Fundamental Study on Establishing the Subgrade Compaction Control Criteria of DCPT with Laboratory Test and In-situ Tests

실내 및 현장실험를 통한 DCPT의 노상토 다짐관리기준 정립에 관한 기초연구

In this study, in-situ testing method, Dynamic Cone Penetration Test(DCPT) was presented to establish a new compaction control criteria with using mechanical property like elastic modulus instead of unit weight for field compaction control. Soil chamber tests and in-situ tests were carried out to confirm DCPT tests can predict the designed elastic modulus after field compaction, and correlation analysis among the DCPT, CBR and resilient modulus of sub grade were performed. Also, DCPT test spacing criteria in the construction site was proposed from the literature review. In the result of laboratory tests, Livneh's equation was the best in correlation between PR of DCPT and CBR, George and Pradesh's equation was the best in the predicted resilient modulus. In the resilient modulus using FWD, Gudishala's equation estimates little larger than predicted resilient modulus and Chen's equation estimates little smaller. And KICT's equation estimates the modulus smaller than predicted resilient modulus. But using the results of laboratory resilient modulus tests considering the deviatoric and confining stress from the moving vehicle, the KICT's equation was the best. In the results of In-situ DCPT tests, the variation of PR can occur according to size distribution of penetrate points. So DCPT test spacing was proposed to reduce the difference of PR. Also it was shows that average PR was different according to subgrade materials although the subgrade was satisfied the degree of compaction. Especially large sized materials show smaller PR, and it is also found that field water contents have influence a lot of degree of compaction but a little on the average PR of the DCPT tests.

본 연구에서는 시공시 현장다짐관리에 있어 단위중량을 이용하는 기존의 방법 대신 탄성계수와 같은 역학적 특성을 이용하는 새로운 다짐관리기준 정립을 위한 현장시험방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 시험법이 간편하며, 활용성이 증가하고 있는 동적콘관입시험인 DCPT 측정시험이 노상토의 다짐품질관리의 적용이 가능한지를 검토하였다. DCPT 시험방법이 현장에서 다짐후 설계탄성계수를 추정할 수 있는지를 확인하기 위하여 실내토조시험, 현장시험을 실시하였고, 노상층의 DCPT, CBR, 회복탄성계수간의 상관관계를 분석하였다. 또한, 문헌조사 분석을 통하여 DCPT 시험간격을 제시하였다. 실내시험결과를 분석한 결과, DCPT 관입치 (PR) 값과 CBR값 간의 상관관계식에서는 Livneh 식이 가장 부합됨을 알 수 있었고, DCPT 시험을 통한 PR값을 국내외 탄성계수 추정식을 평가한 결과, 예측 $M_R$ 탄성계수 값과 부합하는 제안식으로는 George와 Pradesh의 식이 있었으며, FWD를 이용한 $M_R$ 제안식을 비교한 결과, Cudishala의 제안삭은 예측 $M_R$ 값보다 다소 크게 산정되며, Chen의 제안식의 경우 다소 작은 값을 보이고, 건설기술연구원의 제안식은 예측 $M_R$값에 과소 평가함을 알 수 있었다. 그러나 실제 차량이 유발하는 주행속도에 따른 축차응력과 구속응력으로부터 실내 $M_R$ 시험결과를 비교분석한 결과, 건기원 제안식이 가장 적합함을 알 수 있었다. DCPT 현장시험결과를 분석한 결과, 관입지점의 입도분포에 따라 PR 값에 오차가 생길 수 있음을 알 수 있었고, 오차를 감소하기 위한 DCPT 시험간격에 대한 추천값을 제시하였다. 현장시험결과를 분석한 결과 현장 다짐도를 만족하는 노상이라 하여도 노상 재료에 따라 평균 PR 값이 다르게 나타났으며, 특히 입경이 큰 재료일수록 평균 PR 값이 작음을 알 수 있었고, 현장함수비의 경우 다짐도에 미치는 영향은 상당히 크나, DCPT 시험에 있어서 현장함수비 변화는 평균PR값에 미치는 영향이 미미함을 알수 있었다.