Soil-Water Characteristics and Hysteretic Behaviors on Unsaturated Pavement Subgrades in Test Roads

시험도로 노상토의 불포화 함수특성 및 이력현상

Hysteresis is a common feature exhibited in hydraulic properties of an unsaturated soil. This study focuses on hysteresis observed in a compacted weathered granite subgrade soils based on the pressure plate laboratory tests. It was found that the Soil-Water Characteristics Curve of a soil is hysteretic and unique. The results also show that the wetting and drying curves predicted using the Fredlund and Xing model is quite close to the laboratory-measured results. For a specific matric suction, water content or coefficient of permeability on a wetting curve is always lower than those found on a drying curve.

일반적으로 도로의 하부인 노상층은 불포화토 상태로 존재하기 때문에 함수비의 변동을 예측하기 위해서는 불포화 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)의 추정은 필수적이다. 따라서, 국내 대표적인 노상토인 다짐된 화강풍화계열 노상토를 대상으로 함수특성을 정량화하기 위하여 pressure plate 장치를 활용하여 건조 및 습윤 이력과정의 실험을 각각 수행한 후 이를 토대로 불포화토 함수특성에 대한 해석을 수행하였다. 실험결과, 화강 풍화 노상토의 함수비를 좌우하는 흡수력이 건조와 습윤 과정에 있어 서로 다른 수치를 나타내었고 흡수력에 따른 불포화 투수계수와 습윤용적 그리고 확산 등의 흐름특성을 통하여 이력(hysteresis)을 확인하였다. 이를 토대로 도로하부의 연중흡수력을 추정하였다.