PURPOSES: The purpose of this article is to investigate the predicted life of jointed concrete pavement (JCP) with two variables effecting on axle load spectra (ALS). The first variable is different data acquisition methods whether using high-speed weigh-in-motion (HS-WIM) or not and the other one is spectra distribution due to overweight enforcement on main-lane of expressway using HS-WIM. METHODS : Three sets of ALS had been collected i) ALS provided by Korea Pavement Research Program (KPRP), which had been obtained without using HS-WIM ii) ALS collected by HS-WIM before the enforcement at Kimcheon and Seonsan site iii) ALS collected after the enforcement at the same sites. And all ALS had been classified into twelve vehicle classes and four axle types to compare each other. Among the vehicle classes, class 6, 7, 10 and 12 were selected as the major target for comparing each ALS because these were considered as the primary trucks with a high rate of overweight loading. In order to analyze the performance of JCP based on pavement life, fatigue crack and International Roughness Index (IRI) were predicted using road pavement design program developed by KPRP and each ALS with same annual average daily traffic (AADT) was applied to design slab thickness. RESULTS: Comparison ALS of KPRP with those of HS-WIM shows that the ALS of KPRP has a low percentage of heavy spectra such as 6~9 tonnes for single axle, 18~21 tonnes for tandem axle and 27~30 tonnes for tridem axle than other two ALS of HS-WIM in most vehicle classes and axle types. It means that ALS of KPRP was underestimated. And after the enforcement, percentage of heavy spectra close to 10 tonnes per an axle are lowered than before the enforcement by the effect of overweight enforcement because the spectra are related to overweight regulation. Prediction results of pavement life for each ALS present that the ALS of HS-WIM collected before the enforcement makes the pavement life short more than others. On the other hand, the ALS of KPRP causes the longest life under same thickness of slab. Thus, it is possible that actual performance life of JCP under the traffic like ALS of HS-WIM could be short than predicted life if the pavement was designed based on ALS provided by KPRP. CONCLUSIONS : It is necessary to choose more reliable and practical ALS when designing JCP because ALS can be fairly affected by acquisition methods. In addition, it is important to extend performance life of the pavement in service by controlling traffic load such as overweight enforcement.

포장 설계 및 해석 분야에서 기본이 되는 요소인 교통 관련 변수는 포장의 주요 파손에 원인 인자로 사 용되어 진다. 최근 사용되고 있는 역학적 경험적 포장 설계에서는 교통 관련 변수를 크게 교통량과 교통 하중 관련 변수로 나누어 적용하고 있다. 적용되는 교통량 관련 변수에는 설계교통량, 교통량의 차종별 비율, 방향 및 차로 분배 계수, 시간적 변동 계수를 사용하며, 교통하중 관련 변수로 차종별 축하중 분포 를 사용하고 있다. 교통량 관련 변수의 국내 자료는 1985년부터 전국 규모의 교통량 조사를 상시적으로 수행하고 있고, 매년 조사결과를 교통량 정보제공 시스템에서 제공하고 있어, 포장 설계나 포장 해석에서 관련 교통량 관련 변수의 다양한 시나리오를 적용할 수 있다. 그러나 국내 축하중 분포의 자료는 교통량 조사와 같이 매년 축하중에 대한 조사 및 제공을 하고 있지 않고, 하중에 대한 기준 분포만을 제시하고 있어 포장설계시 하중 분포 변화에 대한 영향을 파악하기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 국내외 조사된 축하중 분포모형을 기준으로, 가상의 특정 시나리오 하에서 하중분포 변화가 포장 설계에 어떻게 미치는가를 분석하였다. 국내외적으로 개발된 하중 분포 모형을 살펴보면, 확률밀도함수을 이용하여 혼합분포 모형으로 개발되는 경우와 누적밀도함수 형태로 곡선 모형으로 개발하여 사용하는 경우로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 축하중 분포 모형 설명에 있어 좀 직관적인 혼합 분포 모형을 사용하였다. 사용된 혼합 분포 모형의 기본 식은 다음과 같다. 상기 사용된 분포 모형은 일반적으로 공차 또는 만적 상태의 쌍봉 형태로 나타나는 하중 분포 특성을 평균과 분산 형태로 설명하는 특징을 가지고 있다. 따라서, 이러한 특징을 이용하여 축하중 분포 모형의 가상화 시나리오를 작성하였다. 분석에 사용된 축하중 분포 모형의 가상 시나리오는 과거 제시된 국내외 모형 분포를 기준으로 산업도로와 같이 화물 적재량이 많이 운행되는 경우, 인근 지역 특정 공사로 인한 하중 제한 임계 상태의 공사 차량 운행 되는 경우 등에 대해서 작성하였으며, 이러한 하중 운행 상태하에서 포장 설계에 대한 영향을 비교 분석하였다.

본 연구는 현재 수행중인 "한국형 포장 설계법 개발과 포장성능 개선방안 연구"의 일환으로 역학-경험적 포장 설계법에 사용될 교통하중 입력변수를 정량화하기 위해서 실시하였다. 교통하중 정량화를 위하여 기존의 ESAL 개념이 아닌 축하중 스펙트럼을 이용하였다. 이를 위하여 교통량 통계 연보내 교통량 자료를 가지고 일반 국도에 대한 대표 축하중 조사지점을 차로별, 지역특성별 구분에 따라 33개 지점을 통계적 방법을 이용하여 선정하였다. 그리고 선정된 대표 지점을 대상으로 축하중 계측기를 이용하여 각 차종에 대한 축하중을 조사하였다. 측정된 축하중 자료는 각각 분류된 조건에 따라서 축하중 스펙트럼으로 표준화하였으며, 그 방법으로 누적밀도함수인 S-커브 곡선을 이용하여 각 조건별 계수를 제시하였다.