서울시와 같은 도심지의 경우 상수도관, 하수관, 가스관, 통신․전기선과 같은 인프라 시설물을 도로포장 하부에 매설하고 있다. 그 러나 도로 지하에 각종 시설물을 매설하거나 유지보수 등으로 인해 노면을 굴착할 경우, 포장체 구성에 불연속면을 생성하여 이에 대 한 복구가 적절하지 않았을 경우 지반침하, 포장 노면 균열, 평탄성 불량 등의 발생으로 도로 이용자의 승차감 저하 및 노면배수 불량 으로 인한 차량 주행의 안전성 저하, 보도의 경우 통행인의 불편 초래 및 안전사고를 유발할 수 있다. 그러나 현재 서울시의 도로굴착복구 공사는 도로 이용자의 편의를 위해 당일 굴착·당일 복구를 원칙으로 하고 있으며, 이를 위해 주 간 공사 및 장시간 교통통제를 지양하고 있어, 하루 중 야간 8시간 정도로 공사 시간이 부족하고 수많은 공사가 산발적으로 시행됨에 따라 관리 감독이 어려워 시공 품질관리가 미흡하며, 특히 지하 매설물 공사 이후 포장층 하부의 되메우기 공정은 다짐 작업이 제대 로 이루어지지 않는다. 일반적으로 서울시 도로굴착복구 공사는 공사 당일 임시포장을 시행하고, 일정 기간 경과 후 차로 단위로 항구 포장 복구를 시행하고 있으며, 이로 인한 도로 평탄성 불량으로 소음․진동 발생 및 포장 조기 파손의 원인으로 작용하고 있다. 특히 되메우기 공정의 경우, 현행 시방서에 따르면 신속한 되메움 복구 및 관로 주변의 조밀한 충진을 목적으로 관로 주변을 양질의 모래로 시공하는 것을 원칙으로 하고 있으나, 기존 되메움 재료인 모래는 결속력이 약해 인접 구간 공사 시 세굴로 인한 사고 발생 위험 요소를 내재하고 있으며, 누수에 의한 세굴 발생시 편토압 등으로 인해 주변 지반의 침하 등 2차 파손을 발생시킬 수 있다.

고속도로 포장의 불량연장은 지속적으로 증가하고 있는 반면 예산한계, 성능 저하로 인하여 포장상태가 고객 기대수준에 미치지 못하고 있는 실정에 대한 대책의 일환으로 고속도로 유지보수에 적용하고 있는 다양한 종류의 포장공법과 재료에 대한 장기공용성 관측구간을 운용하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 총 292개소를 선정하였으며 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하고 있다. 본 연구에서는 주행쾌적성이 확보되고 구조적으로 오래가는 장수명 복합포장공법 도입을 위해 장기공용성 관측구간 중 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 통하여 기존 복합포장구간의 문제점 도출 및 장수명 복합포장공법의 타당성을 확인하고자 한다. 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 위하여 크게 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간과 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간을 선정하여 하부포장형식 및 덧씌우기 재료에 따른 공용성 변화추이를 분석하였다. 분석 결과 그림 1 및 그림 2에서 보는 바와 같이 전체구간(AC구간 : SMA구간 + 개질 아스팔트 구간) 및 재료별 분류에서도 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간에 비해 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 공용성이 우수한 것으로 분석되었다. 이는 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간에서 하부포장형식이 공용성에 크게 영향을 미치는 것으로 사료되며 CRCP위 아스팔트 포장으로 구성된 복합포장 형식의 구조적 타당성을 확인할 수 있었다. 그러나 현재 공용중인 CRCP 복합포장의 경우 CRCP구간의 유지보수 개념으로 시공되어 기존 하부포장과의 부착문제 및 반사균열에 의한 조기파손 등에 취약하며 장수명 복합포장과 단면 구성이 상이하기 때문에 현재 시험시공중인 구간의 장기공용성 관측구간으로의 편입 및 추적조사가 필요할 것으로 사료된다.

PURPOSES : This study mechanically analyzed the performance of road substructures with focus on infiltration trenches of pavement substructures. METHODS: Water contents and response times for precipitation of pavement substructures were investigated via sensors buried near the infiltration trench to measure water contents. RESULTS : The results of the water contents of pavement systems constructed with an infiltration trench yield levels that were slightly increased by approximately 2% compared to those measured from general pavement systems. This water content difference of 2% resulted in a decrease in service life of less than two years. CONCLUSIONS: Service life reduction due to an infiltration trench is minimal, particularly when the trench is installed with proper caution.

PURPOSES : Road subsidence occurs owing to road cavities, which cause many social and environmental problems, especially in cities. Recently, road cavities were detected by various ground radars and repair works were carried out against the detected cavities. The condition assessments related to the road cavities are necessary to understand the potential risk of the cavities. Therefore, in this study, a numerical study was performed to assess the various conditions of road cavities. METHODS : The numerical method adopted in this study is the discrete element approach, and it is suitable for analyzing the condition because it can consider the movement of the soil particles in the surrounded cavity areas. In addition, the triaxial test was modeled and performed under various cavity conditions inside the specimens. RESULTS: The conditions of different cavity locations and shapes were analyzed to identify the effect of cavity state. Three general cases of particle size distributions were formulated to identify the effect of surrounding ground conditions. As a result, the degree of decrement and volumetric strain were varied depending on the locations and shapes of the cavity. Only minor changes were observed when the particle size distributions were altered. CONCLUSIONS: The strength reduction was higher when the cavity formed was larger and located in the upper zone. Similar to the cavity shape, strength reduction and volume deformation are more influenced by the width than the length of the cavities. There is an influence from ground conditions such as the particle size distribution, especially on the wide cavity.

일반적으로 도로포장 하부층의 다짐상태는 시간이 경과함에 따라 배수불량, 관로의 노후화 등으로 인 하여 품질이 저하되어 지지력이 약해지거나 공동(Cavity)이 발생하게 된다. 이러한 공동으로 인해 지반 사이에 이격이 발생하여 설계 당시의 하중보다 더 큰 하중이 가해지게 되며 이로 인해 포장에 침하 및 균 열이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해서는 포장 하부층의 상태를 사전에 파악하고 조치를 취해야한다. 하부층의 상태파악을 위해서는 코어링(Coring)을 통해 직접 육안으로 확인하는 것이 가장 확실한 방법이 다. 하지만, 포장체에 파손을 발생시키고, 천공 중 교란이 발생할 수 있으며 깊은 곳에 존재하는 공동까지 천공이 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서는 다양한 비파괴 검사를 통한 포장 하 부층의 상태조사가 필요하다. 그 중 전기비저항 탐사(Electrical Resistivity Survey)는 전자기기 및 컴퓨 터 발달에 힘입어 짧은 시간에 많은 양의 데이터를 획득할 수 있을 뿐 아니라 해석 결과의 신뢰성도 높아 져서 현재 국내에서 많이 이용되고 있는 방법 중 하나이다. 일반적으로 전기비저항 탐사는 전극봉(Pole) 을 지면에 설치하여 탐사를 진행하는데 포장표면에서는 전극봉 설치가 용이하지 않으며 설치과정에서 파 손을 발생시킬 수 있다. 본 연구의 목적은 평판접지전극방법(Flat Electrode Method)과 전극봉전극방법(Pole Electrode Method)의 비교를 통해 각 포장층별 재료들의 전기비저항 특성(Resistivity Characteristic)을 분석하고 평판접지전극방법을 이용한 전기비저항 탐사를 포장 하부 공동탐사에 적용할 수 있는지에 대한 여부를 파 악하는 것이다. 포장층별 재료들의 공시체를 이용한 실내실험(Laboratory Test)을 통해 전기비저항 특성 을 분석하고, 공동 및 포장을 모사한 현장실험(Field Test)을 통해 평판접지전극방법을 이용한 전기비저 항 탐사의 적용 가능성을 파악한다.

최근 국내외 많은 지역에서 발생하는 싱크홀은 그 발생의 규모와 시기를 예측하기가 어렵다. 현재의 기 술로는 싱크홀이 발생할 가능성이 있는 위험지역에 Coring을 이용하여 도로하부 공동의 유무를 파악하는 방법이 최선이다. 하지만 포장된 도로에 Coring을 실시하면 그 후 보수하더라도 보수한 부분이 취약해져 추가 파손이 발생하기 쉽다. 따라서 도로하부에 존재 가능한 싱크홀을 찾기 위해 무작위로 Coring을 실시 하는 것은 상당히 비효율적인 방법이다. 이러한 단점을 보완하기 위해 도로포장면의 파손 없이 도로하부 에 싱크홀이나 공동 혹은 이상대의 유무를 파악하기 위해 전기비저항 탐사(Resistivity Survey)방법을 이 용하였다. 하지만 현재 실시되고 있는 전기비저항 탐사는 지면과 접촉하는 전극부가 말뚝형태를 하고 있 어 도로 천공이 불가피하다. 본 연구의 목적은 기존의 전기비저항 탐사의 단점을 보완하여 도로의 파손 없이 하부에 존재하는 싱크 홀 등을 파악하는 것이다. 전기비저항 탐사의 전극부를 기존의 천공방법에서 접지방법으로 변형하여 전기 비저항 탐사를 실시할 수 있음을 파악하고 싱크홀과 지반연화를 모사한 실내실험을 통해 접지전극방식의 전기비저항 탐사기법을 검증한다.

고속도로의 접속슬래브의 경우 공용기간이 경화함에 따라 지지력이 약해지는 원인이 다양하게 있겠지만 특히 교량 뒷채움부의 다짐불량 및 우수침투로 인한 세립분의 유실로 인한 공동부가 발생하고 이는 접속슬 래브의 처짐을 유발하여 평탄성 및 운전자의 주행성을 불량하게 한다. 따라서 본 연구에서는 접속슬래브의 현장육안조사를 실시한 후 공동이 의심되는 지역에 대하여 코어를 채취한 후 그림 1(b)와 같이 내시경 장 비를 이용하여 포장체 내부 및 하단부까지 공동의 유무를 확인하였다. 이 방법은 교통을 차단해야 하고 시 간을 요하는 단점이 있으나 포장하부의 공동부를 직접 확인할 수 있으며 추후 유지보수 수행에 있어서 공 동부의 규모, 위치, 및 범위 등을 비교적 정확하게 파악할 수 있어 보수방법 선정과 물량산출에 효과적이 라 할 수 있다. 그림 2는 접속슬래브 하부 공동발생 위치 및 공동발생구간 내부 상태를 보여주고 있다.

부산광역시는 지형적 특성과 교통흐름을 고려하며 1969 년 자성고가도로의 건설을 시작으로 현재까지 24개의 고가 도로를 건설해 왔다. 그러나 이러한 고가도로는 콘크리트 구조물로서의 시각적 혐오, 소음의 발생, 하부공간의 부정 적 상황 등의 문제를 야기해 왔다. 이에 부산광역시에서는 고가도로 하부의 유휴지 공간을 이용하여 쾌적한 도심녹지 확충(그린인프라기능) 및 가로환경(다양한 경관 창출) 조성 계획을 시행하여, 2004년 동서고가도로 하부를 시작으로 최근 부암고가도로 하부까지 고가도로 하부 식재를 진행하 고 있다. 하지만 고가도로 하부의 특성을 고려하지 않고 일반적인 환경과 같은 조건으로 식재하고 있어 수목 고사율이 증대되 고 있으며, 관리가 소홀해지고 있는 실정이다. 이에 본 연구 는 고가도로 하부 녹지 조성을 위한 기초자료 제공을 목적 으로 부산광역시 고가도로 하부 식재 현황을 조사하여 식재 유형을 파악하고자 한다. 본 연구는 부산광역시의 고가도로 총 24개소(총 연장 28. 4km) 중 고가도로 하부 식재가 이루어진 동서고가도로, 가 야고가도로, 충장고가도로, 부암고가도로 하부 총 4개소(총 연장 7.2km)에 대하여 식재현황을 조사 하였다. 또한 년도 별 조성특징을 파악하고자 준공도면을 기초로 식재조성시 기를 파악한 후, 년도별 조성특징을 파악하였다. 고가도로 하부 식재는 2004년 동서고가도로 0.6km조성 을 시작으로, 2009년에는 동서고가도로 0.4km, 충장고가도 로 0.4km, 2010년에는 동서고가도로 2.5km, 충장고가도로 0.5km, 2011년에는 동서고가도로 1.1km, 가야고가도로 0.4 km, 2012년에는 동서고가도로 0.8km, 2013년도에는 부암 고가도로 0.5km를 조성하였다. 동서고가도로는 부산광역시의 고가도로 중 가장 길며 하 부 유휴지 공간이 많아 매년 빠지지 않고 식재 조성이 이루 어지고 있어 가장 넓은 면적에 걸쳐 조성 되어져 있다. 조성 년도별 특징을 살펴보면 2004년에는 남천, 식나무, 송악류 등 관목과 지피식물 위주로 식재가 이루어 졌지만, 2009년부터는 먼나무, 산딸나무 등의 교목이 함께 식재 되 어졌다. 2010년에는 수목 외에도 경관석 놓기로 시설물까 지 확대되었으며, 2011년에는 경관석 놓기 외에 전통담장, 조형물, 수경시설 등으로 시설이 확대되어 설치되었다. 200 4년 초창기 때에는 내음성에 강하고, 특별한 관리가 필요없 으며, 번식력이 강한 관목과 지피식물로만 조성을 하여 경 관 보다는 기능적인 측면(자동차 불빛 차단 등)을 강조하였 지만 점차 조성시기가 지남에 따라 다양한 시설물과 수목 등을 통해 경관적 측면까지 고려하여 조성하는 것으로 보여 진다. 본 연구에서는 식재 조성특징에 따라 부산광역시 고가도 로 하부 조성 식재 유형을 4가지 유형으로 분류하였다. 1유 형은 교목관목지피형으로 교목, 관목 그리고 지피로 조성된 형태이며, 2유형은 교목지피형으로 교목과 지피로 조성된 형태이다. 3유형은 관목지피형으로 관목과 지피로만 조성 되어 있으며, 4유형은 지피형으로 지피로만 조성된 형태로 분류되었다. 이러한 식재 유형을 조성년도와 비교하여 살펴보면 2004 년에는 3유형(관목지피형)만이 나타났으며, 2009년에는 2 유형(교목지피형)이 나타났다. 2010년부터는 모든 유형이 나타나기 시작하였다. 준공도면에서는 초창기부터 조성했던 3유형(관목지피 형)이 66%로 가장 많았으며, 그 다음으로는 1유형(교목관 목지피형)이 약 15%로 많았다. 하지만 현장 조사를 통해 살펴본 결과 3유형(관목지피형)은 준공도면과 같이 가장 많 이 나타났지만, 1유형(교목관목지피형)의 경우 조성당시에 는 15%였지만 현재는 10%, 2유형(교목지피형)의 경우 조 성당시에는 7%였지만 현재는 3%로 낮게 나타났다. 이같은 결과는 1유형(교목관목지피형)과 2유형(교목지피형)에 식 재되는 교목의 영향으로 보여지는데, 고가도로 교량의 낮은 높이와 교목이 자라기에 부족한 토심때문에 많은 교목성수목이 관목으로 교체된 것이 이유인 것으로 판단된다. 본 연구는 고가도로 하부 조성을 위한 기초자료 제공을 목적으로 부산광역시 고가도로 하부 식재 현황을 조사하여 식재유형에 관한 연구를 진행한 점에 의의가 있다. 그러나 식재유형만으로는 고가도로 하부의 특성을 모두 파악할 수 없으므로, 추후 식물생육에 영향을 미칠 것이라 판단되는 요소들을 중심으로 생육현황에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

PURPOSES : Compared to the criteria from advanced countries, Korea has conservative criteria for the buried depth of pipeline (about 30~70cm deeper) causing the waste of cost and time. Therefore, this research investigated the effect of various buried depths of pipeline on pavement performance in order to modify the criteria to be safe but economical. In addition, a recycled aggregate which is effective in economical and environmental aspect was evaluated to be used as a refilling material. METHODS : In this study, total 10 pilot sections which are composed with various combinations of pavement structure, buried depth of pipeline, and refilling material were constructed and the telecom cable was utilized as a buried pipeline. During construction, LFWD (Light Falling Weight Deflectometer) tests were conducted on each layer to measure the structural capacity of underlying layers. After the construction is completed, FWD (Falling Weight Deflectometer) tests and moving load tests were performed on top of the asphalt pavement surface. RESULTS : It was found from the LFWD and FWD test results that as the buried depth decrease, the deflections in subbase and surface layer were increased by 30% and 5~10%, respectively, but the deflection in base layer remained the same. In the moving load test, the longitudinal maximum strain was increased by 30% for 120mm of buried depth case and 5% for 100mm of buried depth case. Regarding the effect of refilling material, it was observed that the deflections in subbase and surface layer were 10% lager in recycled aggregate compared to the sand material. CONCLUSIONS : Based on the testing results, it was found that the change in buried depth and refiliing material would not significantly affect the pavement performance. However, it is noted that the final conclusion should be made based on an intensive structural analysis for the pavement under realistic conditions (i.e., repeated loading and environmental loading) along with the field test results.

This project investigated the use of two types of thermoplastic pipes, High-Density Polyethylene (HDPE) and Poly-vinyl Chloride (PVC), as cross-drains under highways. Pipes ranging from 0.3 m (12 in.) to 1.5 m (60 in.) in diameter were evaluated under deep fills, minimum cover, and construction loads. In addition to a comprehensive literature review, an analytical study into the allowable fill heights for thermoplastic pipes and a field study to observe the installation and performance of the pipe in service conditions were conducted. Based on the study findings, recommendations regarding how and when thermoplastic pipe should be installed are provided.

안정처리된 도로 지반재료는 현장에서 환경적인 요인으로 인하여 내구성능은 여전히 구조적인 성능과 더불어 평가가 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 국내에서 대표적으로 활용하고 있는 기층과 노상재료를 활용하여 다양한 안정제 종류와 함유량을 달리하여 공시체를 제작하였고 동결-융해 및 습윤-건조하여 여러 조건의 반복재하 회복탄성계수시험을 실시하여 내구성능 및 특성을 파악하였다. 또한 결과에 기초하여 안정처리된 지반재료에 대한 회복탄성계수 예측모델을 살펴보고 모델계수의 범위를 평가후 문헌의 자료와 비교하였다.

본 논문에서는 기 발표된 연구를 바탕으로 도로하부구조 안정처리기법 적용시 아스팔트 포장에서의 구조적인 거동을 비교 분석하였다. 도로하부재료의 비선형성을 고려한 유한요소법을 활용하여 단축 표준하중 하에서 공용성 지수를 추정하였으며 안정처리된 지반재료의 물리적 역학적 성질들은 실내시험 결과를 통하여 평가되었다. 유한요소 수치해석에 기초한 분석을 통하여 다양한 층두께와 안정제 함량에 따라 포장체에서 변형에 기초한 반응을 분석하였다. 결과 안정처리된 도로에 대한 구조적인 성능은 층두께와 안정제 함량에 따라 많은 영향을 받고 있었으며 결과를 분석하여 조립질 도로하부 안정처리인 경우에 대한 안정처리층의 적정한 두께와 안정제의 최소함량을 각각 제안하였다.

하부구조 안정처리 기법은 도로포장의 공용성을 증대시킬 뿐만 아니라 상부 포장층의 두께 절감할 수 있는 효과가 있다. 하부구조의 지반재료에 적절한 종류의 안정제를 배합함으로써 새로운 형태의 공학적인 지반재료를 구성하여 구조적 및 경제적으로 효과적인 층 구조를 형성하게 할 수 있다. 기존에는 안정처리기법을 경험에 근거하여 적용하여 왔으며 또한 설계시 본 기법을 적용할 수 있는 기준이 정립되어 있지 않다. 본 논문의 목적은 도로하부 지반재료에 적용을 위한 안정처리제의 역학적 특성을 평가하여 최적의 함량을 결정하고자 한다. 국내 포장하부구조의 대부분을 차지하고 있는 조립질 지반을 선정하여 안정제 혼합시 강도 및 변형특성을 일축압축실험과 반복재하식 회복변형계수 실내실험을 통하여 각각 알아보았다. 일축압축 실험결과, 안정제를 사용한 안정처리방법의 효과가 입도조정 안정처리 기법에 비하여 약 10배 이상의 일축압축강도가 증가 하는 것으로 나타났다. 또한 안정처리시 회복변형계수는 원시료와 비교하여 약 6×10배 이상 증가하며, 체적응력과 축차응력 그리고 안정제의 함량이 커질수록 증가하는 경향을 나타내었다.