교대 수평변위 원인과 대책방안 연구

Abstract

고속도로 교대의 수평변위 발생으로 인해 신축이음장치의 파손과 교체, 교량받침의 파손과 교체, 흉벽균열 보수, 교대배면 지반의 침하 등의 문제가 발생하고 있으며, 도로사용자 측면에서는 유지관리를 위한 도로통제, 교대구간 차량 주행성의 불량 등 불편을 야기하고 있다. 본 연구에서는 교대 수평변위로 인한 문제를 최소화시키기 위하여 교대수평변위 발생교량에 대한 현황조사와 발생원인을 분석하고 이에 대한 교대 수평변위 최소화를 위해 시공 및 유지관리 단계에서의 대책방안을 제시하고자 하였다. 교대의 수평변위는 연약지반에 설치된 교대뿐만 아니라 일반 토사지반에서도 발생하고 있으며 변위 발생량은 30∼70mm의 범위에 있는 것으로 확인되었다. 수평변위의 주요 발생원인은 성토체의 침하 및 수평변형, 연약지반 측방유동, 포장팽창, 신축이음장치 세팅불량 등으로 다양하게 조사되었다. 또한 단경간 교량과 다경간 교량에 대한 조사결과 단경간 교량에서 수평변위 발생비율이 매우 높게 나타났으며, 주요 원인으로는 기하형상에 의해 발생되는 구조적인 취약점, 교량길이에 의한 온도신축유간의 부족, 상부구조물 거치를 위한 장비의 교대 배면부 주행 등으로 조사되었다. 본 연구에서는 상기의 조사 및 분석 결과를 토대로 성토부 말뚝기초의 추가적인 수평변위 억제를 위해 노상기준(상대다짐도 95% 이상, 평판재하시험 200MN/m3 이상)의 다짐관리 등을 제시하고 구조물의 균열에 집중되어 있는 현행 교대 점검방법을 교대 수평변위 원인과 상태평가를 동시에 할 수 있도록 점검항목 등을 제시하였다.

주요어 : 수평변위, 성토체 침하, 측방유동, 단경간 교량, 온도신축유간