지침 한국도로공사_설계실무자료집_2012년_2-8_근접터널간 분리선형 합류방안 검토
2024.06.07 15:47
2011년도 설계실무자료집 - 교통 및 기하구조
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2-8 근접터널간 분리선형 합류방안 검토 설 계 처-2647
(2011. 11. 2)
I 개 요
o 최근 실시설계노선이 노선이 산악지를 통과함에 따라 전체 노선중 터널이
차지하는 비율이 높아지는 추세임
o 병설터널 설치로 인해 선형이 분리되는 토공, 교량부의 경우 편입면적
증가에 따른 지장물 저촉 및 용지비 과다, 토공량 과다발생 및 구조물
구간 공사비 증가 등의 문제점 발생
o 터널과 터널사이 선형 분리구간에 대한 선형 합류 방안 검토를 통해
경제적인 노선 설계 필요
II 현 기준 및 문제점 분석
□ 관련기준 현황
o 1995. 3 : 병설터널 전·후 접속구간 선형검토(안)
- 병설터널 전·후구간 선형 합류를 위한 최소 접속거리 제시
o 2000. 5 : 병설터널 적정 이격거리 선정
- 터널순간격(Pillar Width) : 터널직경(D)의 1.5배를 기준으로 선정
- 갱구부 지형조건과 터널의 구조적 안정성 및 경제성을 검토하여 적정
이격거리 산정
□ 문제점 분석
o 병설터널간 이격거리 및 전·후구간 선형에 대한 선형기준은 기 제시
되어있는 실정
o 그러나 터널과 터널사이 선형 분리구간에 대한 합류에 대해서는 민원,
지형여건 등 특정 사유가 있을 경우에만 한정적으로 검토가 이루어
지는 실정
- 노선별 단발성 검토로 이후 설계에 연계가 안되는 실정
⇒ 선형합류구간에 대한 분석을 통해 선형합류 검토구간 선정에 대한 객
관적인 기준을 제시 필요
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III 선형 합류에 따른 안정성 검토
□ 병설터널 이격거리 기준
o 이격거리 정의
o 이격거리 설계기준
|
국토해양부 (터널설계기준, 2007) |
한국도로공사 (병설터널 이격거리 최소화 방안, 2000) |
|
· 터널 굴착공사로 인한 주변 지반거동 및 발파진동이 인접터널에 나쁜 영향을 미치지 않도록 충분히 이격 · 터널 전후구간의 용지비와 터널보강공사비 등 경제성을 고려하여 결정 |
· 터널간 이격거리가 터널직경의 1.5배일 경우를 기준으로 수치해석 등 검토 시행 · 갱구부 지형조건과 터널의 구조적 안정성 및 경제성을 검토하여 적정 이격거리 산정 |
□ 근접터널 시공사례
|
터널명 |
최소 터널간 이격거리 |
암질상태 |
비 고 |
|
국사봉터널 |
0.69D |
연·경암 |
|
|
법기터널 |
0.61D |
경암 |
|
|
중죽도터널 |
0.30D |
경암 |
|
|
홍지문터널 |
0.34D |
경암 |
|
|
산복터널 |
0.44D |
경암 |
|
|
신림봉천터널 |
0.36D |
연암 |
|
|
석정터널 |
0.27D |
경암 |
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□ 최근 근접터널 설계사례
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노선 |
터널명 |
이격거리 |
보강방안 |
|
부산외곽 순환선 |
광재터널 |
0.5D |
강관다단그라우팅, Tie-Bolt |
|
상동1터널 |
1.0D |
지상수직보강그라우팅, Tie-Bolt |
□ 선형 합류에 따른 근접터널 안정성
o 지형 및 지질조건을 고려하여 이론식 및 수치해석을 통해 근접 터널 영
향거리 검토를 시행
o 터널간 이격거리가 근접터널 영향거리 이내일 경우 필러부 보강
(Tie-Bolt, 강관다단그라우팅, 지상보강 그라우팅 등)을 통해 안정성 확
보가 가능
⇒ 선형합류에 따른 합류구간 공사비 절감과 터널 보강에 따른 공사비
증가를 종합적으로 고려하여 경제성 검토 필요
IV 선형 합류에 따른 경제성 검토
선형 분리 및 합류에 대한 경제성 비교를 위하여 토공부(쌓기, 깎기), 교량부
대표단면을 선정하여 경제성 비교
□ 대표단면 선정
구 분
대 표 단 면
비 고
분 류 합 류
쌓기부
·성토고 5m 기준
·본선 4차로 기준
깎기부
·함양~울산 신원1
터널 시점부 단면
기준
·본선 4차로 기준
교량부 ·본선 4차로 기준
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□ 경제성 비교
(단위 : 천원)
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구 분 |
선형 분리시 |
선형 합류시 |
증·감액 |
비고 |
|
쌓기부 |
1,459 |
1,047 |
감 412 |
|
|
깎기부 |
2,424 |
1,646 |
감 778 |
|
|
교량부 |
58,136 |
56,060 |
감 2,076 |
|
※ 단위연장당(1m당) 공사비 산출
※ 교량부 공사비는 고속도로 평균단가(도로업무편람, 2011) Steel-Girder 계열 교량공
사비 적용
o 경제성을 비교한 결과 교량구간의 경우 m당 200만원 이상의 공사비
감액이 가능한 것으로 검토되어 장대교 설치구간의 경우 공사비 절감
효과가 가장 클 것으로 검토됨
o 선형 합류에 따른 용지폭 감소를 고려하면 공사비 절감뿐만 아니라
용지비 감소로 사업비 절감이 가능할 것으로 판단
※ 실시설계중인 함양~울산 적용시 공사비 126억원 절감 가능
V 선형 합류 검토구간 기준 설정
□ 기하구조 기준
o 병설터널 전·후 접속구간 선형검토(안)(설이16203-65, 1995.4.12)
- 병설터널 전·후구간 최소 접속거리(4차로, 100km/hr 기준)
구 분 최소 접속거리(m)
편측분리 397.5
양측분리 281.3
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□ 검토구간 선정
D1 D2
검토구간
o 전·후구간 선형, 통과구간 지형여건을 고려하여 편측, 양측분리 결정
o 합류부(D1), 분류부(D2) 최소기준을 만족하기 위해서는 795m이상 필요
⇒ 터널간 이격거리 800m 이상인 구간을 검토구간으로 선정
VI 검토결론
□ 터널간 이격거리가 800m 이상인 구간의 경우 선형분리구간 합류
방안 검토 시행
o 선형 합류에 따른 공사비 및 용지비 절감과 터널 시·종점부 터널 근접으로
인한 보강 공사비 비교 검토 시행
□ 합류방안 및 터널 적정 이격거리 검토 의무화
o 노선 자문 및 VE요청시 공구별 비교(안)에 선형 분리안과 선형 합류안
비교 의무화
o 실시설계 체크리스트에 선형 분리구간 합류방안과 터널간 적정 이격
거리를 검토하도록 목록 추가(붙임 참조)
□ 적용방안 : 설계중 노선부터 본 방침 적용
붙 임 : 1. 실시설계 체크리스트 신·구대비표
2. 부산외곽 설계사례
3. 함양~울산 대상구간 검토결과
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실시설계 체크리스트 신·구대비표
|
당 초 |
변 경 |
|
2. 노선선정 가. 노선선정 - 관련계획을 종합적으로 검토하여 우선 2～3개의 비교노선을 선정하고 선정된 각 노선에 대한 사회적․경제적․기술적 타당성을 비교하여 결정하였는가 - 비교노선을 검토시 각 노선에 대한 현지답사를 실시하여 도상에서 알기어려운 종단경사․주변여건 등의 조사를 면밀히 실시하였는가 - 기본설계시 발생한 민원사항에 대해 검토하여 노선선정시 반영하였는가 - 지표지질조사, 지질대 조사, 노두조사 등을 통하여 통과 노선대 문제점 여부를 파악하였는가 - 산사태 위험구간 조사를 위해 노선중심선 기준으로 좌우 400m 산 정상부 까지 산사태 위험여부를 검토하였는가 - 절․성토량을 추정하여 토공 균형계획을 감안한 평면 및 종단선형을 계획하였는가 - 지형특성을 고려 성토구간 연약지반 유무를 확인하였는가 - 상수원 보호구역을 가급적 우회토록하고 통과가 불가피한 경우 수질오염 방지대책을 강구하였는가 - 높은 쌓기부 등으로 주민 생활권의 분리가 발생되지 않도록 선정하였는가 - 농업진흥지역 및 경지정리가 완료된 우량농경지를 통과하지 않도록 하되 불가피한 경우 농경지 편입 및 자투리 농경지 발생이 최소화 되도록 계획하였는가 |
2. 노선선정 가. 노선선정 - 관련계획을 종합적으로 검토하여 우선 2～3개의 비교노선을 선정하고 선정된 각 노선에 대한 사회적․경제적․기술적 타당성을 비교하여 결정하였는가 - 비교노선을 검토시 각 노선에 대한 현지답사를 실시하여 도상에서 알기어려운 종단경사․주변여건 등의 조사를 면밀히 실시하였는가 - 기본설계시 발생한 민원사항에 대해 검토하여 노선선정시 반영하였는가 - 지표지질조사, 지질대 조사, 노두조사 등을 통하여 통과 노선대 문제점 여부를 파악하였는가 - 산사태 위험구간 조사를 위해 노선중심선 기준으로 좌우 400m 산 정상부 까지 산사태 위험여부를 검토하였는가 - 절․성토량을 추정하여 토공 균형계획을 감안한 평면 및 종단선형을 계획하였는가 - 터널간 이격거리가 800m 이상인 구간에 대해 분리선형 합류방안을 검토하였는가 - 지형특성을 고려 성토구간 연약지반 유무를 확인하였는가 - 상수원 보호구역을 가급적 우회토록하고 통과가 불가피한 경우 수질오염 방지대책을 강구하였는가 - 높은 쌓기부 등으로 주민 생활권의 분리가 발생되지 않도록 선정하였는가 - 농업진흥지역 및 경지정리가 완료된 우량농경지를 통과하지 않도록 하되 불가피한 경우 농경지 편입 및 자투리 농경지 발생이 최소화 되도록 계획하였는가 |
실시설계 체크리스트 신·구대비표
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당 초 |
변 경 |
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- 과거 홍수이력 등을 면밀히 조사하여 홍수 발생의 경우 도로침수를 예방할 수 있는 노선으로 계획하였는가 - 기존 취락지와의 근접문제 및 묘지 등 지장물로 인한 예상민원에 대하여 충분히 고려하였는가 - 노선선정 과정에서 지역주민, 관계기관 등의 의견을 수렴하고 타당한 사항은 반영하였는가 - 도로선형은 구조물 계획을 고려하여 결정하고 형하공간은 시설기준에 부합되도록 하였는가 - 노선이 산지부 통과시는 대규모 계곡부 배수구역의 영향을 고려하였는가 - 최종적으로 노선을 결정한후 묘지 등 지장물 확인을 위해 전노선을 도보답사 하였는가 |
- 과거 홍수이력 등을 면밀히 조사하여 홍수 발생의 경우 도로침수를 예방할 수 있는 노선으로 계획하였는가 - 기존 취락지와의 근접문제 및 묘지 등 지장물로 인한 예상민원에 대하여 충분히 고려하였는가 - 노선선정 과정에서 지역주민, 관계기관 등의 의견을 수렴하고 타당한 사항은 반영하였는가 - 도로선형은 구조물 계획을 고려하여 결정하고 형하공간은 시설기준에 부합되도록 하였는가 - 노선이 산지부 통과시는 대규모 계곡부 배수구역의 영향을 고려하였는가 - 최종적으로 노선을 결정한후 묘지 등 지장물 확인을 위해 전노선을 도보답사 하였는가 |
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3. 교량 및 터널형식 검토 나. 터널형식 검토 - 터널 갱구부의 자연환경훼손이 최소화 되도록 갱구위치를 설정하였는가 - 입․출구측의 종단개량으로 터널연장을 축소하거나 절토처리방안을 검토하였는가 - 터널과 IC 등과의 이격거리는 기준에 맞는가 - 입․출구측의 종단개량으로 터널연장을 축소하거나 절토처리방안을 검토하였는가 - 터널중간에 저토피 구간은 없는지 확인하였는가 - 터널의 종단선형은 주행의 안전성, 환기, 방재설비, 배수 및 시공성을 고려하여 계획하였는가 |
3. 교량 및 터널형식 검토 나. 터널형식 검토 - 터널 갱구부의 자연환경훼손이 최소화 되도록 갱구위치를 설정하였는가 - 입․출구측의 종단개량으로 터널연장을 축소하거나 절토처리방안을 검토하였는가 - 터널과 IC 등과의 이격거리는 기준에 맞는가 - 병설터널간 이격거리는 갱구부 지반물성치에 의한 수치해석 등 검토를 시행하여, 갱구부 지형조건과 터널의 구조적 안정성 및 경제성 검토결과에 따라 선정하였는가 - 입․출구측의 종단개량으로 터널연장을 축소하거나 절토처리방안을 검토하였는가 - 터널중간에 저토피 구간은 없는지 확인하였는가 - 터널의 종단선형은 주행의 안전성, 환기, 방재설비, 배수 및 시공성을 고려하여 계획하였는가 |
2011년도 설계실무자료집 - 교통 및 기하구조
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구 분 현 황
평면도
TB-3
TB-4
TB-1
TB-2 0+600.00 0+700.00
0+500.00 0+600.00 0+700.00 0+800.00
횡단면도
최소필라폭 5.8m
필라부 및
지반상태
토사층이 8.4~11.5m로 깊으며 리핑암이 5.3~5.9m로 NATM
시점부 리핑암 및 발파암에 Pillar가 위치
보강방안 강관다단그라우팅, Tie-Bolt
붙 임 #2
부산외곽선 선형합류 설계사례
2011년도 설계실무자료집 - 교통 및 기하구조
138
구 분 현 황
평면도
횡단면도
2+680.0000
CL 도로
CL 터널
1:1.0
1:1.0 1:1.5 1:1.5
1:1.0
1:2.3
1:2.3
토 사
리핑암
발파암
CL 도로 CL 터널
최소필라폭 10.8(1.0D)
필라부 및
지반상태
토사층 심도가 18.7m 내외로 다소 깊게 분포하는 저토피의
완만한 지형으로 토사와 리핑암 경계부에 Pillar가 위치
보강방안 지상 수직보강그라우팅, Tie-Bolt
