철도노반 암성토의 다짐특성에 관한 실험적 연구

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2008 한국암반공학회춘계학술발표회 / 2008.3.20

철도노반 암성토의 다짐특성에 관한 실험적 연구

송종우, 송재준(서울대학교 에너지시스템공학부) 김대상(한국철도기술연구원) 박성용(연세대학교 토목공학과)

1. 서론

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2. 기초 물성 시험 및 다짐 시험 2.1 시험 시료

특성

공구및암종

비 중 공극률 (%)

탄성파 속도

(m/sec) 일축압축강도 (MPa)

탄성 계수

(GPa) 포아송비 흡수률 (%)

슬레이크 지수 Id2 (%) P 파 S 파

A 공구

(셰 일) 2.70 0.69 2950 2980 165 54.6 0.22 0.26 99.6

B 공구

(이 암) 2.67 2.66 2020 1430 30 54.1 0.22 1.00 96.0

표 1. 성토체 암석의 물리적 특성

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(d) 9.5mm ~ 26.5mm

(e) 5mm ~ 9.5mm

(f) 4번체 통과시료 그림 1. 입경별 시료 사진

0 20 40 60 80 100

0.1 1 10 100 1000

입자 직경 (mm)

통과백분율 (%)

세 립 분 5 % D ma x 1 0 0 mm 세 립 분 1 5 % D ma x 1 0 0 mm 세 립 분 3 5 % D ma x 1 0 0 mm 세 립 분 2 5 % D ma x 1 0 0 mm 세 립 분 1 5 % D ma x 1 5 0 mm 세 립 분 1 5 % D ma x 2 0 0 mm

고속철도 설계기준 상

고속철도 설계 기준 하 한

그림 2. 실험에 사용한 입도분포곡선

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D100 D100 D100 D100 D150 D200

FC 5% FC 15% FC 25% FC 35% FC 15% FC 15%

D10 (mm) 7.0 1.5 0.5 0.1 0.5 1.5

D30 (mm) 27.0 18.0 10.0 2.8 18.0 18.0

D60 (mm) 72.0 72.0 72.0 63.0 100.0 100.0

(Cu) 10.0 48.0 144 630 66.7 66.7

(Cg) 1.4 3 2.8 1.2 2.2 2.2

2.2 다짐 시험

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y = 2.9396x + 2.0968 R² = 0.9988

0 3 6 9 12 15 18

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

다짐 에너지 (cm.kg/cm³)

다짐에너지/건조밀도

(a) 다짐에너지 - 에너지/밀도

1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000 2.100

0 1 2 3 4

다짐에너지 (cm.kg/cm³) 건조 밀도 (t/m3)

측정값

이론값(쌍곡선 근사)

(b) 다짐에너지 - 에너지/밀도

그림 4. 최대다짐밀도 산정방법 (A공구)

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y = 2.4065x + 2.8215 R² = 0.9913

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

다짐에너지 (cm.kg/cm³)

다짐에너지/건조밀도

(a) 다짐에너지 - 에너지/밀도

1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000

0 1 2 3 4

다짐에너지 (cm.kg/cm³) 밀도 (t/m3)

측정값 이론값(쌍곡선 근사)

(b) 다짐에너지 - 에너지/밀도 그림 5. 최대다짐밀도 산정방법 (B공구)

표 3. 상대 다짐도

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표 4. 시험 조건

3. 실험 결과 및 분석

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(9)

그림 8. 암성토 최대입경 변화에 따른 최대건조단위중량 변화

4. 결론

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참고문헌

1. 김용일 (2004), "이암․셰일 지역에서의 사면시공사례", 한국암반공학회 추계학술발표회논문집, pp. 137-148

2. 정진호, 이종출, 이영대, 이병길 (2000), "혼합토(암편과 흙)를 이용한 고성토시 흙의 함유율이 다짐에 미치는 효과에 관한 실험적 연구”, 대한토목학회학술발표회논문집, pp. 229-232

3. 최영철 (2005), 암성토 다짐 적정기준 연구‘,도로교통기술원 2005년도 연구보고서

4. 함태규 (2007), "자갈이 함유된 화강풍화토의 다짐 특성에 관한 연구", 한국지반공학회논문집, Vol. 23, No. 11, pp. 59-66 5. 한국철도시설공단 (2004), 철도설계기준(노반편)

6. 한국철도시설공단 (2005), 고속철도 설계기준(노반편)

7. Gordon M. Matheson, (1986), "Relationship between compacted rockfill density and gradation", Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 112, No. 12.

8. Lambe, T. W., Whitman, R. V. (1979), Soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York..

9. Penman, A. D. M. (1971), Rockfill, Building Research Station, Watford, England.

10. Suiker, A. S. J, Selig. E. T and Frenkel, R. (2005), "Static and cyclic triaxial testing of ballast and subballast", Journal of Geotechnical and Environmental Engineering, Vol. 131, No. 6, pp.771-782