지난 2005년 12월 호남지역에 내린 폭설과 연이은 한파로 서해안고속도로와 호남고속도로에 많은 피해가 보고되었다. 특히 2.0m 이하의 저토피고를 갖는 통로 암거 상부의 포장에 최대 6.0cm 높이의 노면 융기와 횡방향 균열이 발생하였다. 이는 포장의 수명단축 및 공용성 저하, 교통사고 발생 등에 영향을 미치기 때문에 시급한 대책마련이 요구되었다. 현장 조사 결과 단기간에 증가한 침투수가 노상과 노체에 함유된 세립분의 영향으로 포장 내부의 배수가 지연되고 저온에서 발생한 동상이 포장 파손의 일차적인 원인으로 지적되었다. 최근 한국도로공사는 도로교통기술원과 공동연구를 통해서 신설되는 암거상부 포장에 대한 새로운 설계안을 제시하였다. 본 설계안은 암거 상단부에 맹암거를 설치하여 침투수의 원활한 배수를 유도하고 간극수압의 저감을 통해 포장하부의 동상을 예방하고자 한다. 본 논문에서는 위의 설계법 개발을 위해서 수행한 실험과 수치해석결과를 다루고 있다. 현장에서 채취한 지반시료에 대한 점토함유량 분석을 실시하고 2차원 유한요소해석을 실시하여 골재 입경에 따른 침투류의 배수특성을 조사하였다. 저토피고(2.0m 이하) 암거 상부 포장에 적용될 맹암거의 규격은 침투류 해석결과와 현장 시공성을 고려하여 폭과 높이를 각각 400mm, 800mm로 결정하였다.

During the whole month of December in 2005, Korea experienced both heavy snowfall and freezing temperature in southeast regions, which had caused frost related damages to many pavements laid on top of box culverts. In-situ observation revealed that the formation of ice lenses in subgrade and subsequent unbound layers led to upward heaving and transverse cracks in concrete and asphalt pavements. This has affected the long-term performance of pavements, as well as has threatened drivers' safety for a while. Recently, Korea Expressway Corporation has proposed a design guide to better protect newly constructed unbound pavement layers over culverts from frost heave. A trench drainage system has been selected to effectively draw off water and to alleviate pore-water pressure in soils during the coldest season. This paper presents experimental and analytical backgrounds behind this new design guide. Soil specimens retrieved from the sites are tested to quantify clay content and to estimate the permeability of subgrade. A 2-D ground seepage analysis has been conducted to better understand the changes in pore water pressures as a function of grain size. Finally, an optimum size of trench drainage is determined based on numerical analysis and workability in the field.

• 서영국 | Seo, Young-Guk