KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Estimating Unsaturated Shear Strength and Yield Load of Compacted Aggregate Sub-base Materials

다져진 보조기층 재료의 불포화 전단강도 및 항복하중 평가

  • 전혜지 (단국대학교 토목환경공학과) ;
  • 박성완 (단국대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2011.02.01
  • Accepted : 2011.05.03
  • Published : 2011.08.31
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Abstract

In general, conventional road pavements are designed under the assumption that the shear strength of geomaterials are under saturated state. In reality, however, most of the pavement geomaterials exists under the unsaturated state. To deal with this gap between saturated and unsaturated conditions, in this paper, unsaturated shear strength was estimated using the results from the triaxial compression test and soil-water characteristics curves. Then, yield loads were assessed using 2-Dimensional finite element method with the selected nonlinear elastic model and the Mohr-Coulomb yield criteria. In addition, various unsaturated condition and surface layer effects on the yield load of granular materials were identified. Therefore, the results demonstrated would provide a possibility to estimate bearing capacity of paved or unpaved roads using unsaturated soil mechanics.

일반적으로 도로구조물들은 포화상태라는 가정 하에 설계되고 있으나 실제 도로구조물의 재료인 입상지반재료는 대부분 불포화 상태에 존재하고 있다. 이러한 부분을 반영하기 위하여 본 논문에서는 다져진 입상지반재료를 대상으로 삼축압축시험과 함수특성곡선 시험 결과를 활용하여 다양한 조건에서의 불포화 전단강도를 추정하였다. 이를 바탕으로 비선형 모형을 활용한 2차원 유한요소해석을 실시하고 Mohr-Coulomb항복조건을 통하여 항복하중을 규명하였다. 또한, 입상재료의 항복하중에 대한 도로구조물 표층두께의 변화에 따른 영향을 확인하였다. 해석 결과 입상지반재료의 불포화토 이론을 고려하여 포장 혹은 비포장 도로의 지지력을 예측할 수 있음을 보여주고 있다.

Keywords

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