일체형 교대의 완충구간 강성 변화에 따른 수평 지반반력계수 평가

Evaluation of Horizontal Subgrade Reaction Modulus for Integral Abutment Based on Changes in Buffering Zone Stiffness

교대에 작용하는 수평토압 저감 및 접속부 잔류침하 저감이 가능한 일체형 교대(Integral Abutment, IA)에 대하여 뒤채움 재료의 강성을 조절할 수 있는 완충구간을 적용하였다. 수치해석을 통하여 완충구간의 강성변화에 따른 IA의 수평 지반반력계수를 평가하였다. 교대 배면으로부터 폭 1 m의 구간을 완충구간으로 설정하고 사용 재료를 사질토, 일반자갈, 시멘트 처리된 자갈로 다르게 적용하였다. 완충구간의 적용으로 인하여 수동은 최대 28%, 주동은 최대 31%의 수평 지반반력계수의 감소를 보였다. 이를 통하여 완충구간의 강성 변화를 통한 IA의 수평 지반반력에 대한 조절 가능성을 확인할 수 있었다.

The buffering zone, which can control the stiffness of the backfill material, is applied at the integral abutment (IA) to reduce the horizontal earth pressure on the abutment and decrease the residual settlement at the transition zone. Numerical analyses are performed to evaluate the horizontal subgrade reaction modulus based on the stiffness change in the buffering zone. A 1 m section from the back of the abutment is set as the buffering zone, and materials such as sandy soil, gravel, and cement-mixed gravel are applied differently. By implementing the buffering zone, the passive and active coefficients of the horizontal subgrade reaction decrease by 28% and 31% at the height of 6.8 m. respectively. Hence, the possibility of adjusting the horizontal subgrade reaction of the IA by changing the stiffness of the buffering zone is confirmed.