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| 침투실험을 통한 투수성 포장재의 흙-수분특성곡선 역해석 |
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김형원, 안재훈, 신현석 |
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| Back-Calculation of Soil-Water Characteristics Curve for Permeable Pavement Material Based on Infiltration Tests |
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Hyoung won Kim, Jae hun Ahn, Hyun suk Shin |
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| Abstract |
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Permeable pavement systems, an Low Impact Development technique, are widely used for pedestrian and bicycle roads, and parking lots, to relieve the flooding and enhance water cycle, which arises due to climate change and urbanization. However, due to lack of analytical means, permeable pavements are constructed most of time without knowing their performance in reducing runoff. In this paper, saturated permeability and porosity of a pervious concrete sample were experimentally estimated, and a set of infiltration model test was conducted; then, finally, the soil-water characteristics curve of the sample was back-calculated. In inverse analysis, van Genuchten model was selected, and Levenberg-Marquardt method was used for parameter searching algorithm. The results of soil-water characteristics curve presents the air-entry suction pressure is little below 1 kPa, and all the water expels at a suction pressure of 10 kPa. When compared to typical sands, the volumetric water content of pervious concrete drops more steeply with increasing suction pressure. |
| Key Words:
Permeable pavement; Pervious concrete; Low Impact Development; Soil-water characteristics curve; Infiltration test; Inverse analysis |
| 요지 |
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최근 기후변화와 지속적인 도시화로 인한 도심 홍수 및 물순환의 왜곡을 해결하기 위한 저영향개발 기법 중 하나로 투수성 포장시스템이 보도, 주차장, 자전거 도로 등 경하중 하의 포장시설로서 활발하게 적용되고 있으나, 평가 및 해석방법의 미비로 투수성 포장은 많은 경우 유출저감효과에 대한 정량적 해석 없이 적용되고 있다. 본 논문에서는 투수성 포장을 구성하고 있는 다공성 재료에서의 침투해석을 위해 필요한 주요 물성치인 포화투수계수와 간극률을 시험을 통해 산정하고, 침투모형실험을 통해 투수성 콘크리트의 침투특성을 관찰한 후, 본 결과를 사용하여 투수성 콘크리트의 흙-수분특성곡선을 역해석한다. 역해석을 위한 흙-수분특성곡선 모델로는 van Genuchten 모델을 사용하였고, 계수조정 알고리즘은 Levenberg-Marquardt 방법을 사용하였다. 투수성 콘크리트 시료의 흙-수분특성곡선은 포화상태에서 흡입압력이 1 kPa보다 작은 지점부터 불포화가 되기 시작하여, 흡입압력이 10 kPa에 이르러서는 체적함수비가 0에 가까운 상태에 이르렀으며, 사질토와 비교했을 때 흡입압력의 증가에 따라 체적함수비의 감소가 더 급격한 경향을 보이는 것을 확인하였다. |
| 핵심용어:
투수성 포장; 투수성 콘크리트; 저영향개발; 흙-수분특성곡선; 침투해석; 역해석 |
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