노상(路床, subgrade)은 도로에서 포장의 밑두께 약 1m의 흙부분을 말한다. 흙쌓기부에서는 흙쌓기 마감면으로부터, 터파기부에서는 굴착면으로부터 약 1m의 부분이 노상에 해당한다. 노상의 흙이 노반에 침입하는 것을 방지하기 위한 차단층, 연약 지반에서 노상토의 치환 부분 등도 노상에 포함된다. 포장이 파괴되지 않고 그 역할을 담당하기 위해서는 포장뿐만 아니라 그 하부에 있는 부분에 대해서도 충분히 주의할 필요가 있으며, 노상은 포장의 두께를 결정하는 기초가 된다. 노상 지지력은 CBR 시험 또는 평판 재하 시험에 의해 구해진다.
또 노상은 철도노반을 지지하는 기능을 갖는 것으로, 시공기면에서 3m의 깊이의 범위에 있는 노반(路盤) 및 배수층 이외의 것. 성토에 있어 상부 성토를, 절취에 있어서는 절취 지반이, 소지(素地)에 있어서는 원 지반이 이에 해당한다. 노상의 조건으로서는 연약한 충적세립토층(沖積細粒土層)이 섞이지 않는 노상표면의 K30치≥68.7MPa/m, 한 냉지에서는 동토(凍土)를 발생치 않는 토질인 것 등의 조건이 있고, 이것을 만족하지 않는 경우는 노상개량을 한다.
상세
노상은 포장층의 기초로서 포장에 작용하는 모든 하중을 최종적으로 지지해야 하는 면이다.
노상은 상부의 다층구조의 포장층을 통하여 전달되는 응력에 의해서 노상층에서 과잉변형 또는 변위를 일으키지 않는 최적지지조건을 제공할 수 있어야 한다. 노상면에서 균등한 지지력을 얻기 위하여 노상층상부의 일정두께를 하나의 층으로 해서 해로운 동결작용의 영향을 완화시키거나 동상방지층을 또는 노상층의 세립토사가 보조기층에 침입하는 것을 방지하기 위하여 차단층을 설치할 수 있다.
포장의 공용성은 노상토의 상태와 물성에 직접 관계되기 때문에, 적정의 실내시험에 의해서 얻어지는 노상토의 강도지수(CBR 값, MR치 등)을 기준하여 포장 층두께를 결정하고 시공품질관리를 위해서 소요의 다짐 및 재료시방기준을 규정해야 한다. 노상토재료에 대한 품질 및 시공기준은 건설교통부제정 '도로공사 표준시방서(건설교통부, 1996)' 또는 관련 규정조건을 만족해야 한다.
노상토의 토질상태가 다음과 같은 경우에 설계자는 적정의 특별시방을 규정할 필요가 있다.
(1) 과민한 팽창성 또는 탄성적 반응을 보이는 토사에 대하여는 특별한 조치가 필요하다. 이 경우 하나의 선택 대안은 이들 반응으로 인한 나쁜 영향을 제거할 수 있도록 충분한 깊이까지 선택재료로 성토하는 것이다. 특히, 팽창성 토사(expansive soil)인 경우(수축한계〉12%, 소성지수〉30%)에는 최적함수비보다 1～2% 정도 더 높은 함수비로 다짐을 함으로써 그 성질을 개선할 수 있다. 또한 적정혼화제, 즉 석회 또는 시멘트 등을 사용하여 안정처리 하거나 또는 함수비를 안정시키기 위하여 소요 두께의 방수막(waterproof membr- -ane)을 설치하는 것이 경제적일 수 있다.
(2) 동상의 영향을 받는 지역에서는, 동상에 민감한(0.02mm이하 토사〉15% 또는 소성지수〉12%) 토사층을 제거하거나, 비동상선택재료로 치환시켜야 한다. 지역이 너무 광대할 때에는 동결 및 융해작용에 의한 지지력 감소를 조정할 수 있는 적정재료로서 충분한 두께로 성토시키는 방안을 강구할 수 있다. 이와같은 조치를 위한 기준과 소요선택재료의 종류와 두께는 반드시 경제적으로 얻을 수 있는 재료의 종류와 지역적 경험을 토대로 결정해야 한다.
(3) 고유기질토(organic soil)의 문제점은 이들의 극단적 압축성에 관계된다. 이와 같은 유기질토 성질 또는 분포깊이가 일정치 못할 때 더욱 큰 문제를 야기한다. 유기질 토사가 국부적으로 존재하거나 분포깊이가 얕을 경우 적당한 선택재료층으로 치환하는 것이 경제적으로 바람직하다. 이들 층이 매우 깊고, 넓게 분포된 경우에는 선행압밀침하를 시키기 위한 압성토(surcharge embankment)를 설치하거나 또는 압밀을 촉진시키기 위하여 수분을 급속히 제거시키는 특수공법을 이용하여 문제를 완화시킬 수 있다.
(4) 토사의 종류와 조건이 불규칙하게 분포되어 있는 경우에는 다음과 같은 조치를 강구하여야 한다.
- - 표면을 고르고 재다짐
- - 노상층의 상단부를 적정혼화재로 처리
- - 선택재료 또는 양질의 토사를 이용하여 적정깊이까지 치환하여 노상재료로 사용
- - 절토면인 경우 과절취시키거나 절성면인 경우에는 균등한 선택재료층으로 포설
- - 토사종류가 바뀌는 변이구간에서는 특히 절.성단면의 변이구간에서는 보조기층두께를 조정한다.
(5) 노상층 시공에 사용되는 장비에 의해서 쉽게 변위되는 비점성토(cohesionless soil), 또는 적정함수비를 갖도록 건조시키는데 장시간의 시간을 필요로 하는 흙이나 다짐장비(compaction equipment)의 변위 때문에 높은 함수비로 다질 수 없는 습윤점성토인 경우에는 다음과 같은 특별조치를 통하여 시공상 문제점을 완화시킬 수 있다.
- - 입상재료를 적정히 혼합
- - 사질토인 경우 점착력을 증가시킬 수 있는 적정 혼화재를 첨가
- - 포장 시공을 위한 운반로 또한 작업대로서 기능이 필요한 경우 적당한 두께의 선택재료층을 설치
참고자료
- 〈노상〉, 《토목용어사전》
- 〈노상〉, 《철도관련큰사전》
- Civil Engineering, 〈아스팔트 포장층의 구성〉, 《티스토리》, 2008-07-24
같이 보기
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