고속철도 시공단계가 반영된 연약지반에서 지하수위 저하에 따른 침하 영향 분석 :Analysis of settlement by lowing groundwater in soft ground applying construction process of high speed railway

이민수

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이민수 (과학기술연합대학원대학교, 과학기술연합대학원대학교 한국철도기술연구원캠퍼스)

지도교수: 이일화

발행연도: 2016

저작권: 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수6

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2016

고속철도 시공단계가 반영된 연약지반에서 지하수위 저하에 따른 침하 영향 분석

이민수 2016.01 학위논문

2015

연약사질토 지반에서 지하수위 변동에 따른 압축침하

이민수 , 이일화 한국철도학회 학술발표대회논문집 2015.05 학술대회자료

2014

지하수위 변동에 따른 응력과 간극수압 변화에 의한 성토체 즉시침하 해석

이민수 , 이일화 , 이강명 한국철도학회 학술발표대회논문집 2014.10 학술대회자료

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연약지반은 도로 제방, 건축 구조물과 같은 인공적인 하중을 자연 상태로는 충분히 지지할 수 없는 지반을 말한다. 연약지반에는 대부분 연약점성토층 및 연약사질토층이 고루 분포되어 있으며, 고속철도 부설이후 몇몇 개소에서 지반침하가 수렴이 되지 않고 계속하여 진행되고 있어 유지보수 방안이 필요하다. 또한 현행 고속철도설계기준에서 제시하는 연약지반 판정기준과 허용잔류침하량은 도로설계기준을 따르고 있으며, 철도구조물은 지속적인 동하중을 받는 특수한 조건과 안전성을 고려하면 해외사례와 같이 보다 엄격한 기준이 요구된다. 본 논문에서는 시공완료 후, 지반침하가 발생하는 원인중 하나인 지하수위 저하에 따른 침하에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 먼저 현장계측을 통하여 지반시추조사 및 지하수위 측정을 실시하였다. 계측이전의 지하수위 변동을 알아보기 위하여 국가지하수정보센터에서 제공하는 지하수위 관측망을 토대로 이전 지하수위 변동 폭을 산정하였으며, 고속철도침하관리시스템을 통하여 현재 발생한 지표, 원지반 침하와 비교 분석하였다. 그 결과, 몇몇 구간에서 지하수위 저하와 지반침하 발생시기가 일치하였으며, 이에 대한 상세한 분석을 위해 유한요소해석프로그램을 이용하여 해석을 진행하였다. 유한요소해석에서는 시공단계별, 지층별, 탄성계수별, 지하수위 변동폭별, 치환공법적용여부에 따른 지하수위 저하시 침하에 대한 분석을 실시하였다. 해석결과, 시공단계에 대한 침하를 제외하고 잔류침하가 발생하였던 시기의 지하수위는 평균치보다 낮은 지하수위를 유지하였으며, 지반이 연약하고 지하수위 저하폭이 클수록, 지하수위 저하에 의한 침하가 증가하였다.

#지하수위 저하 #허용잔류침하 #연약지반판정기준 #지층별 침하

Ⅰ.서 론 1
Ⅱ.이론적 배경 2
1.지반침하 이론 2
가. 압축침하 2
나. 압밀침하 4
2.지하수위 저하에 의한 침하 연구 분석 6
3.김제 익산 지역의 지반조건 분석 7
가. 환경적조건 7
나. 지형 및 지질 특성 8
4.실트질 사질토 특성 9
5.인근지역 지하수위 변동 현황 11
가. 김제, 익산 관측정 10년 지하수위 변동 기록 11
6.허용잔류침하량 기준 12
가. 콘크리트궤도 허용잔류침하기준의 결정 11
나. 연약지반 판정 기준 14
Ⅲ. 현장 계측 및 분석 15
1.대상 구간 시추 조사 15
2.대상 구간 지하수위 측정 21
3.대상 구간의 지하수위 저하에 의한 침하 27
4.고속철도 침하관리시스템 원지반, 지표침하 31
5.소 결 32
Ⅳ.유한요소해석을 통한 침하 해석 34
1.각 조건별 침하 해석 34
가. 가상 모델의 연약지반 두께별 침하 35
나. 지하수위 변동 유무에 따른 성토고별 침하 36
다. 소 결 38
2.선정구간 유한요소 해석 39
가. 해석 조건 39
나. 해석 물성치 40
다. 지하수위 변동 모델 43
라. 치환공법 적용 방법 48
3.해석 결과 49
가. 시공단계별 침하 49
나. 지층별 침하 52
다. 성토층 탄성계수별 침하 53
라. 해석-현장 지하수위 변동별 침하 54
마. 치환공법에 따른 침하 58
4.소 결 59
Ⅴ.결 론 61
참고문헌 63

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