6-2 길어깨 포장 개선방안

설 계 처-1085

(2008. 4. 21)

 

 1. 검토목적

□ 교통지정체 예상구간의 길어깨 활용 제고

□ 긴급피난차량 이용에 따른 길어깨포장 파손방지

□ 절토부 길어깨구간 주행안전성 및 시공성 확보

 

 

2. 설계기준

□ 길어깨포장 관련 기준

 

구 분		교통량	포장두께	기 타
국내	도로포장설계 시공지침 (국토해양부, ’06)	-주행차로의 2.4%로, 본선과 동일방법으로 두께산정	-아스팔트:5～10cm -콘크리트:두께 15cm	-
	도로설계편람 (국토해양부, ’00)	-주행차로의 2.4%로, 본선 설계방법과 동일	-국도는 길어깨폭이 좁으므로 본선과 동일 하게 시공 -교통량 미고려시 SN 2.5기준	-기존도로 공용결과 본선보다 길어깨 파손이 많아 개선 필요
	도로설계요령 (도로공사, ’02)	-	-아스팔트포장 : SN=2.5～3.5(또는 TA=15～20cm), 표층 7.5cm이상 -콘크리트포장 : 두께 15cm이상	-
해외	미 국 (미연방도로청)	-아스팔트포장 : Mainline Traffic의 2～20% 적용 -콘크리트 포장 : Mainline Traffic의 2～10% 적용	-Full Depth -Standard Thickness ※Minnesota 및 South Dakota 경우 : 아스팔트 7.5cm	-각 주별로 길어깨 포장 적용기준 다양
	일본 (도로공단)	-	-TA= 15～20cm	-표층에 고기능포장의 아스팔트 포장을 원칙

 

※ 우리공사 적용기준

○ 길어깨 포장단면【도로기17113-5049(‘90.8)】

- 아스콘 포장 : 기층 7.5cm, 콘크리트 포장 : 콘크리트슬래브 15cm

○ 길어깨 보강포장【설계이16210-584(‘97.11)】

- 본선포장과 동일한 단면으로 다음 구간에 적용

․진출RAMP는 감속차로부터 접속도로까지 우측 길어깨

․진입Loop RAMP연결로 곡선부(R<100m구간) : 완화곡선구간까지 포함

․예각부 60m : 영업소광장과 본선 접속부 등

 

 

□ L형측구 및 횡단경사 기준

○L형측구

 

 

 

 

○횡단경사 기준(도로의 구조․시설기준에 관한 규칙, ’00 국토해양부)

- 아스팔트 및 시멘트콘크리트포장 길어깨 형식 : 4%

- 차도면과의 경사차

․지방지역의 적설한랭지역을 제외한 기타지역 및 연결로

: 차도면과 경사차 8%이하

․길어깨 폭이 좁은 구간 : 차도면과 동일한 경사로 설치

․본선 최대편경사가 6%인 경우 : 경사차 7%

 

3. 길어깨포장 현 이용실태

□ 상시지정체 발생구간은 길어깨를 차로화하여 운용

□ 길어깨 이용구간

○경부선, 서울외곽선 등 본선 구간 5개노선 11개소

○연결로 구간 9개노선 29개소

※ 상습지정체가 발생되는 구간은 대부분 대도시권역에 위치

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. 문제점

□ 길어깨포장의 설계기준과 적용기준 상이

□ 지정체유형 예측 곤란으로 유․출입시설 일부구간 상시지정체 발생

○공용중에 지정체 발생구간의 길어깨 보강포장시 안전관리 등으로

비용이 과다 투입되고, 공사로 인한 이용객 불편 초래

○긴급차량의 갓길이용에 따른 기층파손으로 주행안전성 불리 및 미관 불량

 

 

 

□ 절토부에 L형측구가 포함된 길어깨 횡단복합경사로 비상차량 주행

안전성 불리

 

※순 포장폭원이 1.5m에 불과하여 포장다짐 불량 등 시공성 저하

 

 

5. 개선방안

□ 길어깨구간 포장재료 개선

○ 설계법 검토

- 도로포장설계지침 및 도로설계편람(국토해양부)에서 제시하고 있는

주행차로의 2.4% 교통량 적용시

․포장단면 과다(현 포장두께의 약 2배)

․노선별로 포장두께 상이

⇨ 긴급차량 이용공간으로 적정한 일정두께만을 확보함이 바람직

- 도로설계요령에서 제시하고 있는 노상SN(2.5～3.5)치 적용시

: 적정 품질 및 주행성제고를 위해 평균SN(3.0) 값을 적용하여 검토

․길어깨 포장재료를 현 기준(기층 7.5cm)으로 적용시

1) SN2=7.5×0.11=0.825

2) SN3(보조기층)

◦SN2*=7.5×0.11=0.825

 ◦SN3*=0.825+37.5×0.051=2.7375 SN3 〉SN3*=2.7375 “NG”

 

※ 소요SN을 만족키 위해서는 현 포장단면 증가 필요

 

SN3	두께산정	적용두께	비고
3.0	(3.0 - 0.825) / 0.051 = 42.65cm SN3* = 0.825 + 43 × 0.051 = 3.018	43	SN3<SN3*=3.018 OK

 

☞기층 7.5cm 적용시 보조기층 37.5cm→43cm(증 5.5cm)로 변경 필요

 

 

․길어깨 포장재료를 표층 7.5cm로 적용시

1) SN2=7.5×0.157=1.18

2) SN3(보조기층)

◦SN2*=7.5×0.157=1.18

◦SN3*=1.18+37.5×0.051=3.0925 SN3〈 SN3*=3.0925 “OK”

▷포장재료만 표층으로 변경시 관련기준에 만족

※ TA설계법은 현재 이용치 않음을 고려 검토대상에서 제외

 

 

 

○ 적용방안

- 길어깨구간 포장재료 변경 : 기층 7.5cm ⇨ 표층 7.5cm

 

 

 

 

□ 길어깨 보강포장 구간 확대

○ 교통변수를 통한 지정체구간 요인분석

- 수요교통량 산정시 적용되는 설계시간계수인 “K30” factor 검토를

통하여 분석(적정차로수 산정위한 설계시간계수 연구, ’07.12 기획실 조사팀)

 

설계시간계수(K)

□ 개 요 : 연평균 일교통량(AADT)에 대한 설계시간교통량(DHV) 비율

□ 현 적용기준

◦ 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙(국토해양부)

일반적인 30번째 시간교통량을 설계시간교통량으로 산정

․K30 : 지방지역 12～18%, 도시지역 8～12%

◦ 도로용량편람(국토해양부)

교통량 상시조사 자료(도로교통량 통계연보)를 활용토록 제시

․K30 : 지방지역 15(12～18)%, 도시지역 9(7～11)%

 

 

 

☞ “K30” factor 검토결과

: ｢대도시권 8%이하, 기타지역 10%이상｣의 경향을 보임

 

․K30 factor 크다 : 대상도로의 시간대별 교통량 변화가 심함

․K30 factor 작다 : 시간대별로 큰 차이를 보이지 않는 고른 교통량 분포로

혼잡시간이 길어 상시지정체 현상 유발

 

 

 

※“K30” factor 노선별 세부 분석내용

 

 

 

 

 

 

- K30 factor가 작은 “대도시권역”은 유출부에서 일시적인 교통량 변화에

 의해서도 상습지정체 발생 우려 : 지정체발생에 대한 대책강구 필요

☞ 설계시 적정한 교통분석을 통해 최적의 차로수를 산정하는 것이

이상적이나, 적용되는 분석인자의 현실적인 도출한계를 고려

▷ 유출부에 대해서는 길어깨 보강구간을 추가연장하여 필요시 효과

적인 차로운영이 가능토록 반영함이 바람직

▷ 유입부는 근본적인 시설개량 등 구조개선 필요로 적용 제외

 

○ 세부적용성 검토

 

구분	길어깨보강 선반영시(1안)	별도로 길어깨보강 시행시(2안)	비고
장․단점	◦초기공사비 측면 경제성 다소 불리 ◦지정체발생시 최소의 조치(차선 조정)로 지정체해소 가능 ◦민원발생 최소화	◦초기공사비측면 유리 ◦별도 공사시 공사비 과다투입 및 이용객 불편 초래 ◦지속적인 민원발생 예상
공사비 (원/m)	57,719 (감 57,659)	115,378 ※철거비 및 안전관리비 포함
검토 의견	◦최소의 선 투자(길어깨 포장단면 개선)로 지정체해소 효과 극대화 및 경제성제고, 길어깨 활용도를 제고토록 “1안”으로 추진함이 바람직할 것으로 판단됨

 

 

- 보강포장 확대 대상지역 : 수도권 및 광역도시 지역

 

 

- 활용방안 : 향후 필요시 길어깨 차로화가 가능토록 추진

- 대상구간 : 출입시설 유출부

※보강연장 2km(예각부 30m 끝단에서부터 : 본선구간)

 

※ 길어깨 보강구간 길이 산정 : 지정체 현황자료(교통처) 참조

 

노 선	위치	지정체 발생현황		비 고
		평균길이(km)	발생빈도(일/월)
경인선	부천IC	1	12
	가좌IC	4.5	20
	도화IC	0.5	10
영동선	서창Jct	3.5	15
경부선	금호Jct	0.05	20
	양산Jct	3	20
검토 의견	○지정체 발생개소별 차이로 획일적인 길이설정에 한계가 있으나, ○효과적인 도로횡단 활용을 통한 원활한 교통소통 및 안전성 확보를 위해 평균연장 2km 적용

※ 길어깨 보강구간 길이 산정 : 지정체 현황자료(교통처) 참조

 

 

□ L형측구 설치단면 및 길어깨 횡단경사 개선

○ 추진방향

L형측구 설치단면 및 길어깨 횡단경사 개선

 

☞ L형 저판삭제를 통한 시공성 및 주행안전성 확보

○ 적용성 검토

(단위: mm)

 

 

 

 

 

☞ 절토부 길어깨 조정 횡단경사

 

본선 횡단경사(%)	길어깨 횡단경사(%)		비 고
	L형측구 저판 포함시	L형측구 저판 제외시
-4～+3	-4	-5
-5	-5	-6
-6	-6	-7
+6	-1	-2
+5	-2	-3
+4	-3	-4

 

 

 

 

 

 

※ 성토부와 접속처리 : 접속구간길이 6.00m 적용

접속 설치길이 : Ls = (B․△i)/q

- Ls : 편경사의 설치길이(m)

- B : 기준에서 편경사가 설치되는 곳까지의 폭(m) → 2.5m

- △i : 횡단경사 값의 변화량(%/100) → 1/100

- q : 편경사 접속설치율(m/m) → 1/250

 

 

 

 

○ 세부내용

․단면 상세도

 

 

 

 

․구조적 안정성

 

구 분	전도에 대한 안정성	활동에 대한 안정성	비 고
L2 측구	- S.F = Mr/Mo ≥ 2.0 ☞ 0.337/0.156 = 2.160＞2.0 ∴ O.K	- S.F = (Pv×0.6)/PH ≥ 1.5 ☞ (1.239×0.6)/0.39 = 1.906＞1.5 ∴ O.K	저판폭 : 0.605m
L3 측구	- S.F = Mr/Mo ≥ 2.0 ☞ 2.984/1.10 = 2.713＞2.0 ∴ O.K	- S.F = (Pv×0.6)/PH ≥ 1.5 ☞ (3.718×0.6)/1.434 =1.556＞1.5 ∴ O.K	저판폭 : 1.200m

 

․배수처리능력

길어깨 횡단경사 조정으로 현행의 배수처리능력 수준(초기집수정

설치위치, 집수정간격) 유지 가능

 

․경제성 : 현행보다 4% 예산절감

 

 

 

※ 시험시공현장 효과분석 결과

◦대상구간 : 중부내륙선 여주JCT～충주IC구간(’02. 12준공)

◦공용기간 : ’03～’07(5년)

⇨ 현장조사결과(’08. 3) : 배수, 현장운용측면 등 문제없음

 

 

 

6. 검토결론

□ 길어깨구간 포장재질에 대해서는 현 기준에 만족하고, 포장내구성

확보 등을 위해 표층재(밀입도, 7.5cm)로 변경

□ 수도권 및 광역도시지역 유입부에서는 일시적인 교통량 변화에

의한 상습지정체가 예상되므로 설계시 길어깨를 본선과 동일단면

으로 반영

□ 시공성 및 긴급차량의 주행안전성 확보를 위해 L형측구 저판을 삭제

하여 길어깨포장 시공폭원 확대적용

 

7. 적용방안

□ 설계중 노선 : 본 방침 적용

□ 공사중인 노선 : 공사주관부서에서 적용여부 판단