한국산학기술학회논문지 Vol. 12, No. 2 pp. 927-935, 2011 동적콘관입시험기를이용한폐석회혼합도로노반성토체의현장지지력평가 김영석 1, 홍승서 1*, 배규진 1 1 한국건설기술연구원지반연구실 Bearing Capacity of Pavement Foundation by Waste Lime Material using the Dynamic Cone Pentrometer YoungSeok Kim 1, SeungSeo Hong 1* and GyuJin Bae 1 1 Geotechnical and Tunnelling Research Division, KICT 요약노상층의지지력을평가하는일반적인방법의하나로현장 CBR(California Bearing Ratio) 시험이널리이용되고있다. 그러나현장 CBR은시간과비용이많이소모되어포장층의강도특성을단시간에파악하기에는어려운단점이있다. 최근에는보다신속하고경제적인방법으로동적콘관입시험 (Dynamic Cone Penetrometer, DCP) 이많이이용되고있다. 본논문에서는폐석회를혼합한현장모형노상토에대하여현장 CBR 시험과 DCP 시험을수행하여현장지지력을평가하였으며, 현장 CBR 값과 DCP 지수에대한상관관계를분석하였다. 사용한폐석회는인천의화학공장에서소다회 (Na 2CO 3) 를생산하는공정에서부수적으로발생하는부산물이며, 현장시험에서는현장함수비, 현장밀도, 현장 CBR 시험, DCP 시험을수행하였다. 시험결과로부터폐석회활용도로노상층에대한 DCP지수를제안하였다. Abstract In-situ California Bearing Ratio(CBR) test has been widely used for evaluating the subgrade condition in pavements. However, because the in-situ CBR test is expensive and takes time for operation, it is difficult to figure out the in-situ characteristics of subgrade strength in detail. For faster and economical operation, the Dynamic Cone Penetrometer(DCP) has been often utilized for estimating the subgrade strength in the field. The purpose of this paper is to determine the relationship between CBR value and DCP index of the embankment constructed with mixtures of soil and waste lime. Waste lime used in this study is producted as a by-product in the manufacturing process of making Na 2CO 3 from local chemical factory in Incheon. In this field measurement, the geotechnical tests such as field water content, field density, field CBR test, and dynamic cone penetration test were conducted. Key Words : Waste lime, Subgrade, California Bearing Ratio(CBR), Dynamic Cone Penetrometer(DCP) 1. 서론 현재도로포장설계에서는노상의지지력을주로 CBR(Califonia Bearing Ratio, 이하 CBR) 값을사용하여결정하며, 시공후에는평판재하시험을많이사용하고있다. 현장의 CBR 시험이나평판재하시험의경우에는현장상태나시험조건에따라결과값에많은영향을미치며, 시험준비에도많은인력과시간및장비가소요된다. 이러한문제점을해결하기위해최근에는동적콘관입시험 (Dynamic Cone Penetrometer, 이하 DCP) 을활용하고있다. DCP 시험은도로노상의강도를평가하기위한방법으로기존의방법보다상대적으로저렴하고이동성편리해그사용이증가하고있는추세이다. 본논문에서는폐석회를혼합한노상성토체조성현 본논문은한국건설기술연구원연구과제로수행되었음. * 교신저자 : 홍승서 (sshong@kict.re.kr) 접수일 10 년 11 월 16 일수정일 10 년 12 월 13 일게재확정일 11 년 02 월 10 일 927
한국산학기술학회논문지제 12 권제 2 호, 2011 장에서노상의지지력을평가하는방법인현장 CBR 시험과 DCP 시험을통해폐석회를혼합한노상층의강도개선효과를파악하고아울러두시험결과의상관관계를분석하였다. 2. 폐석회혼합토의강도발현효과 소다회 (Na 2CO 3) 를생산하는과정에서발생하는폐석회는석회석의잔류물과석회석성분중 SiO 2, CaO, MgO 등이함유된폐액의형태로발생된다 [2,3]. 폐석회는폐기물관리법시행규칙제46조제2호에의거하여공유수면매립지의매립재와폐기물매립시설의복토재로용도지정된바있으며현재까지국내외적으로재활용하기위한몇몇의연구결과가발표된바있다. 폐석회는연약지반안정화처리재, 매립시설의차수재, 도로성토재등으로활용이가능한것으로평가되었다 [4-13,16,20,21]. 폐석회를일반토사와혼합하였을경우다음과같은양이온교환, 면모화반응, 경화반응, 포졸란반응이발생하여토성이변화한다 [15]. 와 Kinter(1965) 는수화칼슘알루미네이트의급격한형성때문이라고발표하였다 [13,15]. 2.3 경화반응폐석회의칼슘실리케이트가흙의 SiO 2, Al 2O 3, Fe 2O 3 와반응하면포틀랜드시멘트의자연적인경화반응에서나타나는것과같이매우안정한칼슘실리케이트와알루미네이트가생성된다. 이렇게생성된점착성물질은점토표면에침전되어화학반응을일으키게되며이러한원리로인해토성을개량할수있다 [5]. 2.4 포졸란반응포졸란 (Pozzolan) 반응은화산회, 화산암의풍화물로가용성규산을많이포함하고그자신은수경성은없으나물의존재로쉽게석회와화합하여경화하는성질을갖는다. 따라서일반흙에석회를추가하여반응시키므로서안정된지반을구축할수있다. 이러한반응은토립자와석회사이에서장기적으로일어나는포졸란반응으로흙의강도및내구성을증가시킨다 ( 그림 1 참조 ). 2.1 양이온교환양이온교환은흙과석회를혼합하였을때양생기간초기에발생되는반응이며, 흙의가소성 (plasticity), 작업성 (workability), 양생전의강도, 변형특성등이개선된다. 양이온교환은석회의 Ca ++ (divalent calcium ion) 와흙의 H+(univalent hydrogen), Na + (univalent sodium) 의사이에서이온교환으로발생한다. 양이온교환은균등한농도상태에서 Na + K + Ca ++ Mg ++ 의순으로증대되며, 일가이온은다가이온으로교환한다. 즉석회는흙속에풍부한 Ca ++ 를공급하여주고그로인해양이온교환이일어나는것이다. 이러한반응은흙의강도를개선하고가소성을감소시켜지반개량효과를얻을수있다. 2.2 면모화반응면모화반응은실트질흙이붕괴하려는특성을강화시켜준다. 즉, 붕괴성흙에석회를 6~9 % 혼합하면입자간의전기적반발력, 흙입자의연단에있는양의전기력으로흙입자는면모구조를갖게되어단위입자들의결합체를형성하게된다. 이에따라흙의소성지수감소, 다짐도의향상이발생하여성토시공의작업성을증진시켜준다. 면모화반응에대하여 Herzog와 Mitchell(1963) 은석회혼합으로인한간극수중의전해질의증가와점토표면에의 Ca ++ 부착으로유발되는반응이라주장하였고, Diamond [ 그림 1] 폐석회와흙입자사이의강도발현모식도 [15] 3. DCP를이용한현장지지력평가방법 3.1 CBR 값과 DCP 지수의상관관계 최근도로현장의노상강도를평가하기위하여일반적으로활용하고있는 CBR, 평판재하시험과함께 DCP가활용되고있다. DCP는 1956년남아프리카에서개발되었으며노상층의강도를평가하기위해사용하였으며주로 DCP를활용한노상층에서의 CBR 값을추정하는방법에초점을맞추었다. 기존연구결과에서 CBR 값과 DCP 지수간의경험적인상관관계연구가수행되어져왔다. 이러한연구를살펴보면 Kleyn(1975), Harison(1989), Livneh 등 (1993) 이있다 [14,17,19]. 이런연구들이 DCP 장비를이용하여도로노상층에서의 CBR 값추정하기위해이용되었다. Kleyn(1975) 는 CBR - DCP의상관관계를제시하기위하여실내에서모래, 점토및자갈에대하 928
동적콘관입시험기를이용한폐석회혼합도로노반성토체의현장지지력평가 여다양한함수비조건에따라 DCP 시험을수행하였다 [17]. 그결과 DCP 지수는토질의함수량변화에따라 CBR 결과와유사한경향을나타내는것으로판명되었다. Harison(1987) 은점토, 모래및자갈에대하여 CBR 시험과 DCP 시험을수행하여두결과의상관관계식을제안하였다 [14]. Livneh 등 (1993) 은 2곳의공항과 1곳의도로에서 DCP 시험을실시하였다 [19]. 이실험으로부터 DCP 시험결과에대한연직구속과마찰의복합적인영향을분석하였다. 그결과상재하중과마찰의복합적인영향은무시할수있음이밝혀졌다. 표 1은기존에연구된 CBR 값과 DCP 지수의상관관계를나타낸것이다. [ 표 1] 기존에연구된 DCP 지수와 CBR 값의상관관계연구자상관식연도 Kleyn 1975 Harison 1989 Livneh 등 1993 3.2 CBR과 DCP의상관관계에독립적인변수기존연구에의하면 CBR 값과 DCP 지수에는연직구속력, 토질, 입자크기, 건조밀도, 함수비와같은인자들이영향을미친다. Harison(1989) 은함수비와건조밀도는 CBR과 DCP 사이의상관관계에독립적임을실험을통해조사하였다 [14]. 시험시 150 mm 몰드를사용하여다짐한후 CBR 시험과 DCP 시험을수행하였다. 그림 2에서점토질흙에대해함수비와건조밀도의변화에따른 CBR 값과 DCP 지수를도시하였다. 그림 2(a) 는시험한토질에대한다짐곡선을나타낸것이다. 그림 2(b) 는건조밀도에따른 CBR-DCP 간의변화양상을도시한그래프이다. 그림 2(c) 는함수비변화에따른 CBR 값과 DCP 지수의변화양상을도시하였는데 Kleyn(1975) 의결과와유사하게나타났다 [17]. 그결과그림 2(d) 와같이함수비나건조밀도의변화에따른 CBR 값과 DCP 지수의상관관계를도출하였다. 이상과같이 Harison(1989) 은함수비와건조밀도는상관관계영향을미치지않는독립적인변수라결론지었다 [14]. 4. 현장성토체조성및현장시험 4.1 현장시험구간 현장시험은폐석회를이용하여 2003년도에조성된시험성토체를대상으로실시하였다. 현장성토체시공후, 약 48개월이경과한시점에서현장시험을실시하여시간에따른폐석회혼합층의지반개량효과를분석하여보았다. 시험성토시료는송도신도시조성지역의매립재인준설토, 인천지역부지내의양질의일반토사, 1년이상공기중에서적치된폐석회를사용하였으며, 그림 3과깉이 2.0 m 높이로층별매립및혼합매립을하였다. 4 m 10 m 5 m 4 m 맹암거일반토 + 폐석회준설토 + 폐석회일반토 + 폐석회일반토층별매립혼합매립혼합 3% 3% 3% 3% HDPE HDPE HDPE 23 m 집수정 4 m 18 m 5 m 18 m 5 m 18 m 5 m 18 m 4 m 95m Cell - 1 Cell - 2 Cell - 3 Cell - 4 HDPE 2 m 95m [ 그림 3] 시험시공현장평면도 일반토단독매립 200cm [ 그림 2] 무기질실트에대한함수비, 건조밀도의영향에따른 DCP-CBR 상관관계 [14] (a) 구간 1(cell-1) : 일반토단독매립 929
한국산학기술학회논문지제 12 권제 2 호, 2011 40cm 일반토 20cm 부산석회 40cm 일반토 40cm 일반토 20cm 부산석회 40cm 일반토 (b) 구간 2(cell-2) : 일반토 + 폐석회의부피비 (8:2) 층별매립 준설토 + 부산석회혼합매립 ( 부피비 8:2) 200cm (c) 구간 3(cell-3) : 준설토 + 폐석회의부피비 (8:2) 혼합매립 일반토 + 부산석회혼합매립 ( 부피비 8:2) 200cm (d) 구간 4(cell-4) : 일반토 + 폐석회의부피비 (8:2) 혼합매립 [ 그림 4] 구간별단면구성 성토지반은그림 3과같이일반토, 일반토 + 폐석회층별매립, 준설토 + 폐석회혼합매립및일반토 + 폐석회혼합매립의 4개구간으로구분하였다. 시험시공성토체의규모는폭 23.0 m, 넓이 95.0 m, 높이 2.0 m이고이를 4개의구간으로나누어각시험구간의크기는 15 15 2 m 이다. 각층의두께는노상, 노체의기준에의하여 20 c m~40 cm 이다. 각구간의단면구성은그림 4와같다. 본현장은해안을매립한지역으로상부로부터 3.5~5.9 m 심도까지는매립층이있으며, 그아래로는점토층이 4.3~9.2 m 형성되어있고, 그이하는풍화잔류토, 연암의순서로구성되어있다. 지하수위는 1.0~2.0 m 내외에 존재한다 [7]. 4.2 현장시험 본성토체구간에대하여함수비, 들밀도시험, 현장 CBR, DCP 시험을수행하였다. 구간별시험횟수는현장여건에따라함수비 1~3회, 들밀도시험 1~3회, 현장 CBR 3~5회, DCP 3~5회를 1세트로실시하여구간 ( 총 4구간 ) 별로 5세트를실시하였다. 현장시험값중적합하지못한자료들은제외시키고재시험을수행하였다. 또한각측정지점별로평균값을도출하였다. 각구간별시험횟수는표 2에정리하였다. 현장에서수행한각시험들에대한수행방법은다음과같다. 현장함수비는 TDR(Time Domain Reflectometry) 를이용하여측정하였다. TDR은검침기 (probe) 를현장지반에삽입한후, 전자파를발생시켜흙입자의유전율 ( 전기장이가해졌을때, 물질이전하를축 적할수있는정도를표현한양 ) 과공극에서의유전율의비인유전상수 (Dielectric Constant) 를측정하여현장지반의함수비 ( 체적함수비, ω v) 를도출하였다. 현장들밀도시험은대상지반의흙을파내어구멍을파낸후, 그흙과표준사를구멍속에넣어치환하는방법으로시험구멍의체적을구하고, 함수비를구하여건조밀도를구하였다. 구간 cell-1 cell-2 cell-3 cell-4 [ 표 2] 현장시험구간별실시횟수 지점 시험횟수 (set) 함수비현장들밀도 CBR DCP c-1-1 3 3 5 5 c-1-2 3 3 3 3 c-1-3 3 3 5 5 c-1-4 3 3 3 3 c-1-5 3 3 4 4 c-2-1 2 3 3 3 c-2-2 1 3 3 3 c-2-3 1 3 4 4 c-2-4 1 3 3 3 c-2-5 1 3 4 4 c-3-1 2 2 3 3 c-3-2 2 2 4 4 c-3-3 3 3 4 4 c-3-4 1 1 3 3 c-3-5 1 3 3 3 c-4-1 1 2 3 3 c-4-2 1 1 4 4 c-4-3 1 2 3 3 c-4-4 2 2 3 3 c-4-5 1 1 3 3 현장 CBR 시험은현장 CBR 시험기를설치할수있는 930
동적콘관입시험기를이용한폐석회혼합도로노반성토체의현장지지력평가 트럭에하중을싣고실험을실시하며, 시험하려는깊이까지굴착후시험위치의표면을지름 30 cm의수평한면으로다듬질한다. 평평하게다듬질할수없는곳에는건조모래를얇게깔아고르고평평한면으로다듬질한다. 관입피스톤주위에설계하중에상당하는하중판 (5 kg) 을재하한후, 관입은실내 CBR에준하여 1.0 mm/min의속도로관입하였다. 5. 시험결과및분석 5.1 현장시험결과 각구간별현장실험결과는표 3에정리하였다. 또한각시험구간에대한시험결과의평균값은그림 6에도시하였다. 시험현장의물성치를살펴보면현장에서측정한함수비는 8.2~14.5 % 의범위로일반적인자연상태의함수비를나타냈다. 또한현장밀도는 1.67~1.93 g/cm3로다짐상태는양호하였으며, 일반토단순매립이층별매립및혼합매립한구간보다다소높게나타났다. 그림 6에서현장 CBR 값을살펴보면모든구간에서도로설계편람 [1] 에서제시한포장노상층기준인 10보다높게나타나현장의다짐상태는양호한것으로나타났다. 구간에따른 CBR 값은일반토단순매립구간은 22.22 % 이며, 층별매립은 16.77 % 로다소작게나타났다. 반면폐석회혼합매립구간은단순매립구간보다준설토 + 폐석회매립구간 (30.37 %) 은 1.37배, 일반토 + 폐석회매립구간 (40.28 %) 은 1.81배로증가하였다. [ 그림 5] DCP 시험장치 45 40 35 30 함수비 (%) 밀도 (g/cm3) CBR (%) DCP (mm/blow) 30.37 40.28 25 20 15 10 5 0 22.22 16.77 15.41 13.37 13.18 11.39 11.12 8.97 8.09 6.69 1.86 1.76 1.71 1.75 일반토단순매립층별매립 ( 일반토 + 폐석회 ) 혼합매립 ( 준설토 + 폐석회 ) 혼합매립 ( 일반토 + 폐석회 ) [ 그림 6] 시험항목별현장시험결과 ( 평균값 ) [ 사진 1] DCP 시험모습본연구에서사용한 DCP 장치는그림 5와사진1의형태로직경 16 mm의강봉과해머 ( 무게 8 kg) 및콘 ( 직경 20 mm, 내각 60 ) 으로구성되어있고, 슬라이딩해머의자유낙하 ( 낙하고 575 mm) 에의해충격이가해질때, 지중에관입된깊이 (mm), 관입지수 (mm/blow)-해머 1회타격당관입깊이 -를기록하며, 장비의총무게는 12 kg이다. 지중으로관입되는아래부분강봉에는 5 mm마다눈금이새겨져있으며, 해머를제외한부분은부식방지를위하여스테인레스스틸로제작되었다. 동적콘관입시험의 DCP 지수를살펴보면일반토단순매립구간은 11.39 mm/blow, 층별매립구간은 15.41 mm/blow, 준설토 + 폐석회매립구간은 8.09 mm/blow, 일반토 + 폐석회매립구간은 6.69 mm/blow로현장 CBR 값과유사한강도효과를보였다. 폐석회와흙입자사이에서발생하는강도발현효과 (2장참조 ) 로폐석회와혼합한매립구간에서는일반토단순매립구간보다지지력은증가하였으나, 폐석회와일반토를층별로매립한구간은다소작게나타났다. 이는현장시공시층별매립으로인해폐석회흙과의혼합이낮아지는효과로충분한강도발현이발생되지않는것으로판단된다. 931
한국산학기술학회논문지제 12 권제 2 호, 2011 구간지점시험항목 cell-1 cell-2 c-1-1 c-1-2 c-1-3 c-1-4 c-1-5 c-2-1 c-2-2 c-2-3 c-2-4 c-2-5 [ 표 3] 현장실험결과 1 2 3 4 5 평균 함수비 10.1 9.8 10.2 - - 10.03 들밀도 1.93 1.91 1.86 - - 1.90 CBR 26.5 26.1 24.8 26.6 28.2 26.44 DCP 9.3 9.5 8.1 10.1 10.5 9.50 함수비 9.5 8.6 9.2 - - 9.10 들밀도 1.84 1.88 1.83 - - 1.85 CBR 29.5 25.6 23.4 - - 26.17 DCP 8.1 7.8 9.5 - - 8.47 함수비 9.3 9.8 8.2 - - 9.10 들밀도 1.93 1.91 1.86 - - 1.90 CBR 16.5 16.1 14.8 22.7 18.2 17.66 DCP 14.3 15.2 14.1 12.8 15.5 14.38 함수비 7.9 8.5 9.6 - - 8.67 들밀도 1.79 1.81 1.82 - - 1.81 CBR 20.5 18.9 24.5 - - 21.30 DCP 11.5 9.3 12.6 - - 11.13 함수비 7.1 7.2 9.6 - - 7.97 들밀도 1.75 1.83 1.88 - - 1.82 CBR 16.8 19.2 15.9 26.2-19.53 DCP 15.2 13.8 14.4 10.5-13.48 함수비 9.4 11.8 - - - 10.60 들밀도 1.73 1.81 1.85 - - 1.80 CBR 18.5 15.7 19.5 - - 17.90 DCP 14.2 16.3 13.5 - - 14.67 함수비 11.2 - - - - 11.20 들밀도 1.81 1.76 1.69 - - 1.75 CBR 16.5 14.4 20.2 - - 17.03 DCP 15.1 14 13.2 - - 14.10 함수비 12.3 - - - - 12.30 들밀도 1.77 1.81 1.82 - - 1.80 CBR 16.6 18.2 17.1 20.6-18.13 DCP 15.9 15.5 14.9 13.8-15.03 함수비 12 - - - - 12.00 들밀도 1.79 1.68 1.72 - - 1.73 CBR 15.1 13.3 14.4 - - 14.27 DCP 16.2 18.2 17.1 - - 17.17 함수비 9.5 - - - - 9.50 들밀도 1.71 1.75 1.73 - - 1.73 CBR 15.8 14.1 16.9 19.2-16.50 DCP 16.7 15.3 16.2 16.2-16.10 구간지점시험항목 cell-3 cell-4 c-3-1 c-3-2 c-3-3 c-3-4 c-3-5 c-4-1 c-4-2 c-4-3 c-4-4 c-4-5 1 2 3 4 5 평균 함수비 13.3 14.5 - - - 13.90 들밀도 1.71 1.67 - - - 1.69 CBR 28.8 26.9 31.1 - - 28.93 DCP 7.2 7.8 7.2 - - 7.40 함수비 12.2 13 - - - 12.60 들밀도 1.68 1.71 - - - 1.70 CBR 32.2 35.5 41.3 36.7-36.43 DCP 8.2 6.5 5.5 5.9-6.53 함수비 13.2 14.2 14.8 - - 14.07 들밀도 1.81 1.76 1.75 - - 1.77 CBR 23.6 26.4 28.2 30.6-27.20 DCP 9.7 10.5 10.1 7.2-9.38 함수비 15 - - - - 15.00 들밀도 1.69 - - - - 1.69 CBR 33.3 35.5 29.5 - - 32.77 DCP 6.2 5.3 7.6 - - 6.37 함수비 11.3 - - - - 11.30 들밀도 1.72 1.69 1.72 - - 1.71 CBR 29.9 18.5 31.1 - - 26.50 DCP 9.6 14.2 8.6 - - 10.80 함수비 12.2 - - - - 12.20 들밀도 1.73 1.75 - - - 1.74 CBR 38.5 36.3 45.9 - - 40.23 DCP 5.6 6.2 4.9 - - 5.57 함수비 13.6 - - - - 13.60 들밀도 1.75 - - - - 1.75 CBR 40.1 40.9 35.6 37.8-38.60 DCP 6.5 5.6 6.2 6.9-6.30 함수비 13.8 - - - - 13.80 들밀도 1.77 1.69 - - - 1.73 CBR 29.9 30.2 48.2 - - 36.10 DCP 10.9 7.8 5.6 - - 8.10 함수비 14.1 12.8 - - - 13.45 들밀도 1.77 1.78 - - - 1.78 CBR 39.5 43.1 46.2 - - 42.93 DCP 8.6 5.9 4.9 - - 6.47 함수비 13.5 12.2 - - - 12.85 들밀도 1.75 1.73 - - - 1.74 CBR 40.2 42.2 48.2 - - 43.53 DCP 7.5 7.7 5.8 - - 7.00 932
동적콘관입시험기를이용한폐석회혼합도로노반성토체의현장지지력평가 5.2 CBR - DCP 상관관계분석 기존문헌조사에서 DCP 시험과현장 CBR 시험은각각함수비, 지반밀도, 토질종류, 토질입도에의존하는것으로나타났으나함수비와밀도의경우 CBR 값과 DCP 지수와의상관관계에서는아무런영향을미치지않는독립변수임이판명되었다. 이는함수비및지반밀도가증가또는감소함에따라 CBR 값과 DCP 지수가동시에같은경향을보이며증가하거나감소하기때문이다. 그림 7은현장시험결과를바탕으로현장 CBR 값과 DCP 지수의상관관계를도시한그래프이다. 각구간에따라측정되는분포는지지력의차이에따라다르게분포되었고양질의다짐작업으로인해상관성은좋게나타났다 (R 2 =0.8532). CBR (%) 60 50 40 30 20 10 log(cbr)=2.33-0.94log(dcp) R 2 = 0.8532 일반토폐석회 + 일반토층별혼합폐석회 + 실트혼합매립폐석회 + 일반토혼합매립선형 ( 일반토 ) 0 0 5 10 15 20 DCP index (mm/blow) [ 그림 7] 현장 CBR 값과 DCP 지수상관곡선 식 1은본연구에서제시한현장 CBR 값과 DCP 지수의상관관계를나타낸것이다. (1) 그림 8은기존에제시된외국의상관관계 ( 표 1 참조 ) 와본연구에서도출한결과를비교한것으로기존식과는거의유사하거나다소작게나타났다. Klimochko(1991) 에의하면 CBR 시험은탄성범위내에서지반의강도특성을측정하는반면, 동적콘관입시험은재료의파괴에기인한것이므로이러한방식으로인하여두시험간의상관관계에영향을미친다고하였다 [18]. 따라서폐석회혼합토의강도발현효과 ( 양이온교환, 면모화반응, 경화반응, 포졸란반응 ) 로폐석회혼합토는고화된상태로변모했으며탄성범위내에서지반의강도특성을측정하는 CBR 값의강도증진효과보다재료의파괴에기인하는 DCP 시험의강도증진효과가 CBR 보다약간작게나타난것으로판단된다. 이에두시험결과간의상관관계에기존식보다약간적게나타났다. 6. 결론 본논문에서는폐석회를혼합한현장모형노상토에대하여현장 CBR 시험과 DCP 시험을수행하여, 현장지지력을평가하였으며, 현장 CBR 값과 DCP 지수에대한상관관계를분석하였다. 주요결과를요약하면다음과같다. (1) 폐석회혼합토를활용한시험성토체에서도출한현장 CBR 값과 DCP 지수간의상관관계는다음과같다. CBR (%) 여기서, CBR: 현장 CBR 값 (%) DCP: DCP 지수 (mm/blow) 60 50 40 30 현장실험결과 Harison (1987) Kleyn (1975) Livneh 등 (1993) (2) 현장 CBR 값은모든구간에서도로설계편람에서제시한포장노상층기준을만족하였다. 구간에따른 CBR 값을비교하면일반토단순매립구간에비해층별매립층은작게나타났으나, 폐석회혼합매립구간인준설토 + 폐석회매립구간과일반토 + 폐석회매립구간은단순매립구간에비해각각 1.37배와 1.81배증가하였다. DCP 지수도현장 CBR 값과유사한강도경향을나타냈다. 20 10 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 DCP index (mm/blow) (3) 현장시험에서도출한결과와기존의연구에서도출한 CBR-DCP 관계를비교해보면기존식과는유사하거나약간작게나타났다. [ 그림 8] 기존식과의비교 933
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동적콘관입시험기를이용한폐석회혼합도로노반성토체의현장지지력평가 배규진 (GyuJin Bae) [ 정회원 ] 1980 년 2 월 : 경북대학교농공학과 ( 학사 ) 1982 년 2 월 : 연세대학교토목공학과 ( 공학석사 ) 1990 년 2 월 : 연세대학교토목공학과 ( 공학박사 ) 1984 년 4 월 ~ 현재 : 한국건설기술연구원선임연구위원 < 관심분야 > 토목공학, 지반공학 935