PURPOSES: The objective of this study is to evaluate road subsidence based on model chamber tests. METHODS : A theoretical review of road subsidence mechanisms was carried out, and a series of soil chamber tests with initial cavities were conducted under various conditions. Road subsidence risk was analyzed based on these results. RESULTS: The cavity collapse risk was affected by multiple factors, including cavity location, traffic loading, and asphalt layer thickness. The Nf number of loading required to reach cavity collapse increased as the cavity width increased, cavity depth decreased, and asphalt layer thickness increased. CONCLUSIONS: The effects of asphalt thickness on the risk of road subsidence was assessed to have an additional 1.5-fold effect on the subgrade thickness. This study proposed an effective cavity depth (Deff), considering the strength of the asphalt layer. Based on the results of the model chamber test, a four-class road subsidence risk model was proposed with effective cavity depths and widths. It was found that the risk of road subsidence increased as the cavity width increased and the effective cavity depth decreased. This trend is also well matched to the road subsidence risk models of Japan and Seoul.

최근 들어 도심지를 중심으로 도로함몰이 증가하고 있다. 도로함몰은 때로는 인명피해를 수반하는 심 각한 사고로 이어지기도 하고 교통흐름 방해를 초래하는 등 시민안전의 위협 요인이 되고 있다. 본 연구 에서는 도로함몰의 기초적인 매커니즘 규명을 위해 사례분석과 2차원 모형토조 시험을 수행하였다. 사례 분석을 통해 도로함몰의 공학적 특성과 매커니즘에 대한 가설을 수립하고 도로하부의 공동 발생･확장과 관련된 기본적인 영향요소를 도출하였다. 모형토조 시험은 다양한 조건에서의 도로함몰의 정성적인 특성 규명에 초점을 두고 진행하였고, 시험결과로부터 도로함몰의 기본적인 매커니즘을 제시하였다. 모형토조시험 결과, 동공의 발생 및 확장은 내부침식 특성보다는 토사의 전단강도 및 물의 흐름 방향이 중요한 영향요소로 나타났다. 하수관거의 손상에 의한 동공의 확장은 연속적으로 발생하는 것이 아니라 갑작스러운 확장 및 일시적 안정을 반복하는 형태로 나타나고, 손상된 하수관거 상부에 전단강도를 급격 하게 떨어뜨리면서 전체적인 동공의 발생 규모는 매우 큰 형태로 나타났다. 상수관과 하수관의 손상이 복 합적으로 발생한 경우, 동공은 상수관거 손상부위로 동공이 확장되었다.

본 연구에서는 사질토와 점성토의 인발저항의 관계를 파악하고, 나무말뚝의 직경 근입깊이, 직경과 근입깊이에 따른 근입비의 변화에 따라 인발저항력의 상관관계를 연구하고자한다. 그리하여 간척지 지반 특성인 점성토 지반 위 적당한 나무말뚝의 직경과 근입깊이, 근입비를 통하여 최적의 나무말뚝의 제원을 결정하고자 한다. SM과 ML로 이루어진 두 지반조건의 다짐률을 70 %로 동일하게 하여 말뚝의 인발저항력을 측정하였다. 직경과 근입깊이를 동일하게 하였을 때 ML 지반의 값이 더욱 크게 나오는 것을 보아 인발저항력은 점착력의 영향을 크게 받는다는 것을 알 수 있다. 또한 각 지반에 대해서 동일한 직경에 대한 근잎깊이 를 달리하여 말뚝의 인발저항을 측정하였을 때, 근입깊이가 깊을 수로 인발저항력의 크기가 비례하였다. 말뚝의 인발저항력은 주면면적이 클수록 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝의 직경을 일정하고 근입깊이를 달리한 경우에는 근입깊이가 증가함에 따라 인발저항력은 증가하는 것으로 나타났다. 그러나, 직경이 일정하지 않은 경우 근입비 만을 고려하였을 때, 인발저항력과의 관계는 불규칙한 것으로 나타났다.