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Freezing Depth Analysis Considering Environmental Factors and Physical Properties of Pavement Materials

환경변수 및 도로재료의 특성을 고려한 동결깊이 분석

  • 김석명 (한국토지공사.경희대학교 토목공학과) ;
  • 이석근 (경희대학교 토목공학과) ;
  • 김석남 (한국토지공사)
  • Received : 2008.06.10
  • Accepted : 2008.12.03
  • Published : 2009.01.31

Abstract

In this research freezing depth analyses were performed for the recent 9 project field sites using FrostAM which is a freezing analysis model developed recently within the country and a model based on regional environmental factors and physical properties of pavement materials. The environmental factors needed for freezing depth analysis were obtained from the meteorological agency website. And there were laboratory tests and analyses using a measuring device for properties of unsaturated soil for the field site samples across country to obtain hydrographical properties among physical properties. The freezing depths analyzed by FrostAM were deeper in the range of 14cm~44cm than those based on freezing index. It is considered that the freezing depths based on freezing index were overestimated. And there are considerable differences among the freezing depths based on freezing index which were designed by different designers.

이 연구는 지역별 환경변수 및 도로포장재료의 물리적 특성을 토대로 하여 국내에서 최근에 개발된 동결해석모델인 FrostAM을 사용하여 최근에 사업시행중인 전국 9개 사업지구에 대해 동결깊이 분석을 실시하였다. 동결깊이 분석에 필요한 자료중 환경변수는 기상청 사이트의 측정자료를 사용하였으며, 물리적 특성중 수리특성 분석을 위해 전국 각 지역으로부터 시료를 채취하여 불포화토 물성측정 장치를 사용하여 실내실험 및 분석을 실시하였다. FrostAM을 사용하여 분석된 동결깊이는 동결지수를 사용하여 결정된 각 사업지구의 동결깊이와 비교한 결과 14cm~44cm 작게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 동결지수에 의한 동결깊이는 전반적으로 크게 계상되었으며, 사업지구별로 설계자가 다르다는 점을 고려할 때 동결깊이 산정이 설계자에 따라 상당한 편차가 있는 것으로 보인다.

Keywords

References

  1. 김석남, 김석명, 목영진, 이석근(2006) 포장내 토사의 함수비 변화 및 동결깊이 결정모델 개발, 한국토지공사 연구보고서.
  2. 김석남, 박치원, 목영진, 김석명(2005) 변형된 삼축압축장치를 이용한 불포화토의 함수특성곡선과 투수계수방정식의 결정, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, Vol. 21, No. 5, pp. 59-64.
  3. 김석남, 황성춘, 목영진, 정재우(2004) 동결심도 결정을 위한 토질특성 연구, 한국토지공사 연구보고서.
  4. DeVries, D.A. (1966) Thermal Properties of Soils, In Physics of Plant Environment (W.E. Van Wijk, Ed.), Amsterdam: North-Holland Publishing Co., pp. 210-235.
  5. Fredlund, D.G. and Rahardjo, H. (1993) Soil Mechanics for Unsaturated Soils, John Wiley & Sons.
  6. Fredlund, D.G. and Xing, A. (1994) Equation for the soil-water characteristic curve. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 31,pp. 521-532. https://doi.org/10.1139/t94-061
  7. Gardner, W.R. and Fireman (1958) Laboratory studies of evaporation from soil columns in the presence of a water-table, Soil Science, Vol. 85, pp. 244-249. https://doi.org/10.1097/00010694-195805000-00002
  8. Guymon, G.L., Berg, R.L., and Hromadka, T.V. (1993) Mathematical Model of Frost Heave and Thaw Settlement in Pavements, CRREL Report 93-2.
  9. Kim, Suknam (2002) Coupled Heat and Moisture Flow Analysis in Unsaturated Soil, Ph.D. dissertation, University of Toledo.