동적 콘 관입지수를 이용한 철도노반의 전단파속도 추정

Abstract

연속 동하중을 지지하는 철도노반의 탄성거동은 대상 상부노반의 전단탄성계수에 주된 영향을 받으므로, 일정한 다짐도로 조성된 상부노반에서의 전단파속도 획득은 대상 지반의 탄성거동 예측에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 상부노반에서 수행된 동적 콘 관입시험(DCPT) 결과로부터 전단파속도(<TEX>$V_s$</TEX>)를 추정하기 위하여 동적 콘 관입지수(DCPI)와 전단파속도의 상호관계를 제시하고자 하였다. 상호관계의 신뢰도를 확보하기 위하여 동적 콘 관입시험 및 전단파속도 획득은 시공 완료된 철도 상부노반에서 수행되었다. 전단파속도 획득 방법으로서 cross hole 방법이 사용되었으며, 수신기와 발신기의 중간 위치에서 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 동일한 심도에서의 동적 콘 관입지수 및 전단파속도 비교 결과, 전단파속도는 결정계수가 0.8 이상인 동적 콘 관입지수의 거듭제곱 형태로 나타났다. 본 연구결과는 동적 콘 관입기를 이용한 상부노반의 강도평가와 동시에 전단파속도 추정 방법으로써 유용하게 사용될 것이라 기대된다. Elastic behavior of the railway roadbed which supports the repeating dynamic loads of the train is mainly affected by the shear modulus of the upper roadbed. Therefore, shear wave velocity estimation of the uniformly compacted roadbed can be used to estimate the elastic behavior of the railway roadbed. The objective of this study is to suggest the relationship between the dynamic cone penetration index (DCPI) and the shear wave velocity (<TEX>$V_s$</TEX>) of the upper roadbed in order to estimate the shear wave velocity by using the dynamic cone penetration test (DCPT). To ensure the reliability of the relationship, the dynamic cone penetration test and the measurement of the shear wave velocity are conducted on the constructed upper roadbed. As a method for measurement of the shear wave velocity, cross hole is used and then the dynamic cone penetration test is performed at a center point between the source and the receiver of the cross hole. As a result of the correlation of the dynamic cone penetration index and the shear wave velocity at the same depths, the shear wave velocity is estimated as a form of involution of the dynamic cone penetration index with a determinant coefficient above 0.8. The result of this study can be used to estimate both the shear wave velocity and the strength of the railway roadbed using the dynamic cone penetrometer.