한국형포장설계법을 이용한 효율적인 국도설계

Efficient National Road Design Using the Korean Pavement Design Guide

본 연구에서는 설계법 2등급을 적용하는 국도의 효율적인 설계 및 유지관리를 위하여 한국형포장설계법을 이용하여 공용성능(소성변형, 피로균열, 평탄성)을 비교 및 분석하였다. 해석조건으로 교통량 3종, 포장단면두께 9종, 아스팔트바인더 2종, 아스팔트 혼합물 3종을 이용하여 총 162개의 해석을 수행하였다. 각각의 해석조건은 설계입력변수로 국내 도로설계에 주로 사용되는 항목을 고려하였다. 단일변수를 고려한 경우 교통량의 증가는 피로균열과 평탄성에 문제가 발생하였고, 피로균열은 기층의 두께 변화, 영구변형 및 평탄성은 표층 및 중간층의 두께 변화를 통해 개선하는 것이 효율적인 것으로 나타났다. 또한, 포장의 유지관리를 위해 공용성능 개선을 위해 2가지 해석요소를 조합하는 것이 효율적인 것으로 나타났다. 조정 순서는 아스팔트 바인더의 등급, 아스팔트 혼합물 순으로 설계를 수행하는 것을 제시하였다.

The aim of this study was to realize efficient designing and maintenance of national highways using design class 2. The service performance (rutting, fatigue cracking, and roughness) was compared and analyzed using the Korean Pavement Design Guide. A total of 162 analyses were performed using three traffic volumes, nine pavement cross-section thicknesses, two types of asphalt binders, and three types of asphalt mixtures. The analysis conditions were set using the design input variables primarily applied in domestic road design. For a single variable, increasing the traffic volume led to fatigue cracking and roughness. Thickness modulation of the base course emerged as an efficient approach to minimize fatigue cracking, whereas adjusting the thicknesses of the surface and intermediate courses inhibited permanent deformation and roughness. In addition, combining the two analysis elements was an efficient method to improve the service performance for pavement maintenance. Based on these results, the recommended order of adjustments is—adjusting the asphalt binder grade, followed by the asphalt mixture type.