비파괴시험을 통한 콘크리트포장 하부 평가기법 개발(Ⅰ)(중간) : (Development of Subsurface Evaluation Technique for Concrete Pavement by Nondestructive Testing (Ⅰ) )

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

GPR was examined to measure void size under concrete pavement at 88 expressway using monostatic-mode antenna of 400MHz which allows relatively deep penetration. Support loss site was identified by comparing resultant radar traces with sound positions. Void detection for the same position as GPR tests was also performed by FWD based on AASHTO′s techniques as Variable Load Corner Deflection Analysis and Void Size Estimation Procedures. Closed-form backcalculation for FWD tests is adopted to evaluate the subsurface properties of concrete pavement. In this study, effects of base layer, slab size and temperature gradient within concrete slab are considered to modify the backcalculated values from closed-form equations which are based on conditions of infinite dimension, one layer and no curling or warping of concrete slab. Subgrade reaction and concrete elastic modulus backcalculated from measured deflections at Seohae expressway show considerable changes with large temperature gradient of concrete slab. Based on field testing, basic modification chart was obtained to adjust these variations.

국문 초록 (Abstract)

GPR을 통한 포장의 공동탐사 원리를 도입하였고 88고속도로 지지력 손실구간에 적용하였으며 파형의 비교 · 분석을 통해 지지력 손실구간을 판단하였다. 동일 구간에 대하여 FWD를 통한 처짐시험을 수행하였고 모서리처짐 분석기법, AASHTO의 공동크기 추정절차 기법을 적용하였다. 콘크리트 슬래브의 중앙 및 모서리 처짐, 하중전달율 측정결과를 토대로 포장해석을 실시하였고 건전한 상태의 구간과 비교하여 공동의 크기를 추정하였다. 각각의 시험 및 분석결과 명확한 공동 혹은 지지력 손실구간의 존재를 확인할 수 있었으며 크기 추정에도 합리적으고 사용할 수 있는 것으로 사료되었다. 콘크리트포장에 대한 효율적이고 합리적인 평가를 위해 closed-form backcalculation을 도입하였다. 본 연구에서는 노상 위에 무한크기의 콘크리트슬래브가 있는 것으로 가정하여 유도된 위 기법에 린콘크리트 기층의 영향, 슬래브의 크기효과, 온도효과를 고려하여 합리적인 포장평가방법이 될 수 있도록 하였다. 이 가운데 온도효과로 인한 콘크리트포장의 거동변화를 확인하기 위해 서해안 고속도로에 현장조사를 실시하였다. 다우웰 바에 존재에도 불구하고 슬래브의 온도구배가 일정수준 이상인 경우 curling 및 Warping의 영향으로 포장하부의 지지력 변화가 매우 큰 것으로 나타났으며 현장데이터의 분석을 통해 온도영향을 억제하거나 보정할 수 있는 기본그래프를 얻을 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목차
• 그림목차
• 요약문
• ABSTRACT
• 제1장 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구목적 및 방법
• 1.3 연구범위
• 제2장 GPR을 통한 포장조사
• 2.1 개요
• 2.2 포장에의 적용을 위한 기본원리
• 2.3 GPR을 통한 포장상태 추정
• 2.4 GPR을 통한 공동탐사
• 제3장 처짐법을 통한 공동탐사
• 3.1 개요
• 3.2 하중변화에 따른 모서리처짐 분석 기법
• 3.3 모델시험을 통한 크기추정 기법
• 3.4 AASHTO 공동크기 추정절차 기법
• 3.5 보수물량산정에의 적용
• 제4장 콘크리트포장의 평가
• 4.1 개요
• 4.2 Closed Form Backcalculation을 통한 평가
• 4.3 기층을 고려한 포장하부 평가
• 4.4 슬래브 크기효과를 고려한 포장하부 평가
• 4.5 슬래브의 온도변화를 고려한 평가
• 제5장 현장조사
• 5.1 포장침하구간 현장조사
• 5.2 온도에 의한 지지력변화 현장조사
• 제6장 결론 및 추후연구과제
• 참고문헌
• 부록A: GPR의장비구성과 데이터처리 기법
• 부록B: FWD장비의 구성
• 부록C: ILLISLAB를 통한 포장해석 및 도식화
• 부록D: 공동규모의 추정을 위한 조정계수 도표
• 부록E: 포장공동 및 지지력에 대한 현장조사 결과
• 부록F: 노상의 지지력 및 탄성계수 추정 도표
• 부록G: 줄눈콘크리트포장의 비파괴시험 및 결과해석 지침(안)