2020

도 로 설 계 요 령

AN01145-000145-12

발 간 등 록 번 호

제2권 토공 및 배수

 

토공 및 배수

제5편 토공

제6편 배수시설

제7편 암거

제2권

 

제 6 편 배수시설

 

제2권 토공 및 배수

508

8.1 일반사항

비탈면의 배수시설은 표면수에 의한 표면 침식과 붕괴를 방지하도록 설계해야 한다. 비탈면

의 손상은 비탈면을 유하하는 표면수에 의하여 표면이 침식되며 세굴 및 침투수에 의하여

비탈면을 구성하는 흙의 전단강도 감소 또는 간극수압 증가에 의해서 발생한다. 비탈면 침투

수의 작용은 토질조사로 정확하게 파악하기 어렵고, 시공 중에 지하수와 투수층 존재가 판

명되는 경우도 있기 때문에 계획을 변경하여 유효한 배수시설을 설치하여 나가는 것이 중요

하다.

비탈면 배수에는 강수 및 표면으로 흐르는 물이 비탈면에 들어오지 못하도록 산마루 측구와

도수로 비탈면을 흐르는 물과 비탈면 속의 지하수를 안전하게 비탈면 밖에 있는 배수시설로

유도하기 위한 소단배수, 수평배수공이 대표적이다.

8.2 비탈면 배수의 계획

8.2.1 땅깎기 비탈면 배수의 계획

땅깎기 비탈면의 배수 시설을 계획할 때에는 땅깎기 면과 접하는 자연 비탈면으로 표면수가

유입되지 않도록 배수로 또는 측구 등을 설치하여 물의 유하 방향을 바꾸거나, 배수로로

유하하여 비탈면 붕괴를 방지할 필요가 있다. 또한 장대 비탈면에서는 강우 시에 비탈면을

유하하는 물이 하부에 상당히 많이 모이기 때문에, 표면수로 인한 침식을 막기 위하여 소단

에 측구를 설치하여 유하수를 배제할 필요가 있다.

땅깎기 면의 용수나 강우 시에 용수가 발생할 우려가 있는 지점에는 미리 수평배수공이나

배수를 고려한 비탈면 보호공 등으로 안정을 확보한다. 이 경우, 수평배수공은 소단 측구

등에 연결시켜 비탈면 안으로의 유입을 막는 것이 좋다.

특히, 땅깎기의 경우에는 사전 조사를 수행하여 지하수면의 높이나 용수의 유무를 정확하게

8. 비탈면 배수시설

제6편 배수시설

509

알기 어렵기 때문에, 시공 중에 땅깎기 면을 지속적으로 관찰하여 필요한 배수시설을 추가

시공하는 것이 중요하다.

땅깎기 진행 과정에서 초기에는 지하수위가 높고, 다량의 용수가 있더라도 공사 진행과 더

불어 급격하게 유량이 감소하는 경우가 있다. 반대로 굴착 시기가 종종 건조기일 때 침투수

는 존재하지 않지만, 강우 시마다 심한 용수가 생기는 지층도 있다. 이와 같은 현상은 파쇄

대, 단층 및 빗물로 인한 지하수 공급을 받기 쉬운 투수층 등을 포함한 지층에서 발생하는

경우가 많아 미리 배수 구멍을 설치하는 등, 용수로 인하여 지반이 침식되지 않도록 대비할

필요가 있다.

땅깎기의 경우 특히 주의해야 하는 것은 시공 중의 배수이다. 자연 지형의 경우에는 표면수

의 흐름이 땅깎기로 인하여 변화하기 때문에 충분한 용량의 배수로를 계획하여 두어야만

한다.

시공 중의 임시 배수로일지라도 시공이 불량하면 배수시설로 물이 유도되지 않거나, 수로의

뒤쪽으로 물이 흘러 비탈면의 붕괴 원인이 되므로 주의해야 한다. 공사 중에 자연 지반을

굴착하여 만든 임시 배수로는 공사 완료 후에도 지하 배수구 등으로 활용해야 한다.

8.2.2 흙쌓기 비탈면 배수의 계획

흙쌓기부의 붕괴는 일반적으로 호우 시 또는 장마철에 발생하는 경우가 많으며, 또한 흙쌓

기부 내의 침투수 배제가 신속히 이루어지지 않는 곳은 지진 시 붕괴하는 경우도 있다. 또

한, 시공 중 또는 완성 직후의 흙쌓기 비탈면은 중간 정도의 강우에서도 붕괴하는 경우가

있다.

일반적으로, 모래질의 재료로 시공한 흙쌓기는 표층 붕괴를 일으키기 쉽다. 표층 붕괴가 일

어날 우려가 있는 지점에는 필요에 따라 배수층 등을 두어 배수를 하거나, 비탈면 끝에 돌쌓

기 또는 비탈면 끝단을 돌망태 등으로 바꾸어서 보강과 배수를 병용하는 것이 바람직하다.

또한, 흙쌓기 비탈면 표면 부근의 재료에 점착성이 있는 자갈 혼입토를 사용하여 충분히

다지고 침투수가 집중되지 않도록 할 경우 비탈면 안정성을 높일 수가 있다.

제2권 토공 및 배수

510

8.3 비탈면 배수시설의 설계

비탈 어깨 배수시설은 상부 비탈면에 내린 우수와 용출수를 비탈면에 유입시키지 않도록

하기 위하여 비탈 어깨에 설치하는 산마루 측구를 말한다. 산마루 측구의 종류는 비탈면이

존재하는 지형, 유하량 및 토질 등을 검토하여 그 형식 및 규모를 결정해야 한다.

8.3.1 산마루 및 비탈면 끝 배수

(1) 산마루 배수

① 땅깎기부 산마루 인접지에서 자연 경사면의 표면수가 흘러 들어가 비탈면이 씻기거나 붕

괴의 원인이 될 수 있으므로 비탈면 끝에서 2 m 정도 떨어진 지점에 산마루 측구를 설치

한다.

② 산마루 측구의 설치 길이는 지형조건에 따라 결정한다. 만약, 자연 경사면이 도로 비탈면과

반대방향이거나 도로의 종단방향과 같은 경우에는 산마루 측구를 설치하지 않아도 된다.

③ 땅깎기부 산마루 배수는 배후 경사면 토사나 나뭇잎 등이 퇴적하기 쉽고, 배수구가 막혔

을 때도 청소가 곤란한 장소에 있을 때가 많다. 또, 배수구가 막히면 월류(over flow)해서

비탈면의 붕괴로 이어지므로 통수단면의 결정에 있어서는 여유가 있는 단면으로 설계하

고, 배수경사가 급격히 변하는 구간에는 콘크리트 덮개를 설치한다. 비탈어깨 배수구로서

는 주로 콘크리트 측구를 사용하나 집수면적이 좁고 유입하는 표면수의 양이 적을 때는

콘크리트로 보호한 도수로 측구를 사용한다.

④ 산마루에서 집수된 물은 도수로를 통하여 배수되거나 산마루 측구를 통하여 도로의 다른

배수 계통으로 배수된다.

⑤ 산마루 측구 터파기 시 땅깎기 비탈면 상단의 원지반 훼손이 과다하고, 암구간, 사질토

및 투수성 지반으로 산마루 측구 시공으로 인해 세굴이 우려되는 구간에는 L형 산마루

측구를 설치할 수 있다.

제6편 배수시설

511

(a) 일반구간

(b) 세굴 우려 구간

<그림 8.1> 산마루 측구 상세도

(2) 비탈 끝 배수

비탈 끝 배수 시설은 일반적으로 흙쌓기부 비탈 끝에 설치되는 배수시설이다. 이 배수시설은

땅깎기부 비탈면을 비롯해 도로 포장 구간 및 쌓기부 비탈면에서 발생하는 우수가 모여 인근

하천으로 유하하는 시설물로서 배수시설 형식 및 규모산정에 있어 유의해야 한다. 시설물 형

식으로는 토사 측구, V형 측구, U형 측구가 있으며, 집수되는 유량 및 지형 상황을 고려하여

적절한 형식을 적용한다.

① 토사 측구(toe ditch) : (설계빈도 : 10년, 통수단면의 70 ~ 80 ％)

산지, 나지(裸地), 농경지 등 용지 확보가 유리한 구간에 설치하며, 흙쌓기 비탈면 끝에

위치하여 도로 배수를 자연 수로에 연결시킨다.

제2권 토공 및 배수

512

토사 측구는 그림 8.2와 같으며, 비탈면에 설치할 경우에는 비탈기슭에 폭 1.0 m 정도의

소단을 설치하여 토사 유입을 방지한다.

폭과 깊이는 배수량과 관계가 있으며, 단면의 10 ~ 20 % 정도는 토사의 퇴적을 예상하여

여유 있게 설계한다.

(a) T-1형

(b) T-2 형

<그림 8.2> 토사측구의 종류

② V형 측구(lined concrete toe ditch): (설계빈도 : 10년, 통수단면의 70 ~ 80 ％)

토사 측구와 달리 용지 확보가 곤란하고 배수 효율을 높이고자 하는 구간에 설치하며,

흙쌓기 비탈면 끝에 위치하여 도로 배수를 자연 수로에 연결시킨다.

V형 측구는 흙쌓기부 비탈면 끝의 단차가 커서 세굴될 가능성이 많은 곳이나, 용지 경계

를 명확히 할 필요가 있는 곳에 설치하며, 비탈기슭에 폭 1.0 m, 경사 4.0 %의 소단을

설치하여 토사유입을 방지하고, 논 · 밭이 있는 구간에 설치할 경우 뚝샇기를 설치한다.

③ 땅깎기 · 흙쌓기 경계부 V형 측구(lined concrete berm ditch) : (설계빈도 : 10년, 통수단면

의 80 ％)

땅깎기부와 흙쌓기 경계부에는 깎기 비탈면에서 내려오는 산마루 측구와 노면의 L형 측

구 및 다이크가 접속되는 곳으로서 흙쌓기부 V형 측구와 동일한 형식을 적용한다.

제6편 배수시설

513

<그림 8.3> V형 측구 단면

(3) 소형동물 이동경사로

소형동물(소형 포유류, 양서류, 파충류 등)의 횡단 이동이 많은 구간 V형 측구를 설치할 경우

측구에 빠진 소형동물이 탈출이 불가하여 아사될 우려가 있으므로 V형 측구에 경사로를 설

치하여 소형동물의 탈출을 도와야 한다.

소형동물 탈출로는 V형 측구 시 · 종점 단부에 측구 벽체를 설치할 경우 경사로를 설치하며,

경사로 폭은 20 cm, 경사는 30°로 하고, 경사로 바닥은 소형동물이 미끄러지지 않도록 요철

을 설치한다.

<그림 8.4> V형 측구(소형동물 이동로)

제2권 토공 및 배수

514

8.3.2 도수로

(1) 개 요

도수로는 비탈면 배수시설로서, 집수된 물을 수로 또는 도로 외부로 유출시키는 기능을 수행

하며, 땅깎기부 또는 흙쌓기부 비탈면에 설치된다.

(2) 설치기준

① 도수로의 설치 장소는 흙쌓기 구간에서는 흙쌓기 구간의 다이크 집수거 설치 위치에 따른

다. 땅깎기 구간에서 소단 연장이 100 m 이하일 때는 산마루 측구를 이용한다. 소단 연장

이 100 m 를 넘을 때는 소단 측구 유량 계산에 의하여 도수로의 위치를 결정하나 최대

간격은 100 m 이내로 한다. 이때 도수로의 위치는 길어깨 배수용 집수정과 일치시키는

것이 효과적이다.

② 도수로는 원칙적으로 현장 타설 콘크리트로 설치한다. 도수로의 주변은 콘크리트로 보호

하고, 세굴이나 풀 등의 유입에 의한 통수 기능 저하를 방지한다. 또한, 한랭지에서 동결

위험이 있을 때는 붙임 콘크리트 밑에 기초재료 등으로 시공을 한다. 단, 도수로 연장이

짧을 때 세굴이나 통수 저해의 염려가 적을 때는 잔디붙임, 조약돌붙임 등의 보호를 하여

도 된다.

③ 도수로가 다른 수로와 합류하는 곳, 흐름의 방향이나 경사가 갑자기 변하는 곳에는 홈통을

설치하고, 홈통 및 그 전후의 도수로에는 뚜껑을 설치하여 도수에 의한 세굴이 생기지 않

도록 한다.

제6편 배수시설

515

<그림 8.5> 흙쌓기부 도수로 단면

제2권 토공 및 배수

516

8.3.3 소단 배수

(1) 개요

소단 배수는 비탈면에 흐르는 빗물이나 용수에 의한 비탈면의 침식을 방지하기 위하여 설치

하며, 소단 측구는 모든 소단에 설치한다.

(2) 설치 방법

토사, 리핑암 구간은 높이 5 m마다 1.5 m 소단을 설치하고 소단배수시설(L5-1)을 설치한다.

발파암 구간은 높이 10 m 마다 3.0 m 소단을 설치하고, 소단배수시설(L5)을 설치한다. 또

한, 토질에 상관없이 20 m 마다 3.0 m 소단 및 소단배수시설(L5)를 설치해야 한다. 그러나,

지반조건이나 지장물 또는 무한사면 등이 발생할 경우에는 발파암 구간 등의 소단 폭을 1 ~ 3 m

범위 내에서 조정 가능하다.

<그림 8.6> 소단 배수로

제6편 배수시설

517

(3) 소단 배수 처리 방법

소단 측구의 배수 처리 방법은 본선 종단경사와 동일한 경사로 유하시키는 것이 원칙이나

소단 측구 시점부터 발파암 구간까지 0.5 %로 역경사를 적용하여 배수시킨다. 소단 측구의

종점부는 산마루 측구와 연결 또는 방류하여 비탈면이 유실되지 않도록 하며, 소단 측구의

용량이 초과하는 경우에는 깎기부 도수로를 설치하여 배수하도록 한다.

← i %

← i %

← i % ← i %

← i %

← i %

5m

5m

5m

5m

0.5 % →

0.5 % →

0.5 % →

0.5 % →

3.0m

1.5m

3.0m

1.5m

3.0m

<그림 8.7> 소단배수 예시(내리막 구간)

8.3.4 비탈면 용수 등의 처리

(1) 지하배수구

지표면 부근의 침투수를 모아 배수하기 위하여 지하배수구를 설치한다. 지하배수구의 역할은

조립재료의 투수성을 이용하여 지중의 물을 배제하는 것이기 때문에 재료는 투수성이 좋고,

잘 막히지 않는 것을 선정해야 한다.

땅깎기 비탈면에서 용출수 상황에 따라 지하배수구를 그림 8.8에 나타낸 것과 같이 화살형과

W형 등으로 배치하는 동시에, 용출수에 의한 비탈면 붕낙에 대처하기 위하여 각종 필터 매

트와 비탈거푸집공 등을 병용하는 경우가 있다.

또, 용출수량이 많은 곳에서는 유공관을 넣은 지하배수구를 시공하는 편이 좋다.

제2권 토공 및 배수

518

<그림 8.8> 지하배수구의 배치

(2) 비탈면 망태공

망태공은 용출수가 많은 비탈면에서는 지하배수구 역할의 수행이 가능하며, 비탈 끝에 나란

히 깔아 배수와 비탈면의 붕괴방지 목적으로 병용될 수 있다. 또, 소규모 비탈면에서는 지하

배수구 대신으로 사용할 수 있다.

돌망태에는 원형 · 선형 및 요(凹)형 등 여러 가지 형상이 있으며, 두께 · 길이 · 눈금 간격 등

에도 어느 정도 자유롭다. 돌망태가 사용되는 장소, 채취된 돌의 크기 등을 고려하여 그 형상

을 결정하면 좋다.

(3) 수평배수공

흙쌓기 비탈면의 붕괴를 방지하기 위하여 흙쌓기의 일정 두께마다 모래 배수층을 사용하는

경우도 있다. 특히, 함수비가 높은 흙으로 높은 흙쌓기를 할 경우 흙쌓기 내부의 간극 수압이

상승하고, 비탈면의 돌출이나 붕괴가 발생하는 경우가 있으므로 모래 배수층을 사용하여 간

극 수압을 저하시켜 흙쌓기의 안정성을 향상시킨다.

최근에는 배수 재료로서 높은 배수 기능을 가진 토목섬유를 사용할 수 있으며, 또한 자연 지

반으로부터의 침투수가 흙쌓기 내로 침투하는 경우의 흙쌓기부 붕괴 방지에도 효과를 기대할

수 있다.

그 외에, 자연 지반에서 흙쌓기로 침투하는 것을 방지하기 위하여 자연 지반 표면에 모래층

제6편 배수시설

519

의 배수층을 설치하는 경우도 있다. 배수층의 두께는 침투 유량의 대소에 따라서 다르지만,

일반적으로는 200 ~ 300 mm 정도로 한다. 특히 침투수가 많을 때에는 배수층 안에 유공관

을 매설하는 것도 효과적이다.

<그림 8.9> 수평배수공

(4) 기타 용출수 처리

용출수 발생이 예상되는 비탈면은 콘크리트 비탈격자, 돌붙임, 블럭붙임 등의 구조물에 의한

보호공을 시공한다. 이러한 구조물에는 수발공으로 조치하나 경우에 따라서 지하배수구 등과

겸하는 것도 고려해야 한다. 수발공은 비탈 격자공의 격자 내에 돌붙임 등을 실시하여도 되

며, 콘크리트 붙임으로 하는 경우에는 지름 50 mm 정도의 수발공을 적어도 2 m마다 1개

소 설치한다.

콘크리트 또는 모르타르 뿜어 붙임은 보통 용출수가 있는 비탈면에 사용하지 않는다. 뿜어

붙이는 면 일부에 용출수가 있을 때는 이 부분에 돌붙임을 실시하거나 지름 2 ~ 5 cm 정도

의 수발관을 삽입하고, 그 위에 콘크리트 또는 모르타르를 뿜어 붙여야 한다. 수발관은 뿜어

붙이는 과정에서 추가로 설치해야 하는 경우도 많으나 용출수가 비탈면 바깥에 튀기 쉬우므

로 관의 경사에 유의해야 한다.

비탈면의 용출수 발생을 억제하기 위하여 그림 8.10과 같이 비탈 어깨로 침투수를 처리하는

경우도 있다. 이때는 표면수와 침투수를 따로 설치, 처리하는 것이 경제적이다.

우수가 침투하기 쉽고 우수에 의하여 강도저하가 큰 토질이나 높은 함수비의 점성토부에 높

제2권 토공 및 배수

520

은 흙쌓기를 해야 할 때는 흙쌓기 비탈면 내에 배수층을 만들어 비탈면의 안정을 도모한다.

<그림 8.10> 비탈 어깨의 지하배수구

그림 8.11과 같이 불투수성 재료의 흙 구조물 위에 투수성 재료를 쌓을 때는 쌓기 표면에서

침투한 물이 하부의 불투수성 흙을 연약하게 하여 비탈면의 붕괴를 일으키는 수가 있으므로

불투수층 위에 미리 지하배수구를 설치한다.

<그림 8.11> 흙쌓기 재료가 서로 다른 경우의 배수시설

8.4 배수구조물 접합부 처리

배수구조물의 경우, 접합부의 시공 여부에 따라 통수능의 차이가 많이 날 수 있다. 배수구조

물 선형이 곡선으로 유로가 급하게 변환하는 경우에는 월류 방지를 위하여 외측 벽체부 등의

높이를 증가시켜 시공한다.

그림 8.12 ~ 그림 8.15는 배수구조물 간의 접합부 처리 방법을 예시한 것이다.

제6편 배수시설

521

<그림 8.12> T형 다이크 집수거 <그림 8.13> 계곡부 v형 측구 접합(예)

<그림 8.14> 쌓기부 도수로와 V형 측구 접합(예)(자연수로가 있는 경우)

<그림 8.15> 쌓기부 도수로와 V형 측구 접합(예)