Investigation of Geogrid-Reinforced Flexible Pavement Performance over Expansive Clay

Oh, Jeong-Ho

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2011;11(6):109-116.
Published online December 31, 2011.

Abstract

Geogrid-reinforcement is often used in conjunction with unbound base layers (i.e., within the layer or as a subgrade/base interface layer) as a means for enhancing the performance of flexible pavements. In this study, a forensic investigation was conducted on a flexible pavement section in Texas to evaluate the influence of geogrid-reinforcement on pavement performance via field and laboratory experimental programs along with numerical analyses. It was evident that load bearing capacity of geogrid-reinforced segment tended to improve by exhibiting higher resilient moduli of unbound layers through dynamic cone penetrometer (DCP) test. Despite of obtaining high swelling and shrinkage potential of expansive subgrade soils due to moisture change from the laboratory test, field survey indicates that geogrid-reinforcement segment performs superior to the control segment along with less longitudinal cracks and lower international roughness index. In addition, numerical analyses validated the effectiveness of geogrid-reinforcement by yielding longer service lives with respect to rutting. This forensic investigation limitedly affirms that geogrid-reinforcement can effectively enhance pavement performance by mitigating movement of expansive clay.

Key Words: Geogrid; pavement performance; expansive clay; load bearing capacity

요지

지오그리드를 이용한 노반 보강법은 아스팔트 도로의 성능을 향상 시키기 위한 수단으로 자주 시공되고 있다. 본 연구에서는 지오그리드 보강법의 도로 성능에 대한 영향을 확인하기 위해 지오그리드가 매설된 텍사스 주 도로 현장에 대한 현장 및 실내 실험과 유한요소해석법을 실시 하였다. DCP 실험 결과 지오그리드로 보강된 구간의 회복 탄성계수의 증가를 확인 하였다. 실내 실험을 통해서 팽창성 점토층의 수분 변화에 따른 높은 체적 변화율을 확인하였음에도 불구하고, 현장 계측결과 지오그리드로 보강된 구간이 횡방향 균열과 평탄성에 있어서 보다 나은 성능을 보임을 확인하였다. 또한 유한요소해석 결과 지오그리드 보강구간의 소성변형에 대한 향상된 도로 수명을 예측 하였다. 본 연구는 지오그리드 보강에 의한 팽창성 점토층에 시공된 향상된 도로 성능을 제한적으로 확인 하였다.

핵심용어: 지오그리드; 도로 성능; 팽창성 점토; 노반 지지력