도로포장 현장계측 온도데이터를 이용한 도로포장체의 동결깊이 연구 = A Study on The Frost Penetration Depth of Pavement with Field Temperature Data

국문 초록 (Abstract)

포장의 동결깊이는 30년간의 기온자료를 분석하여 만든 동결지수를 근거로 하여 동상방지층의 두께를 결정한다. 본 연구에서의 현장계측 지역은 동결지수에 따라 동결지수 550~650℃・일, 450~550℃・일, 350~450℃・일로 구분하여 지역을 선정하였고, 각 지역별로 절토부, 절성경계부, 저성토부(2m 이하 성토부) 구간으로 단면을 구분하였다. 각 단면에 동상방지층 유・무를 구분하여 포장층별로 계측기(온도, 함수비)를 설치하고 데이터를 수집하였다. 현장 모니터링 시스템을 통하여 수집된 데이터 분석을 통하여 포장된도로의 동결깊이를 결정하는데 이용할 수 있다. 연구 결과, 동상방지층이 없을 경우 동결지수 550~650℃・일 지역에서는 대기온도에따라 겨울철 노상층의 온도가 0℃ 이하로 나타났고, 동결지수 450~550℃・일 지역에서는 지역별로 상이했으며, 동결지수350~450℃・일 지역에서는 동상방지층이 없어도 노상층의 온도가 0℃ 이하로 나타나지 않았다. 또한, 포장 단면별로 동결깊이를 비교한 결과 대기온도에 따라 동결깊이는 절토부가 가장 높았으며, 절성경계부, 저성토부 순으로 단면별 차이가 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The frost penetration depth of pavement is usually estimated from the freezing index that made temperature data analysis of 30 years and decided the thickness of anti-frost layer. The field monitoring region in study was divided into five regions by freezing index 550~650℃・day, 450~550℃・day and 350~450℃・day. Each region has three-section of road pavement such as cutting area, boundary area of cutting and banking, and lower area of banking. The field monitoring system was established both in the section of anti-frost layer and in the section without anti-frost layer. The data analysis was conducted for determination of frost penetration depth within the paved road by the field monitoring system. The result showed that The temperature of subgrade without anti-frost layer shows below zero in centigrade for the region of freezing index 550~650℃・day, up and down around zero degree in subgrade for the region of freezing index 450~550℃・day, and there is no place existed below zero degree in subgrade for the region of freezing index below 450℃・day. With comparison of field frost penetration depth for the cross-sections of pavement, the cutting area shows the greatest frost penetration depth, and less influence of frost penetration depth for the boundary area of cutting and banking, and the least influenced for the lower area of banking.

참고문헌 (Reference)

1 건설교통부, "현장시험을 통한 동상방지층 설치 기준 연구" 건설교통부 한국건설교통기술 평가원 2006

2 정진훈, "시험도로 자료를 이용한 포장의 동결특성 연구" 한국도로학회 7 (7): 87-95, 2005

3 남영국, "동상방지층의 거동에 대 한 현장계측" 4 (4): 19-23, 2002

4 건설교통부, "동상방지층 두께 산출(예)-개정 동결지수선도 이용" 한국도로공사 1-16, 2003

5 김영진, "동결심도 및 포장체 온도분포조사" 한국건설기술연구원 5-25, 1999

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7 Yoder, E.J., "Principles of Pavement Design,Second Edition" John Wiley and Sons 1973