아스팔트 콘크리트 포장구조체의 현장온도조건을 고려한 의사정적 역해석기법에 관한 연구

본 연구에서는 역해석시 FWD 의 동적 영향을 고려할 수 있도록 기개발된 의사정적 역해석 프로그램을 개선하기 위하여 국내조건의 4층 아스팔트 콘크리트 포장구조체에 대하여 각 층의 탄성계수와 두께, 그리고 암반층까지의 깊이를 다양화하여 의사정적 표면처짐계수의 적용범위를 확장하였다. 개선된 의사정적 역해석 프로그램으로부터 본 연구에서 대상으로 한 해석모델 20,412개의 동해석에 의한 표면처짐으로부터 환산된 의사정적 표면처짐과 정해석에 의한 표면처짐에 대한 상대오차는 최대 1.6 micron으로, 현장시험인 MDD(Multi-Depth Deflectometer)시험결과와 함께 개선된 의사정적 역해석 프로그램의 신뢰성을 입증하였다. FWD 시험자료로부터 추정된 포장구조체의 물성(탄성계수)은 현장시험온도조건이 고려된 것이므로 포장구조체의 공용성 평가를 하기 위해서는 FWD 시험시 현장시험온도의 역산물성을 기준온도로 보정할 필요가 있다. 본 연구에서는 온도-FWD 역산탄성계수 관계식을 개발하였고, 이를 이용하여 추정된 역산물성을 기준온도로 보정하는 방법을 제시한 후, 시간별.계절별 현장시험을 통하여 검증하였다.

Most of the existing backcalculation program can`t evaluate the dynamic effect of the deflection basin from the Falling Weight Deflectometer (FWD). Therefore the prototype of quasi-static backcalculation program has been developed, but it needs to be improved for expanding application on the four-layer asphalt concrete pavement with black base in Korea. To determined quasi-static correction factors, 20,412 models with various depths of bedrock are designed based on the parametric study. For all models, quasi-static surface deflections converted from dynamic surface deflections using quasi-static correction factors were compared with static surface deflections calculated by static analysis. Through the comparison study the accuracy and efficiency of quasistatic correction factors are verified. From the Multi-Depth Deflectometer (MDD) test results, it is found that improved backcalculation program gives the most reliable results when compared with results from several other computer codes in use. Backcalculated laver moduli are taken into account the effects of the seasonal and hourly temperature variations. To evaluate a pavement performance, the moduli of asphalt concrete layer predicted by field tests during the specific test periods must be converted into correction moduli with respect to reference temperature. In this study, the relationship between test temperatures and FWD backcalculated moduli is presented based on FWD test results at different temperature conditions. The temperature correction procedure is also suggested using the temperature-FWD backcalculated moduli relationship. Through the comparison study of the seasonal FWD test, it is shown that the relationship proposed in this study and the temperature correction procedure are valid and efficient.