시험성토 단면에서의 다짐에너지에 따른 LFWD 변형계수의 변화

초록

1. 서론 토공부의 다짐을 관리하고 평가하는 방법은 시방기준에 지지력 판정과 밀도 관리로 토공의 다짐상태를 객관적으로 평가하고 있다. 다짐이란 원리적으로 흙(soil matrix)에 존재하는 공기를 최대한 제거하여 흙을 촘촘한 상태로 만드는 것을 말하며 이를 위하여 에너지가 소요되게 한다. 이 때 잘 다져질수록 단위체적 당의 흙 입자 알갱이의 무게가 증가하게 된다. 즉, 흙의 건조단위중량이 증가하게 된다. 많이 다진다고 해서, 모든 흙이 다 잘 다져지는 것은 아니며 흙의 종류와 다짐에너지가 큰 영향이 있다. 입도분포가 좋은 모래섞인 실트(sand silt)가 큰 건조중량으로 가장 잘 다져지고, 다짐에너지가 클수록 최대건조중량이 증가하고 최적함수비는 감소한다. 토공의 다짐 품질평가 방법으로 가장 많이 사용하는 방법은 평판재하시험을 이용하는 방법이다. 평판재하시험은 건설 현장에 토공 다짐관리를 위해 1980년대부터 사용한 방법으로 다른 어떤 실험방법보다 사용자가 손쉽게 실험할 수 있으며 익숙하게 적용되는 실험방법이다. 가장 많이 사용하는 방법에도 불구하고 평판재하시험은 큰 하중 반력대가 필요하고 협소한 장소에서는 사용이 제한되고 한 개소에서의 시험시간이 약 2시간 소요되는 등 실험상의 단점을 가지고 있다. 이러한 실험의 한계를 보완하여 독일 등 유럽에서는 시험시간을 줄이기 위해 반복평판재하시험을 통해 한 개소에서의 소요시간을 약 30분까지 단축시키는 시험방법이 제안되었다. 또한 국외에서는 재하시험방법의 단점을 보완하고자 비파괴 다짐 품질관리 시험방법으로 중추낙하시험법의 일종인 FWD, 그리고 소형 FWD, 동평판재하시험 등 다양한 시험방법에 개발되고 있다. 따라서 본 논문에서는 LFWD시험장비로 구한 변형계수()가 소형다짐롤러와 실제 건설현장에서 사용되는 롤러를 이용하여 LFWD시험장비로 구한 변형계수가 롤러 다짐횟수에 따라 변화되는 정도를 평가하기 위해 시험성토단면에서 실험을 실시하였다. 또한 현장 들밀도 시험과 평판재하시험(반복평판재하시험, 평판재하시험)을 실시하여 LFWD 장비를 이용한 다짐관리 적정 여부를 평가하였다.