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현장도로 모형실험을 이용한 포장구성층의 동결 특성 분석

The Freezing Characteristics of Pavement Layer Using the Field Road Model Test

  • 신은철 (인천대학교 건설환경공학과) ;
  • 류병현 (인천대학교 건설환경공학과) ;
  • 박정준 (인천대학교 건설환경공학과)
  • Shin, Eun-Chul (Dept. of Construction & Environmental Engrg., Univ. of Incheon) ;
  • Ryu, Byung-Hyun (Dept. of Construction & Environmental Engrg., Univ. of Incheon) ;
  • Park, Jeong-Jun (Dept. of Construction & Environmental Engrg., Univ. of Incheon)
  • 투고 : 2010.04.26
  • 심사 : 2010.07.05
  • 발행 : 2010.07.31

초록

지리학적 특성으로 국내는 계절 동토지역으로 겨울철에는 동상현상이 발생하고 봄철에는 지반이 해빙된다. 도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 환경성과 재료 물성뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용함으로써 포장의 과다설계 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 노상층, 동상방지층, 보조기층의 역학적 실험을 실시하여 동상민감성을 판단하고 실규모 현장도로 모형축소 실험을 실시하였다. 동상민감성을 판단하기 위하여 토층별 온도, 동결팽창량, 부동수분 및 동결깊이를 측정하였다.

Korea is considered to be a seasonal frozen soil area that thaws in the spring, and freezes in winter. In the current design codes for anti-freezing layer, the thickness of anti-freezing layer is calculated by the depth frozen due to the temperature condition. Therefore, there is a tendency of over-design and applying uniform thickness without the consideration of thermal stability, bearing capacity and frost susceptibility of materials. So, it is essential to study the structural appropriateness of pavement layer and bearing capacity besides the seasonal and mechanical properties of pavement materials to take an appropriate and reasonable design of the road structure. In this paper, the evaluation of frost susceptibility on subgrade, ant-freezing layer, subbase was conducted by means of the mechanical characteristics and model experiment. The temperature, heaving amount, unfrozen water contents and freezing depth of soil samples, the subgrade, anti-freezing layer, subbase soils of road construction site were measured to determine the frost susceptibility.

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참고문헌

  1. 김부일, 전성일, 이문섭, 임광수 (2009), 국내 LTPP온도 자료를 이용한 동결지수와 동결 깊이 검증 연구, 한국도로학회논문집, 제11권 제4호, pp.143-151.
  2. 남영국, 조규태, 진정훈 (2002), 도로포장의 동상방지층 실효성 검증을 위한 현장계측 및 실내시험 연구, 대한토목학회 논문집, 제22권, 제5D호, pp.913-921.
  3. 신은철, 강정구, 박정준 (2009), 지반동결에 따른 지하구조물의 열적 안정성, 한국지반공학회논문집, 제25권, 제3호, pp.65-74.
  4. 신은철, 류병현, 박정준 (2009), 변형된 동결-융해 시험장치를 이용한 동상민감성흙의 지반공학적 특성, 한국토목섬유학회논문집, 제8권, 제1호, pp.53-59.
  5. 신은철, 박정준 (2003), 동결토의 동상 팽창압 특성에 관한 실험적 연구, 한국지반공학회논문집, 제19권, 제2호, pp.65-74.
  6. 정진훈, 배성호, 권순민 (2005), "시험도로 자료를 이용한 포장의 동결특성 연구", 한국도로학회논문집, 제7권, 4호, pp.87-95.
  7. Linell, K. A. and Kaplar, C. W. (1966), Description and classification of frozen soils, U.S. Army Cold Reg. Res. Eng. Lab. Tech. Rep. 140.
  8. Miller, R. D., Baker, J. H. and Kolaian, J. H. (1960), Particle size, overburden pressure, pore water pressure and freezing temperature of ice lenses in soil, Transactions International Congress Soil science, pp.122-128.
  9. Taber, Stephen (1929), Freezing, Journal of Geology, Vol.37, No.5, pp.428-461. https://doi.org/10.1086/623637
  10. Takagi, S. (1965), Principles of frost heaving, U.S. Army Cold Reg. Res. Eng. Lab. Tech. Rep. 140: 24 p.
  11. Takagi, S. (1980), The adsorption force theory of frost heaving, Cold Region Science Technology, 3, pp.57-81. https://doi.org/10.1016/0165-232X(80)90007-5
  12. Yong, R. N. and Warkentin, B. P. (1975), Soil properties and behaviour, Elsevier Scientific Publishing Company, pp.383-419.