• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.435-440
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• 2000

It is important to pay careful attention to construction backfill for the structural integrity of concrete box culvert. The stability of the surrounding soil is important to the structural performance of most culverts. Good compaction by the dynamic compaction roller with big capacity is as effective as good backfill materials to increase the structural integrity of culvert. However structural distress of the culvert could be occur due to the excessive earth pressure by dynamic compaction load. In this study, 16 box culverts were constructed with various compaction materials and construction methods. Three types of on-site soils such as subbase, subgrade and roadbed materials were used as backfill materials in the test program. Compaction methods were adapted based on the site conditions. In most cases, dynamic compaction rollers with 10 to 16 ton weights were used and vibration speed were applied from 2400 to 2500 rpm for the great compaction energy. Some backfill compactions with good quality soils were carried out to examine the effect of EPS(Expanded Polystyrene) panels with changes of compaction thickness. This paper presents the main results of the research conducted to access the engineering performance of the backfill materials. The characteristics of earth pressures are discussed. It is observed that subgrade and roadbed materials are needed more careful compaction than subbase materials. It is shown that EPS panels are effective to mitigate dynamic lateral earth pressure on the culverts. It is also obtained that the dynamic pressure depends on the soil properties. In addition, the coefficient of dynamic earth pressure (K$\sub$dyn/=ΔP$\sub$H/ ΔP$\sub$V/) during compaction is discussed.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.35-40
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• 2016

OBJECTIVES : The objective of this study is to analyze the nonlinear behavior of block pavements using multi-load level falling weight deflectometer (FWD) deflections. METHODS : Recently, block pavements are employed not only in sidewalks, but also in roadways. For the application of block pavements in roadways, the structural capacities of subbase and subgrade are important factors that support the carry traffic load. Multi-load level FWD testing was conducted on block pavements to analyze their nonlinear behavior. The deflection ratio due to the increase in load was analyzed to estimate the nonlinearity of block pavements. Finite element method with nonlinear soil model was applied to simulate the actual nonlinear behavior of the block pavement under different levels of load. RESULTS : The results of the FWD testing show that the center deflections in block pavements are approximately ten times greater than that in asphalt pavements. The deflection ratios of the block pavement due to the increase in the load range from 1.2 to 1.5, indicating that the deflection increased by 20~50%. The material coefficients of the nonlinear soil model were determined by comparing the measured deflections with the predicted deflections using the finite element method. CONCLUSIONS : In this study, the nonlinear behavior of block pavements was reviewed using multi-load level FWD testing. The deflection ratio proposed in this study can estimate the nonlinearity of block pavements. The use of nonlinear soil model in subbase and subgrade increases the accuracy of predicting deflections in finite element method.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.91-101
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• 2008

본 연구에서는 기본설계용 다층탄성이론을 이용한 역학적 거동해석 프로그램을 개발하였고, 현장에서 간편하게 사용될 수 있도록 Visual Basic 프로그래밍을 사용한 사용자 편의의 전 후 처리기법을 도입하여 본 연구에서 개발된 다층탄성해석 프로그램을 패키지화하였다. 패키지화한 상용프로그램에 아스팔트층의 깊이별 온도변화에 따른 영향과 보조기층, 노상과 같은 비구속층에서의 응력비선형성을 고려하여 아스팔트 포장구조해석모형을 개발하였다. 또한 개발된 해석과정을 이용하여 시험도로 실제 초기 현장계측자료의 현장검증을 실시하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.115-124
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• 2006

본 논문의 목적은 Falling Weight Deflectometer 처짐값을 이용하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태 평가기법을 개발하고, 이를 이용하여 포장체 각 층의 구조적 상태 평가기준을 제시함에 있다. 유한요소해석 아스팔트 포장체 구조해석 프로그램을 이용하여 가상적 데이터베이스를 구축하여 포장체의 표면처짐값과 포장체 내부반응과의 상관관계를 도출하였다. FWD 처짐값과 포장체 두께를 이용하여 직접적으로 포장체 내부반응을 계산할 수 있는 아스팔트 포장체의 내부반응 모델을 통계적 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 반응모델을 토대로 아스팔트 포장체 각 층의 구조적 상태를 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 평가 절차를 검증하기 위하여 국도 11개와 지방도 8개 노선에서 FWD와 동적관입시험을 수행하였으며, 현장에서 채취한 코어는 아스팔트 시편의 삼축압축반복재하시험을 수행하였다. 연구결과, 아스팔트층의 경우 아스팔트층 하부의 인장변형률값과 회복탄성계수값이 아스팔트 층의 강성 특성을 평가하는 중요한 인자로 판단되었다. 보조기층에서는 BDI값과 보조기층 상부의 압축변형률이 보조기층의 지지력 평가에 적합하였으며, 하부층의 경우 BCI값과 하부층 상부의 압축변형률값이 노상토의 지지력 및 상태를 판단하는데 적절한 인자로 선정되었다. 아스팔트층과 보조기층은 3단계, 하부층은 2단계로 구분하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태를 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.53-60
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• 2013

국내 도로 하부구조의 다짐관리 방법은 상대 다짐도를 구하기 위한 현장밀도 시험과 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험을 이용하고 있다. 그러나 이 두 시험방법은 시공현장 관리자의 경험적 판단을 수치화한 것으로 역학적인 근거가 미약한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 사용되고 있는 회복탄성계수법은 차량하중의 반복재하 조건에서 유발되는 포장재료의 응력-변형 상태를 합리적으로 반영할 수 있는 합리적인 포장구조 설계법으로 평가되고 있다. 그러나 회복탄성계수를 측정하는 방법이 어렵고 시간이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있으므로 이를 대체할 수 있는 간편한 시험법으로 최근 소형충격재하시험법이 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 노상과 보조기층의 시공 및 유지관리 현장의 변형계수를 신속하고 간편하게 측정할 수 있는 동평판재하시험을 이용하여 도로 하부지층의 다짐관리 가능성을 판단하고 정적재하시험결과를 분석하여 관계식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.329-336
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• 2013

아스팔트 콘크리트 포장의 하부구조는 보조기층, 동상방지층 및 노상층으로 구성되어 있으며, 노상층의 경우 겨울철을 지나 봄이되면 동상효과에 따른 포장 파손과 여름철 장마 기간 동안의 수분 침투로 인한 지지력 감소와 같은 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 도로하부의 함수비를 계측하기 위하여 시간이력 반사방식(Time Domain Reflectometry, TDR)의 함수센서를 통하여 실시간 함수비를 계측하는 기술이 국내에 도입되었다. TDR 방식의 함수센서는 흙과 물의 유전율을 통하여 함수비를 측정하기 때문에 온도의 영향을 받을 수 있다. 특히 국내는 계절 영향을 받아서 겨울철 대기 온도가 지역적으로 영하 $20^{\circ}C$ 보다 낮은 온도를 보여줄 수 있기 때문에 영하의 측정 온도 범위에 대한 함수센서의 정확도를 파악할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 흙의 온도 범위를 영하 $2^{\circ}C$ 미만까지 확장하여 TDR 방식의 함수비 센서에 대한 온도 민감도 시험을 수행하였다. 체적함수비 20%와 30%에 대한 시험 결과 공시체 표면 온도가 영하로 떨어지면서 센서부근의 수분이 감소하고, 공시체 상부의 함수비가 증가하는 경향을 보여주었다. 그러나 함수센서에 대한 온도의 영향은 함수비가 낮을 경우 미소한 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.39-49
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• 2011

도시부 도로에서 투수성포장의 효용성은 널리 인식되고 있으나, 빗물침투로 인한 노상의 약화를 고려한 포장 두께 설계는 아직 제시되지 못하고 있다. 도시에서 빗물을 도로포장의 표면에서 바로 배수시키지 않고, 표면을 투과해서 노상으로 침투시키는 구조를 갖는 투수성포장은 도시홍수의 억제, 배수시설의 부하 경감, 지중생태계 개선, 열섬현상 억제 등 기존 불투수성 포장으로 인해 발생되는 여러 가지 문제를 저감시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그러나 투수성포장의 구조설계는 빗물 침투로 노상이 약화되는 현상을 적절히 고려할 수 없어, 투수성포장에 대한 구조설계방법은 아직 제시되지 못하고 있다. 본 연구에서는 빗물에 의한 노상의 약화 정도에 대한 문헌적 정보와 역학적 분석을 통해 잠정적으로 적용할 수 있는 투수성 아스팔트포장의 구조설계방법을 제시하였다. 문헌적 정보는 노상함수비가 최적함수비에서 2% 증가에 따라 탄성계수가 20% 감소한다는 조건을 적용하였다. 실제 현장을 대상으로 투수성포장을 적용할 경우 유한요소 해석결과와 기존 설계방법에 노상의 강도저하를 고려한 결과 기존두께에 30cm 정도 보조기층을 보강해야 하는 것으로 분석되었다. 이것은 일본에서 투수성 아스팔트포장의 구조설계에 적용하고 있는 증가두께와 유사한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1D호
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• pp.73-82
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• 2011

일반적으로 다져진 도로기초 지반재료의 장기적인 강도나 배수 거동 평가시 불포화상태를 고려하지 않고 있다. 그래서 보조기층과 노상토와 같은 도로하부 기초에서의 불포화상태와 이력현상을 고려하는 것은 현실적이다. 따라서 보다 정량적인 불포화 지반의 평가를 위하여 흡수력과 함수특성을 평가하기 위한 적절한 장비, 재료모델, 그리고 투수계수에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 거동을 알아보기 위해서는 흙-수분 관계인 재료의 함수특성곡선 측정 자료를 통하여 불포화 투수계수를 추정하고 이를 통하여 국내 대표적인 입상재료에 대한 불포화상태에서의 수분의 이동에 대한 관찰 및 분석을 수행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.552-561
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• 2006

The purpose of this study is to propose a pavement analysis system which considers dynamic effects resulted from the various vehicle speeds. Vehicle loading effects were estimated by loading frequency and dynamic loads under various vehicle speeds. In addition, a proposed analysis model takes the non-linear temperature using a predictive model for dynamic modulus in asphalt layer and the non-linear stress in the unbound material. To examine adequacy of existing multi-layer elastic analysis of non-linear temperature in asphalt layer and non-linear stress conditions in unbound material, this study divided layers of asphalt pavement structures with 10 layers in asphalt, 2 layers in subbase and 1 layer in subgrade. In order to verify the pavement analysis system that considers various speeds, deflections of pavement calculated using ABAQUS, a three dimensional finite element program, were compared with the results of field tests under various speeds.

• 한국농공학회지
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• 제31권2호
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• pp.66-81
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• 1989

The characteristics of resilient modulus(Mr) which dominates the life of pavement and the design of pavement were investigated on the test specimens which were cement treated and non-treated of the three different soil types. The results are summarized as follows : 1. The resilient modulus was decreased by increasing the cyclic deviator stress ($\sigma$d) , especially the resilient modulus was gradually decreased or sometimes increased when the value of ad was greater than 0.75- 1. 0kg/cm$^2$. 2. The resilient modulus was increased by increasing the homogeneous confined stress ($\sigma$do) and such phenomena were distinct on the coarse soils. 3. The resilient modulus was increased by increasing the ratio of confined stress(Kc), and this phenomena were eminent on the coarse soils too, and the higher permanent strain was showed by increasing the value of Kc. 4. In the drained cyclic triaxial compression test, the value of ad, Kc, and (Oho) was introduced by the following interrelated equations which were similar to the Mr model of Cole. Kcn/Mr=K1(J$_2$/ $\tau$oct)K2 ............. (coarse soli) Mcn/Mr=K3($\sigma$dp/ $\tau$f)k4 ...............(fine soils) 5. The stress path was not much affected by the value of Mr, however, moisture content, dry desity, and contant of fines affected the value of Mr. 6. In the soil-cement specimens, the resilient compression strain($\varepsilon$d) was decreased by the increment of the $\sigma$ho, and Mr was decreased by increasing the $\sigma$d 7. In the flexible pavement. the cement treated layer should be designed not to fail by the fatigue before the designed traffic load, and actually the pavement could cover the traffic load to a certain extent under the post-crack phase, therefore farther studies on this phenomena' are required in the design analysis. 8. The finite element computer program (ANALYS) was used for displacement analysis of pavement containing the cement-treated layer, The result showed that the program used for this analysis was proved to be usable.