우리나라 서남권에 해당하는 서해안고속도로의 한 부분에 해당하는 전라북도 고창지역은 점토분이 많이 내포돼 있는 황토가 많다. 황토는 수박이나 고구마 같은 작물의 재배에는 양질의 토사이지만, 도로를 구축하기 위한 노상재료로 사용하는데는 원하는 강도값을 얻기가 힘들어 많은 애를 먹인다. 본 연구는 대상구간의 지역은 절토부의 노상재료가 원하는 재료의 품질기준을 충족시키지 못하였다. 노상층의 재료 특성을 보면, #200번체 통과량이 25∼82%정도이며 지하수위가 거의 노상면과 일치하여 자연함수비 과다로 시공시 노상토의 지지력 확보가 불가능한 것으로 판단되었다. 본 연구는 이와 같이 지지력이 부족한 현장에 적절한 절토부 노상지지력의 확보방안을 세워 원하는 공정을 추진함으로서 보다 안전하고 튼튼한 고속도로를 건설하는데 있다.
우리나라 서남권에 해당하는 서해안고속도로가 통과하는 전라북도 고창지역은 점토분이 많아 내포돼 있는 황토가 많다. 황토는 수박이나 고구마 같은 작물의 재배에는 양질의 토사이지만, 도로를 구축하기 위한 노상재료로 사용하는데는 원하는 강도값을 얻기가 힘들 토사였다. 이 연구 대상구간의 지역은 절토부의 노상재료가 원하는 재료의 품질기준을 충족시키지 못하였다. 노상층의 재료 특성을 보면, #200번체 통과량이 25~82%정도로 지하수위가 거의 노상면과 일치하여 자연함수비 과다로 시공시 노상토의 지지력 확보가 불가능한 것으로 판단되었다. 본 연구는 이와 같이 지지력이 부족한 현장에 적절한 절토부 노상지지력의 확보방안을 수립하여 원하는 공정을 추진함으로서 보다 안전하고 튼튼한 고속도로를 건설하는데 있었다.
빗물을 노상 침투시키는 투수성포장은 물순환 보전과 차량 주행 안전성 확보와 같은 효과를 기대할 수 있다. 지금까지 보도나 주차장 같이 비교적 교통조건이 열악하지 않은 구간에 적용되고 있지만 우수 침투로 인해 노상이 연약화 될 것을 우려하여 현재까지 차도에 적용하지 못하고 있으며 설계 방법 또한 정립되어 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 투수성포장의 포장단면을 설계하기 위한 방안으로 단지내 포장을 투수성포장으로 설계할 경 물의 침투로 인해 노상의 지지력이 약화 된다고 가정하고 노상 지지력의 약화에 따른 포장층의 역학적 거동 특성을 유한요소 해석을 통하여 분석하여 구조적 안정성을 확보할 수 있는 포장두께를 분석하였다. 또한 설계 개념에서 노상의 지지력 저하에 따른 포장두께의 할증방안과 할증두께를 분석하였다.
아스팔트 포장에서 노상층의 상태를 평가하는 방법 중 하나로 현장 CBR(California Bearing Ratio)시험이 이용되고 있다. 그러나 현장 CBR 시험의 경우 시험특성상 시간과 비용이 많이 소모되어 광활한 구간에서의 각 구간별 포장층의 현장강도 특성을 일일이 파악하기란 매우 힘든 단점이 있다. 이에 현장에서 보다 신속하고 경제적으로 포장 지지력을 측정하는 방법으로 동적관입시험 (Dynamic Cone Penetrometer DCP)이 많이 사용되고있다. 이미 외국의 경우 많은 실내 외 시험을 통하여 CBR 값과 DCP 시험을 통한 DCP지수(DCP Index, mm/blow)간의 상관관계가 연구되어 왔으며 최근에 국내에서도 연구가 수행되었으나 실내에 국한된 것이었다. 따라서 본 연구에서는 국내현장에서 사용중인 노상토에 대한 현장 CBR값과 DCP지수에 대한 상관관계를 파악하는 연구를 수행하였다. 이를 통해 국외 자료와 비교하며 국내에서 노상토의 지지력을 평가하기 위한 DCP지수를 제안하고자 하였다. 연구결과, 노상층에서의 CBR 시험방법과 동적관입시험법간 상관관계식을 제시하였으며 국내 노상토의 지지력은 현장CBR값이 20$\sim$45% 범위로 설계시 CBR값을 고려한다면 상당히 우수한 것으로 나타났다.
평판재하시험은 재하시험시 표층의 매우 잘 다져진 곳에 대한 지지력 계수를 획득하여 실다짐도를 과대 평가하는 결과를 초래할 수 있다. 이에 착안하여 응력도달 범위가 작은 평판재하시험을 지양하고 콘관입시험으로부터 획득되는 노상의 관입지수로부터 지반의 다짐도를 추정할 수 있는 콘관입시험기와 구동시스템 및 해석 프로그램을 개발하였다.
국내에서의 도로 하부지반의 품질 관리는 주로 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험과 상대 다짐도를 구하기 위한 현장들밀도시험을 이용하고 있으나, 최근에는 현장 여건에 맞는 적합성과 경제성, 신속성 등을 고려한 동적 콘 관입 시험과 동평판재하시험 등의 이용이 증가하는 상황이다. 이에 본 연구에서는 이러한 여러 다짐평가기법간의 상관성을 분석하기 위하여 실제 도로공사현장 3개소에서 노상두께 20cm, 30cm, 40cm에 대한 평판재하시험, 현장들밀도시험, 동적 콘 관입시험, 동평판재하시험을 이용하여 노상토의 지지력을 평가하였다. 또한, 각각의 다짐평가기법간의 결과를 비교 분석하여, 향후 활용법에 대하여 살펴보았다.
노상층의 지지력을 평가하는 일반적인 방법의 하나로 현장 CBR(California Bearing Ratio) 시험이 널리 이용되고 있다. 그러나 현장 CBR은 시간과 비용이 많이 소모되어 포장층의 강도특성을 단시간에 파악하기에는 어려운 단점이 있다. 최근에는 보다 신속하고 경제적인 방법으로 동적 콘관입시험(Dynamic Cone Penetrometer, DCP)이 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 폐석회를 혼합한 현장모형 노상토에 대하여 현장 CBR 시험과 DCP 시험을 수행하여 현장 지지력을 평가하였으며, 현장 CBR 값과 DCP 지수에 대한 상관관계를 분석하였다. 사용한 폐석회는 인천의 화학공장에서 소다회($Na_2CO_3$)를 생산하는 공정에서 부수적으로 발생하는 부산물이며, 현장시험에서는 현장함수비, 현장밀도, 현장 CBR 시험, DCP 시험을 수행하였다. 시험결과로부터 폐석회 활용도로 노상층에 대한 DCP지수를 제안하였다.
Geosynthetics such as geogrids or geotextiles have been widely used to improve the bearing capacity of soft ground. This study investigated the California bearing ratio (CBR) of waste fishing net (WFN)-reinforced sand. CBR tests were carried out to evaluate the improvement in the bearing capacity of WFN-reinforced sand with different embedded depths. The experimental results indicated that the CBR increased as the embedded depth of the WFN decreased. The bearing capacity ratio (BCR) is the ratio of the bearing capacity of reinforced ground to that of unreinforced ground. The BCR at the penetration depths of 2.5 mm, 5 mm, and the peak point decreased with an increase in the embedded depth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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