PURPOSES : In this study, the applicability of the water content, suction, and suction stress in a resilient modulus prediction model for a subbase was reviewed. METHODS : To compare the applicability of water content, suction, and suction stress models for resilient modulus prediction, the suction stress was determined based on the soil water characteristic curve. The model parameters for each approach were derived from the measured resilient moduli. Finally, the relationships between the degree of saturation and resilient modulus were analyzed using the calculated model parameters. RESULTS : Prediction models of the resilient modulus based on water content and suction demonstrated high correlation with measured values, but overestimated the resilient modulus at saturation levels beyond the laboratory testing range. In contrast, the model accounting for suction stress effectively reduced this overestimation, likely owing to a decrease in suction stress as the suction increased. CONCLUSIONS : Based on the above results, the resilient modulus of subbase materials could be estimated through the change in the degree of saturation and the stress-dependent resilient modulus model using the suction stress proposed in this study.

PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the structural effects of subbase materials and surface layer thickness obtained from different sites. METHODS : Using a falling weight deflectometer, structural indexes such as SM(r), surface curvature index, base damage index, base curvature index, and AREA, were determined and compared with those of the control section. The back-elastic moduli for each layer were evaluated using the BALM program, and the tensile and compressive strains were analyzed using the KENLAYER program. The damage analysis was conducted to determine both the permanent deformation and fatigue cracking under repeated loading. RESULTS : Increasing the surface layer can improve the elastic moduli of the construction section and compensate for the inclusion of different percent finer within 5% in the subbase layer. CONCLUSIONS : The structural effect of adding 5% of 50 m/m aggregate can be compensated for by increasing the thickness of the surface layer.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the effectiveness of a geogrid reinforced subbase of permeable flexible pavement structures with respect to permanent deformation. METHODS : Experimental trials employing a repeated triaxial load test scheme were conducted for both a geogrid reinforced subbase material and a control specimen to obtain the permanent deformation properties based on the VESYS model. Along with this, a finite elementbased numerical analysis was conducted to predict pavement performance with respect to the rutting model incorporated into the analysis. RESULTS AND CONCLUSIONS: The results of the experimental study reveal that the geogrid reinforcement seems to be effective in mitigating permanent deformation of the subbase material. The permanent deformation was mostly achieved in the early stages of loading and then rapidly reached equilibrium as the number of load applications increased. The ultimate permanent deformation due to the geogrid reinforcement was about 1.5 times less than that of the control specimen. Numerical analysis showed that the permeable, flexible pavement structure with the geogrid reinforced subbase also exhibits less development of rutting throughout the service life. This reduction in rutting led to a 20% decrease in thickness of the subbase layer, which might be beneficial to reduce construction costs unless the structural adequacy is not ensured. In the near future, further verification must be conducted, both experimentally and numerically, to support these findings.

PURPOSES: This study is to investigate the mechanical performance of the fiber reinforced lean concrete with respect to different types of fibers. METHODS: Increased vehicle weight and other causes from the exposed conditions have accelerated the deteriorations of road pavement. A new multi-functional composite pavement system is being developed recently in order to extend service life and upgrade the pavement. A variety of tests were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS: From the test results, it was found that the use of different types of fibers did not affect the compressive strength development. This might be due to the inherent property of the lean concrete. When steel fibers were used relatively greater flexural strength and flexural fracture toughness were developed. Also addition of fly ash by replacing a part of Portland cement the fracture toughness was slightly increased. CONCLUSIONS: It has been known that the addition of fibers and use of mineral admixture can be positively considered in the development of multi-functional composite pavement system as its required mechanical performance is obtained.

일반적으로 도로 포장체의 파손은 다양한 요소에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그 중 가장 주된 포장체 파손형태로서 영구변형(permanent deformation)과 피로균열(fatigue crack)을 들 수 있으며 이들은 포장체의 공용수명을 단축시키는 주요원인이 된다. 도로 포장체의 영구변형을 정확히 예측하는 것은 도로포장체의 내구성을 파악하여 이를 기반으로 포장을 설계하는 포장설계법의 수립에 있어 매우 중요하다. 포장하부구조의 재료거동은 본질적으로 전단강도(τmax)와 밀접한 연관성을 가지므로 포장하부구조 내 발생한 전단응력τ의 전단강도에 대한 발생비를 고려하여 영구변형 모델을 설정할 필요가 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 이와 같은 전단응력비 개념을 도입한 대형반복삼축압축시험을 통하여 도로하부 재료 중 국내에서 사용되는 대표적인 입상의 보조기층 재료에 대한 영구변형 특성을 알아보았으며 이를 기초로 영구변형 모델의 수립에 필요한 모델 매개변수를 시험을 통해 새롭게 제안하고자 하였다.

국내에서 일반적으로 보조기층재료로 사용되고 있는 보조기층 다짐재료의 역학적 특성을 반영한 실내 회복탄성계수는 역학적-경험적 포장설계법에서 적용하는 설계 인자이다. 따라서, 역학적-경험적 포장설계법의 보조기층 현장에서 실시하여야 하는 다짐관리는 다짐 후 측정된 현장 탄성계수가 설계에 적용된 실내 회복탄성계수를 만족하는지 여부를 확인하여야 할 것이다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존 다짐관리 시험인 들밀도 시험과 평판재하시험(PBT)의 시험결과와 현장탄성계수와의 상관성을 분석하였고, 현장에서 탄성계수를 측정할 수 있는 소형 충격 재하시험(LFWD)을 통한 현장탄성계수와 실내 회복탄성계수와의 상관관계식과 시험간격을 제안하였다. 또한 제안된 상관관계를 이용하여 현장시험을 통한 보조기층의 다짐관리방안을 제안하였다.

콘크리트 슬래브는 온도 및 수분의 영향을 받아 체적이 변화된다. 이때 슬래브와 보조기층 간의 마찰저항이 슬래브 체적변화를 구속하여 인장응력이 발생되고 경우에 따라 균열이 유발되기도 한다. 따라서 연구자들은 Push-off 실험을 실시하여 슬래브와 보조기층간의 마찰특성을 파악하려고 노력해 왔다. 최근에는 마찰특성에 의한 콘크리트 포장의 거동을 유한요소법으로 해석하려는 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 국내 콘크리트 포장에 주로 사용되는 린콘크리트, 쇄석, 아스팔트 보조기층에 대하여 실시된 마찰실험 결과를 바탕으로 슬래브와 보조기층 간 마찰특성을 조사하였다. 비선형의 마찰저항과 변위의 관계를 이중선형화하는 에너지 방법이 제시되었다. 마찰실험을 3차원 유한요소 프로그램 ABAQUS로 모형화하였으며 해석결과를 실험결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 비선형과 이중선형 마찰저항-변위 관계를 각각 입력값으로 사용하여 얻은 해석결과를 비교하여 에너지 방법으로 개발된 이중선형 모형의 타당성을 검증하였다. 일반적인 국내 콘크리트 포장을 ABAQUS와 EverFE로 모형화하고 해석결과를 비교하여 이중선형 모형의 적용성을 평가하였다.

현재, 포장시스템의 노상과 보조기층의 다짐관리는 들밀도 시험을 이용한 상대 다짐도와 평판재하시험이 널리 쓰이고 있다. 하지만, 이 두 시험법은 노상과 보조기층의 다짐관리를 평가하기엔 시간과 비용이 많이 소요되며 실측 값을 얻기에도 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 노상과 보조기층 시공 현장에서 다짐관리를 보다 빠르고, 적은 비용으로 측정 할 수 있는 소형충격재하시험들의 비교분석을 실시한 후, LFWD시험을 다짐평가장비로 제안하였다. 또한, 노상과 보조기층의 실내시험 및 현장 시험을 통하여 국내 도로 하부구조 재료 특성에 따른 ELFWD와 상대 다짐도, K30, 설계 MR 값과의 상관관계를 제안하였다.

보조기층 재료의 변형특성은 역학적 포장설계에 있어서 대단히 중요한 입력변수이다 국내에서 사용되는 보조기층 재료는 대부분 입상의 자갈질 흙으로서, 실제 시공현장에서 7종의 시료를 채취하였다. 보조기층 재료의 변형특성 평가를 위하여 공진주/비틂전단시험 삼축압축시험,자유단공진주시험을수행하여 탄성계수에 대한 여러 영향요소를 검토하였다. 보조기층 재료의 탄성계수에 대한 하중주파수 및 하중반복횟수의 영향은 매우 작은 것으로 평가되었으며 공학적 관점에서 무시가능 할 것으로 생각된다 보조기층 재료의 탄성계수는 구속응력과 변형률 크기에 대단히 큰 영향을 받는 것으로 나타났고, 대표적인 정규화탄성계수 감소곡선과 구성모델을 제안하였다.

본 연구는 도로를 설계, 건설, 유지관리하는 도로기술자들이 실제 도로의 건설과 유지관리가 이루어지고 있는 현장에서, 도로를 구성하고 있는 기층 보조기층 선택층. 노상, 노체 등의 현장강도성분을 PDCP(Pavement Dynamic Cone Penetrometer)라는 조작이 용이하고 실험결과 해석이 간단하면서 신뢰성 있는 기구를 사용하여 현장에서의 측정이 가능하도록 하고자 수행이 되었다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 먼저 현장에서 조립 및 이동이 용이하도록 포장관입시험기(PDCP)를 제작하였으며, 동일한 시료에 CBR시험 및 PDCP 관입시험을 시행하기 위하여 기존의 직경 15cm CBR 몰드를 여러개 연결하여 높이를 키운 특수 CBR 몰드도 동시에 제작하였다. 실험실에서 다양한 시료에 대하여 다짐시험을 실시하여 최적함수비 및 최대 건조밀도를 구한 후, 각각 B다짐 및 D다짐으로 다져 PDCP 관입시험 및 CBR 시험을 실시하였다. 이와 같은 시험 결과 스무 개의 CBR 값과 관입지수와의 상관관계식을 구할 수 있었다. 또한 해석적 인 방법으로 PDCP 시험의 결과치인 관입지수로부터 탄성계수를 산정하는 방법을 소개하였다. 현단계에서는 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식이 제시되어 있지 않아 정확한 탄성계수값을 구하는 데에는 어려움이 있지만, 추후 보다 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식을 얻는 노력 이 시행된다면 보다 정확한 탄성계수값 및 회복탄성계수($M_R$)값도 구할 수 있을 것으로 기대된다.