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| MEMS 가속도계를 이용한 노상토 다짐평가를 위한 현장측정 |
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김규선 |
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| Field Measurements for Subgrade Compaction Using MEMS Accelerometers |
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Kyu-Sun Kim |
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| Abstract |
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The monitoring of compaction energy propagation by depth during field compaction can provide valuable information for quality control and quality assurance of embankment construction. This paper studies compaction effectiveness by monitoring the acceleration responses of instrumented soil beds during field compaction in a highway construction site. Miniature Electro-Mechanical System (MEMS) accelerometers were installed at various depths within subgrade layers to identify the profile of transmitted compaction energy contributing to compaction. The internal acceleration measurements gave information on local rotations, particle accelerations and frequency changes as compaction progressed. Mechanical resistance data measured by a dynamic cone penetrometer were compared with MEMS acceleration response data. Field data could detect the regions that were deemed under-compacted, and gave indications of the depth of compaction effectiveness. Thus, the data from MEMS accelerometers provided engineering understanding of the compaction effectiveness during field compaction, and suggests an alternative low-cost sensor to evaluate the compaction quality of subgrade soils. |
| Key Words:
Acceleration; Compaction; MEMS accelerometer; Vibratory roller |
| 요지 |
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현장 다짐과정에서 심도별 다짐에너지 모니터링은 성토 시공 중 품질관리 및 확인을 위한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 고속도로 건설현장에서 노상토 다짐과정 중 가속도계가 매설된 시험성토 구간에서 가속도 반응을 모니터링 하여 심도별 다짐효과에 대해 평가하였다. 다짐에너지 전파 모니터링을 위해 소형전자-기계시스템(MEMS) 가속도계를 시험성토 토층 내부 여러 심도에 설치하였고, 다짐이 진행됨에 따라 MEMS 가속도계를 통하여 회전, 가속도 및 주파수 변화량을 측정하였다. MEMS 가속도 측정 결과를 검증하기 위해서는 동적콘관입시험에서 측정한 역학적 저항치와 비교하였다. 현장 모니터링을 통한 분석결과 미다짐 구간을 감지할 수 있었으며, 흙의 종류에 따라 심도별 다짐효과를 평가할 수 있었다. MEMS 가속도계 모니터링 시스템은 다짐효과에 대해 파악 가능하였으며, 노상토의 다짐품질 평가 시 저비용의 새로운 가속도계로 활용 가능할 것으로 판단된다. |
| 핵심용어:
가속도; 다짐; MEMS 가속도계; 진동롤러 |
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