 추가적인 보강 효과는 없어짐을 관찰하였다. 동적재하시험을 통해 산정한 충격계수 (DLA)는 토피두께가 0.9m에서 1.5m까지 증가함에 따라 반비례하여 감소하였는데, 그 크기는 CHBDC 방법으로 예측한 값보다 1.2-1.4배 정도 크게 나타났다.