• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.49-58
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• 2017

PURPOSES : The objective of this study is to develop a simple regression model in designing the asphalt concrete (AC) overlay thickness using the Mechanistic-empirical pavement design guide (MEPDG) program. METHODS : To establish the AC overlay design equation, multiple regression analyses were performed based on the synthetic database for AC thickness design, which was generated using the MEPDG program. The climate in Seoul city, a modified Hirsh model for determining dynamic modulus of asphalt material, and a new damaged master curve approach were used in this study. Meanwhile, the proposed rutting model developed in Seoul city was then used to calibrate the rutting model in the MEPDG program. The AC overlay design equation is a function of the total AC thickness, the ratio of AC overlay thickness and existing AC thickness, the ratio of existing AC modulus and AC overlay modulus, the subgrade condition, and the annual average daily truck traffic (AADTT). RESULTS : The regression model was verified by comparing the predicted AC thickness, the AADTT from the model and the MEPDG. The regression model shows a correlation coefficient of 0.98 in determining the AC thickness and 0.97 in determining AADTT. In addition, the data in Seoul city was used to validate the regression model. The result shows that correlation coefficient between the predicted and measured AADTT is 0.64. This indicates that the current model is more accuracy than the previous study which showed a correlation coefficient of 0.427. CONCLUSIONS:The high correlation coefficient values indicate that the regression equations can predict the AC thickness accurately.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.15-24
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• 2007

본 논문은 도로기초 입상재료의 응력의존적인 특성을 고려한 응력의존적 재료 상수의 적용을 통하여 층 변형예측을 수행하는 간편한 방식을 소개한다. 이 방법은 Unbound지반재료에 대하여 회복변형과 영구변형을 구분하여 고려하며 두 변형의 상호작용을 적용하지 않는 방식이다. 그 결과 회복변형 탄성계수와 포와송비를 포함한 해석모형은 상호작용이 고려되지 않아도 현장에서의 도로기초 변형을 예측할 수 있음을 잘 보여주고 있다. 또한 응력의존 탄성계수와 응력의존 포와송 비 모형에서 가장 영향을 많이 미치는 계수를 찾기 위하여 민감도분석을 실시하였다. 이러한 분석결과를 토대로 응력의존에 의하여 변형 예측시 나타나는 경향을 살펴보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.314-321
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• 2016

서울시도의 경우 자치구 관할 도로에 비해 관리상의 중요도에 차이가 있고, 교통량 및 포장두께가 다르며 도로파손으로 인한 포장상태 저하율이 상이하기 때문에 기존 서울시도의 엄격한 관리기준을 자치구도에 적용하는 것은 바람직하지 않다. 본 연구에서는 서초구의 한정된 도로포장 유지보수 예산으로 보다 합리적이고 효율적인 포장상태 평가 및 관리를 위해 서울시도 PMS(Pavement Management System) 체계인 SPI(Seoul Pavement Index) 평가방법에 기반 하여 자치구도 포장평가방안을 제시하였다. 기존 시도SPI의 주요 변수인 균열율(Crack), 소성변형(Rutting), 평탄성(IRI)에 대한 관리기준을 구청 도로관리 기준에 맞도록 완화시키고, 제안한 각각의 포장파손 공용성 모형에 적용하여 포장상태계수를 산정하였으며, 또한, 설계시 공용성과 실제 공용성과의 차이점과 함께 준공 시 도로포장 상태도 반영되도록 수정하였다. 최종적으로 서초구 포장종합평가 모형식은 서울시의 모형식과 동일하게 각각의 공용성능 항목인 균열, 소성변형, 평탄성을 동등한 비율로 설정하여 도로포장의 전체 공용성에 영향을 주도록 설정된 제안 SPI를 개발하였다. 따라서 시도SPI보다 완화된 기준 및 설계와 시공현장상태를 반영한 구도SPI를 활용한다면 보다 합리적인 서초구도 포장의 합리적인 유지보수를 시행할 수 있을 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.61-71
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• 2014

PURPOSES : The first generation of wide base tires introduced in the early 1980s was found to cause a significant increase in pavement damage compared to dual-tire assemblies. However, wide base tires have evolved considerably, and a new generation of wide base tire is thought to be comparable to conventional dual tires for pavement damage. A challenge associated with using wide base tires is the accurate quantification of pavement damage induced by these tires. The objective of this study was to investigate the responses of flexible pavement to continuously moving vehicular loading under various tire configurations. METHODS : The comparison of the strain/stress responses of full-depth pavement caused by conventional dual tire assembly and new generation of wide-base tires was performed. The FE model incorporates linear viscoelasticity of asphalt material and continuous moving load using implicit dynamic analysis. RESULTS AND CONCLUSIONS : The result demonstrates that the new wide-base tires caused slightly more fatigue damage and less primary rutting damage in HMA layer than a dual-tire assembly, but caused more secondary rutting damage in subgrade than a dual tire assembly.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.75-86
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• 2013

PURPOSES: The purpose of asphalt pavement reducing surface temperature by using Pipe cooling system is to make pleasant city life environment. METHODS: We considered building condition to lay the pipes under asphalt pavement and figured out that temperature reducing effect with pipe cooling system. In addition, we guessed rutting through wheel tracking test with a laid the pipes under asphalt mixture and performed fatigue cracking through a flexural fatigue test for performance evaluation of pipe cooling system. RESULTS: When pipe cooling system worked, the temperature of pavement model reduced quickly in test. The system can turn down the degree by 4 or 5 quickly as well. It didn't affect rutting to lay the pipes under the pavement, but it can get damaged to asphalt pavement in early stage by the result of performance evaluation. CONCLUSIONS: We figured out that pipe cooling system can turn down the temperature of aspalt pavement surface through tests. We suggest that pipe cooling system should be considered one of the effective way to solve urban heat island problem.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1D호
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• pp.53-60
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• 2010

본 논문은 포장 공용성에 근거하여 연성포장체를 주된 대상으로 트럭의 하중제한을 하기 위한 방법을 평가하였다. 이러한 방법론의 적용을 위하여 연성포장에 대한 장기공용성은 VESYS 형태의 소성변형 모형과 Miner 이론을 적용한 피로균열을 각각 활용하여 예측하였다. 소성변형은 Alpha와 Gnu와 같은 소성변형 모형상수를, 그리고 피로균열은 $k_1$과 $k_2$를 피로균열 모형 상수를 각각 적용하였고 기존 국내문헌에서 활용 가능한 범위에서 연성포장에 대한 하중제한 평가를 위한 공용성 예측 및 민감도 분석에 필요한 자료를 적절하게 활용하였다. 이에 본 연구 결과에서는 공용성에 근거한 하중제한방법과 하중제한을 위한 간편한 제한하중법을 평가하여 제시하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.155-168
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• 1999

본 연구에서는 아스팔트 포장에서 소성변형과 균열에 대한 저항성, 그리고 경제성효과를 만족시킬 수 있는 최적 단면을 구하고자 하였다. 국내 아스팔트 포장재료의 물성치와 현행 국내설계적용 상대강도계수로 부터 구한 탄성계수의 2종류 물성요인을 입력변수로 하여 다층탄성이론에 의한 구조해석과 유한요소해석을 실시하여 아스팔트층의 하단인장변형률과 노상압축변형률에 대한 저항성 효과를 분석하였고. 점탄성해석에 의한 소성변형 예측과 경제성 분석을 통해 아스팔트 포장단면설계의 개선방안을 제시하였다. 점탄성 구조해석결과, 표층의 두께는 다층탄성해석과 마찬가지로 표층의 두께는 최소두께인 5cm일 때 소성변형에 대한 저항성이 큰 단면으로 나타났으며, 기층의 두께는 SN치가 감소함에 따라 다층탄성 구조해석시보다 기층두께감소가 커지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 아스팔트포장의 내구성, 소성변형, 경제성을 만족하는 단면을 찾기위해 상대지수개념을 도입하였으며 상대지수분석을 통하여 보조기층의 두께에 대한 아스팔트층의 적정단면비가 1.0$\sim$2.5임을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4D호
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• pp.491-497
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• 2009

본 연구는 포장가속시험을 이용하여 다양한 온도와 하중재하방법에 따라 아스팔트 포장에 발생하는 소성변형의 특성을 분석하고, 주요 시험결과를 유한요소해석으로 예측하는 방법을 제시하고 있다. 가속시험용 포장단면은 한국도로공사 시험도로 대표 단면 중에 하나를 선정하여 동일하게 시공하고 3가지 온도조건(30, 40, $50^{\circ}C$)에서 반복이동하중에 의한 소성변형을 비교 분석하였다. 차량의 원더링 효과를 모사하기 위하여 가속시험기를 횡방향으로 좌우 35cm 범위 내에서 5cm 간격으로 이동하면서 시험을 수행하였다. 아울러 3가지 원더링 조건에 의한 소성변형의 차이도 수치해석을 통해서 검토하였다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 사용하였으며 가속시험 포장 단면을 plain strain 요소로 모델링하였다. 포장 층의 탄성계수는 FWD 시험에 의한 역산결과로 추정하였으며, 소성변형에 영향을 미치는 아스팔트 혼합물의 시간 의존성은 크리프 모델(creep model)로 고려하였다. 그리고 본 연구에서는 유한요소해석에 미치는 모델의 경계조건과 노상의 모델 포함 여부에 따른 영향을 두 가지 모델(전체모델과 부분모델)로 구분하여 검토하였다. 해석결과 두 가지 모델이 예측한 소성변형은 그 크기와 영향 범위에서 확연한 차이를 보였으며 계측결과와 비교하여 보면 노상이 모델에 포함하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.41-52
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• 2002

본 연구는 아스팔트 콘크리트 포장의 소성변형 추정을 보다 쉽게 하기 위하여 새로운 시험기법인 김테스트의 변형강도 및 시험 장비를 개발함에 있어 적정규격을 선정하기 위한 것이나. 김테스트에서 하중봉의 직경(D) 및 하중봉 하단의 원형처리 반경(r)이 시험결과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 다양한 혼합물에 대하여 D와 r을 변화시켜가며 실험을 수행하였다. r에 따른 변형강도 및 변형하중과의 상관관계 분석결과 r=0.5와 1.0cm로 원형 처리한 측정값에서 소성변형과 높은 상관성을 보여주었다. 공시체의 직경(S)은 중요 변인이 아니었으며, 하중봉은 직경 4cm에 반드시 하단을 원형처리를 해야하고 이때의 절삭 반경 r은 1.0cm가 가장 좋은 것으로 나타났다. 통계프로그램 SAS의 STEPWISE 를 이용하여 골재별로 변형강도로부터 소성변형 깊이 및 동적 안정도를 추정하기 위해 모델을 개발하였으며 $R^2$은 0.95이상이 얻어졌다. 향후 보다 많은 실험을 통해 이 시험법의 표준화 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이며, 새로운 배합설계 방법을 개발한다면 본 실험법의 적용을 검토해 볼 필요가 있을 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1-11
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• 2017

PURPOSES : This study is aimed at development of a stochastic pavement deterioration forecasting model using National Highway Pavement Condition Index (NHPCI) to support infrastructure asset management. Using this model, the deterioration process regarding life expectancy, deterioration speed change, and reliability were estimated. METHODS : Eight years of Long-Term Pavement Performance (LTPP) data fused with traffic loads (Equivalent Single Axle Loads; ESAL) and structural capacity (Structural Number of Pavement; SNP) were used for the deterioration modeling. As an ideal stochastic model for asset management, Bayesian Markov multi-state exponential hazard model was introduced. RESULTS:The interval of NHPCI was empirically distributed from 8 to 2, and the estimation functions of individual condition indices (crack, rutting, and IRI) in conjunction with the NHPCI index were suggested. The derived deterioration curve shows that life expectancies for the preventive maintenance level was 8.34 years. The general life expectancy was 12.77 years and located in the statistical interval of 11.10-15.58 years at a 95.5% reliability level. CONCLUSIONS : This study originates and contributes to suggesting a simple way to develop a pavement deterioration model using the total condition index that considers road user satisfaction. A definition for level of service system and the corresponding life expectancies are useful for building long-term maintenance plan, especially in Life Cycle Cost Analysis (LCCA) work.