본 연구에서는 철도, 도로 등 대형 성토지반구조물의 주요 지반재료인 입경이 큰 조립재료에 대해 전단강도, 변형계수, 응력-변형 거동과 같은 지반공학적 설계정수를 평가 산정할 수 있는 대형삼축압축시험장비를 구축하고, 이를 활용한 도상자갈재료에 대한 정적삼축압축시험 결과를 통해 그 의미와 적용 가능성을 제시하였다. 도상자갈과 같이 지표면에 설치되어 포화 가능성이 낮고, 구속압이 작은 경우에는 진공압(vacuum)으로 구속압을 제어하는 방식이 효과적임을 확인할 수 있었다. 도상자갈 재료의 삼축압축시험 결과로부터 구속압별 전단강도, 변형계수, 입자파쇄 영향 등의 합리적인 결과와 경향을 확인하였으며, 모암의 입자강도, 구속압 등의 영향을 고려하여 전단강도 포락선을 예측할 수 있는 비선형식에 적합한 재료 상수를 산정, 적용하여 실험 결과를 근접하게 재현해낼 수 있었다.
We built multi-purpose large triaxial testing system that can test and evaluate various geotechnical design parameters such as shear strength, deformation modulus and stress-strain behaviour for large diameter granular materials, which are the most commonly used construction materials in the railway, road embankments. The details of the built testing system and the results obtained from static triaxial test carried out for gneiss ballast material are discussed within the scope of this paper. Ballast is hardly saturated and is confined at low overburden pressure, since the depth is shallow and the permeability is very high. Herein we ascertained that the confining pressure can effectively be controlled by vacuum. The rational trend could be checked up through triaxial test results such as shear strength, deformation, and particle breakage. And the shear strength envelope could be non-linearly represented with the parent rock strength, confining pressure of the triaxial test and proper parameters.
