2011년도 설계실무자료집 - 포장공

344

6-3 휴게소 소형차구역 포장공법 개선 검토 설 계 처-763

(2011. 4. 5)

I 검토배경

현재 휴게소 소형차주차구역은 경관 및 쾌적성 개선을 위해 칼라

아스팔트 포장공법을 적용하고 있으나, 공용중 탈색, 변색 등으로 미관이

오히려 저해되고 있어 이에 대한 개선방안을 검토코자 함

〈감사지적내용〉

포장 설계, 시공, 유지관리실태 감사 (2010. 8)

칼라아스팔트포장의 재료비는 일반아스팔트포장의 2배 이상이나, 장기간

사용시 포장면 탈색 및 변색 등으로 휴게소 미관을 오히려

해칠 우려가 있음

(사례) 대구포항고속도로 와촌휴게소 칼라아스콘포장의 표면탈색 및 변색

II 추진경위

□ 2003년 이전 : ILP(Interlocking Block Pavement) 포장 적용

□ 2003년 이후 : 휴게소 포장공법 검토【설계도10201-441, 2003.10】

o 대형차주차구간 : 무근콘크리트포장 적용

o 소형차주차구간 : 칼라(암적색)아스팔트포장 적용을 원칙

III 휴게소포장 국내·외 적용사례

□ 국외 사례

o 미 국 (각주별 휴게소포장 설계기준 적용)

 

 

 

 

구 분	적용구간	설계기준
워싱턴 DOT	대형차주차장	․아스팔트포장 (표층 0.50ft, 시멘트안정처리기층 0.50ft)
	소형차주차장	․아스팔트포장 (표층 0.35ft, 시멘트안정처리기층 0.50ft)
몬타나 DOT	휴게소연결로 주차장	․아스팔트포장 (아스팔트포장 도로설계 기준에 따름)

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

345

o 일 본

 

구 분	적용구간	설계기준
신일본 고속도로	대형차주차장	․반강성포장
	소형차주차장	․아스팔트포장 (Ta 설계법, 최소두께 30cm)

 

 

□ 국내 사례

o 서울특별시

- 2006년 간선급행버스체계(BRT) 설계지침에 따라 버스전용도로

유색포장 적용

- 2010년 칼라아스팔트포장의 지속적인 하자발생으로 유색포장 사용제한

※ 간선급행버스체계(BRT) 설계지침 개정【2010.6, 국토부】

▪ 유색포장은 안전성, 내구성, 탈리, 탈색 등의 성능이 검증된 경우만 적용 가능

휴게소포장(일반아스팔트) 휴게소포장(칼라아스팔트) 버스전용차로(칼라아스팔트)

o 우리공사

- 휴게소포장 적용현황 (2004~현재 준공된 휴게소)

 

구 분	계	경기	충청	강원	경북	경남	호남
계	46	5	14	2	16	5	4
칼라아스팔트	19	-	8	-	9	2	-
무근콘크리트	4	1	-	-	2	1	-
일반아스팔트	8	3	-	2	2	1	-
ILP	15	1	6	-	3	1	4

 

 

☞ 칼라아스팔트가 아닌 기타포장공법도 다수 적용 (27개소, 59%)

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

346

IV 문제점 및 원인분석

□ 칼라아스팔트 포장은 탈색에 의해 미관이 불량

o 재료비가 일반아스팔트에 비해 약 3배

o 자외선에 의한 탈색, 공용중 누유에 의한 표

면 오염 등 장기적 미관이 불량하고

균열, 들뜸 등의 결함이 빈번하게 발생

※ 포장후 약 2년이 경과되면 전반적으로 탈색

되어 미관개선 효과가 거의 없음

탈리 균열 탈색

〈포장 파손 현황〉

o 재료구득이 어려워 유지보수시 애로

☞ 미관불량에 따른 이용자 불만도가 높고 유지관리 곤란

【현장조사 결과 】(충청/경남/경북지역본부, 총 19개소)

 

본부	휴게소	개통년도	탈색면적(천m2) (파손/전체)	탈색율 (%)	비 고
충청	부여백제	2009	1.9/3.7	51.3
	공주	2009	1.7/2.9	58.6
경북	청통	2004	2.2/3.9	56.4
	와촌	2004	2.9/3.5	82.8
경남	장안(부산)	2008	3.3/4.8	68.7
	장안(울산)	2008	3.5/5.0	70.0

 

 

탈 색 누유에 의한 오염 균열발생

【유지관리부서 의견】

․칼라아스팔트 포장구간인 소형차 주차장이 탈색으로 미관이 불량하

므로 포장형식의 개선 필요 (일반아스팔트 포장을 선호)

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

347

□ 칼라아스팔트 품질기준 미비

o 칼라아스팔트포장에 대한 재료, 배합비 등 품질기준이 없고, 생산

업체별 제품특성이 상이하여 품질관리 곤란

〈칼라아스팔트 포장〉

▪ 구 성 : 무색 아스팔트바인더 + 안료(암적색) + 골재

▪ 교통하중을 크게 고려하지 않는 보도, 자전거도로에 적용

▪ 표면탈색, 균열, 들뜸현상 등 문제 발생

□ 휴게소 주차구역 포장설계기준 불명확

o 휴게소 주차구역의 포장설계에 대한 명확한 기준이 없어

AASHTO설계법과 TA설계법을 혼용하고 있음

구

 

구 분	대형차 주차구역	소형차 주차구역
적 용	AASHTO설계법	TA설계법
교 통 조 건	8.2ton 누가등가 단축하중교통량	대형차 이용교통량 (대/일/1방향)에 따른 설계윤하중

 

 

o 소형차 주차구역 포장설계법으로 적용되는 TA설계법은

- 교통조건으로 공용후 10년 시점의 이용교통량을 적용함으로써

공용중 누가교통량을 고려하지 않아 실질적 교통량 반영 미흡

※ TA설계법은 단지내도로 등 교통량예측이 곤란한 도로에 적용

- 포장층 두께가 설계자에 따라 상이하게 도출되어 설계일관성 결여

휴게소 미관 및 공용성 개선을 위하여

소형차 주차구역의 포장형식 개선

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

348

V 개선방안

1. 휴게소 소형차주차구역 포장형식

□ 포장형식 비교

구분 현 행 검토 1 안 검토 2 안 검토 3 안

형식 칼라아스팔트포장 일반아스팔트포장 ILP블럭포장 잔디블럭포장

단면 인터록킹블럭(T=8cm)

모래(T=5cm)

시멘트안정처리기층(T=15cm)

보조기층(VAR)

동상방지층(VAR)

장점

∙초기 미관 우수

∙휴식공간과 조화

∙주행감 우수

∙장기 미관 양호

∙주행감 우수

∙시공성 양호

∙유지관리 용이

∙경제성 보통

∙시공 간편

∙초기 미관 우수

∙휴식공간과 조화

∙경제성 보통

∙휴식공간과 조화

∙빗물을 정화하므로

환경적으로 유리

∙하절기 복사열 저하

단점

∙탈색, 균열 등으로

장기 미관 불리

∙재료 구득이 용이치

않아 현장 적용성

다소 불리

∙중차량 적응성 불리

∙경제성 불리

∙질감 및 색상이 휴식

공간과 다소 부조화

∙중차량 적응성 보통

∙공용중 탈색

∙제설염화물에 의한

훼손으로 장기미관

불량

∙유지관리 불리

∙주행성 불리

∙초기 미관 우수

∙주행감 다소 불리

∙경제성 불리

∙잔디식생 불량 및

동절기 동해 우려

비용 77천원/m2 57천원/m2 64천원/m2 69천원/m2

□ 소형차 주차구역 포장형식

o 칼라아스팔트 포장은 장기적인 햇빛노출, 제설재 살포로 탈․변색이 발

생하고 오염, 균열 등으로 휴게소 미관을 오히려 저해하므로

o 미관 및 내구성이 우수하고 품질관리 및 유지관리가 용이하며

경제적인 일반아스팔트 포장공법을 적용

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

349

2. 휴게소 주차구역 포장설계법

□ 포장설계법 비교

 

구분		AASHTO설계법	TA설계법
개요		∙설계CBR값과 교통량에 따른 보조기층과 노상의 소요 SN지수 계산 후, 설계SN을 만족하는 포장두께 산정	∙교통량, 노상지지력에 따라 결정된 Ta와 전두께를 만족하는 층별 포장두께 산정 ※TA : 포장의 전체두께를 아스팔트 표층두께로 환산한 두께 (Total Asphalt Thickness)
입력 변수		∙W8.2 : 8.2톤 등가단축하중의 누가통과횟수 ∙Rf : 지역계수 ∙SSV : 노상지지력계수 ∙Pt : 서비스지수 ∙SN : 포장두께지수	∙설계CBR ∙대형차 교통량(대/일/방향)
특   징	적용 대상	∙본선 및 연결로, 휴게소 대형차 주차구역 등 교통량 예측이 가능한 도로에 적용	∙단지내 도로, 영업소 회차로 등 교통량 예측이 어려운 도로에 적용
	설계 교통량	∙10년간의 누가교통량 고려	∙공용후 10년 시점의 이용교통량
	설계 방법	∙수치계산에 의한 포장두께 결정으로 일관된 포장설계 가능 ∙지역특성, 기후 및 공용성을 고려	∙설계가 비교적 간편하나, 설계자 주관에 따라 포장두께가 달라짐

 

 

□ 휴게소 포장설계법

o 휴게소 주차구역 포장설계법 : AASHTO설계법을 적용

- 휴게소를 이용하는 누가등가 단축하중 환산교통량을 적용하여

포장하중을 보다 합리적으로 적용

- 수치 계산을 통해 포장두께 산정의 일관성 확보 가능

※ 설계법 변경에 따른 포장두께의 변화는 미미함

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

350

VI 검토결론

□ 휴게소 소형차 주차구역 포장공법

 

구 분	당 초	개 선	비 고
포장형식	칼라아스팔트	일반아스팔트
포장설계법	TA설계법	AASHTO설계법

 

 

- 현장여건에 따라 무근콘크리트, 일반ILP공법 적용이 가능하며, 상수원

보호구역이나 수변구역 등을 통과하여 환경친화적인 포장공법이 요구

되는 경우, 잔디블럭포장공법 검토 후 적용

※ 대형차 주차구역 : 현행과 동일한 무근콘크리트포장 적용

(AASHTO설계법)

VII 적용방안

□ 설계중인 노선 : 본 방침 적용

□ 건설 및 공용중인 노선 : 주관부서 판단 후 적용

붙 임 1. 휴게소 포장상태 조사결과

2. 타기관 칼라아스팔트 조사결과

3. 칼라아스팔트 포장 제조사별 품질기준

4. 소형차구역 포장설계법 비교

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

351

붙 임 #1

휴게소 포장상태 조사 결과

□ 포장상태 조사 결과

 

본부	노선명	휴게소명	개통년도	포장상태(탈색등)		비 고
				양호	불량
계				13	6
충청	청원 상주선	속리산(청원)	2007	○
		화서(상주)	2007	○
	당진 대전선	공주(당진)	2009		○
		공주(대전)	2009	○
		예산(당진)	2009	○
		예산(대전)	2009	○
	서천 공주선	부여백제(공주)	2009		○
		부여백제(서천)	2009	○
경북	경부선	김천(부산)	2010. 7	○
	88선	논공(고서)	2010. 7	○
		논공(대구)	2010. 7	○
	중부 내륙선	남성주(마산)	2007	○
		남성주(양평)	2007	○
		성주(마산)	미공용중	○		2007년 시행
		성주(양평)	미공용중	○		2007년 시행
	포항 대구선	청통(대구)	2004		○
		와촌(포항)	2004		○
경남	부산 울산선	장안(부산)	2008		○
		장안(울산)	2008		○

 

 

o 포장상태불량(탈색)으로 하자보수가 필요한 휴게소가 공용기간 2년

이내 4건, 6년 이내 2건으로 조사됨

- 경부선 김천(서울)휴게소 : 전체 탈색으로 공용1년만에 일반아스

팔트포장으로 하자보수 완료(2009. 8)

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

352

본부

휴게소

(개통년도)

탈색면적

(천m2)

(파손/전체)

탈색율

(%)

사 진 관할지사 의견

충청

부여백제

(2009년)

1.9/3.7 51.3

·주로 통행로 부분탈색

진행으로 미관불량

·공용1년후 본격적 탈색

·일반아스팔트 추천

공주

(2009년)

1.7/2.9 58.6

·도료의 내구성 부족

으로 인한 탈색

·유지관리빈도 및

비용 증가

·일반아스팔트 추천

경북

청통

(2004년)

2.2/3.9 56.4

·통행로 오염 및 탈색

으로 미관 불량

·일반아스팔트 추천

와촌

(2004년)

2.9/3.5 82.8

·통행로 및 주차구역등

전체적으로 탈색 진행

·통행 및 자외선에 의한 탈색

·일반아스팔트 추천

경남

장안(부산)

(2008년)

3.3/4.8 68.7

·통행로 및 주차구역등

전체적으로 탈색 진행

·엔진오일등에 의한 오염

·일반아스팔트 추천

장안(울산)

(2008년)

3.5/5.0 70

·전체적인 탈색 진행

·안료 및 통행에 의한 문제

·일반아스팔트 추천

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

353

붙 임 #2

타기관 칼라아스팔트포장 조사 결과

□ 서울특별시

o 중앙차로제 칼라아스팔트포장( ～2004)

- 햇빛 장기노출, 버스기름유출, 제설재 사용으로 탈․변색, 균열발생

강남고속버스터미널 부근 도봉구 세무서 정류장

o 유색 반강성포장 시험적용구간(시흥대로, 대방로, 2005)

- 포장체 공극 수분침투 파손, 재료간 차이로 탈색, 균열 발생

시흥대로 대방로

☞ 2009년부터 칼라아스콘적용 지양 및 개질아스팔트로 재포장 진행중

□ 기 타

o 경기도 고양시 버스전용차로

- 불량 재료에 의한 균열 등 심각한 노면 파손

경기도 고양시 일산동구청 앞 영덕초등학교 스쿨존

o 마산시 (초등학교 어린이보호구역 스쿨존)

- 스쿨존 개선사업구간(33개 초등학교) 칼라아스콘포장 파손 발생

☞ 현재 칼라아스콘포장 적용을 가급적 지양하는 추세임

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

354

붙 임 #3

칼라아스콘포장 제조사별 품질비교

 

구 분				A社	B社	C社	D社
재료	아스팔트		침입도	60～80/80～100	50～100	국내 침입도 규정에 따른 역청재료사용 (KSM 2201) 기준 만족	40이상
			연화점	-	60～100 (적ㆍ녹색)	-	80이상
			신도	-	100이상	-	50이상
			박막가열 후 침입도 변화율	-	50이상	-	65이상
	골재	조 골 재	비중	2.5이상	자연자갈 및 부순돌(쇄석) 자갈	2.45이상	2.5이상
			흡수량(%)	3.0이하		2.0이하	2.0이하
			마모량(%)	35이하		30이하	35이하
			안정성 시험값 량(%)	12이하		12이하	12이하
			피막박리시험 피복면적(%)	95이상		-	5이하
			편평/ 세장편 함유량(%)	20이하		15이하	20이하
		잔골재		자연모래, 부순모래	자연모래, 부순모래	자연모래, 부순모래	자연모래, 부순모래
		채움재 (석회석 분말 함수비 %)		1.0이하	1.0이하	1.0이하	1.0이하
재질 입도	아스팔트(바인더)량			5~7(13mm), 5~7(20mm)	4.5~7.0 (표층용)	5~7(13mm), 4.5~6.0(20mm)	4.5~6.5(19mm), 4.5~6.5(13mm)

 

 

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

355

붙 임 #4

소형차구역 포장설계법 비교

□ 울주휴게소(함양~울산28공구)

구 분 AASHTO설계법 TA설계법

적 용 고속도로 본선 및 연결로 휴게소, 영업소회차로 등

공 통

사 항

계획목표년도 = 2027년(공용개시후 10년)

설계CBR = 8.1, 동결심도 = 53cm

하 중

조 건

8.2ton 등가단축하중

대형차 이용교통량(대/일/1방향)에

따른 설계윤하중(ton)

목표년도

교통량

방향별 누가등가환산교통량

4.307×106

휴게소 이용교통량

982대/일/1방향 (버스+화물)

포 장

두 께

산 정

1. 휴게소 이용 교통량 산정

- 환산누계교통량 : 8.613×106

- 방향별 누가등가환산교통량

: 4.307×106

2. 소요 SN지수 산정

- 보조기층 SN : 2.75

- 노 상 SN : 4.18

3. 포장두께 산정

- 표층: 5cm, 중간층: 7cm, 기층:

10cm, 보조기층: 27cm 적용

- 설계SN 〉소요SN ∴OK

1. 교통량 산정 : B 교통량

2. TA와 목표두께 산정

- 설계CBR = 8.1

- TA = 19, 목표두께 = 32

3. 표층+중간층 최소두께 산정

- 최소두께 = 5cm (B 교통량)

4. 포장두께 산정

- 표층: 5cm, 중간층: 7cm, 기층:

10cm, 보조기층: 15cm 적용

- TA=(5+7)×1.0+10×0.8+15×0.25

= 23.75 〉19 ∴OK

- H=5+7+10+15=37 〉32∴OK

포 장

단 면

표 층 5

53,cm

중 간 층 7

기 층 10

보 조 기 층 27

동상방지층 4

표 층 5

53cm

중 간 층 7

기 층 10

보 조 기 층 15

동상방지층 16

공사비 38,340원/㎡ (증 74원/㎡) 38,266원/㎡

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

356

※ 휴게소 포장두께 산출 예(소형차구역, AASHTO설계법)

설계CBR = 8.1, 동결심도 = 53cm, 계획목표년도=2027년(공용개시후 10년)

1. 교통량 산정

1) 8.2ton 단축하중 환산계수

 

구 분	승용차	버 스		트 럭				비 고
		소 형	보 통	소 형	보 통	대 형	특 수
가요성	0.0001	0.0005	1.031	0.013	0.752	1.434	1.957
강 성	0.0001	0.0004	1.043	0.015	0.795	2.516	2.482

 

 

주)「도로 포장설계지침서 작성 및 자동차 축하중 조사연구 최종보고서」1988, 건설부 참조

2) 설계차로 교통하중 산정

∙ 설계차로 교통하중

W'8.2 = W8.2 × DD

여기서 W8.2 : 양방향 누가 8.2ton 등가단축하중 교통량

DD : 방향별 분배계수(0.5)

∙ 누가 설계차로 교통량 산정결과 - 구간별 교통하중

 

 

 

 

구 간	포장형태	계획년도	환산누가 년교통량 (×106)	환산 누가교통량 (×106)	비 고
남언양JCT ~ 울주JCT	아스팔트	2027	8.613	4.307
		2037	17.567	8.784

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

357

▣ 장래 예상교통량(남언양 JCT ~ 울주 JCT)

교통량 : AADT (대/일/양방향)

 

년 도	승용차	버 스		트 럭				합 계
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
2018년	23,508	3,021	1,357	6,523	3,721	4,027	1,620	43,777
2019년	23,621	3,035	1,364	6,554	3,739	4,047	1,628	43,988
2020년	23,736	3,050	1,370	6,586	3,757	4,066	1,635	44,200
2021년	23,850	3,064	1,377	6,618	3,775	4,086	1,643	44,413
2022년	23,966	3,079	1,383	6,650	3,793	4,106	1,651	44,628
2023년	24,105	3,097	1,391	6,688	3,815	4,130	1,661	44,887
2024년	24,244	3,115	1,400	6,727	3,838	4,154	1,670	45,148
2025년	24,386	3,133	1,408	6,766	3,860	4,178	1,680	45,411
2026년	24,527	3,152	1,416	6,806	3,882	4,202	1,690	45,675
2027년	24,670	3,170	1,424	6,845	3,905	4,227	1,700	45,941

 

 

▣ 휴게소 이용 장래 예상교통량(남언양 JCT ~ 울주 JCT)

교통량 : AADT (대/일/양방향)

 

년 도	승용차	버 스		트 럭				합 계
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
2018년	4,561	586	259	1,265	640	693	279	8,283
2019년	4,582	589	261	1,271	643	696	280	8,322
2020년	4,605	592	262	1,278	646	699	281	8,363
2021년	4,627	594	263	1,284	649	703	283	8,403
2022년	4,649	597	264	1,290	652	706	284	8,444
2023년	4,676	601	266	1,297	656	710	286	8,493
2024년	4,703	604	267	1,305	660	714	287	8,542
2025년	4,731	608	269	1,313	664	719	289	8,592
2026년	4,758	611	270	1,320	668	723	291	8,642
2027년	4,786	615	272	1,328	672	727	292	8,692

 

 

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

358

▣ 단축환산교통량(아스팔트 포장두께 산정)

 

구분       년도	승용차	버 스		트 럭				합 계	년 간 교통량	누 계 교통량
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
	0.0001	0.0005	1.031	0.013	0.752	1.434	1.957		(×106)	(×106)
2018년	1	1	267	16	481	993	545	2,304	0.841	0.841
2019년	1	1	269	17	484	998	548	2,318	0.846	1.687
2020년	1	1	270	17	486	1,003	550	2,328	0.850	2.537
2021년	1	1	271	17	488	1,008	553	2,339	0.854	3.391
2022년	1	1	272	17	491	1,013	556	2,351	0.858	4.249
2023년	1	1	274	17	493	1,019	559	2,364	0.863	5.112
2024년	1	1	276	17	496	1,025	562	2,378	0.868	5.980
2025년	1	1	277	17	499	1,030	565	2,390	0.872	6.852
2026년	1	1	279	17	502	1,036	569	2,405	0.878	7.730
2027년	1	1	280	17	505	1,043	572	2,419	0.883	8.613

 

 

2. 아스팔트 콘크리트 포장설계

1) SN관계식

SN = a1D1 + a2D2 + a3D3

(a1, a2, a3 : 포장각층의 상대강도계수, D1, D2, D3 : 포장각층의 두께 )

2) 포장재료 상대강도 계수

 

재 료 종 류	상 대 강 도 계 수	지 지 력 값
아스팔트 표층(SMA) 아스팔트 중간층 아스팔트 기층   보조기층 (석산쇄석) 보조기층(강모래/자갈쇄석) 보조기층(슬래그) 보조기층(선별, 강모래/자갈) 선택재료층 (강모래/자갈)	0.157 0.145 0.110   0.048 0.047 0.047 0.034 0.028	9.9 ~ 10.5 (CBR:200~250) 7.8 (C.B.R 50) 7.3 (C.B.R 40) 6.8 (C.B.R 30) 6.8 (C.B.R 30) 6.2 (C.B.R 20)

 

 

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

359

3) CBR 및 노상지지력

 

구 분	구 간	설계 CBR		흙의 지지력치(S)		서비스 지 수 (Pt)	지역계수 (R.F)
		노 상	보조기층	노 상	보조기층
28공구	남언양~울주	8.1	50	4.75	7.76	2.5	1.5

 

 

4) 소요 SN 산정결과

 

구 분	구 간	년 도	설계차선당 환산 누가연교통량(×106)	SN2	SN3	비 고
28공구	남언양~울주	2027	4.307	2.75	4.18

 

 

5) 아스팔트 콘크리트포장 단면결정

 

계획년도	포 장 층	상대강도	층 두께 (cm)	소요SN	포 장 두 께	설계SN
2024 (공용10년)	표 층	0.157	5		5cm	0.157×5 =0.785
	중 간 층	0.145	7		7cm	0.145×7 =1.015
	기 층	0.110	10		(2.75-1.80)/ 0.11=8.636cm	0.110×10 =1.10
	소 계			2.75	10cm 검토결과 : OK	2.90
	보 조 기 층	0.048	27		(4.18-2.90)/ 0.048=-26.67cm	0.048×27 =1.30
	소 계			4.18	27cm 검토결과 : OK	4.20
	동상방지층		15
	총 계		64	4.18	64cm 검토결과 : OK	4.20

 

 

6) 단면구성

53

5 표 층

7 중 간 층

10 기 층

27 보 조 기 층

4 동 상 방 지 층

∘표 층(아스팔트 콘크리트) : 5cm ∘중 간 층 : 7cm ∘기 층 : 10cm ∘보 조 기 층 : 27cm ∘동 상 방 지 층 : 4cm

계 : 534cm

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

360

□ 용인휴게소(신갈-호법 2공구)

구 분 AASHTO설계법 TA설계법

적 용 고속도로 본선 및 연결로 휴게소, 영업소회차로 등

공 통

사 항

계획목표년도 = 2019년(공용개시후 10년)

설계CBR = 10.1, 동결심도 = 100cm

하 중

조 건

8.2ton 등가단축하중

대형차 이용교통량(대/일/1방향)에

따른 설계윤하중(ton)

목표년도

교통량

방향별 누가등가환산교통량

6.170×106

휴게소 이용교통량

1,598대/일/1방향(버스+화물)

포 장

두 께

산 정

1. 휴게소 이용 교통량 산정

- 환산누계교통량 : 12.339×106

- 방향별 누가등가환산교통량

: 6.170×106

2. 소요 SN지수 산정

- 보조기층 SN : 3.06

- 노 상 SN : 4.40

3. 포장두께 산정

- 표층: 5cm, 중간층: 7cm, 기층:

12cm, 보조기층: 27cm 적용

- 설계SN 〉소요SN ∴OK

1. 교통량 산정 : C 교통량

2. TA와 목표두께 산정

- 설계CBR = 10.1

- TA = 26, 목표두께 = 39

3. 표층+중간층 최소두께 산정

- 최소두께 = 10cm(C 교통량)

4. 포장두께 산정

- 표층: 5cm, 중간층: 7cm, 기층:

10cm, 보조기층: 25cm 적용

- TA=(5+7)×1.0+10×0.8+25×0.25

= 26.25 〉26 ∴OK

- H=5+7+10+25=47 〉36∴OK

포 장

단 면

표 층 5

100cm

중 간 층 7

기 층 12

보 조 기 층 27

동상방지층 49

표 층 5

100cm

중 간 층 7

기 층 10

보 조 기 층 25

동상방지층 53

공사비 51,976원/㎡ (증 2079원/㎡) 49,897원/㎡

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

361

※ 휴게소 포장두께 산출 예(소형차구역, AASHTO설계법)

설계CBR = 10.1, 동결심도 = 100cm, 계획목표년도=2019년(공용개시후 10년)

1. 교통량 산정

1) 8.2ton 단축하중 환산계수

 

구 분	승용차	버 스		트 럭				비 고
		소 형	보 통	소 형	보 통	대 형	특 수
가요성	0.0001	0.0005	1.031	0.013	0.752	1.434	1.957
강 성	0.0001	0.0004	1.043	0.015	0.795	2.516	2.482

 

 

주)「도로 포장설계지침서 작성 및 자동차 축하중 조사연구 최종보고서」1988, 건설부 참조

2) 설계차로 교통하중 산정

∙ 설계차로 교통하중

W'8.2 = W8.2 × DD

여기서 W8.2 : 양방향 누가 8.2ton 등가단축하중 교통량

DD : 방향별 분배계수(0.5)

∙ 누가 설계차로 교통량 산정결과 - 구간별 교통하중

 

 

 

 

구 간	포장형태	계획년도	환산누가 년교통량 (×106)	환산 누가교통량 (×106)	비 고
용인나들목 ~ 양지나들목	아스팔트	2019	12.339	6.170
		2029	26.221	13.111

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

362

▣ 장래 예상교통량(용인나들목 ~ 양지나들목)

교통량 : AADT (대/일/양방향)

 

년 도	승용차	버 스		트 럭				합 계
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
2010년	60,959	7,960	4,325	11,009	9,307	5,287	2,431	101,278
2011년	62,398	8,148	4,427	11,269	9,527	5,411	2,488	103,668
2012년	63,870	8,341	4,531	11,535	9,752	5,539	2,547	106,115
2013년	65,378	8,537	4,638	11,807	9,982	5,670	2,607	108,619
2014년	66,920	8,739	4,748	12,086	10,218	5,804	2,668	111,183
2015년	68,500	8,945	4,860	12,371	10,459	5,941	2,731	113,807
2016년	69,319	9,052	4,918	12,519	10,584	6,012	2,764	115,168
2017년	70,150	9,160	4,976	12,668	10,710	6,084	2,797	116,545
2018년	70,986	9,270	5,036	12,820	10,839	6,156	2,831	117,938
2019년	71,836	9,381	5,096	12,973	10,968	6,230	2,864	119,348

 

 

▣ 휴게소 이용 소형차 장래 예상교통량(용인나들목 ~ 양지나들목)

교통량 : AADT (대/일/양방향)

 

년 도	승용차	버 스		트 럭				합 계
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
2010년	9,997	1,305	294	1,805	1,322	751	345	15,820
2011년	10,233	1,336	301	1,848	1,353	768	353	16,193
2012년	10,475	1,368	308	1,892	1,385	787	362	16,575
2013년	10,722	1,400	315	1,936	1,417	805	370	16,967
2014년	10,975	1,433	323	1,982	1,451	824	379	17,367
2015년	11,234	1,467	330	2,029	1,485	844	388	17,777
2016년	11,368	1,485	334	2,053	1,503	854	392	17,990
2017년	11,505	1,502	338	2,078	1,521	864	397	18,205
2018년	11,642	1,520	342	2,102	1,539	874	402	18,422
2019년	11,781	1,538	347	2,128	1,557	885	407	18,642

 

 

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

363

▣ 단축환산교통량(아스팔트 포장두께 산정)

 

구분       년도	승용차	버 스		트 럭				합 계	년 간 교통량	누 계 교통량
		소형	보통	소형	보통	대형	특수
	0.0001	0.0005	1.031	0.013	0.752	1.434	1.957		(×106)	(×106)
2010년	1	1	303	23	994	1,077	676	3,074	1.122	1.122
2011년	1	1	310	24	1,017	1,102	691	3,147	1.149	2.271
2012년	1	1	318	25	1,041	1,128	708	3,222	1.176	3.447
2013년	1	1	325	25	1,066	1,155	724	3,297	1.203	4.650
2014년	1	1	333	26	1,091	1,182	741	3,375	1.232	5.882
2015년	1	1	341	26	1,117	1,210	759	3,454	1.261	7.143
2016년	1	1	345	27	1,130	1,224	768	3,496	1.276	8.419
2017년	1	1	349	27	1,144	1,239	777	3,538	1.291	9.710
2018년	1	1	353	27	1,157	1,254	787	3,580	1.307	11.017
2019년	1	1	357	28	1,171	1,269	796	3,623	1.322	12.339

 

 

2. 아스팔트 콘크리트 포장설계

1) SN관계식

SN = a1D1 + a2D2 + a3D3

(a1, a2, a3 : 포장각층의 상대강도계수, D1, D2, D3 : 포장각층의 두께 )

2) 포장재료 상대강도 계수

 

재 료 종 류	상 대 강 도 계 수	지 지 력 값
아스팔트 표층(SMA) 아스팔트 중간층 아스팔트 기층   보조기층 (석산쇄석) 보조기층(강모래/자갈쇄석) 보조기층(슬래그) 보조기층(선별, 강모래/자갈) 선택재료층 (강모래/자갈)	0.157 0.145 0.110   0.048 0.047 0.047 0.034 0.028	9.9 ~ 10.5 (CBR:200~250) 7.8 (C.B.R 50) 7.3 (C.B.R 40) 6.8 (C.B.R 30) 6.8 (C.B.R 30) 6.2 (C.B.R 20)

 

 

2011년도 설계실무자료집 - 포장공

364

3) CBR 및 노상지지력

 

구 분	구 간	설계 CBR		흙의 지지력치(S)		서비스 지 수 (Pt)	지역계수 (R.F)
		노 상	보조기층	노 상	보조기층
2공구	용인~양지	10.1	50	5.12	7.76	2.5	2.0

 

 

4) 소요 SN 산정결과

 

구 분	구 간	년 도	설계차선당 환산 누가연교통량(×106)	SN2	SN3	비 고
2공구	용인~양지	2019	6.170	3.06	4.40

 

 

5) 아스팔트 콘크리트포장 단면결정

 

계획년도	포 장 층	상대강도	층 두께 (cm)	소요SN	포 장 두 께	설계SN
2024 (공용10년)	표 층	0.157	5		5cm	0.157×5 =0.785
	중 간 층	0.145	7		7cm	0.145×7 =1.015
	기 층	0.110	12		(3.06-1.80)/ 0.11=11.455cm	0.110×12 =1.32
	소 계			3.06	12cm 검토결과 : OK	3.12
	보 조 기 층	0.048	27		(4.40-3.12)/ 0.048=-26.667cm	0.048×27 =1.30
	소 계			4.40	27cm 검토결과 : OK	4.42
	동상방지층		49
	총 계		100	4.40	100cm 검토결과 : OK	4.42

 

 

6) 단면구성

100

5 표 층

7 중 간 층

12 기 층

27 보 조 기 층

49 동 상 방 지 층

∘표 층(아스팔트 콘크리트) : 5cm ∘중 간 층 : 7cm ∘기 층 : 12cm ∘보 조 기 층 : 27cm ∘동 상 방 지 층 : 49cm

계 : 100cm