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Executive Summary

목차

제1장 서론 15

1. 연구 필요성 및 목표 15

2. 3개년도 연구사업의 내용 및 수행방법 16

3. 활용방안 및 파급효과 17

제2장 연구동향 18

1. 각국의 동결심도 설계방법 18

1.1. 스위스 18

1.2. 프랑스 21

1.3. 독일 24

1.4. 노르웨이 26

1.5. 일본 28

1.6. 미공병단 한냉지방 포장설계 방법 29

2. 국내의 연구동향 및 적용현황 33

3. 도로포장 동상방지 기술적용 현황 35

3.1. 토목섬유를 이용한 동상방지 기술 35

3.2. 폐기물을 이용한 동상방지 기술 35

제3장 전국 국도상의 동결심도 조사 및 분석 38

1. 개요 38

2. 전국 동결심도 조사 39

2.1. 지반의 동결심도 측정방법 39

2.2. Methylene Blue 동결심도계 40

2.3. 설치방법 41

2.4. 설치 및 유지관리 현황 43

3. 동결심도 분석 44

3.1. 2006년도 동결심도 측정결과 44

3.2. 동결심도 분포도 47

4. 동결심도와 동결지수와의 상관관계 49

4.1. 분석방법 49

4.2. 전국 동결심도-동결지수와의 상관성 50

4.3. 지역별 동결심도-동결지수와의 상관성 51

4.4. 이론최대동결심도를 이용한 산정도표 산정 58

4.5. 포장조건에 따른 동결심도-동결지수 상관성 60

4.6. 음양조건에 따른 동결심도-동결지수 상관성 63

4.7. 결과정리 66

5. 기존식과의 비교 68

5.1. 기존의 동결심도 산정방법 68

5.2. 기존식과의 비교분석 76

6. 소결 78

제4장 폐타이어를 이용한 도로포장 동상방지재 개발을 위한 기초실험 80

1. 개요 80

2. 기본특성 81

2.1. 폐타이어 81

2.2. 흙시료 82

3. 폐타이어 조각의 공학적 특성 83

3.1. 환경유해성 검토 83

3.2. 다짐 및 열적 특성 84

3.3. 폐타이어 혼합토의 동상력 평가 85

4. 모형도로실험 89

4.1. 실험방법 89

4.2. 실험결과 92

5. 소결 94

제5장 함수비 변화에 따른 모형도로의 동결심도 95

1. 실험방법 95

2. 실험결과 96

3. 소결 99

제6장 결론 100

참고문헌 103

부록 - 2006년도 동결심도 측정대장 105

서지자료

BIBLIOGRAPHIC DATA

판권기

표목차

표 2.1. 동결계수 f(Freezing factor) 결정(스위스) 20

표 2.2. 프랑스 동상설계에서 도로하부의 노상재료 계수(Z) 23

표 2.3. 독일에서의 동상민감도에 따른 포장두께 결정 25

표 2.4. 현장조건에 따른 동상방지층의 두께 25

표 2.5. 현장에서의 동결지수와 평균온도 26

표 2.6. 노르웨이에서의 동결지수 결정 예 27

표 2.7. 동상방지층의 두께결정 27

표 2.8. 동상성 판정을 위한 흙의 분류 29

표 2.9. 포장두께 산정방법 32

표 3.1. 지반의 동결깊이 측정장치 39

표 3.2. Methylene Blue 동결심도계 설치 현황 43

표 3.3. 2006년도 Methylene Blue 동결심도계의 관리 현황 43

표 3.4. 2006년 동결심도 측정결과(2005.12 ~ 2006.3) 44

표 3.5. 지역별 최대동결심도(1991~2006) 59

표 3.6. 콘크리트포장 매설지점에 대한 기본정보 60

표 3.7. 비교대상 아스팔트포장 매설지점에 대한 기본정보 61

표 3.8. 대상지점 동결심도 측정 및 동결지수 산정결과 61

표 3.9. 재료별 열전도율 62

표 3.10. 아스팔트 포장도로와 비포장지대의 동결심도 비교표 62

표 3.11. 각 조건별 동결심도-동결지수 상관관계 정리 66

표 3.12. 일반재료의 열전도율과 체적열용량 71

표 3.13. 포장재료의 열적정수 72

표 3.14. 데라다식 정수값 74

표 4.1. 폐타이어 조각의 기본특성 81

표 4.2. 경량골재의 비중별 적용가능 분야(안) 82

표 4.3. 흙시료의 물리적 성질 82

표 4.4. 폐타이어 조각의 용출실험 결과 : 폐기물공정시험법 83

표 4.5. 다짐시험 결과 84

표 4.6. 열전도율 측정결과 85

표 5.1. 함수비 변화에 따른 현장 모형도로의 동결심도 측정결과 96

표 5.2. 함수비별 동결지수-동결심도 상관관계 98

그림목차

그림 2.1. 스위스의 도로설계 절차 19

그림 2.2. 스위스의 동상설계 범위 20

그림 2.3. 스위스에서의 도로포장 동상설계 예 21

그림 2.4. 프랑스에서 동상설계에 이용되는 요소 및 변수 22

그림 2.5. 프랑스 동상설계에서 포장의 단면형태 23

그림 2.6. 비동결성기층의 포장두께 결정 31

그림 2.7. 감소노상강도법에 의한 포장두께 결정도표 32

그림 2.8. 토목섬유를 이용한 동상 방지막 기본개념 35

그림 2.9. 동상방지층의 종류 및 재료에 따른 포설 두께 36

그림 2.10. 폐유리 골재의 첨가에 따른 동상률 감소효과 37

그림 3.1. Methylene Blue 동결심도계의 구성 40

그림 3.2. Methylene Blue 동결심도계 설치 및 측정 41

그림 3.3. Methylene Blue 동결심도계 설치 과정 42

그림 3.4. 동결심도 분포도 47

그림 3.5. 전국 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 50

그림 3.6. 전국 동결심도-동결지수 상관관계 곡선(다항식 형태) 51

그림 3.7. 경기지역 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 51

그림 3.8. 경기중북부지역 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 52

그림 3.9. 경기남부지역 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 52

그림 3.10. 서울 도심부 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 53

그림 3.11. 강원도지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 54

그림 3.12. 충청북도지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 55

그림 3.13. 충청남도지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 55

그림 3.14. 경상북도지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 56

그림 3.15. 전라북도지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 57

그림 3.16. 남부지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 57

그림 3.17. 제주지역의 동결심도-동결지수 상관관계 곡선 58

그림 3.18. 이론최대동결심도 그래프 결과 60

그림 3.19. 콘크리트와 아스팔트 포장도로의 상관성 비교 61

그림 3.20. 아스팔트 포장도로와 비포장지대의 동결심도 비교도표 63

그림 3.21. 음양조건에 따른 동결심도-동결지수 상관성 곡선 64

그림 3.22. 수정계수 λ 71

그림 3.23. 동결 관입 깊이와 설계 동결지수 상관 도표(동결지수 800˚F 이하) 73

그림 3.24. 한냉지 도로의 층구성과 이론최대 동결깊이 74

그림 3.25. 이론최대동결심도 곡선 75

그림 3.26. 기존 동결심도 산정식과의 비교분석 76

그림 3.27. 우리나라와 일본의 이론최대동결심도 산정곡선 비교 77

그림 4.1. 실험에 사용한 폐타이어 조각 81

그림 4.2. 흙시료의 입도분포곡선 82

그림 4.3. 폐타이어 조각 혼합토의 다짐곡선 84

그림 4.4. 동상력 측정장치 87

그림 4.5. 동상력시험 결과 88

그림 4.6. 대형 냉동챔버 89

그림 4.7. 모형토조 90

그림 4.8. 모형도로의 단면 91

그림 4.9. 모형토조 조성과정 92

그림 4.10. 모형실험 결과 93

그림 5.1. 현장 모형도로 실험 개략도(노상층 함수비 조절층) 95

그림 5.2. 함수비 조절 물유입구 96

그림 5.3. 미공병단 실험식에 의한 도표 97

그림 5.4. 함수비별 동결관입깊이와 동결지수 상관도표 98

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