몽골에 철도가 개설된 지 100 년이 지났고, 남북의 이웃 국가를 연결하는 철도는 단 하나뿐이었다. 첫 번째 프로젝트 타반톨고이-주운바얀 구간을 완료하고 2 년 후, 연구과정 없이 철도를 건설했기 때문에 철도 구조가 일부 손상되고 높은 유지 관리 비용이 드는 등 부정적인 결과가 발생했다. 몽골 철도산업의 미래 표준 및 연구에 기여하기 위해 본 연구 주제를 선택 하였다.
본 논문은 정교한 유한요소 소프트웨어인 Plaxis 2D 와 다목적 CAD 소프트웨어인 AutoCAD 를 사용하여 제방 높이와 경사각이 철도 제방의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구는 세 가지 서로 다른 제방 높이와 경사 각도에 초점을 맞추었으며, 각각 세 가지 별개의 토양층, 즉 하위 도상층, 제방 성토층 및 기초층으로 구성되었다. 제한된 토양 데이터로 인해 기초 층에서만 전단 강도 테스트를 포함한 포괄적인 토양 테스트를 진행했다. 보조 도상 및 제방 성토층의 경우 통합 토양 분류 시스템을 기반으로 대략적인 전단 강도 특성을 설정했다. 이러한 근사치 특성은 제방의 동작을 시뮬레이션하기 위해 Plaxis 2D 모델에 통합되었다.
분석을 통해 Plaxis 2D 시뮬레이션에서 제방 응력선, 전체 변위, 변형, 제방 침하 및 안전계수를 포함한 주요 매개변수를 추출하고 이러한 매개변수를 다양한 제방 높이와 경사각과 비교하여 이러한 기하학적 요인이 제방 안정성에 미치는 영향을 평가했다.
연구 결과, 제방 높이와 경사각이 제방 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 가파른 경사와 높은 제방은 더 높은 응력 집중, 더 큰 총 변위, 증가된 변형 및 침하를 나타냈다. 제방의 안정성을 나타내는 안전계수는 제방의 높이와 경사각이 증가함에 따라 감소하여 사면 붕괴 위험이 높아지는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 제방 안정성을 보장하고 경사면 붕괴 위험을 최소화하기 위해 제방 형상을 고려하고 포괄적인 토양 테스트를 수행하는 것이 중요하다는 점을 강조하였다.