논문 상세보기
지난해 2월말 경 용산역 근처 공사현장 인근 인도에서 도로함몰이 발생하여 보행자가 추락하여 부상을 입는 사고가 발생했다. 이를 계기로 서울시는 도로함몰의 조기예방을 위해 세계 최고수준의 기술을 보유 한 일본 업체와 협력하여 차량형 GPR(Ground Penetrating Rader : 전자파를 지표에 투과하여 지하의 빈 공간 형상 데이터를 수집하는 레이더 장치)을 이용한 도로하부 동공탐사 용역을 실시하였다.
서울시 동공탐사용역을 계기로 현장적응 시운전과 기술진의 분석훈련을 거쳐 실질적 탐사는 지난해 12 월부터 시작되었으며 약 4개월 동안 도로함몰 개연성이 높은 주요 간선도로 48km구간에서 105개의 공동 을 발견하였으며 금년 말까지는 약 200여개를 포함해 총 300여개의 공동이 발견될 것으로 예상했다. 이번 조사로 발견된 공동 중 위험도가 가장 높은 A급 공동이 약 60%로 61개가 발견되었고 그보다 낮은 등급의 B급 공동이 35개가 발견되어 5월 말까지 복구할 예정이며 도로함몰 가능성이 그나마 낮은 C급 공동 8개는 연구를 위해 일정 기간 관찰 후 복구할 예정이라고 밝혔다. 서울시 자치구별 공동 발견 현황을 살펴보면 송파구가 약 30%인 32개로 가장 많은 공동이 발견되었고 뒤이어 용산구 21개, 종로구 19개 순으로 나타났 다. 본 연구는 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 공동 규모에 따른 아스팔트 포장도로 의 거동에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해 공동의 규모는 공동 위험도 평가 등급에 따른 A, B ,C 등급 으로 분류하였으며 공동의 발생 범위는 1.5m 이내로 설정하였다. 해석을 위한 단면 구성은 아스팔트 콘크 리트 층, 보조기층, 노상의 구조로 이루어져 있으며 접합상태를 의미하는 tie contact를 선택하고 각 층의 재료에 대한 입력물성은 일반적으로 아스팔트 콘크리트 포장구조체에 사용되는 범위를 적용하였다. 해석 모델은 연직하중만이 작용하는 Axisymmetric으로 구성하였으며 해석에 사용된 하중은 포장도로 설계시 사용되는 원형 등분포하중으로 설정하였다. 해석은 각 층의 단면, 재료물성과 하중 그리고 공동의 규모를 변화시키며 실시하였고 아스팔트 포장체의 표면 처짐, 변형률 등을 분석하였다.
