제4편 도로 동상방지층 설계 155

제1장 도로 동상방지층 단면

설계 ··························· 159

제2장 도로 동상방지층 설치

여부 판정 기준 ······· 159

제3장 구조적 능력을 고려한

동상방지층 결정 ······· 181

제4장 동상방지층 재료 ······· 185

Ⅳ편 도로포장 설계 요령

 

/ 제 1장 /

도로 동상방지층

단면설계

1.1 일반사항 ·········································································· 159

1.2 설계동결지수 ··································································· 159

1.3 설계동결깊이 ··································································· 164

 

- 159 -

1.1 일반사항

동상방지층이 필요한 경우에는 설계동결깊이와 구조설계된 포장 두께와의 차이만큼 동상방지

층을 설계한다.

【해 설】

동상방지층을 설치할 경우에는 설계동결깊이가 구조 설계된 포장 두께보다 클 경우 그

차이만큼 동상방지층을 설치한다. 설계동결깊이는 도로 동상방지층 연구단과 한국건설기술

연구원에서 계측한 동결깊이 자료를 근거로 개발된 한국형 동결깊이 예측식을 이용하여 본

요령 「Ⅳ편 도로 동상방지층 설계 제1장 1.3」에 따라 산정한다.

시멘트 콘크리트 포장에서 설계동결깊이보다 구조설계된 포장단면이 클 경우 동상방지층

을 생략하여야 하나, 배수 및 시공성 등을 고려하여 설계동결깊이와 상관없이 필터층을 일

정 두께로 설치하여야 한다. 이때 SB-1 재료 사용 시 15cm, SB-2 재료 사용 시

10cm를 설치하며, 재료별 경제성 검토 후 적용한다.

1.2 설계동결지수

설계동결지수의 산정은 20년간의 기상자료에서 추위가 가장 심하였던 2년간(즉 동결지수의

최대 2년치)의 평균동결지수로 정한다. 만일 20년간의 기상자료가 없으면 최근 10년간의 최

대동결지수를 동결지수로 산정한다.

【해 설】

동결지수는 포장내의 동결깊이를 산정하기 위한 대표적 척도로서, 포장 구조와 노상토를

동결시키는 대기온도의 강도와 지속기간의 누가영향으로 표시된다. 동결지수의 단위는 온

제1장 도로 동상방지층 단면설계

- 160 -

도․일(℃․일)이며, 동결 계절 동안의 누가 온도․일에 대한 시간 곡선상의 최고점과 최저점의

차이로 나타낸다.

설계 구간의 설계동결지수 산정은 대상 지역 인근 측후소에서 관측한 월 평균 대기온도

의 크기와 지속기간에 대한 20년간의 기상자료에서 추위가 가장 심하였던 2년간(즉 동결

지수의 최대 2년치)의 평균동결지수로 정한다. 만일 20년간의 기상자료가 없으면 최근 10

년간의 최대동결지수를 설계동결지수로 산정한다.

설계구간에 <표 1-1>의 측후소가 있을 경우 <표 1-1>의 동결지수 및 동결기간을 이용

하여 설계동결지수를 산정하며, 설계구간에 측후소가 존재하지 않으면 <표 1-2>의 좌표별

동결지수를 이용하고 동결기간은 가까운 측후소 3개의 평균값 또는 가장 가까운 측후소의

값을 이용하여 설계동결지수를 산정한다.

<표 1-1>에서 얻어지는 동결지수 값은 측후소 위치에서 관측한 값을 토대로 한 것이며,

표 2.2의 동결지수는 지반고 100m 기준의 값이므로 설계노선의 위치 및 표고에 대한 보

정은 <식 1.1>을 이용하여 계산한다.

<표 1-1> 20년 동결지수

지역 측후소

지반고(m)

동결지수

(C일)

동결기간

(일) 지역 측후소

지반고(m)

동결지수

(C일)

동결기간

(일)

속초 17.6 102.1 46.5 합천 32.1 109.8 49.0

대관령 842.0 697.0 121.5 거창 224.9 188.7 67.5

춘천 74.0 418.0 73.5 영천 91.3 127.3 39.0

강릉 26.0 85.2 31.0 구미 45.5 132.0 57.5

서울 85.5 278.9 68.0 의성 73.0 331.0 87.5

인천 68.9 203.4 55.5 영덕 40.5 72.6 29.5

원주 149.8 340.9 84.5 문경 172.1 212.5 69.0

울릉도 221.1 117.1 23.0 영주 208.0 246.8 79.5

수정동결지수(℃·일) = 동결지수 <표 1-1 및 표 1-2> ÷ 0.5 × 동결기간 × 

표고차 <식 1.1>

표고차 = 설계노선 포장계획면 최고표고(m) - 측후소 지반고(m)

- 161 -

<표 1-1> 20년 동결지수(계속)

지역 측후소

지반고(m)

동결지수

(C일)

동결기간

(일) 지역 측후소

지반고(m)

동결지수

(C일)

동결기간

(일)

수원 36.9 272.4 66.0 성산 17.5 0 0

충주 69.4 350.4 88.5 고흥 60.0 49.1 25.5

서산 26.4 195.7 55.0 해남 22.1 58.8 31.0

울진 49.5 65.3 28.5 장흥 43.0 63.6 33.5

청주 59.0 201.6 62.5 순천 74.0 117.4 40.5

대전 67.2 184.2 54.0 남원 89.6 224.7 66.0

추풍령 245.9 210.5 69.0 정읍 40.5 138.7 61.0

포항 2.5 57.6 27.0 암살 224.0 318.4 75.0

군산 26.3 139.0 34.0 부안 7.0 142.6 61.5

대구 57.8 72.0 30.5 금산 170.7 283.7 74.5

전주 51.2 95.8 46.0 부여 16.0 204.0 66.0

울산 31.5 59.5 27.0 보령 15.1 141.6 61.5

광주 73.9 82.5 38.0 아산 24.5 248.1 66.5

부산 69.2 53.2 5.0 보은 170.0 366.0 87.5

통영 25.0 43.2 19.0 제천 264.4 489.9 89.5

목포 36.5 51.6 20.0 홍천 144.0 464.3 89.0

여수 67.0 52.5 4.0 인제 199.7 475.3 96.5

완도 37.5 42.2 26.0 이천 68.5 356.7 69.5

제주 22.0 0 0 양평 49.0 381.5 87.0

남해 49.8 45.3 20.0 강화 46.4 355.2 68.0

거제 41.5 39.3 4.0 진주 21.5 83.2 39.0

산청 141.8 72.3 31.5 서귀포 51.9 0 0

밀양 12.5 93.2 38.5 철원 154.9 522.6 81.0

동해 40.0 67.8 42.0 봉화 320.0 401.9 91.0

안동 140.0 203.4 60.5 장수 406.0 337.4 87.0

태백 713.0 501.5 111.0

- 162 -

<그림 1-1> 20년 동결지수선도

- 163 -

<표 1-2> 좌표별 동결지수

(단위 : ℃ ․ 일)

북위

동경

34 35 36

0.4 0.6 0.8 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.0 0.2

126

0.4 89 84 61 99 133 153 165 174 181 184

0.6 67 74 94 113 132 152 166 172 176 181

0.8 67 84 96 113 107 151 161 171 166 203

127

0.0 92 85 96 118 121 159 169 160 180 214

0.2 92 65 102 125 147 197 223 127 182 207

0.4 96 81 104 128 157 207 212 193 219 224

0.6 101 88 87 118 141 160 188 189 210 222

0.8 100 78 66 102 117 89 147 167 188 203

128

0.0 103 87 66 99 103 111 140 157 175 162

0.2 105 94 89 101 113 127 130 153 165 174

0.4 104 87 55 82 112 128 136 142 156 172

0.6 105 87 55 67 107 119 126 103 128 217

0.8 109 97 82 85 100 114 121 129 144 208

129

0.0 115 107 96 70 73 111 122 132 133 166

0.2 121 115 106 92 94 100 94 199 117 138

0.4 127 122 117 113 110 107 84 108 74 116

북위

동경

36 37 38

0.4 0.6 0.8 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.0 0.2

126

0.4 189 189 210 232 247 262 334 347 301 287

0.6 182 182 212 238 250 266 266 310 299 294

0.8 210 210 222 252 268 276 276 291 303 309

127

0.0 219 219 236 257 288 285 285 303 333 349

0.2 217 217 237 262 292 312 312 330 403 445

0.4 199 199 218 244 339 356 356 350 406 444

0.6 243 243 249 256 332 361 361 376 383 366

0.8 271 271 272 274 313 392 392 402 391 348

128

0.0 208 208 222 274 324 361 361 370 368 346

0.2 201 201 198 243 393 306 306 324 407 347

0.4 208 208 217 223 283 264 264 271 279 215

0.6 273 273 209 214 234 232 232 225 213 139

0.8 252 252 206 233 204 198 204 152 188 189

129

0.0 189 189 197 226 164 148 139 139 177 195

0.2 148 148 153 168 163 127 123 162 181 194

0.4 108 108 99 127 141 154 158 171 184 193

주) 표고 100m 기준

- 164 -

1.3 설계동결깊이

최대동결깊이는 다음 한국형 동결깊이 예측식에 의해 산정한다.

  

Z : 최대동결깊이(mm)

F : 설계동결지수(℃․일)

C : 동결지수에 따른 보정상수

설계동결깊이는 노상동결관입허용법에 따라 최대동결깊이의 75%를 사용한다.

【해 설】

한국형 동결깊이 예측식은 도로 동상방지층 연구단과 한국건설기술연구원에서 계측한 동

결깊이 자료를 근거로 개발된 식이다.

도로포장에서 동상방지층을 설치하는 경우에는 완전방지법, 노상 동결관입 허용법, 감소

노상강도법 등 3가지 방법을 사용한다. 완전방지법은 동결작용 방지를 위해 충분한 두께의

비동결층을 설치하는 것으로 노상의 동결을 일부 허용하는 노상동결관입허용법 및 감소노

상강도법에 비해 비경제적이므로 특수한 경우에만 사용한다. 노상동결관입허용법은 노상상

태가 수평방향으로 심하게 변하지 않거나 흙이 균질한 경우에 적용되는 설계방법으로 동결

깊이가 노상으로 얼마쯤 관입된다 하더라도, 동상으로 인한 융기량이 포장파괴를 일으킬

만한 양이 아니라면 노상의 동결을 어느 정도 허용하는 것이 경제적이라는 개념이다. 따라

서 본 요령에서는 설계동결깊이 산정은 노상동결관입허용법으로 결정한다.

포장 설계에서 최대동결깊이 산정은 <식 1.2>를 사용한다. 포장설계에서 설계동결깊이는

<식 1.2>로 구한 최대동결깊이의 75%로 한다.

   <식 1.2>

- 165 -

(1) 최대 동결관입 깊이 (Z)

<식 1.2>에서 Z는 도로 표면으로부터 최대동결깊이를 나타내며 단위는 mm이다.

(2) 설계동결지수 (F)

<식 1.2>에서 F는 설계동결지수이며 단위는 ℃․일 이다.

(3) 동결지수에 따른 보정상수(C)

<식 1.2>에서 C는 동결지수에 따른 보정상수로 C값은 <표 1-3>과 같다.

<표 1-3> 동결지수에 따른 보정상수(C) 값

설계동결지수(F)

(℃·일)

0이상

100미만

100이상

300미만

300이상

400미만

300이상

400미만

400이상

500미만

500이상

600미만

동결지수에 따른

보정 상수(C) 값 27.3 30.2 35.6 42.1 48.1 53.0