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표제지
제출문 / 조용주
[참여연구진]
목차
제1장 서론 13
1.1. 연구 배경 15
1.2. 연구 목적 16
1.3. 연구 내용 및 범위 16
1.3.1. 도로 포장 유지보수 실무 편람 개정 16
1.3.2. 시험시공구간 사후평가 17
1.3.3. 콘크리트 포장 조사기법 및 분석방법 개발 18
1.3.4. 콘크리트 포장 유지 보수 재료 평가 19
제2장 도로포장 유지보수 실무편람 개정 21
2.1. 개요 23
2.1.1. 연구 배경 23
2.1.2. 연구 목적 23
2.1.3. 연구 내용 및 범위 24
2.2. 문헌 조사 25
2.3. 기존 도로 포장 유지보수 실무 편람 분석 30
2.3.1. 기존 편람의 개요 30
2.3.2. 기존 편람의 구성 및 개정 사항 30
2.4. 개정 도로 포장 유지보수 실무 편람 구성(안) 33
제3장 시험시공구간 사후평가 37
3.1. 개요 39
3.1.1. 연구 배경 39
3.1.2. 연구 목적 40
3.1.3. 연구 내용 및 범위 41
3.1.4. 2008년도 시험시공구간 현황 41
3.2. 문헌조사 44
3.2.1. 섬유그리드 공법 44
3.2.2. 반강성포장 공법 46
3.2.3. 개질 콘크리트 포장 공법 47
3.3. 시험시공구간 조사 장비 50
3.3.1. 개요 50
3.3.2. 노면 상태 조사 장비 50
3.4. 섬유그리드 공법 52
3.4.1. 개요 및 적용범위 52
3.4.2. 조사 장비를 이용한 추적조사 53
3.4.3. 현장 조사 및 시험 53
3.4.4. 구조해석 62
3.5. 반강성포장 공법 67
3.5.1. 개요 및 적용 범위 67
3.5.2. 조사 장비를 이용한 추적조사 68
3.5.3. 현장 조사 및 시험 68
3.5.4. 구조해석 74
3.6. Saw & Sealing 공법 83
3.6.1. 개요 및 적용범위 83
3.6.2. 조사 장비를 이용한 추적조사 83
3.6.3. 현장 조사 및 시험 84
3.7. 폴리머 슬러리실 공법 88
3.7.1. 개요 및 적용범위 88
3.7.2. 조사 장비를 이용한 추적 조사 88
3.7.3. 현장 조사 및 시험 89
3.8. 개질 콘크리트 포장 공법 91
3.8.1. 개요 및 적용범위 91
3.8.2. 조사 장비를 이용한 추적 조사 93
3.8.3. 현장조사 및 시험 94
3.9. 배수성 포장 104
3.9.1. 개요 및 적용범위 104
3.9.2. 조사 장비를 이용한 추적 조사 105
3.9.3. 현장조사 및 시험 105
3.10. 경제성 분석 108
3.10.1. 개요 108
3.10.2. 공법별 경제성 분석 109
제4장 콘크리트 포장 조사기법 및 분석방법 개발 123
4.1. 개요 125
4.1.1. 연구 배경 및 목적 125
4.1.2. 연구 내용 125
4.2. 콘크리트 포장 조사 및 분석 프로그램 소개 및 구성 126
4.2.1. Pavement Analyzer 127
4.2.2. 국도 콘크리트 분석 프로그램 131
제5장 콘크리트 포장 조사기법 및 분석방법 개발 135
5.1. 개요 137
5.1.1. 연구 배경 및 목적 137
5.1.2. 연구 내용 및 범위 137
5.2. 일반국도 콘크리트 유지보수구간 조사 138
5.2.1. VES-LMC 콘크리트 138
5.2.2. SR 콘크리트 142
5.2.3. 유지보수 재료의 장기 내구성 시험 계획 147
5.2.4. 초기 및 장기 모니터링 계획 148
제6장 일반국도 포장평가지수(NHPCI) 검증 149
6.1. 개요 151
6.2. NHPCI를 이용한 보수 여부 선정 151
6.3. 일반국도 국도관리청별 유지보수 상황 154
6.3.1. 2008년 전국 일반국도 포장 노면상태 조사 154
6.3.2. 2008년 상세조사구간의 NHPCI 분석 155
6.4. 결론 160
제7장 결론 161
7.1. 도로 포장 유지보수 실무 편람 개정 163
7.2. 시험시공구간 사후평가 163
7.3. 콘크리트 포장 조사기법 및 분석방법 개발 164
7.4. 콘크리트 포장 유지 보수 재료 평가 164
7.5. 일반국도 포장 평가 지수(NHPCI) 검증 165
제8장 참고문헌 167
부록 173
부록 A : 국도콘크리트 포장분석 프로그램 설명서 173
부록 B : 경제성 분석 방법 205
〈표 2-1〉 캘리포니아 주의 유지보수매뉴얼 구성 25
〈표 2-2〉 워싱턴 주의 유지보수매뉴얼 구성 27
〈표 2-3〉 네브라스카 주의 유지보수매뉴얼 구성 27
〈표 2-4〉 FHWA의 포장파손유형매뉴얼 구성 29
〈표 2-5〉 기존 도로 포장 유지 보수 실무 편람 목차 30
〈표 2-6〉 개정 도로 포장 유지 보수 실무 편람 목차(안) 34
〈표 2-7〉 파손 분류를 위한 형식(예) 36
〈표 3-1〉 2008년 시험시공 대상공법 및 구간 현황 42
〈표 3-2〉 섬유그리그 구간 시험시공 추적조사 결과 53
〈표 3-3〉 아스팔트 포장과 섬유그리드 아스팔트 포장의 예측 공용수명 65
〈표 3-4〉 반강성포장 구간 시험시공 추적조사 결과 68
〈표 3-5〉 구조해석에 사용된 포장 각 층의 물성 75
〈표 3-6〉 기층하부에서의 온도별 수평방향 변형률 76
〈표 3-7〉 각 층 중간 깊이에서의 온도별 연직방향 변형률 80
〈표 3-8〉 아스팔트 포장과 반강성포장의 예측 공용수명 비교 83
〈표 3-9〉 Saw and Sealing 구간 추적조사 결과 84
〈표 3-10〉 폴리머 슬러리실 시험시공 추적조사 결과 88
〈표 3-11〉 폴리머 슬러리실 BPN 측정결과 89
〈표 3-12〉 개질 콘크리트 포장 구간 시험시공 추적조사 결과 93
〈표 3-13〉 콘크리트 보수구간 BPN 측정결과 98
〈표 3-14〉 할렬인장강도 시험 104
〈표 3-15〉 배수성 포장 구간 시험시공 추적조사 결과 105
〈표 3-16〉 현장 투수 시험 측정 결과 106
〈표 3-17〉 생애주기를 고려한 비용 구성 109
〈표 3-18〉 대안 별 보수공법 및 보수시기 110
〈표 3-19〉 유지보수 공법별 가격(km/lane) 114
〈표 3-20〉 공법별 초기투자 비용 115
〈표 3-21〉 공용년, 교통량 및 보수공법에 따른 사용자 비용 산출 결과 115
〈표 3-22〉 소비자 물가상승율 및 은행 시중금리(1996-2005)(한국은행 경제 통계 시스템) 118
〈표 3-23〉 할인율을 고려한 순현재가치 산정 과정 119
〈표 4-1〉 국도 콘크리트 포장 분석프로그램의 주요기능 132
〈표 4-2〉 국도 콘크리트 포장 분석 프로그램의 부가 기능 133
〈표 5-1〉 콘크리트 유지보수 재료 평가 조사 구간 138
〈표 5-2〉 전하량에 따른 염소이온침투성(KS F 2711) 147
〈표 6-1〉 상세조사구간의 국도관리청별 노면상태 조사 결과 155
〈표 6-2〉 국도관리청별 보수연장 및 보수비용(2008년) 156
〈그림 3-1〉 도로 포장의 인식 변화 40
〈그림 3-2〉 2008 시험시공 위치 및 공법 43
〈그림 3-3〉 자동조사장비(PES) 50
〈그림 3-4〉 포장 진단기(FWD) 51
〈그림 3-5〉 미끄럼 저항 측정기(PFT) 51
〈그림 3-6〉 섬유그리드 시공 전경 52
〈그림 3-7〉 전주 국도 섬유그리드 구간과 비교 구간 54
〈그림 3-8〉 예산 국도 섬유그리드 구간과 비교 구간 54
〈그림 3-9〉 의정부 국도 섬유그리드 구간과 종방향균열 55
〈그림 3-10〉 의정부 국도 섬유그리드 균열구간 코어 57
〈그림 3-11〉 전단부착강도 시험 전경 58
〈그림 3-12〉 시험 전후의 공시체 및 절단된 그리드 부착면 59
〈그림 3-13〉 1차 시험시공구간 부착전단강도 시험결과(예산) 60
〈그림 3-14〉 2차 시험시공구간 부착전단강도 시험결과(의정부) 60
〈그림 3-15〉 2차 시험시공구간 부착전단강도 시험결과(전주) 61
〈그림 3-16〉 아스팔트 체가름 시험 결과 62
〈그림 3-17〉 섬유그리드 구조 해석 모델 63
〈그림 3-18〉 포장 두께 및 물성 63
〈그림 3-19〉 섬유그리드와 아스팔트포장의 변형률 64
〈그림 3-20〉 수평방향 응력 해석 결과 65
〈그림 3-21〉 섬유그리드와 아스팔트의 예측 공용성 66
〈그림 3-22〉 반강성포장 개요 67
〈그림 3-23〉 반강성포장 시험시공 구간의 표층 현황 69
〈그림 3-24〉 BPT 시험 전경 69
〈그림 3-25〉 표층 두께 및 온도계측기 매설 깊이를 나타낸 측면도 70
〈그림 3-26〉 I-button 매설 전경 70
〈그림 3-27〉 표층온도 및 대기온도 변화 측정 결과 71
〈그림 3-28〉 온도 및 중량 변화 측정용 시편 72
〈그림 3-29〉 반강성층과 아스팔트층 간의 온도차이 (오후 2시 기준) 73
〈그림 3-30〉 반강성시편과 아스팔트시편의 온도 및 무게 변화 73
〈그림 3-31〉 반강성포장 유한요소해석 모형 74
〈그림 3-32〉 포장 층의 두께 75
〈그림 3-33〉 포장깊이에 따른 수평방향 응력과 변형률 77
〈그림 3-34〉 포장깊이에 따른 연직방향 응력과 변형률 79
〈그림 3-35〉 ABAQUS와 BISAR에 의한 수평방향 응력과 변형률(40℃) 81
〈그림 3-36〉 반강성포장의 피로균열 저항성 82
〈그림 3-37〉 의정부 Saw and Sealing 구간 개략도 83
〈그림 3-38〉 의정부 국도 Saw and Sealing 구간과 비교구간 85
〈그림 3-39〉 Saw and Sealing 구간과 비교구간 노면 상태 86
〈그림 3-40〉 온도 계측기 매설도 단면도 87
〈그림 3-41〉 온도계측기 매설 87
〈그림 3-42〉 Saw and Sealing 구간 포장온도 측정 결과(10일간) 87
〈그림 3-43〉 폴리머 슬러리실 시험포장 구간 90
〈그림 3-44〉 개질 콘크리트 포장 시험 구간 91
〈그림 3-45〉 TBCO 시공 예 93
〈그림 3-46〉 시공 단면 및 종방향 철근량 93
〈그림 3-47〉 VES-LMC 시험 포장 구간 94
〈그림 3-48〉 UFFA 시험 시공 구간 노면 상태 95
〈그림 3-49〉 TBCO 구간의 노면 상태 96
〈그림 3-50〉 개질 콘크리트 포장 현장 조사 97
〈그림 3-51〉 연마제와 측정 시편 99
〈그림 3-52〉 화상분석 시험 전경 99
〈그림 3-53〉 화상분석 실험 절차 100
〈그림 3-54〉 시편 종류에 따른 간격 계수 101
〈그림 3-55〉 공극 직경에 따른 공극수 분포 시험결과 101
〈그림 3-56〉 공극 직경에 따른 공기량 분포 실험결과 102
〈그림 3-57〉 콘크리트 포장구간 코어 채취현장 103
〈그림 3-58〉 할렬인장강도 실험 전경 103
〈그림 3-59〉 배수성포장의 개념 104
〈그림 3-60〉 배수성포장 노면 상태 106
〈그림 3-61〉 현장 투수 시험 전경 107
〈그림 3-62〉 FHWA에서 제안하는 LCCA 분석절차 108
〈그림 3-63〉 아스팔트 덧씌우기 포장 공용성 곡선 111
〈그림 3-64〉 섬유그리드 포장 공용성 곡선 112
〈그림 3-65〉 반강성포장 공용성 곡선 113
〈그림 3-66〉 교통량에 따른 공법별 경제성 분석 결과 비교 120
〈그림 4-1〉 콘크리트포장 조사기법 개발 수행 흐름도 126
〈그림 4-2〉 Pavement Analyzer 인터페이스 127
〈그림 4-3〉 Pavement Analyzer 프로그램 초기화 128
〈그림 4-4〉 작업환경 설정 129
〈그림 4-5〉 분석 이미지 로딩 129
〈그림 4-6〉 포장 결함 표시 작업 130
〈그림 4-7〉 분석 파일 저장 결과 130
〈그림 4-8〉 분석결과 보고서 131
〈그림 4-9〉 국도 콘크리트포장 분석 프로그램 인터페이스 화면 132
〈그림 4-10〉 보수 물량 산출 절차 133
〈그림 5-1〉 기존 콘크리트 포장의 노면상태 138
〈그림 5-2〉 콘크리트 시편 제작 및 온도측정 센서 140
〈그림 5-3〉 슬럼프 및 공기량 측정 141
〈그림 5-4〉 현장 압축강도 시험 142
〈그림 5-5〉 VES-LMC 현장 압축강도 시험 142
〈그림 5-6〉 기존 콘크리트 포장의 노면상태 143
〈그림 5-7〉 몰드 제작 및 온도 측정 145
〈그림 5-8〉 슬럼프 및 공기량 측정 146
〈그림 5-9〉 탄성파시험 및 현장 압축강도 시험 146
〈그림 5-10〉 압축강도 시험 결과 (SR 콘크리트) 147
〈그림 5-11〉 균열맵 기록 작성 예 148
〈그림 6-1〉 최종보수공법결정 흐름도 152
〈그림 6-2〉 덧씌우기 이상의 공법이 필요한 NHPCI 기준 153
〈그림 6-3〉 덧씌우기, 절삭덧씌우기의 NHPCI 154
〈그림 6-4〉 국도관리청별 노면상태 및 NHPCI 155
〈그림 6-5〉 국도관리청별 관리연장과 보수연장 비율 156
〈그림 6-6〉 서울청의 상세조사구간 NHPCI 157
〈그림 6-7〉 원주청의 상세조사구간 NHPCI 158
〈그림 6-8〉 대전청의 상세조사구간 NHPCI 158
〈그림 6-9〉 익산청의 상세조사구간 NHPCI 159
〈그림 6-10〉 부산청의 상세조사구간 NHPCI 159
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