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Ⅰ. 개 요

1. 등가단축하중(ESALF)이란,

- 도로설계시 교통하중에 의한 도로의 파손정도를 나타내는 상대적 척도로서,

- 공용기간동안 통과 예상 8.2ton 환산교통량 누가통과 횟수임.

2. 도로를 통행하는 자동차는 각기 다른 축배열 및 축하중을 가지고 있으므로,

- 이것을 설계표준 교통하중으로 환산하기 위하여

- 8.2ton 등가단축하중으로 환산하여 포장구조설계에 이용한다.

Ⅱ. ESALF의 산정과정

1. 조사지점의 선정 : 통계적 표본추출

2. 조사지점에서의 차종구분 및 차종별 표본크기 결정

3. 현장조사를 통한 자료수집

가. 조사장비 : 고정식, 이동식, 휴대식 축중기

나. 축 배 열 : 단축, 복축, 삼축

4. ESALF 산정

가. 가요성 포장 : W8.2 = f(SN, Pt)

나. 강 성 포 장 : W8.2 = f(D, Pt)

다. 임의점에서의 등가단축하중계수(ESALF)

- 임의지점의 등가단축하중계수(ESALF)는

- 임의 단축하중의 1회 통과에 따른 피해도와

- 표준 단축하중 1회 통과에 따른 피해도와의 비로 정의

Ⅲ. 설계차로 교통하중(W8.2) 산정

1. ESAL = AADT × 8.2ton ESALF

2. W8.2 = DD ×DL × W8.2t

W8.2 : 양방향 전단면 ESAL

DD : 방향별 분배계수(0.5)

DL : 차로별 분배계수 1방향 1차로 : 100 % 1방향 2차로 : 100～80 %

1방향 3차로 : 80～60 % 1방향 4차로 : 75～50 %

Ⅳ. ESALF를 이용한 포장두께 산정

1. 계획목표년도(보통 20년)의 장래 교통량(AADT) 예측

2. CBR시험을 통한 설계CBR값 결정

3. 8.2ton 등가단축하중계수(ESALF) 결정

- 차종별, 축별, 최종서비스 지수(Pt)별, 포장두께지수(SN)별, Slab두께별

4. 혼합교통량을 8.2ton 등가단축하중으로 환산

5. 차로별 분포 결정

6. 설계두께지수(SN) 결정 : 도표, 산식 이용

7. 소요SN과 설계SN값을 비교

: 소요SN〈설계SN이 되도록 설계

8. 포장두께 결정

목표년도까지 서비스수준(Pt)을 만족할 수 있도록 포장두께 결정

Ⅴ. 적용 및 연구

1. ESALF의 적용사례

가. 1973년 : IBRD사업시 최초적용

나. 1979년 : IBRD 5차사업시 O-D조사와 병행 시행

다. 1983년 : 한국도로공사에서 고속도로 12개소 조사

라. 1985년 : 국토개발연구원에서 도로사용자부담 조사

마. 1987년 : KIST에서 전국 31개 지점을 조사하여

포장별(가요성, 강성), 도로등급별(고속도로, 국도, 지방도), 차종별(8종) ESALF값 제시 → 현재 설계 적용값

Ⅵ. 개선사항(장래발전방향)

1. 도로설계시 교통하중에 의한 도로의 파손정도를 나타내는 ESALF는조사자료 부족 및 시기적으로 오래된 자료의 사용으로 설계의 신뢰성이 많이 떨어지고 있는 것이 사실이다.

2. 이러한 문제점을 개선하기 위해서는 다음과 같은 개선이 요구됨

가. 현재의 건교부 교통량 조사체계와 더불어 자동차 축하중에 대한 상시조사체계를 갖출 것

나. 조사 기관별 차종구분 통일 필요

EX) 건교부 11종, IBRD보고서 5종, 한국도로공사 4종

다. 현재의 정적인 조사보다는 차량의 주행상태에서의 동적인 조사가 바람직함.

: WIN(Weight-In Motion)장치 사용

라. DD, DL 도출을 위하여 각 지역별, 도로등급별 조사를 지속적으로 실시

마. 교통량 증가, 차량 중량화, 교통구성 특성 변화에 따라 체계적으로 자동차축하중조사 필요

Ⅳ-1. 포장설계 및 시공의 개요

1. 도로포장은 아스팔트의 접착성으로 포장구조체를 만드는 가요성포장과 콘크리트를 이용하여 강성판으로 만드는 강성포장으로 분류된다.

2. 도로의 포장설계는 차도포장을 구성하는 각층의 재료, 두께를 결정하는 절차로서 공용개시후 설계기간동안 원하는 수준의 포장상태를 유지할 수 있도록 하여야 하고, 특히 우리나라의 기후조건, 교통조건에 적합한 한국형 포장설계법 개발이 필요하다.

3. 도로포장 시공은 아스콘 생산 → 운반 → 포설 → 다지기 → 마무리 전단계에 걸쳐 정밀시공이 중요하다.

4. 유지관리단계에서 도로의 주행성, 안전성, 쾌적성 확보를 위하여 포장상태를 정기적으로 평가하고 적절한 유지보수를 하여 포장의 공용성 향상과 도로수명을 연장시킬 수 있다.

Ⅳ-2. 용어 설명

[동결 깊이(심도)]

0℃ 온도선이 포장표면으로부터 포장층 아래로 관입되는 깊이

[동결 지수]

동결 기간중의 기온과 시간과의 적(積)의 누계치

[AASHO(American Association of State Highway Officials)]

미국도로교통공무원 협의회 전신

[AASHTO(American Association of State Highway and

Transportation Officials)]

미국도로교통공무원 협의회

[전략적 도로연구사업(Strategic Highway Research Program : SHRP)]

미국연방정부 차원에서 도로품질 저하를 극복하기 위해 단기간에 집중적인 연구개발을 실시하기로 계획한 사업

[Superpave(Superior Performing Asphalt Pavement)]

SHRP의 연구성과중 아스팔트에 관련된 연구성과로서 아스팔트 및 아스팔트 혼합물에 대한 재료규격, 시험방법, 혼합물의 배합설계방법, 공용성 평가방법등을 총칭한다.

[서비스 지수 PSI(Present Serviceability Index)]

AASHO 도로시험에 의해서 창안된 개념으로 포장의 서비스능력과 포장의 공용성을 나타내는 지수

[등가단축하중(ESAL)]

설계기간동안의 혼합교통량을 설계교통량으로 환산하기 위하여 8.25ton 단축하중 교통량으로 환산한 하중

[다웰바(Dowel Bar)]

콘크리트 포장 Slab의 하중전달장치로 줄눈을 가로질러 하중을 전달하기 위해 설치하며 일반적으로 원형 철근을 사용한다.

[화이트 베이스(White Base)]

아스팔트 포장의 기층으로서 사용하는 시멘트 콘크리트 슬래브

[블랙 베이스(Black Base)]

아스팔트 포장의 기층으로서 사용되는 가열 혼합식에 의한 아스팔트 안정처리기층

[교면포장]

교통하중의 반복재하 및 충격과 극심한 기상변화에 대한 직접노출, 그리고 빗물, 제설염화물 침투로 인한 교량상판의 조기열화 현상을 극소화하여 교량의 내하려 손실 방지와 통행차량의 주행성을 확보하기 위하여 내구성이 크고 내유동성의 아스팔트 포장 또는 콘크리트 포장으로 교량상판위를 덧씌우기하는 보호공법

[구스아스팔트(Guss Asphalt)]

교온 아스팔트 혼합물의 유동성을 이용, 피니셔와 인두로 포설하여 로울러 다짐을 하지 않고 마무리를 하는 아스팔트 혼합물로서 매스틱 아스팔트(Mastic Asphalt)와 동일하다.

[개립도 아스팔트콘크리트(Open Graded Asphalt Concrete)]

가열아스팔트 혼합물의 일종으로 세골재비율이 5～20%이며 미끄럼 저항용 혼합물의 대표적인 것으로 흔히 사용된다.

[밀입도 아스팔트 콘크리트]

굵은 골재, 잔골재, 필러 및 아스팔트의 가열 혼합물로서 합성입도에서 No.8 체 통과분이 35～50%의 것

[조립도 아스팔트 콘크리트]

굵은골재, 잔골재, 필로 및 아스팔트의 가열혼합물로서 합성입도의 No.8 체 통과분이 20～35%의 것

[매캐덤 공법]

한층의 마무리 두깨와 거의 같은 입경의 부순돌을 깔아서 이들이 서로 충분히 얽힐 때까지 다짐하고, 공극을 채움골재로 전충하여 마무리하는 공법

[시멘트 안정처리공법]

현지재료 또는 여기에 보충재료를 가한 것에 시멘트를 첨가하여 혼합하고 깔아서 다짐하는 공법을 말한다. 시멘트 안정처리한 것을 소일시멘트(Soil-cement)라 할 때도 있다.

[역청안정처리공법]

현지재료 또는 여기에 보충재료를 가한 것에 역청재료를 첨가하여 혼합하고 깔아서 다짐하는 공법

[입도조정공법]

좋은 입도가 되도록 몇가지 종류의 골재를 혼합하여 포설하고 다짐하는 공법

[침투식 공법]

골재와 역청재료를 교대로 살포하여 골재의 얽힘과 역청재료의 결합력을 발휘하도록 충분히 다짐하는 공법

[실코우트]

표층 또는 기층위에 역청재료를 살포하고 그 위를 부순돌이나 모래를 덮어서 만드는 표면처리

[골재의 최대치수]

중량으로 적어도 90% 이상을 통과시키는 최소치수의 체의 공칭치수로 나타낸 골재의 치수

[시공줄눈]

콘크리트 포설 작업에 있어서 작업을 일시 중지해야 할 때 설치하는 줄눈

[회복탄성계수]

노상 또는 기타 포장재료의 탄성계수의 측정값으로 AASHO T274 시헙법에 의하여 측정한다.

[설계 CBR]

균일한 포장두께로 시공할 구간을 결정하기 위하여 구간내 각 지점의 CBR로부터 결정되는 노상토의 CBR