지침 한국도로공사_설계실무자료집_2012년_8-3_터널내 편경사 변화구간 배수 검토
2024.04.24 15:51
2011년도 설계실무자료집 - 터널공
533
8-3 터널내 편경사 변화구간 배수 검토 설 계 처-897
(2011. 4. 20)
I 검토목적
터널구간의 종단경사․편경사 변경 등 도로선형 조건에 따른
터널내부 지하수 배수여건을 검토하여 원활한 배수 유도
* 종단경사가 완만한 구간의 편경사 변화구간에서 배수관 물고임 발생
II 관련기준
□ 터널내 선형계획(도로설계요령, 2009)
o (평면선형) 곡선계획시 큰 반지름의 곡선으로 계획(정지시거 고려)
o (종단선형) 시공 중 배수를 고려하여 최소 종단경사 0.3～0.5%
* 기계환기 터널 : 특수한 경우를 제외하고 일반적으로 종단경사 0.3～2.0% 적용
□ 평면곡선부 편경사 설치(도로의 구조․시설 기준에 관한 규칙, 2009)
o 편경사 최대 접속설치율 (q)
|
설계속도(㎞/hr) |
편경사 최대 접속설치율 |
|
120 100 80 |
1 / 200 1 / 175 1 / 150 |
o 편경사 설치도
TL≦완화곡선길이≦TL' 완화곡선길이≧TL'
BTC OR ETC
2% -2%
+S
BC
EC
OR
-S
기준선
포장끝단
표준횡단경사 편경사 접속 설치구간(TL) 최대편경사
(원곡선)
표준경사 편경사 변화구간(L)
변화구간
2%
배수를 고려한 구간
-2%
BTC OR ETC
BC
EC
OR
-S
+S
기준선
표준횡단경사 편경사 접속 설치구간(TL) 최대편경사
편경사 변화구간(L)
포장끝단
표준경사
변화구간
(원곡선)
완화곡선 길이 ≦ TL 직선－원곡선－직선
표준경사
변화구간
-2%
편경사 접속 설치구간(TL)
편경사 변화구간(L)
표준횡단경사
-S
(원곡선)
최대편경사
2%
기준선
포장끝단
OR
BC
EC
+S
OR
EC
-S
BC
+S
편경사 접속 설치구간(TL) 최대편경사
표준경사 편경사 변화구간(L)
변화구간
표준횡단경사
포장끝단
기준선
-2% 2%
L/3
2011년도 설계실무자료집 - 터널공
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III 터널내 배수기능 저하 조건 검토
□ 터널내 물고임 발생 개념
o 물고임 발생 흐름
|
종․평면선형 |
|
종단경사가 완만한 구간의 곡선부 편경사 변화구간 |
|
|
||
|
↓ |
|
|
|
배수관 종단경사 |
|
길어깨측 배수관 종단경사 변화(상향 또는 하향) |
|
|
||
|
↓ |
|
|
|
배수관 물고임 |
|
도로종단경사 기준, 배수관 역종단경사시 물고임 발생 |
|
|
o 물고임 발생구간 예시
조 건
(예 시)
o 선 형 : 좌향곡선 시점부, 종단경사 : -0.3% (최소종단)
o 편경사 : -2%→+2%(△4%), 접속설치율 : 1/175 (≑0.57%)
단 면
종단
면도
검토
내용
o 물고임 깊이(d) : 배수관 종단경사×편경사 접속설치길이(Ls)
- d = 0.27% × 64.4m = 17.5cm (0.27% = 0.57% - 0.3%)
o 물고임 발생구간(Lw) : 편경사변화구간+(d/0.3%)
- Lw = 64.4m + (0.175m/0.3%) = 122.6m
☞ 배수관내 물고임으로 인해 포장하부 지반 등에 악영향을 줄 수 있음
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535
□ 선형조건별 물고임 발생구간 검토
o CASE 1 : 하향 종단경사 + 좌향 곡선 시점 (편경사 변화 -2%→+S%)
횡단면도
⇒
종단면도
o CASE 2 : 하향 종단경사 + 우향 곡선 종점 (편경사 변화 -S%→-2%)
횡단면도
⇒
종단면도
o CASE 3 : 상향 종단경사+좌향 곡선 종점 (편경사 변화 +S%→-2%)
횡단면도
⇒
종단면도
o CASE 4 : 상향 종단경사+우향 곡선 시점 (편경사 변화 -2%→-S%)
횡단면도
⇒
종단면도
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IV 개선방안 검토
터널내 종단경사를 편경사 접속설치율 이상으로 계획
o 도로종단경사가 편경사변화에 따른 배수관 종단경사 변화 상쇄
* 예시) 설계속도(100㎞/hr)에 따른 편경사 접속설치율 : 1/175 (≑0.57%)
도로종단(-0.57%)→편경사 변화에 따른 종단경사(+0.57%)→배수관 종단(0.0%)
(당 초)
도로종단
S=-0.30%
(개 선)
도로종단
S=-0.57%
터널 배수관 종단경사 조정
o 물고임 발생부 추가굴착을 통한 배수관 종단경사 조정
종단면도 21.8㎝
횡단면도
(표준편경사 지점) (최대편경사 지점)
- 단, 타일세척수 등의 처리를 위한 디치(Ditch) 물고임부에 대하여는
배수관 매입 등의 방안 별도 검토 필요
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기타 병행검토
o 터널내 평면곡선 반지름(R) 확대
- 편경사 변화량 축소 → 편경사 접속설치구간(TL) 축소
* TL(편경사 접속 설치구간) = (B×△i)/q
o 편경사 접속 설치율 조정을 통한 물고임 깊이 축소
- 가능한 배수 고려한 편경사 접속설치율(1/250) 이상
터널내 배수조건 검토 흐름도
|
|
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2011년도 설계실무자료집 - 터널공
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V 검토결론
□ 터널내 종단경사가 완만한 구간* 중 편경사 변화구간**에서
터널내 물고임 발생
* : 편경사 접속설치율(1/175≑0.57%)이하의 종단경사 계획구간
** : 하향종단의좌향곡선시점또는우향곡선종점, 상향종단의좌향곡선종점또는우향곡선시점
□ 터널내 편경사 변화구간 배수처리 방안은 ‘터널내 배수조건
검토 흐름도’에 따라 검토
o 우선적으로 노선선형 결정시 터널내 배수조건을 고려한 종․
평면선형 계획
o 지형적 여건 등으로 인해 선형조건을 만족시킬 수 없을 경우
터널 배수관 종단경사 조정
o 기타 물고임 길이 및 깊이 축소 방안 등 병행검토
□ 적용방안
o 현재 실시설계 중인 노선부터 검토 반영
o 공사중 터널 : 터널별 배수관 물고임 발생여부 검토 후 조치
붙 임 : 터널내 선형조건별 물고임 발생 현황
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터널내 선형조건별 물고임 발생 현황
□ 접속설치율에 따른 편경사 변화구간 연장
|
편경사변화량 (△i) |
폭원(m) (도로중심~배수관) |
편경사 접속설치 길이(m) |
비 고 |
|
|
q=1/175 |
q=1/250 |
|||
|
1% |
9.175 |
16.1 |
22.9 |
|
|
2% |
32.2 |
45.9 |
||
|
3% |
48.3 |
68.8 |
||
|
4% |
64.4 |
91.8 |
||
|
5% |
80.5 |
114.7 |
||
|
6% |
96.6 |
137.6 |
||
|
7% |
112.7 |
160.6 |
||
|
8% |
128.8 |
183.5 |
||
□ 선형조건별 물고임 발생 현황
|
종단경사(0.3%) |
비 고 (편경사 변화) |
|||||||
|
편경사 접속설치율(1/175≑0.57%) |
편경사 접속설치율(1/250≑0.4%) |
|||||||
|
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
|
|
1% |
16.1 |
4.4 |
30.7 |
1% |
22.9 |
2.3 |
30.6 |
-3%→-2% -2%→-3% |
|
2% |
32.2 |
8.7 |
61.3 |
2% |
45.9 |
4.6 |
61.2 |
-4%→-2% -2%→-4% |
|
3% |
48.3 |
13.1 |
92.0 |
3% |
68.8 |
6.9 |
91.8 |
-5%→-2% -2%→-5% |
|
4% |
64.4 |
17.5 |
122.6 |
4% |
91.8 |
9.2 |
122.3 |
-6%→-2% -2%→+2% |
|
5% |
80.5 |
21.8 |
153.3 |
5% |
114.7 |
11.5 |
152.9 |
-2%→+3% +3%→-2% |
|
6% |
96.6 |
26.2 |
184.0 |
6% |
137.6 |
13.8 |
183.5 |
-2%→+4% +4%→-2% |
|
7% |
112.7 |
30.6 |
214.6 |
7% |
160.6 |
16.1 |
214.1 |
-2%→+5% +5%→-2% |
|
8% |
128.8 |
35.0 |
245.3 |
8% |
183.5 |
18.4 |
244.7 |
-2%→+6% +6%→-2% |
* △i : 편경사 변화량, TL(m) : 편경사 접속설치구간, d(cm) : 물고임 깊이, Lw(m) : 물고임 구간
붙 임 #1
2011년도 설계실무자료집 - 터널공
540
|
종단경사(0.35%) |
비 고 (편경사 변화) |
|||||||
|
편경사 접속설치율(1/175≑0.57%) |
편경사 접속설치율(1/250≑0.4%) |
|||||||
|
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
|
|
1% |
16.1 |
3.6 |
26.3 |
1% |
22.9 |
1.1 |
26.2 |
-3%→-2% -2%→-3% |
|
2% |
32.2 |
7.1 |
52.6 |
2% |
45.9 |
2.3 |
52.4 |
-4%→-2% -2%→-4% |
|
3% |
48.3 |
10.7 |
78.8 |
3% |
68.8 |
3.4 |
78.6 |
-5%→-2% -2%→-5% |
|
4% |
64.4 |
14.3 |
105.1 |
4% |
91.8 |
4.6 |
104.9 |
-6%→-2% -2%→+2% |
|
5% |
80.5 |
17.8 |
131.4 |
5% |
114.7 |
5.7 |
131.1 |
-2%→+3% +3%→-2% |
|
6% |
96.6 |
21.4 |
157.7 |
6% |
137.6 |
6.9 |
157.3 |
-2%→+4% +4%→-2% |
|
7% |
112.7 |
24.9 |
184.0 |
7% |
160.6 |
8.0 |
183.5 |
-2%→+5% +5%→-2% |
|
8% |
128.8 |
28.5 |
210.2 |
8% |
183.5 |
9.2 |
209.7 |
-2%→+6% +6%→-2% |
* △i : 편경사 변화량, TL(m) : 편경사 접속설치구간, d(cm) : 물고임 깊이, Lw(m) : 물고임 구간
|
종단경사(0.37%) |
비 고 (편경사 변화) |
|||||||
|
편경사 접속설치율(1/175≑0.57%) |
편경사 접속설치율(1/250≑0.4%) |
|||||||
|
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
△i |
TL(m) |
d(cm) |
Lw(m) |
|
|
1% |
16.1 |
3.2 |
24.9 |
1% |
22.9 |
0.7 |
24.8 |
-3%→-2% -2%→-3% |
|
2% |
32.2 |
6.5 |
49.7 |
2% |
45.9 |
1.4 |
49.6 |
-4%→-2% -2%→-4% |
|
3% |
48.3 |
9.7 |
75.6 |
3% |
68.8 |
2.1 |
74.4 |
-5%→-2% -2%→-5% |
|
4% |
64.4 |
13.0 |
99.4 |
4% |
91.8 |
2.8 |
99.2 |
-6%→-2% -2%→+2% |
|
5% |
80.5 |
16.2 |
124.3 |
5% |
114.7 |
3.4 |
124.0 |
-2%→+3% +3%→-2% |
|
6% |
96.6 |
19.5 |
149.2 |
6% |
137.6 |
4.1 |
148.8 |
-2%→+4% +4%→-2% |
|
7% |
112.7 |
22.7 |
174.0 |
7% |
160.6 |
4.8 |
173.6 |
-2%→+5% +5%→-2% |
|
8% |
128.8 |
25.9 |
198.9 |
8% |
183.5 |
5.5 |
198.4 |
-2%→+6% +6%→-2% |
* △i : 편경사 변화량, TL(m) : 편경사 접속설치구간, d(cm) : 물고임 깊이, Lw(m) : 물고임 구간
