철도노반은 경사면 절개 및 주변용지의 경계 등을 고려하여 자연 사면을 유지할 수 없는 경우 안정성을 확보하기 위해 불가피하게 옹벽의 계획을 필요로 한다. 옹벽은 현장여건에 따라 다양한 형태로 적용되고 있으며, 시공이 간편한 캔틸레버식 옹벽이 주로 사용되고 있다.
캔틸레버식 옹벽은 높이가 증가함에 따라 기초저판이 길어져 공간 확보가 필요하며 사면절취로 인한 자연 훼손 및 용지 활용이 제한적이다. 선반식 옹벽은 벽체 중간부에 선반을 설치하여 선반에 작용하는 수직토압으로 벽체의 수평토압에 저항할 수 있는 형식으로 기초판을 축소할 수 있어 현장여건이 협소한 경우와 상재하중이 크게 작용하는 철도노반 등에서 적용성을 필요로 한다.
특히, 이러한 선반식 옹벽은 신설노선 건설이나 철도 고속화를 위한 선형개량 공사에서 추가적인 용지확보가 불가한 경우, 인접 운행선이 존재하여 운행안전을 확보하여야 하는 경우, 또한 민원이나 환경훼손을 최소화 하여야 하는 경우 등 좁은 공간을 활용할 수 있는 측면에서 시공성과 경제성을 고려할 때 적용성이 우수하다.
따라서, 본 논문에서는 선반의 위치 및 선반의 길이에 대한 다양한 변수를 설정하여 실내모형시험 및 수치해석을 수행하였다. 상재하중이 크게 작용하는 철도노반에 선반식 옹벽을 적용하기 위해 수평변위, 지표침하, 벽체 모멘트, 수평토압에 대한 거동특성을 분석하여 최적의 선반조건을 제시하였으며 토압분포를 분석하여 이론식과 비교하였다.
철도노반에 선반식 옹벽을 적용함에 있어 철도설계기준에서 제시하는 철도상재하중에 대한 구조안정성 및 노반침하 기준을 확보하기 위해서는 선반을 벽체중앙부에 위치하도록 하고 선반의 길이를 긴 선반 조건으로 계획하는 것이 효율적인 것으로 검토되었다.