지침 한국도로공사_설계실무자료집_2010년_6-4_저소음 배수성포장 적용방안 검토
2024.03.06 17:35
364
6-4 저소음 ․ 배수성포장 적용방안 검토 설 계 처-4010
(2009. 7. 30)
1. 검토목적
도로주행시의 주행안전성 증진과 소음저감을 위하여 저소음․배수성 아스팔트포장 적용방안을 검토코자 함.
□ 저소음․배수성포장
ο 공극률이 높은(20%이상) 다공성의 혼합물을 사용하여 포장체 내부공극으로 배수하는 포장형식
(강우)
측구
배수기능층
불투수성층
노 상
(강우)
측구
배수기능층
불투수성층
노 상
ο 우천시 주행 안정성․시인성 향상
ο 교통소음 저감 [3~5dB]
ο 소성변형 감소
※3dB 소음감소의 의미(미국자료 참조)
☞교통량 절반 감소 및 소음거리 2배 연장효과와 동일
※저소음․배수성포장과 일반포장구간 비교(미국 Oregon주)
물보라 현상 섬광(눈부심) 현상
저소음․배수성포장 일반 밀입도포장 일반 밀입도포장 저소음․배수성포장
365
계 1999년 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년
59개소/
39km
17개소/
6.3km
5개소/
4.1km
6개소/
6.6km
13개소/
9.4km
6개소/
2.8km
12개소/
9.8km
2. 저소음․배수성포장 관련 추진현황
□ 국 내
구 분 세부추진내용 비 고
1차연구
(1995)
외국 배수성포장 현황 파악 및 필요성
※시험포장 : 중앙지선(1996), 남해선(2001) 등
- 저소음 포장두께 : 5cm
- 적용입도 : 13mm
- 일본기준 적용
- 우수배출중점
2차연구
(2004~2005)
소음효과 등을 위한 혼합물 개발
※시험포장 : 중부선(2004), 통영~진주(2005)
- 저소음 포장두께 : 4cm
- 적용입도 : 19, 13, 10, 8mm
- 입도변경
: SMA 골재입도
사용
3차연구
(2006~2008)
포장공법별 소음정량화, 2차 시험포장, 공용성평가, 공극확보 방안 등
○ 우리공사
⇨ 추적조사 결과(도로교통연구원)
- 공용기간 2년까지는 양호한 배수성능을 나타내나 5년 경과시 배수 성능이 저하되며, 10년 경과시 투수기능 상실
- 소음평가 결과 저소음포장이 SMA 13mm 포장에 비해 3.1dB, 밀입도포장에 비해 3.9dB 소음감소
○ 서울시
※ 2008년 이후에도 지속적으로 추진중
⇨ 추적조사 결과(2006. 10 시공구간 대상)
- 전반적으로 포장상태 양호하며 현장투수시험 결과 총 30개소중 27개소가 측정기준 이내(2007. 5)
366
□ 외 국
○ 미 국
- 소음감소효과 우수 : 밀입도 포장에 비해 3dB 감소(차량속도 80km/hr)
※ Chip Seal : 고무아스팔트,
Dense HMA(Hot Mix Asphalt) : 밀입도 아스팔트
OGFC(Open-Grade Friction Course) : 개립도 마찰층
- 물 튀김, 물보라 현상과 섬광현상 감소 : Oregon주
- 젖은 도로포장 상태에서 마찰저항성 증가
【 미끄럼저항성 비교(Pennsylvania) 】
구 분
Skid Number
30mph(48km/hr) 40mph(64km/hr)
OGFC(gravel) 74 73
OGFC(dolomite, 백운석) 71 70
Dense-graded HMA(gravel) 68 60
Dense-graded HMA(dolomite, 백운석) 65 57
○ 일 본
- 2001 구조령 개정으로 특별한 경우를 제외하고 배수성포장 적용을 원칙
- 배수성 포장이 소음감소효과 우수
【 3.75이격거리에서의 소음측정결과 】
○ 유 럽
- 소음저감 효과를 목적으로 다수의 국가에서 배수성포장 적용
: 1990년 이후 급격히 확대(독일, 네델란드, 프랑스, 벨기에 등)
․ 독일 : 1990년부터 소음저감 등과 관련 적용이 증가
․ 오스트리아 : 일부 터널을 제외하고 전면적으로 배수성포장 적용
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3. 저소음․배수성포장 적용 필요성
□ 도심지구간 소음관련 민원 지속 발생
○소음관련 분쟁현황(2004년 이후, 환경팀자료 참조)
구 분 발생건수 진행중 종 결 비 고
계 28 13 15
환경분쟁 12 2 10
소 송 16 11 5
※환경분쟁 및 소송관련 주요사례
구 분 부천 상동지구 서해안 금천IC 현대APT 용인 구갈지구
위 치
서울외곽선 송내∼중동IC
: 상동택지지구
서해안선 금천IC 부근
: 현대아파트
경부선 397km(서울)
: 구갈 택지지구
추 진
경 위
◦’92.2 도로구역결정고시
◦’94.4 택지개발 고시
◦’98.7부천고가교구간 준공
◦’92.11도로구역결정고시
◦’94.7 아파트 사업승인
◦’98.11 서해안선 준공
◦’94.1경부고속도로 확장
◦’95.11 택지조성사업
판 결
내 용
◦소음방지대책 시행의무
- 도공, 토공 : 있음
(50% : 50%)
◦도공 환분위 결정에
법원에 소송제기
☞ 1심 소송중
◦도공 환분위 결정에
법원에 소송제기
☞ 소송결과 : 승소
(도공선발사업자)
현 상황 대법원 소송중 1심 소송 진행중 항소치 않아 확정
□ 강우시 노면 미끄러짐 등에 인한 사고발생 위험 상존
○ 최근 10년간 전체사고건수 대비 빗길 교통사고율이 평균 20%(12～24%)
○ 평면곡선 및 종단경사 변화구간 사고건수가 일반구간에 비해 2배
이상 증가
- 88고속도로 등 4개노선 비교분석결과 : 일반구간 78건, 변화구간 149건
※“고속도로교통사고 통계자료(한국도로공사, 2007)” 참조
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4. 적용성 검토
□ 경제성
○ 포장공사비
구 분 일반아스팔트포장(SMA) 저소음․배수성포장 증․감
공사비(백만원/km) 1,088 1,124 증 36
○ 저소음․배수성포장 시행에 따른 방음벽 설치비용 절감효과
- 교통소음 저감 3dB 효과 ⇨방음벽 높이 2m의 대체효과와 동일
※Highway Noise Barrier Design Handbook(FHWA)
: 방음벽 1m Height = 소음 1.5dB 감소 ⇨절감비용 : 351백만원/km
○ 사고 발생비용 절감효과
- 빗길사고 발생현황(“2008 고속도로 교통사고 통계자료” 참조)
구 분 평 균 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년
사 망 41 73 39 33 34 36 31
부 상 218 392 252 171 166 181 147
⇨ 사고발생 절감비용 : 550,822원/km(아스팔트포장구간)
○ 분석결과
- 초기공사비 측면에서는 다소 투입비용이 증가하나, 방음벽 설치 및
사고발생 감소에 따른 비용 절감효과 유리
구 분 포장공사비
증가비용
절감비용
비 고
계 방음벽 사고발생
투입비용
(백만원/km, 2차로기준)
36 352 351 0.55 감)316
□ 유지관리(기능회복) 측면
○ 먼지 등으로 공극막힘 현상 발생 : 기능저하 예방대책 강구 필요
※국ㆍ내외의 주요 적용사례
․서울시 : 고압세척 방법 적용예정(장비 개발중, 2010부터 사용예정)
․중 국 : 고압세척 방법적용
▷ 효과분석결과 : 표면에서 깊이 1.5cm 정도 범위까지 청소효과
․일 본 : 과산화수소, 고압수, 흡인(suction) 등 계속 연구개발중
○ 기능회복 처리방법
- 화학적방법 : 과산화수소수를 이용한 세척
- 물리적방법 : 고압수 이용한 세척, 고압수+흡인, 압축공기 등 ⇨ 다양한 처리방법을 통한 기능유지 방안 도입 필요
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5. 검토결과
□ 적용방안
구 분
저소음 아스팔트포장
(소음저감 고려시)
배수성 아스팔트포장
(교통안전 고려시)
비 고
포장두께
4cm 5cm 일본․서울시
: 4～5cm 적용
※ 고속도로전문시방서(2004. 12)
굵은골재
최대치수
13mm 19mm
설치구간 특성을고려
포장설계 일반 포장설계법 적용 적용구간
- 공동주택 밀집지역 등
도심지 구간
- 방음벽 설치 곤란하거나방음벽만으로 소음규제
기준 초과지역
- 적용구간
“평면곡선부(완화구간)”과
“종단곡선 저점부(-0.5%～
최저점+0.5%)”가 동일한 개소
에서 발생구간
완화구간&종단곡선 저점부 중복구간
BTC
ETC
BC
EC
완화곡선
직선
직선
완화곡선
VIP시점
-S1%
VIP종점
+S2%
VIP
원곡선
평
면
종
단
※ 종단곡선중 적용대상구간
: 하향+상향 Sag구간(U字형)
- 설치연장
시공성을 고려 최소 일일
시공량(200m) 이상 적용
- 배수성포장 적용시기
시험시공 등 확대시행여부
검토후 적용
【배수성포장】
-배수능력 최대
취약구간 개선
․주행안전 확보
․배수능력 극대화
-“상향+상향, 하향
+하향형태“ Sag
구간은 적용제외
-일일 시공량
: 400m(2차로기준)
▹“저소음 아스팔트포장” 위주로의 우선적인 적용
※ 현재 추진중인 도로교통연구원『저소음․배수성포장 연구』완료시
보완예정 : 개선된 골재입형(포장입도 19, 13, 10, 8mm) 연구중
370
□ 세부 시행방안
○ 곡선부 중분대배수
구 분 기 존 변 경(안) 비 고
적용
구간
곡선
구간
【SMA 적용 : 일반적 포장형식 】
S%
500
중분대기초
3,000
2,000
동상방지층
보조기층
LEVEL S%
500
CL
305 695 500
1,500
50
200
300
400
70
-6%
41.7
【배수성 포장 : 양방향 적용】
S%
중분대기초
동상방지층
보조기층
LEVEL S%
CL
500
3,000
2,000 500
305 500
1,500
-6%
81.7
40
200
300
400
70
300 395
- 중분대기초 : 편경사 6% - 표층은 도로계획고에 맞추어 계획
※배수성포장 구간내 배수시설물은
표층두께 만큼 하향조정
통수능력
/집수정간격
(종단0.3,횡단1%)
Q=1.00Qo/13.37m(10년빈도)
Q=1.00Qo/11.70m(20년빈도)
Q=1.93Qo/24.95m(10년빈도)
Q=1.93Qo/21.84m(20년빈도)
편도
2차로
○ 길어깨 배수
구 분 기 존 변 경(안) 비고
적용
구간
곡선
구간
【SMA 적용 : 일반적 포장형식 】
표 층
보 조 기 층 (B/H)
보 조 기 층
500
3,000
2,500
-4%~+3% -5%
250
1 5 0
300 150
70
2 2 5 7 5
100
15
135
250
50
200
300
400
동 상 방 지 층
70
【배수성 포장 : 양방향 적용】
10 0
50 0
3, 00 0
2, 50 0
-4%~+3 % -5%
300 200
2 2 5
250
70
배 수 혼 합 물 ( T = 4 c m )
중 간 층
보 조 기 층 ( B / H )
보 조 기 층
동 상 방 지 층
10 0
40
20 0
30 0
40 0
70
40
- ※ 길어깨 끝단에 홈(B=10cm)형성
통수능력
/도수로간격
(종단0.3,횡단1%)
Q=1.00Qo/218.80m(10년빈도)
Q=1.00Qo/191.50m(20년빈도)
Q=1.24Qo/231.30m(10년빈도)
Q=1.24Qo/202.30m(20년빈도)
편도
2차로
※ 종단곡선 오목구간은 다이크 높이조정(15→20cm)
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○ 교량구간 배수
교량 노면 배수 배수구 상세
슬라브
S%
※ 교량단부에서의 배수처리는 배수구를 통하여 배수토록 계획
○ 기타사항
- 배수기능층 홈 설치
․ 편경사 변화 시․종점부 및 일반포장과의 접속부
․ 연장이 긴 경우 : 효과적인 횡배수 능력을 고려 “400m 간격” 설치
※ 절토부는 집수정, 성토부는 도수로 측으로 유도배수 처리
(가능한 인접부에 기 계획된 도수로 등의 위치조정으로 계획)
비배수성포장과 배수성포장 접속구간 배수성포장내 배수기능층 홈
620 620
◇집수연장 긴 경우 400m 간격설치
(횡방향 배수유도)
⇨ Drain Pipe설치병행 등으로 배수기능 제고방안 지속 강구
- 유지관리(기능회복) 방안
․일본, 중국에서 기 적용 중이며 검증된 “고압세척에 의한 방법”이적정할 것으로 판단되며
․현재 서울시에서의 기능유지 장비개발 등의 여건을 고려시, 우리공사
시행방안으로 다음과 같이 추진함이 바람직할 것으로 판단됨
372
¤ 1단계 : 고가 장비로 초기 사용빈도가 크지 않음을 고려시 서울시와청소장비를 공동활용하는 방안(협약 등 ) 추진
¤ 2단계 : 우리공사에서 소요장비 직접 구입 및 운용체계 구축
※ 1단계가 원활하지 못할경우 2단계로 추진하는 방안 적극 강구
- 품질확보방안 등 세부사항
․재료, 시공시에 대한 품질확보 및 동절기 취약부발생 예방방안 등은
도로교통연구원 관련 연구결과를 적용토록 향후 시방서 보완
6. 적용방안
○ 설계중인 노선 : 본 방침 적용
