A Numerical Analysis on the Characteristics of Frost Heaving at Road Pavement in Korea

국내 도로포장의 동상 특성에 대한 수치해석적 연구

The basic study was performed on the mechanical analysis of frost and heave using program FROST by CRREL, U.S. army corps of engineers. The characteristics of frost heaving in pavement was analyzed by considering climate, pavement sections and subgrade soil conditions in Korea. Water tables were located at the depth of 0.35m, 2m and 3.35m from subgrade. Inputs were evaluated inevitably from the existing references. As a result frost heave and depth were evaluated with respect time. Maximum frost heave decreased lowering the water table and maximum frost depth was less than 15cm from subgrade. Frost action did not affect seriously on the analysis sections.

본 연구는 동결.융해 해석에 대한 역학적 해석에 대한 기초적 연구로서, 미공병단 CRREL에서 개발한 FROST 프로그램을 이용하였다. 국내의 기후조건과 포장단면. 그리고 노상토의 특성을 고려하여 동상특성을 분석하였다. 지하수위는 노상면으로부터 0.35m, 2m, 3.35m 깊이에 위치한 경우를 고려하였다. FROST 해석에 필요한 입력치는 불가피하게 기존의 자료를 이용하였다. 해석결과 시간에 따른 동상량과 동결깊이를 구할 수 있었다. 이러한 관계로부터 구한 최대 동상량은 지하수위가 낮아지면서 감소하는 경향을 나타내고 있다. 최대 동결깊이를 보면 노상은 15cm이내 동결됨을 알 수 있다. 동상에 민감한 흙을 제외하고 국내 노상토는 동결 영향이 크지 않을 것으로 여겨진다.