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Ⅰ. 개 요

1. 아스팔트 포장

: 골재와 아스팔트를 결합하여 만든 포장으로,

교통하중을 표층→기층→보조기층→노상으로 확산분포시켜 하중을 절감하는 형식

2. 콘크리트 포장

: 포틀랜드 시멘트를 주재료로하여,

콘크리트 슬라브 자체가 교통축하중을 휨저항으로 지지하는 포장공법

3. 일반적으로 아스팔트포장과 콘크리트포장의 차이점은

가. 포장구조상 차이.

나. 설계원칙상 차이.

다. 일반적인 차이( 시공성, 공용성, 내구성 등)가 있다.

Ⅱ. 포장구조상 차이점

1. 포장구조

2. 하중전달

가. 아스팔트포장

: 교통하중을 표층→기층→보조기층→노상으로 확산분포시켜 하중을 절감하는 형식

나. 콘크리트 포장

: 교통하중을 콘크리트 슬래브가 직접 지지하는 형식

3. 층별 역활

Ⅲ. 설계원칙상 차이점

Ⅳ. 일반적인 차이점

Ⅴ. 결 론

1. 현재까지 국내 포장설계는 AASHTO설계법 및 일본포장설계법을 준용함에 따라, 우리나라 실정에 맞지않는 설계인자의 차이로 설계결과에 대한 신뢰성이 떨어져 있는 실정

2. 이에 따라, 우리나라의 포장 설계법은 합리적이고 경험적인 AASHTO 설계법 적용을 기준으로 하고, 우리나라 실정에 맞는 설계 입력변수들의 적용방안 마련이 바람직하다.

3. 또한 아스팔트포장, 콘크리트포장은 각각 고유의 장단점을 지니고 있으므로, 어떤포장이 유리하다고는 판단할 수 없으며, 포장공법 선정시 위에서 언급한 사항들을 종합적으로 고려하여 선정하여야 한다.

4. 본 수검자가 고속도로 설계 및 시공 감독 경험에 따르면, 우리나라 포장공법 선정시 다음과 같은 문제점 개선이 필요하다고 사려됨.

- 우리나라의 경우 지형, 환경 등을 고려해 볼때, 콘크리트포장의 대대적인 시행은 다소 문제가 있음.

- 콘크리트포장의 경제성은 공용년수에 달려있으므로 설계시 공용성 향상과 내구성 증진에 대한 연구가 필요하며,

포장의 경과년수에 따른 지속적인 추가조사로 최적공법에 대한 적용방안 마련 필요

- 아스팔트포장이 외국에서는 유리하나, 부존자원상 콘크리트포장을 사용해야 하는 우리나라 현실을 고려할 때,

장기적인 유지관리로 주행성, 평탄성, 쾌적성 유지가 관건이다.

1. 지역계수(Regional Factor : Rf)

지역계수는 포장이 설치되는 지역의 기후조건을 반영하기 위한 척도로서, 이것은 노상토의 온도와 함수량의 연간 변화를 고려하는 가중 평균값으로 0～5 사이의 계수로 정의

2. 지역 계수값

1) 지역계수값

대표적 상태를 나타내는 계수를 월 단위 기준으로 연간 가중 평균하여 산정

① 노상토가 13cm 깊이 이상 동결되는 경우 : 0.2～1.0

② 노상토가 건조한 상태를 유지하는 경우(여름, 겨울) : 0.3～1.5

③ 노상토가 젖은 상태를 유지하는 경우(봄철 융해기) : 4.0～5.0

2) 실무적용 지역계수 기준값

① 대전이남지역 : 1.5

② 서울북부지역 및 기타 표고 500m이상 지역 : 2.5

③ 기타지역 : 2.0

3. AASHTO 포장 설계방법

∙AASHTO 도로시험에서 정립된 서비스 능력 - 공용성 개념을 토대로 개발된 기본 공용방정식을 적용하여 아스팔트포장구조를 설계하는 방법

1) 아스팔트포장구조설계 기본설계식

2) 도표(nomograph)을 이용하는 방법

*한국형 포장설계법으로 지역계수에 대한 문제는 도로기술사에 나올 가능성은 적으나 참고적으로 알고 계시다가 유사한

문제에 한두줄 언급하면 점수 높이는데 효과가 있을겁니다.

한국형포장설계법과 비교하시기 바랍니다.

Ⅰ. 개 요

1. 강성포장은 콘크리트를 이용 강성판으로 만드는 포장방법으로 콘크리트 슬래브가 교통하중을 휨저항으로 지지하는 구조형태이며

2. 무근 콘크리트 포장(J.C.P), 철근 콘크리트 포장(J.R.C.P), 연속 철근 콘크리트 포장(C.R.C.P)로 구분된다.

3. 본문에서는 설계방법의 분류 및 특징, 국내 설계방법의 대표적인 AASHTO 설계법을 중심으로 기술하고자 한다.

Ⅱ. 설계방법의 분류 및 특징

1. '86 AASHTO 설계법

가. 개 요

AASHTO 도로시험에서 정립된 서비스 능력-공용성 개념을 토대로 얻어진 모델식을 이용하는 설계법

나. 입력변수

1) 교통조건 : 8.2ton 환산교통량 누가통과횟수

2) 노상조건 : 유효 노상반력계수 K75

3) 콘크리트 특성 : 콘크리트 허용응력 = 콘크리트파괴계수/안전율

4) 하중전달계수 : 노면, 골재의 맞물림, 하중전달장치 고려

5) 배수계수

<'72 AASHTO 와의 차이점>

1. 신뢰도 개념 도입

2. 배수조건 고려

3. 노상지지력 계수를 동탄성계수(MR)로 대체

4. 환경조건 : 수분과 온도사항 포함

5. 노상지지력 손실 여부 고려

다. 포장두께 산정과정

: Nomograph에 의해 Slab 두께를 결정하고, 줄눈 및 철근보강 실시.

라. 특 징

1) 설계변수의 정량화

2) 개량적 수치를 설명

3) 노상반력계수, 하중전달계수, 배수계수를 우리나라 실정에 맞게 선정

2. PCA 설계법

가. 개 요

: 교통하중재하에 따른 유발응력과 처짐을 제한하는 피로기준에

Miner법칙을 적용하는 역학적 해석 개념의 설계법

나. 입력변수

1) 교통조건 : 단,복축하중 동시 고려

2) 노상조건 : 노상의 지지력 계수 K95

3) 콘크리트 특성 : σk의 110%를 취함(하중증가 고려)

4) 하중안전율 : 평균축하중에 20% 충격 가산

5) 등가 응력, 응력비

다. 포장두께 산정

: Slab 두께를 가정해 가면서 모든 축하중의 합계 백분율이 100보다 작을 때,

가정된 Slab두께를 설계두께로 결정

라. 특 징 : 국내에서는 거의 사용치 않음

3. 일본 콘크리트 포장요강 설계법

가. 개 요

: PCA 설계기준 하중재하응력과 온도유발응력에 대한 피로기준에

Miner법칙을 적용하여 일본에서 시험포장의 공용자료를 토대로 설계목표치 제시

나. 입력변수

1) 교통조건

L교통(100대 미만), A교통(100～250대), B교통(250～1,000대),

C교통(1,000～3,000대), D교통(3,000대 이상)

2) 노상조건 : 보조기층의 지지력 계수가 20kg/cm2이 되도록 한다.

다. 포장두께 산정

1) 보조기층 두께 : (보조기층 지지력계수/ 노상 지지력계수)비를 토대로 두께결정

2) Slab 두께 : 교통량에 따라 콘크리트 휨강도 45kg/cm2로 한다.

라. 특 징 : 이론적 고찰에 이르지 못함.

4. 비교 평가

가. 교통량이 많을 경우 : AASHTO 〉 PCA 〉 일본

나. 교통량이 적을 경우 : PCA 〉일본 〉 AASHTO

Ⅲ. 결 론

1. 현재까지 국내 포장설계는 AASHTO설계법 및 일본포장설계법을 준용함에 따라,

우리나라 실정에 맞지않는 설계인자의 차이로 설계결과에 대한 신뢰성이 떨어져 있는 실정

2. 이에 따라, 우리나라의 포장 설계법은

합리적이고 경험적인 AASHTO 설계법 적용을 기준으로 하고,

우리나라 실정에 맞는 설계 입력변수들의 적용방안 마련이 바람직하다.

3. 이를 합리적으로 적용하기 위하여는

가. 우리설정에 적합한 설계입력변수값을 마련을 위한 산․학․연 합동연구 필요.

나. 도로 주행시험을 통한 한국형 포장설계 기준 정립 필요

다. 지형, 토질, 환경, 기후, 교통조건 등을 고려한 지역표준값 산정 필요

4. 본 수검자가 고속도로 설계시공 감독 경험에 따르면 다음과 같은 문제점 개선이 필요하다고 사려됨.

1) 확장 설계시

- 단순확장에 따른 기존포장과 신설포장과의 접속시 기존포장의 측대폭 절단을 최소화(50cm →25cm)할 수 있는 방안마련 필요

2) 신설 설계시

- 근래 대대적인 콘크리트포장 적용은 바람직하지 않으며, 시공성, 경제성, 지역특성등을 종합적으로 고려한 포장공법 선택이 필요.

이 문제는 출제는 직접적으로 안나오지만 한국형포장설계법과 비교하여 기술하시면 됩니다. 

Ⅰ. 개 요

1. AASHTO 포장설계방법은 가요성포장과 강성포장으로 구분하여 ‘72잠정지침 및

‘86AASHTO설계법을 적용 시행하고 있다.

2. 이 중 ‘86AASHTO 설계법은 잠정지침을 개선, 포장설계시 “신뢰도”개념과 “포장수명-단계건설”개념이 도입된 설계법으로 국내 적용시 많은 제약요소가 있는 설계법이다.

3. 따라서 본 장에서는 AASHTO설계법 중 잠정지침과 ‘86AASHTO의 기본개념 및 입력변수상의 차이점, 주요 문제점 위주로 기술하고자 한다.

Ⅱ. AASHTO설계법의 분류

Ⅲ. AASHTO설계법의 개념(가요성포장의 경우)

1. ‘72잠정지침

1) 개념

① AASHTO 도로시험을 근거로 정립

② 노상의 지지력계수, 등가단축하중 교통량 지역계수, 서비스 지수를 감안 설계포장두께 지수를 산정

③ ‘72 잠정지침으로 제시되어 국내에서 가장 많이 사용

2) 입력변수

① 노상의 지지력계수(SSV)

② 등가단축하중 교통량(ESAL)

③ 지역 계수(R)

④ 서비스지수(PSI)

2. '86 AASHTO

1) 개념

① ‘72 잠정지침을 개선하는데 필요한 사항을 수정하여 경험적으로 개발되었으며

② 포장설계시 가정 및 예상된 내용을 “신뢰도 및 표준편차 개념”과 “포장, 수명-단계건설”개념을 도입

2) 입력변수

① 설계해석기간

② 등가단축하중 교통량(ESAL)

③ 노반 동탄성계수(MR)

④ 동상, 융해에 의한 설계서비스능력 손실( PSI)

⑤ 신뢰도(R) 및 표준편차(So)

Ⅳ. 잠정지침과 ‘86AASHTO의 비교

1. 입력변수

2. 적용상의 문제점

Ⅴ. 결론

1. 국내에서 주로 사용하고 있는 포장설계방법은 AASHTO설계법중 잠정지침을 주로 사용하고 있는 실정이나, 일부 입력변수에 대한 자체기준이 미확보된 상태이며

2. ‘86AASHTO의 경우 시험장비의 미비 및 세부적용기준등의 미확정으로 아직까지 국내에서 사용하기에는 어려운 실정이다.

3. 따라서 설계법에 적용되는 입력변수를 국내여건에 맞도록 지속적인 연구 및 시험이 필요하다.