A Study on Seasonal Variation of Water Content under Highway Asphalt Pavements Using Neutron Moisture Meter

중성자 수분측정기를 이용한 고속도로 포장의 계절별 함수량 변화 측정에 관한 연구

This study was carried out to provide the information on seasonal variations of water content under highway asphalt pavements which influence on the dynamic behaviour and durability of pavements, and to assess the correlation between water content and soil or meteorological factors. Total eight sites for water content measurement which included fives sites in Kyungbu, two sites in Honam, and one site in Youngdong Highway were selected considering the variations in geology, topology and meteorology factors over all the country. Water contents under asphalt pavements were measured up to 170 cm depth every two week for total 13 months of August 1992 through September 1993 using neutron moisture meter(CPN-503DR). The range of water content ($\theta$$_{w}$) at the upper soils of above 50 cm depth was 7~12% and was not quite different regardless of sites, except for Iseo site. However, soil water contents below 60 or 70 cm depth were significantly different between the measurement sites, that is, the lowest water content was 5% at Kyungsan site and the highest water content was 20% at Iseo site. For all the sites, seasonal variations in water content during the experimental period were little, their range was within only 1 to 4%. Seasonal variations of water content in original or cutting area, which were 4% more or less, were slightly larger than in bedding areas, which were below 2%. Water contents under asphalt pavements had statistically significant positive correlations with silt and clay content in soil, but there were little correlations between water content and meteorological factors such as precipitation, relative humidity, mean air temperature, and wind velocity.

포장의 토양 역학적 거동 및 내구성에 영향을 주는 노상토의 함수량을 측정함으로써 국내 고속도로 포장의 계절별 함수량의 변동상황에 관한 자료를 제공하고, 노상토의 계절별 함수량 변화와 토양인자 및 기상인자들과의 상관 관계를 밝히려고 연구를 수행하였다 포장의 함수량에 영향을 줄 수 있는 인자 중 지형, 지질과 토양, 성토 혹은 절토 여부 등의 인자와, 기상자료를 얻을 수 있는 기상 관측소와의 거리를 고려하여 경부, 영동 및 호남고속도로의 8개 측정지점을 선정하여 중성자 수분 측정기로 1992년 8월부터 1993년 9월까지 2주마다 함수량을 측정하였다. 50 cm 이상 깊이의 토양단면 상층부의 함수량($\theta$$_{w}$)은 호남고속도로의 이서 지역을 제외하고는 7~12% 범위로 측정지점간에 차이가 크지 않았다. 그러나 60또는 70 cm 이하 깊이의 하층부의 함수량은 측정지점에 따른 차이가 매우 컸다. 원지형(신갈) 또는 절토지(추풍령)에서의 함수량 연중 변화폭은 약 4%정도로서 성토지(신갈, 추풍령 이외의 6개 지역) 에서의 연중 변화폭인 약 2%보다 약간 큰 경향이었다. 함수량 측정지점의 계절별 함수량 변화폭은 토양 전층을 통하여 1~4%로 매우 작았다. 고속도로 포장의 깊이별 함수량은 점토, 미사 및 모래함량 등과 같은 토양특성과 통계적으로 유의성이 높은 정의 상관관계가 있었으나, 강수량, 상대습도, 평균기온 및 풍속 등과 같은 기상인자와는 상관관계가 거의 없었다. 이와 같은 결과는 지역에 따른 함수량 차이가 지형이나 기상조건과 같은 요인에 의한 차이보다 큰 경향을 보이고 있었는데, 이는 주로 노상토로 사용한 토양의 특성에 기인한 것으로 생각된다.