2020

도 로 설 계 요 령

AN01145-000145-12

발 간 등 록 번 호

제4권 터널

 

터 널

제 9 편 터널

제 9-1 편 터널 본체

제 9-2 편 터널 환기

제 9-3 편 터널 조명

제 9-4 편 터널 방재

제4권

 

제 9-1 편 터널 본체

 

제9-1편 터널 본체

15

2.1 계획 일반 [KDS 27 10 10 조사 및 계획, 2.3.1 계획 일반]

터널계획은 터널건설의 목적과 기능의 적합성, 공사의 안전성과 시공성, 공법의 적용성을 우선하여 수

립하되 건설비와 유지관리비 등을 포함하여 경제성이 있도록 해야 한다.

터널계획은 터널의 사용 목적과 사용 조건 등의 계획적인 요건뿐만 아니라 종합국토개발계획

및 도시계획 등의 지역 여건, 지형 상태, 지반 조건, 토지 이용 현황 및 장래 전망 등 사전조

사 성과를 기초로 하여 수립해야 한다. 또한, 터널을 하저 또는 해저에 시공할 경우에는 수심

영향도 고려해야 한다.

터널의 위치 선정은 노선 계획에 따라, 비교 노선을 선정하여 주변의 지형 및 환경, 지반조

건, 기존 구조물에 대한 영향, 부속시설 및 공사 중 부대시설 등의 입지조건을 고려해야 한

다. 특히 시공 중의 안전과 완공 후의 유지관리에 가장 큰 영향을 미치는 지반 조건에 대해서

는 충분한 조사 및 검토가 실시되어야 한다.

터널의 위치는 불안정한 지형이나 이미 재해가 발생한 곳은 피하는 것이 바람직하다. 즉, 지

반 활동 지대 · 선상지 · 단구와 단층 · 파쇄대 지형 · 용수 · 붕괴지 · 하류의 급격한 굴곡 · 직

선 지형이 끊어지는 지역 등이 안정성 측면에서 불리하며, 터널의 방향은 지층의 방향에 대

하여 직각으로 굴착하도록 계획하는 것이 유리하다.

또한 예정 노선 근처에 여러 가지 권리 즉, 광업권 · 수리권 · 온천권 이라든가 중요 문화재

· 유적 · 천연기념물 그리고 사방지정지(砂防指定地) · 각종 지정 공원 · 보안림 등의 법적인

공사 제약 등의 관계를 충분히 고려하여 위치를 결정해야 한다.

터널 갱구의 위치 선정 시 공사용 설비의 배치 ․ 공사용 도로의 설치 · 사토장 · 공사용 전력의

확보 및 장래의 유지 관리 등을 고려해야 하며, 터널 갱문 설치구간의 지반 상태는 일반적으

로 절리와 균열이 발달된 풍화대이거나 표층이 미고결 퇴적물에 덮여있는 경우, 지층이 복잡

2. 계획

[KDS 27 10 10 조사 및 계획]

제4권 터널

16

하고 지표수와 지하수의 영향을 받기 쉽고 지형적으로 토피가 얇고 편압을 발생시키는 지형

적 특성을 가지는 경우가 많으므로 이에 대한 충분한 검토가 필요하다.

또한 근래 환경, 자연보호에 관한 의식이 높아짐과 동시에 자연보호 및 보전 대책이 강하게

요구되고 있다. 따라서 터널계획 시, 공사 중은 물론 유지관리 시에도 주변 환경에 유해한

영향을 미치지 않도록 해야 하고, 친환경적인 계획을 수립하여 환경보전에 대하여도 배려해

야 하며, 건설폐기물의 저감, 재활용, 적정한 처리 및 처분에 대한 계획을 수립해야 한다.

2.2 터널의 선형 계획

2.2.1 평면선형 계획 [KDS 27 10 10 조사 및 계획, 2.3.2 평면선형계획]

(1) 터널의 평면선형은 지형 · 지질의 상황, 연직갱의 위치, 도로의 선형, 주행성과 시공성을 고려하고,

직선 또는 큰 곡선반지름(R = 1,800 m 이상)을 사용해야 한다.

(2) 터널의 갱구는 지반 조건에 영향을 받지 않는 안정 지반에 위치하도록 해야 한다.

(1) 터널의 평면선형은 가능한 한 지반조건과 시공성이 양호하고 유지관리가 용이하며 주변 환

경에 미치는 영향이 적은 곳을 통과하도록 결정해야 하며, 특히, 편압이 예상되는 비탈면과

습곡지역, 애추(Talus) 분포지역, 용출수나 지표수가 많을 것으로 판단되거나 조사된 지역,

안정성이 우려되는 단층 및 파쇄대 지역 등은 가급적 피하도록 계획해야 하며 현장 조건에

따라 변경할 수 있다. 또한 평면선형은 가능한 한 직선으로 계획하되, 주변 여건, 지형 현황,

지반 조건 및 터널 길이 등을 감안하여 곡선으로 계획할 경우에는 자동차 운행의 안전성을

고려한 제반 조건을 만족해야 하고, 터널 내의 정지시거를 감안하여 곡선반지름을 크게 해야

한다. 초장대터널의 경우 졸음 예방⋅심리적 안정 등의 수단으로 곡선부 설치를 고려할 수

있다.

곡선반지름별 터널 사고 발생 현황을 분석한 결과 곡선반지름이 큰 경우 사고발생율이 작은

것으로 나타났으며, R=1800 m 이상 시 거의 발생하지 않는 것으로 조사되었다.

[곡선반지름별 터널 사고발생 현황(2000 ~ 2007년, 교통처)]

구 분 R ＜ 1,000 m 1,000 m ≤ R ＜ 1,800 m R ≥ 1,800 m

12개 지점 4개 지점(34%) 7개 지점(58%) 1개 지점(8%)

제9-1편 터널 본체

17

정지시거 확보와 관련된 상세한 사항은 해당 기준을 참고한다. 또 주변의 지형에 대하여 균

형 있는 선형으로 할 것과 큰 지질 구조선 가까이 평행한 노선을 택하지 않는 등 지형 · 지질

면에 대해서도 검토해야 한다.

이 밖에 연직갱이나 경사갱, 가로갱을 수반하는 터널일 때는 그 평면선형의 결정에 있어서

이들의 위치도 포함하여 검토해야 한다.

(2) 터널의 갱구 부근은 경사면에 접하고 토피가 작기 때문에 불안정한 곳이다. 따라서 터널의 갱

구위치는 안정된 지반으로 지형 조건이 좋은 위치에 선정하도록 해야 하며, 토지이용 현황과

토피 등을 감안하고 환경성과 시공성을 우선하여 결정하되 비탈면에 가급적 직교하도록 선정

해야 한다. 또한, 선형 계획 시 제반 제약조건으로 인하여 편압이 작용하는 곳에 갱구를 설치하

거나 갱구 주변 지반에서 비탈면 활동, 낙석, 토석류, 홍수, 눈사태 등이 예상되는 조건을 가질

경우에는 갱문의 구조 선정에 유의해야 하고, 방호설비 등을 추가적으로 검토해야 한다.

2.2.2 종단선형 계획 [KDS 27 10 10 조사 및 계획, 2.3.3 종단선형계획]

터널의 종단선형은 주행 안정성 · 환기 · 방재 설비 · 배수 및 시공성을 고려하여 결정해야 한다.

터널의 종단선형은 공사 중이나 개통 후의 주행 안정성, 환기 · 방재 설비 등을 종합적으로

감안하여 결정해야 하지만 차량의 주행 안정성 확보 차원에서 가능한 한 완만한 경사로 하

는 것이 바람직하다. 터널 개통 후의 터널 내부 용수를 종단배수구에 의하여 자연 유출시키

려면 통상적으로 0.2 % 이상의 경사만 있으면 되지만, 시공 중의 용수를 자연 유출시키기

위해서는 용수가 적은 경우에도 0.3 %, 상당히 많은 경우에는 0.5 % 정도의 경사가 필요

하다.

종단경사를 지나치게 크게 적용하는 경우 시공 중의 버력 처리나 자재 운반 등의 작업 능률

이 떨어지는 시공상의 문제와 개통 후에도 도로용량이 저하될 우려가 있으며, 기계 환기를

필요로 하는 터널에서는 환기 계획상 특수한 경우를 제외하면 일반적으로 0.2 ~ 3.0 % 사이

의 경사를 사용하는 것이 바람직하다.

제4권 터널

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2.2.3 병렬터널 중심 간격

터널을 두 개 이상 병렬시키거나 다른 구조물과 근접하여 설치할 경우에는 보강 없이 이격 가능한 최소

거리, 모든 타입의 발파영향 검토를 병행하여 최종 이격거리를 산정해야 한다.

터널을 2개 이상 병렬 또는 인접하여 계획하는 경우에는 터널 단면의 크기, 굴착 대상 지반

의 공학적 특성, 발파진동 영향, 터널 전ㆍ후 구간의 용지보상 규모, 지장물 및 민원 물건

등을 감안하여 터널굴착공사로 인한 주변 지반 거동 및 발파 진동이 인접 터널에 나쁜 영향

을 미치지 않도록 상호 충분히 이격시켜야 한다. 다만, 주변 지장물, 용지 조건의 제약 또는

경제성 등의 이유로 터널 간 이격거리를 줄여야 할 경우에는 안정성을 확보할 수 있도록

굴착방법, 굴착공법 및 보강공법 등 적절한 대책을 수립해야 한다.

<암질별 무보강 최소 이격거리>

암질(등급) Ⅰ ~ Ⅳ Ⅴ

[이격거리(필러폭, 터널 간 중심 간격)]

최소 이격거리 1.0 D 이하 1.5 D

터널간 이격거리가 가까운 근접병렬터널을 계획할 경우에는 터널의 안정성 확보를 위해 암

질별 별도 보강 없이 이격 가능한 최소 거리를 이론식, 수치해석 등을 통해 검토하고, 암질

특성, 화약량 등을 고려한 발파 영향 검토를 병행하여 산정해야 한다.

필러폭을 무보강 최소 이격거리보다 축소해서 적용해야 할 경우에는 필러부 안전성 확보를

위해 다양한 보강공법을 비교 · 검토 후 적용해야 한다.

연도별 병렬터널 이격거리에 대한 설계기준 변화를 표 2.1에 나타내었으며, 국내의 기존

및 최근에 적용된 병렬터널 간격에 대한 적용 사례를 표 2.2에 나타내었다.

제9-1편 터널 본체

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<표 2.1> 연도별 설계기준 변화

연도

설계기준

(기관명)

내 용 비 고

1992년

도로설계요령

(한국도로공사)

- 원지반이 완전 탄성체 : 2D

- 연약지반일 경우 : 5D

- 일반적인 경우 : 2 ~ 3D

터널중심

C.T.C

1994년

터널공사표준시방서

(건설교통부)

- 원지반이 완전 탄성체일 경우 : 2D

- 원지반이 점성토 등 연약지반 : 5D

터널중심

C.T.C

1995년

설계실무자료집

(한국도로공사)

병렬터널 설계 시 중심 간격

- 2차로 터널 : 30 m

- 3차로 터널 : 40 m

터널중심

C.T.C

1999년

터널설계기준

(건설교통부,

대한터널협회)

터널을 2개 이상 병렬로 계획하는 경우에는 터널의 단면 크기와

굴착대상 지반의 공학적 특성을 감안하여, 터널굴착공사로 인한

주변 지반 거동 및 발파 진동이 인접 터널에 나쁜 영향을 미치지

않도록 상호 충분히 이격시켜야 한다.

2000년

설계실무자료집

(한국도로공사)

터널이격거리 설정 시에는 P.W=1.5D를 기준으로 수치해석 등의

검토를 시행하여, 터널의 구조적 안정성 및 경제성(용지비,

이격거리 축소에 따른 갱구부 보강공사비 등) 검토 결과에 따라

적정 이격거리가 되도록 증․감하여 적용

P.W :

터널 순

간격

2007년

터널설계기준

(국토해양부,

한국터널공학회)

터널을 2개 이상 병렬 또는 인접하여 계획하는 경우에는 터널

단면의 크기, 굴착대상 지반의 공학적 특성, 발파진동영향, 터널

전·후 구간의 용지보상 규모, 지장물 및 민원물건 등을 감안하여

터널굴착공사로 인한 주변 지반거동 및 발파진동이 인접 터널에

나쁜 영향을 미치지 않도록 상호 충분히 이격시켜야 한다. 터

널 간 이격거리를 줄여야 할 경우에는 안정성을 확보할 수 있

도록 굴착방법, 굴착공법 및 보강공법 등 적절한 대책을 수립

해야 한다.

2016년

설계실무자료집

(한국도로공사)

터널 이격거리 설정 시에는 암질별 별도 보강 없이 이격 가능한

최소 거리를 검토하고, 전체 타입에 대해 발파 영향 검토를

병행하여 최종 이격거리를 산정해야 한다. 최소 이격거리보다

축소 시 별도의 필러부 보강방법 검토는 안전성 확보를 위한

다양한 공법 비교·검토 후 특정 공법 심의를 통해 확정해야 한다.

제4권 터널

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<표 2.2> 병렬 터널의 중심 간격 적용 예 (단위 : m)

터 널 명 차로수

굴착 폭

(D)

PW(순 간격)

D와의 관계

C.T.C(중심 간격)

D와의 관계

설계

연도

고창터널

(고창 ∼ 담양)

2 13.7

17.9

1.3D

31.5

2.4D

2002

관악터널

(강남순환고속도로)

3 15.7

23.0

1.5D

38.2

2.4D

2002

수리터널

(서울 외곽순환)

4 19.7

22.4

1.1D

40.4

2.0D

2002

별량3터널

(목포 ∼ 광양)

2 13.2

19.7

1.5D

33.0

2.5D

2004

판교터널

(영덕 ∼ 양재)

3 15.8

23.4

1.5D

39.0

2.5D

2004

인제터널

(춘천 ∼ 양양)

2 14.8

19.1

1.3D

33.8

2.3D

2006

양남터널

(울산 ∼ 포항)

2 13.7

19.4

1.4D

33.1

2.4D

2009

삼탄1터널

(충주 ∼ 제천)

2 13.7

19.4

1.4D

33.1

2.4D

2009

산외1터널

(함양 ∼ 울산)

2 13.5

20.5

1.5D

34.1

2.5D

2013

흥해터널

(포항 ∼ 영덕)

2 12.5

19.9

1.6D

32.5

2.6D

2015

수동터널

(함양 ∼ 창녕)

2 12.5

18.3

1.5D

30.8

2.5D

2016

비암터널

(파주 ∼ 포천)

2 12.8

19.6

1.5D

32.4

2.5D

2016

상관터널

(새만금 ∼ 전주)

2 12.9

21.2

1.6D

34.1

2.6D

2017

터 널 명

필러폭

PW(m)

터널폭

D(m)

PW/D 보강공법

필러부

손상억제공법

상동2터널

(암반등급 Ⅲ ∼ Ⅳ)

10.0 12.68 0.79 강관다단그라우팅

Smooth Blasting

+ Line Drilling

금정터널

(암반등급 Ⅳ)

4.4

~ 8

13.19 0.33

Tie Bolt

+ 강관다단그라우팅

Smooth Blasting

+ Line Drilling

부동터널

(암반등급 Ⅱ ∼ Ⅳ)

4.2

~ 6.0

11.19

0.38

~ 0.57

철근숏크리트

+ Tie Bolt

Line Drilling

+ 진동제어발파

서종1터널

(암반등급 Ⅱ ∼ Ⅳ)

0 ~ 3

13.13

0

~ 0.23

고강도숏크리트

+ 보강콘크리트

+ 고성능지보재

무진동암파쇄

+ Line Drilling

+ 굴진장 축소

3 ~ 7

0.23

~ 0.53

고강도숏크리트

+ 고성능지보재

+ Tie Bolt

Line Drilling

+ 굴진장 축소

제9-1편 터널 본체

21

통상적인 암반지반에서는 중심 간격을 2D ~ 3D 이상으로 하는 것이 일반적이지만 설계 시

설계자가 터널의 향후 사용, 인접 지역의 보호 유무를 감안하여 판단하며, 기준보다 근접해

야만 할 경우나 연약한 지반인 경우에는 충분히 상호 간에 미칠 영향에 대해 조사ㆍ검토한

뒤 필요 시 보강 등을 통하여 터널 안정성을 확보해야 한다.

과거 국내 도로 터널의 시공 실적을 보면 병렬터널의 경우 중심 간격을 굴착폭의 2 ~ 3배

정도로 하고 있는 예가 많으나 최근에는 풍화암 정도의 지반상태에서 터널의 구조적 안정성

과 용지 편입, 터널 보강 공사비 등의 경제적 상관 관계를 검토한 결과에 따라 터널 순 간격

(pillar width)을 굴착폭의 1.5배 정도로 적용하고 있다

일률적으로 터널 간 중심 간격을 2D ~ 3D로 확보하기 위해 길고 높은 비탈면이 생기는 접

속구간이나 교량과 근접하여 병렬터널 간의 갱문을 접근시켜 터널 간 중심 간격을 조정해야

하는 경우에는 갱문만 근접시키고 갱구부와 본선 구간에서 차차 넓혀나가는 방법도 가능

하다.

선형계획상 병렬터널이 곤란하여 2-ARCH 터널을 계획하는 경우에는 누수로 인해 결빙이

발생되지 않도록 별도의 조치를 강구해야 한다.

선형계획상 병렬터널이 곤란하여 대면 통행이 가능한 대단면 터널을 계획하는 경우 방재기

준 등을 고려하여 가급적 터널 연장 500 m 미만 구간에 적용한다.

다른 구조물에 근접하여 터널을 계획할 경우에는 지하수위 변화에 의한 영향, 변위 및 진동

등 구조물에 미치는 영향을 검토하여 기존 구조물에 대한 보강대책을 사전에 수립해야 한

다. 특히, 도시지하도로의 경우 조사, 설계, 시공의 전 과정에서 근접시공의 문제는 기본계

획 단계에서 심도있게 검토되어야 한다.

제4권 터널

22

2.3 단면 계획 [KDS 27 10 10 조사 및 계획, 2.3.4 내공단면계획]

터널의 단면은 도로 규격에 따른 소요의 도로 폭원과 시설한계를 만족시킬 뿐만 아니라 환기 · 방재

· 조명 · 내장 등 시설 공간을 확보하고, 터널의 안정성 · 시공성 및 차량의 주행성도 고려하여 합리적

인 단면 형상 · 치수로 해야 한다.

(1) 여기서 말하는 터널의 단면이란 터널 라이닝 공사와 바닥 원지반 혹은 인버트로 둘러싸인

안쪽 부분의 크기와 모양을 말한다.

도로 터널은 단순히 자동차 주행을 위한 공간만을 제공하는 것이 아니라 쾌적한 주행 · 교통

안전 · 방재 등 보다 고도의 서비스를 요구하고 있다.

따라서 터널의 단면은 도로 규격에 따라 필요한 도로 폭원 및 시설한계를 만족시켜야할 뿐

아니라 환기 · 방재 · 조명 · 내장 · 배수 · 표지판의 설치 공간과 보수 점검을 위한 검사원 통

로의 설치 공간도 확보해야 한다.

(2) 터널에서는 차도의 중심과 터널의 중심이 일치하지 않는데 이를 편심(e)이라고 하고, 그림

2.1과 같고, 터널의 폭에 대한 높이와 비를 편평률이라 하며 그림 2.2와 같다.

편평률이란 타원에 있어서 장축과 단축의 비를 의미하는 것인데 터널설계에서도 터널 단면의

개략적 판정기준으로 편평률의 개념을 적용할 수 있다. 터널에 대한 통상 편평율은 0.55 이

상(2차로 기계환기 제트팬 설치 단면)으로 암질 및 경제성 등에 대한 검토 결과에 따라 적용

하되 가능한 낮은 값을 적용한다.

<그림 2.1> 편심(e)의 예

제9-1편 터널 본체

23

<그림 2.2> 터널 형상과 편평률의 정의

(3) 터널의 단면은 응력 · 변형 등에 대하여 구조적으로 안정하고 굴착량 등도 고려하여 선택해

야 하는데 최근의 도로 터널에서는 대부분이 난형을 채택하고 있다. 단면 형상에 따른 특성

은 표 2.3과 같다.

<표 2.3> 터널의 단면 형상 비교

구 분

형 상

단 면 장 점 단 점

난 형

∙ 구조적으로 안정 ∙ 양수압에 안정 ∙ 원형보다 굴착량이

적어 경제적

∙ 마제형보다 굴착량이

크므로 다소 비경제적

원 형 ∙ 구조적으로 가장 안정 ∙ 양수압에 안정

∙ 굴착시공 공법에 따라

난이 ∙ 굴착 면적이 크므로

비경제적

마제형 ∙ 굴착 시공성 양호 ∙ 여굴량이 적어 경제적

∙ 구조적으로 불안정 ∙ 양수압에 불안정

제4권 터널

24

(4) 터널 단면의 구성 요소 중 차로폭, 측대, 배수구, 공동구, 시설한계 및 측방여유 폭 등은 그림

2.3에서 보는 바와 같다.

<그림 2.3> 터널 단면 구성 요소의 개요

(가) 차도폭

차도는 차량 통행의 목적으로 설치된 도로의 부분으로서 차로와 길어깨로 구성되며, 터

널에서의 차로폭은 토공부 도로 구간과 동일한 폭을 확보하여 주행의 연속성을 제공하고

안전성을 도모해야 한다(「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙」 참조).

(나) 측 대

차로와 동일 외측 평면에 일정한 폭으로 설치하는 것으로, 차로를 이탈한 자동차에 대한

안전을 도모함은 물론 주행상 필요한 측방여유폭의 일부를 확보함으로써 차로의 효용을

유지하기 위해 설치한다. 설계속도에 따른 측대의 설치 폭 기준(「도로의 구조 · 시설 기준에

관한 규칙」)은 아래와 같으며, 국내의 경우 실제 터널 내에서는 0.25 m로 채용하고 있다.

설계속도(km/h) 측대의 최소폭(m)

80 이상

80 미만 또는 터널

0.50

0.25

(다) 배수구

배수구는 터널 내로 유입되는 유입수를 처리할 수 있는 단면으로 설계해야 한다. 배수구의

기능은 터널 주변 암절리 면을 타고 흘러 들어오는 용출수를 처리함과 아울러 터널 내부로

제9-1편 터널 본체

25

유입되는 노면수 및 터널 내 청소 등으로 발생되는 표면수를 원활히 처리하기 위하여 설치

한다.

또한 기존 터널 내 복잡한 배수체계를 단순화하여 시공 및 유지관리 효율성을 증진하고

경제적인 설계를 위해 배수체계 개선을 검토해야 한다. 다만, 설계 시 연장, 용수량 등을

감안한 유공관 관경 검토, 통합 유공관 Ditch 굴착 시 여굴 제어 등 정밀시공 계획, 통합

유공관(SB-1) 설치부 지지력 확보를 위한 다짐 계획, 토사 구간(인버트 설치 구간 등) 배수

시스템 별도 검토 등에 유의해야 한다.

<표 2.4> 터널 내 배수 체계(설계처 - 2912, 2011.11.30)

구 분 자연환기 기계환기

배수체계 단순화 및

시공성 개선

(스파이럴 씸덕트 삭제,

통합 유공관 적용 등)

(라) 공동구

∙ 전기 · 소화전 · 배수관 · 전선관 · 통신 등 점용물을 공동 수용하여 터널 구조의 보전과

미관 및 교통 소통의 원활함을 기하고자 공동구를 설치한다.

∙ 공동구는 추후 예상되는 용량 증대에 대하여 충분한 규격을 확보하도록 하여 청소 등

유지관리가 용이한 구조로 계획한다.

∙ 공동구 벽체 규격은 공동구 규격과 검사원 통로 시설한계를 확보할 수 있는 범위에서

결정한다.

∙ 공동구 벽체 단면 형상은 차량 충돌 시 전도, 등반, 충격 등을 고려한 교량 난간 방호벽

형상을 준용한다.

제4권 터널

26

자연환기 기계환기

시설전 09205-226

(‘02.5.27)

공동구 벽체 단면

설계설 13021-602

(‘01.11.19)

주행(앞지르기)

차로측

앞지르기

차로측

주행선측

물분부시설 미설치 물분부시설 설치

W300 × H300 W600(500) × H640 W650(550) × H940 W770 × H940 ※ ( ) : 하단 폭

<그림 2.4> 공동구 설계 사례

(마) 시설한계

도로 위에서 차량이나 보행자의 교통안전을 위하여 일정한 폭과 높이 범위 내에서는 장

애가 될 만한 시설물을 설치하지 못하게 하는 공간 확보의 한계이다(「도로의 구조 · 시설

기준에 관한 규칙」 참조).

(바) 측방여유폭

∙터널 내의 측방여유폭은 차도 끝에서 시설한계선까지이며, 길어깨와 같은 폭으로 한다.

시설대는 조명 시설 ․ 비상 시설 등을 고려한 공간을 의미하는데, 이들의 단면은 그림

2.5와 같다.

∙ 길어깨 폭원은 2차로 터널은 일반적으로 좌측 길어깨 1.0 m, 우측 길어깨 2.5 m를 적

용한다. 단, 우측 길어깨는 연장 300 m 미만 터널에서는 3.0 m, 3차로 이상의 터널에

서는 1.0 m로 한다.

※ 짧은 터널(L = 300 m 미만, 주행시간 11초)의 경우 길어깨 변화가 잦아 주행차량 운

전자의 혼선 우려로 토공부와 동일한 폭원(3.0 m) 적용(설계처-3990, 2009.7.29)

∙ 교통량이 일정 수준 이하인 고속국도의 경우 터널 내 우측 길어깨 축소로 인한 교통

안전성 및 도로용량, 속도 저하 영향은 크지 않으므로 장래 계획교통량이 적은 노선

계획 시 터널 내 비상차로 생략(길어깨 축소)이 가능하고, 이 경우 방재 및 유지관리에

대한 대책 수립이 필요하다.

제9-1편 터널 본체

27

<표 2.5> 터널 내 우측 길어깨 폭

구 분 비상차로 설치 필요 시 비상차로 미설치 시

우측 길어깨(m) 2.5 1.0

∙ 비상차로 설치 기준 교통량

터널 내 우측 길어깨 축소(생략)는 긴급차량 대피에 따른 1개차로 차단 시 도로기능상

지장이 없어야 하므로, 1차로 운영으로도 LOS "D"가 유지되는 교통량이어야 한다.

<표 2.6> 비상차로 설치 기준 교통량

설계속도

고속국도

기본 용량

1차로 통행제한 시

기본 용량

기준 교통량

100 km/h 2,200 pcphpl 1,700 pcphpl 20,000대/일 내외

차 도 측방여유폭 시설대

<그림 2.5> 측방여유폭과 시설대 단면

(사) 검사원 통로

터널의 측벽부에 있는 차도 시설한계 이외의 여유부 중 보수점검 작업원의 안전성 확보

를 목적으로 관리용 통로를 확보하여 두는 것을 검사원 통로라 한다.

일반적으로 터널 안에는 환기 · 조명 · 방재에 관한 각종 설비기기들이 설치되며, 이들의

기능을 유지하기 위해서는 적정한 빈도의 보수점검 작업이 필요하지만 보수점검에 따른

교통통제를 할 경우 이용자에 대한 서비스가 저하된다. 따라서 검사원 통로는 양측에 설

치되는 것이 이상적이나 건설비가 많이 들고 방재설비기기 중에서 터널 양측에 설치되는

제4권 터널

28

것은 조명등을 제외하면 소수이므로 피난연락갱 위치를 고려하여 편측에 설치한다. 그러

나 위와 같은 설치의 필요성에도 불구하고 검사원통로의 설치가 주행차로의 운전자에게

상당한 심리적 부담감을 줄 우려가 있으므로 이의 설치에는 신중을 기해야 한다.

기존 터널의 경우에도 장대터널이 아닌 경우는 이를 설치하지 않았으며, 설치할 경우에

도 그 설치 높이에 대해서는 주행자가 느낄 중압감 · 시거 등을 고려하여 검토 할 필요가

있다. 검사원 통로의 설치 예는 그림 2.6과 같다

<그림 2.6> 검사원 통로

검사원 통로의 높이는 일반적으로 통행차가 검사원 통로를 접촉하여도 검사원을 보호할

수 있는 높이로 트럭 범퍼의 높이가 980 mm인 점을 고려하여 노면에서 1.0 m를 높이의

표준으로 한다. 검사원 통로의 폭원에 대해서는 보수작업원이 공구․점검용기기를 갖고 안

전하게 보행되는 폭이며, 또한 전선관․수도관의 매설물을 넣을 수 있는 여유 공간이 있어

야 한다. 일반적으로 폭원이 넓으면 넓을수록 좋지만 터널굴착량 증가에 따른 공사비의

증가를 고려하고, 우측 길어깨를 활용한 유지관리 시행으로 보수원의 보행 및 작업에 불

편이 없으므로 별도의 높이 규정 없이 최소폭 750 mm만 적용하도록 한다.

(아) 환기설비에 따른 터널 단면

① 종류식(젯트 팬) 환기방식 적용 시

환기설비기기로 터널 단면 내에 설치하며, 터널단면 형상 결정에 큰 영향을 미치는

젯트 팬은 그림 2.7과 같이 차도부 시설한계에서 상단 여유 200 mm를 두어야 한다.

제9-1편 터널 본체

29

<그림 2.7> 젯트 팬 부착 시의 여유공간

젯트 팬의 설치방법에는 고정식과 자유매달기식이 있으며, 터널에서의 젯트 팬 부착방

법은 천장에 매다는 방식이 보통이고, 젯트 팬 외경과 천장 벽면까지의 이격거리는 거

의 0.3D(D : 젯트 팬 내경)를 표준으로 하되 시뮬레이션 분석을 통한 젯트팬 승압 효

율 검증 등 기술적 검토와 환기 용량의 부족이 없는 범위 내에서 가감이 가능하다.

② 반횡류식 및 횡류식 환기방식 적용 시

반횡류식 및 횡류식으로 환기시설을 할 경우에는 터널 연장 · 소요 환기량 등에 따라

소요되는 덕트 면적이 요구되므로 덕트 칸막이, 덕트 단면적, 시설한계와 덕트 칸막이

와의 여유폭 등을 고려하여 터널 내공 단면적을 결정해야 한다. 단면적은 터널 연장

뿐만 아니라 차도 단면적, 차도 대표 치수 등에 영향을 받으므로 필요한 차도 단면

적과 덕트 단면적을 여러 차례 반복 비교 평가하여 최적의 터널 단면적을 산정해야

한다.

(자) 피난연결통로 터널 단면

∙ 상 ․ 하행 터널 상호 간 혹은 본선 터널과 피난연결통로를 연결하는 것으로, 차량용과

대인용으로 구분하며, 각각의 단면 및 시설한계는 다음과 같다.

제4권 터널

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구 분 차량용 피난연결통로 대인용 피난연결통로

피난

연결

통로

단면

(5) 터널 단면을 결정할 때에는 관련 기준 및 설계 · 시공 실적을 토대로 전술한 소요 공간이 확

보되도록 해야 하는데, 터널 단면의 구조적인 안정성과 시공성, 공사비, 토공부와의 연속성

및 주행성 등에 대한 충분한 검토 후에 실시해야 한다.

표 2.7은 편도 2차로 고속국도 설계 및 시공에 대한 단면 치수를 예로 제시한 것이다.

<표 2.7> 설계 및 시공 사례(국내 도로 터널) (단위 : m)

구 분 총 폭 차로폭 측 대 배수구 공동구

측방여유폭

앞지르기 시설대 비고

차로측

주행차로측

ʼ96 이전 편도

2차로 고속국도

9.98 3.60 0.25 0.55 0.59 1.00 1.00 0.39

ʼ97 이후 편도

2차로 고속국도

11.48 3.60 0.25 0.55 0.59 1.00 2.50 0.39

2.4 피난대피시설

터널 안에는 ｢제9-4편 터널 방재｣에 따라 피난대피시설을 계획한다.

(1) 피난대피시설의 계획

∙ 피난대피는 화재 및 기타 재해 등의 비상시 생명을 보존하기 위해 안전지역으로 이동하는

행위이며, 터널의 경우에는 기본적으로 도로 이용자가 현장 상황을 스스로 판단하여 대피

여부를 결정해야 하는 경우가 많다는 점을 인식하여 피난유도시설 및 피난대피시설을 적

제9-1편 터널 본체

31

절히 계획해야 한다.

∙ 피난환경은 화재의 종류, 화재성장속도 등에 따라 큰 차이가 있으므로 방재시설의 주된

목적인 피난대피환경을 확보하기 위해서는 일정시간동안 대피가 가능한 환경을 유지할

필요가 있다. 이를 위해 터널의 특성을 고려하여 제연시설을 계획해야 한다.

∙ 피난대피시설은 대피자가 쉽게 인지할 수 있어야 하며, 대피 방향 등 혼란을 야기하지 않

도록 명확하게 해야 한다.

∙ 피난대피시설은 피난연결통로 및 피난대피터널, 격벽분리형 피난대피통로가 효과적이며,

이에 대한 시설 계획은 대피 인원, 대피 소요시간, 화재 확산시간 등을 면밀히 검토하여

설치한다.

(2) 피난연결통로

피난연결통로는 쌍굴터널에서 상대 터널을 연결하는 통로, 본선 터널과 피난대피터널을 연결

하는 통로, 격벽분리형 피난대피통로와 본선터널을 연결하기 위한 통로(또는 문) 등을 말한다.

피난연결통로 설치는 연장등급이 3등급 이상의 터널에 설치한다. 피난연결통로의 설치간격

은 250 m 이하로 하며, 750 m 이하의 간격으로 구급차량이 통과할 수 있는 차량용 피난연

결통로를 설치한다. 다만, 피난대피터널이나 격벽분리형 피난대피통로에는 차량용 피난연결

통로를 생략할 수 있다. 터널 연장이 1,200 m 이하의 터널에서는 정량적 위험도 평가에 의

해서 안전성 확보가 가능한 경우에는 최대 설치 간격을 300 m로 할 수 있다. 차량용 피난연

결통로의 맞은편에는 차량의 회전 및 고장 차량의 정차를 위해서 비상주차대를 시설하며, 단,

도로의 폭이 비상차량의 회전반지름을 확보할 수 있는 경우에는 비상주차대를 생략할 수 있

다. 피난연결통로는 평상시 환기의 신뢰성과 화재 시 연기의 유입을 막기 위해서 차단문을

설치한다. 피난연결통로에는 비상조명을 설치하고, 위치 표시를 위한 유도등A를 설치하며,

본선 터널의 측벽부에는 피난연결통로로 유도할 수 있도록 유도등B를 설치한다. 대인용 피난

연결통로의 차단문은 터널 간에 차압이 작용하는 상태에서도 작은 조작력에 의해서도 열릴

수 있도록 한다.

(3) 피난대피터널

피난대피터널 은 대면통행터널에서 화재 시 터널로부터 안전지역으로 대피자를 탈출시키기

위한 터널로 본 터널과 평행한 서비스터널이나 사갱 및 수직갱 등을 의미한다.

제4권 터널

32

피난대피터널의 설치는 연장등급이 1등급인 터널로 피난연결통로 설치가 불가능한 터널에

설치하는 것을 원칙으로 하며, 경제성이나 기술상의 이유로 피난대피터널을 시설할 수 없는

경우에는 「건설기술진흥법」에 따른 설계심의 절차를 거쳐서 격벽분리형 피난대피통로를 설

치할 수 있다.

피난대피터널과 본선 터널은 피난연결통로를 설치하여 연결하며, 피난연결통로는 일방통행

터널의 피난연결통로 설치 기준에 준한다. 피난대피터널에는 비상조명을 설치하여 조도를 확

보하고 사고 시 자동점등 되도록 하며, 3시간 이상 점등이 가능하도록 비상전원을 확보한다.

피난연결통로와 피난대피터널의 연결부에는 출구까지 방향과 거리를 표시한 유도등을 설치

하여 대피를 유도한다. 피난대피터널은 생명 유지에 필요한 공기를 공급하며, 가압을 목적으

로 가압설비를 시설하여 연기의 유입을 차단할 수 있도록 한다. 피난대피터널을 연결하는 통로

에는 연기의 유입을 차단하기 위해서 대인용 차단문 설치 지침에 준해서 차단문을 설치한다.

(4) 비상주차대

비상주차대 는 터널 내 고장 또는 사고 차량이 2차 사고를 유발하지 않도록 하고 화재 발생

시 구급 차량이나 소방 차량의 정차 및 소화활동을 위한 지역을 말한다. 설치 간격은 대면통

행터널로 비상차로가 없는 경우에는 750 m 이내의 간격으로 터널의 양측에 마주보게 설치

하여 차량의 회전이 가능하도록 한다. 비상차로가 있는 터널이나 3차로 이상의 터널은 생략

할 수 있다. 이 외에 언급되지 않은 사항은 「도로의 구조 · 시설 기준에 관한 규칙」의 비상주

차대 설치기준을 준용하여 설치한다.

(5) 초장대터널 대형차 피난시설

터널 내 화재사고 발생 후 30분 이내 소방차 등 구난 차량이 도착하여 현장 초기대응을 시작

해야하나, 일부 대형소방차의 경우 기존 차량용 피난연결통로 사용이 어려워 초장대터널의

경우 대형차량용 피난연결통로를 확보할 필요가 있으며, 이는 사고 처리 후 대형 차량의 조

속한 조치를 위해서도 활용 가능하다.

따라서, 연장 3.0 km(방재 1등급) 이상의 초장대터널은 응급 상황 시 세미트레일러 회차가

가능하도록 대형차량용 피난연결통로를 1개소 이상 설치해야 한다.

대형차량용 피난연결통로 설치간격은 차량용 피난연결통로 간격을 고려하여 1.5 km 이내로

하며, 필요시 2.25 km까지 확대할 수 있다. 시설한계 및 차단문 규격은 차량제원과 여유폭원

을 고려하여 설치해야 한다.

제9-1편 터널 본체

33

표 2.8과 표 2.9는 시설한계와 차단문 규격에 대한 치수를 예로 제시한 것이다.

<표 2.8> 시설한계 검토

구 분

차단문

규격

도류

폭원

인제

터널

적용

(안)

폭원(m) 4.70 7.58 10.0 7.60

높이(m) 4.20 - 4.50 4.20

<표 2.9> 차단문 규격 검토

구 분

차 량 인 명

합계

제원 여유 인원 여유1 여유2

차량

(m)

폭원 2.50 0.5 × 2 0.45 × 2 0.1 0.1 × 2 4.70

높이 4.0 0.2 - - - 4.20

주) 여유1: 인원간 여유폭원, 여유2: 인원과 벽면 간 여유폭원

일반 차량용

대형 차량용

일반 환기 겸용

제4권 터널

34

2.5 설계 일반 [KDS 27 10 15 설계일반]

터널설계는 조사 결과를 이용하여 안정성, 시공성, 내구성, 경제성이 확보되고 유지관리가 편리한 시

설이 되도록 하는 것을 원칙으로 하되, 실제 시공 조건이 설계 당시에 예측한 조건과 상이한 경우에

대비한 변경 방법 및 조치사항 등을 포함해야 한다. 이를 위하여 설계 시에 적용한 제반 적용 자료와

분석 및 예측 사항을 명확하게 제시해야 한다.

(1) 설계방법의 선정

(가) 설계방법의 선정에 있어서는 지반의 거동 특성과 지보재의 지보력이 상호 연합하여 일체

로 거동하여 터널의 안전성이 유지될 수 있는 방법을 선정해야 한다. 단, 지반의 거동특

성상 지반의 지보 능력 활용이 불가능할 경우에는 지반 보강을 시행하거나 지보재가 지

반하중을 모두 지지하도록 하는 설계 방법을 채택해야 한다.

(나) 암반 분류 후 해당 등급에 적용할 표준적인 지보 패턴과 굴착 방법을 정하여 설계할 수

있다. 이 경우 유사 암반 조건에서의 시공 실적 또는 RMR 방법 및 Q-시스템 등에서

제안한 지보 패턴을 참조하여 지보 패턴을 정하는 것을 원칙으로 하며 현장 조건에 따라

변경할 수 있다.

(다) 선정된 굴착 계획, 굴착 공법 및 지보 패턴은 해석적인 방법을 통하여 그 안정성을 검증

해야 하며, 안정성의 검증 과정에서는 작용 하중, 사용되는 지반공학적 특성치, 해석 기

법 및 경계 조건 등을 충실하게 검토하여 합리적인 검증이 되도록 해야 한다.

(라) 설계 조건이 특수하거나 유사 조건에서의 시공 사례도 없는 경우에는 예상되는 제반 문

제를 면밀히 검토한 후 굴착 방법, 굴착 공법, 지보 패턴 및 인버트 시공을 포함한 보조

공법 등을 선정하고 해석적인 검증을 통하여 확정해야 한다.

(2) 설계의 기본

(가) 일반 사항

∙ 막장의 자립성 · 토압 · 변형 · 용수 등의 원지반 특성, 지보공, 시공법 및 터널 시공이 주

변에 미치는 영향 등을 고려하여 터널의 주변 원지반이 보유하는 지보 기능을 유효하

게 활용하도록 설계한다.

∙ 애초 설계 및 변경 설계는 조사 결과 및 시공 중의 관찰, 계측 결과를 기초로 하여 원지

제9-1편 터널 본체

35

반 조건, 환경 조건, 터널의 용도, 목적에 맞게 시공성 · 안정성 · 경제성 및 내구성 등을

종합적으로 검토한 후 실시해야 한다.

∙ 설계는 주변 원지반이 보유하는 지보 기능을 최대한 활용할 수 있도록 지보 부재, 단면

형상, 굴착 공법, 시공 순서, 단면의 폐합 시기 등을 종합적으로 고려하여 실시해야 한다.

∙ 시공 중의 관찰과 계측에 의하여 설계가 부적당하다고 판단된 경우에는 지체 없이 변경해야

한다.

(나) 설계의 항목과 순서

설계는 적절한 설계 방법으로, 다음 항목에 대하여 되풀이 되지 않도록, 순차적으로 실시해야

한다.

∙ 조사 ∙ 강지보재

∙ 단면 형상 ∙ 2차 라이닝

∙ 굴착 공법 ∙ 인버트

∙ 1차 지보 및 변형 여유량 ∙ 배수공

∙ 숏크리트 ∙ 방수공 및 단열공

∙ 록볼트 ∙ 보조 공법

그림 2.8는 터널 설계의 개략적인 순서를 나타낸 것이다.

제4권 터널

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시작

‧ 평면선형, 종단선형, 내공단면, 부속시설 ‧ 지반조건 (노선, 지형, 지질, 수문) ‧ 입지조건 (환경, 법규, 보상대책)

지반평가 (지반분류, 지반등급)

설계조건의 평가 ‧ 지반특성 ‧ 주변환경에 미치는 영향 ‧ 근접공사에 의해 받는 영향 ‧ 지진, 수압, 기타의 영향

공사계획

근접시공 고려

유사설계 조건

특수설계 조건

설계 방법의 선정

유사설계나

시공실적의 평가

(설계조건, 시공상황,

관찰·계측결과 등

➀ 표준 지보패턴의 적용 ➁ 유사조건 설계사례 적용 ➂ 수치해석적 방법의 적용

설계변경 설계항목 : 당초설계

시공방법의 변경

설계변경

지보공의 변경

굴착에 관한 설계 ‧ 굴착단면 형상 ‧ 굴착방법 및 공법

지보구조의 설계 ‧ 지보공 ‧ 보조공법

기타 설계 ‧ 라이닝 ‧ 인버트 ‧ 방수공 및 배수공 ‧ 갱구부 및 갱문

‧ 분기 및 확폭부 ‧ 환기 및 방재

시공, 시공 관리

지반 성상의 재평가 굴착과 지보공의 시공 관찰 · 계측

다음단계 굴착 ‧ 시공 중의 지반조사와 계측 ‧ 막장관찰과 계측결과의 활용

NO YES

지반변화의 지속확인

(굴착완료)

기타의 시공 ‧ 라이닝 및 인버트 ‧ 방수공 및 배수공 등 ‧ 갱구부 및 갱문

설계와 시공에 반영 ‧ 설계조건, 시공조건을 만족하고 있는가? ‧ 지보공(보조공법 포함)의 설정은 타당한가?

+지반은 안정한가?

끝

<그림 2.8> 터널의 계획 ․ 조사 ․ 설계 ․ 시공 및 시공관리의 흐름도