373

6-5 아스팔트포장 연결로 포장두께 적용방안 검토 설 계 처-5633

(2009. 11. 12)

1. 검토배경

본선과 동일하게 적용하고 있는 출입시설 연결로 포장(아스팔트포장)에 대해 교통량 등을 고려한 합리적인 포장두께 적용방안을 검토코자 함.

2. 추진경위

o 1997.10 : 콘크리트포장 슬래브두께 산정기준 검토

- 두께 12inch 이하 : 30cm, 12inch 초과 : 33cm 적용

- 35cm 초과시에는 경제성 등을 고려 별도 검토

※ 본선과 연결로 구간에 대한 구분 없음

o 2003. 4 : 연결로 포장두께 검토

- 콘크리트포장 연결로 포장두께는 본선과 동일하게 적용하되 최대 30cm 적용

o 2004.12 : 아스팔트포장 설계기준 검토

- 일반구간은 초기전단면 설계 : 연약지반은 단계건설로 적용

- 중간층 재질 및 두께 보강(5→7cm)

o 2009. 7 : 콘크리트포장 두께 및 동상방지층 설계적용 방안

- 콘크리트포장 하중전달계수(J) 변경으로 포장두께 적용 다양화

- 11inch(27.9cm) 이하 : 28cm

- 11inch(27.9cm)～12inch(30.5cm) : 30cm

- 12inch(30.5cm) 초과 : 33cm 적용

- 콘크리트포장 연결로 포장두께는 본선과 동일하게 최소 28cm, 최대 30cm로 적용

374

3. 현 설계기준 및 문제점

가. 현 설계기준

o 국 내

구 분 우리공사 국토해양부 콘크리트포장

최소 28, 최대 30cm 적용

※컬링응력 등을 고려 최소두께 28cm적용

(기술심의 기시행, 2009. 5)

본선보다 교통량이 현저히 감소하는 진․출입로는 본선 포장단면과 차등을 두어 단면 아스팔트포장 본선두께와 동일하게 적용 설계(국토해양부, 2007)

※부산시계～웅상1(부산청) 등 8개노선 설계현황【2008～2009 설계】

: 연결로 포장두께에 대하여 본선단면과 별도로 설계

o 외 국

- 미 국

․Wisconsin Facilities Development Manual

: 연결로 포장두께는 연결로 교통량에 따라 본선과 별도로 산정

․Florida Highway Design Manual

: 연결로 표층 최소두께는 2inch, 기층은 6inch 적용 및 교통량은

지방지역일 때 본선 교통량의 25%, 도시지역일 때 50% 적용

․New York Highway Design Manual

: 연결로 포장은 일반적으로 아스팔트포장을 적용, 최소두께는 140mm

- 일본(고속도로공단)

․본선교통량을 이용하여 본선과 동일구조로 아스팔트포장 적용

나. 문 제 점

o 본선과 출입시설 교통량은 일반적으로 차이가 많음

o 콘크리트와 아스팔트포장 연결로 포장두께 적용기준 상이

※ 아스팔트포장 연결로에 대한 포장두께 설계기준 미수립

o 교통량에 비하여 과다 포장단면 적용으로 공사비 과다 소요

375

4. 적용성 검토

【추 진 방 향 】

교통특성에 부합하며 경제성․시공성 등을 고려한 효과적인 아스팔트포장 연결로 포장두께 적용방안 강구

o 교통량에 따른 포장단면 현황

【최근 설계된 3개노선 분석현황】

노선

나들목

명칭

본선교통량(현설계) 주방향 교통량 적용시 방향별 교통량 적용시

교통량

(대/일)

환 산

교통량

(×106)

두께

(cm)

교통량

(대/일)

환 산

교통량

(×106)

두께

(cm)

교통량

(대/일)

환 산

교통량

(×106)

두께

(cm)

두께차이

(cm)

※주방

향-

방향별

평 균 76,941 42.809 62 6,580 12.983 49(감13) 4,327 9.021 46(감16) 감3

울산

~

포항

북울산 35,134 29.590 59 4,168 6.949 47(감12) 4,066 6.844 47(감12) 0

남경주 35,232 29.698 62 3,635 6.060 48(감14) 3,070 5.496 47(감15) 감1

문덕 39,963 33.964 63 12,758 23.158 60(감 6) 10,739 19.328 57(감 6) 0

냉정

~

부산

동김해 129,225 69.947 65 17,833 38.670 61(감 4)

16,082 33.797 60(감 5) 감1

9,191 20.619 56(감 9) 감5

7,966 17.904 55(감10) 감6

가락 129,349 72.834 69 8,915 19.394 58(감11)

8,425 20.445 58(감11) 0

4,202 9.996 51(감18) 감7

3,626 8.870 51(감18) 감7

춘천

~

양양

내촌 47,763 37.530 57 1,887 3.605 40(감17)

1,629 3.110 38(감19) 감2

1,444 2.576 37(감20) 감3

1,405 2.682 37(감20) 감3

인제 44,574 34.926 58 2,810 4.925 42(감16)

2,617 4.592 42(감16) 0

1,128 2.052 37(감21) 감5

1,110 2.018 37(감21) 감5

서림 43,955 33.980 58 637 1.102 37(감21)

582 1.007 37(감21) 0

309 0.534 37(감21) 0

291 0.503 37(감21) 0

※ “주방향 교통량” 적용시 포장두께가 평균 13cm, “방향별 교통량”은

평균 16cm 감소로 적용방법에 따른 차이가 크지 않음

376

o 세부 적용성 검토

- 주방향에 비하여 방향별 교통량을 적용하는 것이 경제성측면

다소 유리

⇨ 포장두께 차이(3개노선 평균)가 크지 않음

¤ 경제성 검토

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

포장공사비(억원)

북울산IC 남경주IC 문덕IC 동김해IC 가락IC 내촌IC 인제IC 서림IC

IC 교통량별 포장공사비 본선교통량(현설계)

주방향 교통량 적용시

방향별 교통량 적용시

감2.3

감2.3

감2.7

감2.7

감0.7

감0.8

감1.4

감2.0 감2.6

감3.1

감4.7

감4.8

감4.0

감4.3

감4.5

감4.5

¤ 포장두께 검토

0

10

20

30

40

50

60

70

포장두께(cm)

북울산IC 남경주IC 문덕IC 동김해IC 가락IC 내촌IC 인제IC 서림IC

IC 교통량별 포장단면

본선교통량(현설계)

주방향 교통량 적용시

방향별 교통량 적용시

감12

감12

감14

감15

감3

감6

감4

감9

감11

감18

감17

감20

감15

감21

감21

감21

- 연결로는 교통특성 등 특이한 조건을 가지고 있어 포장내구성 확보가 필수적인 구간임

․작은 곡선반경, 급한 종단경사 등의 기하구조적 특성

․빈번한 차로변경과 차량제동 통행특성 등

⇨ 최소포장두께(포장설계시공지침, 국토부) 적용시에도 본선과 비교시 최대 0.17mm범위내로 포장내구성 확보에 문제가 없음

: KEN-LAYER 프로그램 해석결과

- 유지관리측면에서도 방향별 교통량 적용시 다양한 포장단면 관리

불가피로 관리에 애로 예상

377

- 출입시설중 “분기점”은 주방향 교통량 포장두께가 본선포장과 크게 차이가 나지 않으므로, 포장관리의 효율성 등을 고려시 본선과

동일하게 적용함이 바람직할 것으로 사료됨

⇨ 포장단면 비교

0

10

20

30

40

50

60

70

포장두께(cm)

대동JCT 냉정JCT 김해JCT 대저JCT 양산JCT 남원JCT 함양JCT 문흥JCT 제천JCT

분기점 포장단면

본선교통량(현설계)

감4 증1 분기점 주방향 교통량

감4 감3

감8 감5 감3

감4

감1

※ 관련부서 의견수렴 결과(도로처, 건설관리처) 본선과의 교통량 등을 고려시 차별화토록 추진함은 타당

o 검토결과

구 분 현 기준 개 선

나들목

본선포장 두께와 동일하게

적용

나들목 주방향 교통량에 따라 차등

적용을 원칙으로 하되 최소두께

37cm이상 확보

(표층5, 중간층7, 기층10, 보조기층15cm)

※아스팔트포장설계기준(설계처, 2004)

및 포장층별 최소두께치수(포장설계․

시공지침, 국토부) 적용

- 본선․연결로 포장단면 변화

구간 : 노즈부(A-A)에서 조정

⇨오목부 등 배수불량구간 발생시

배수처리 보완

인력포설

본 선

기 계 포 설

A A

인력포설

변이구간시점

노즈

변이구간 변속차로구간

※콘크리트포장의 경우도 동일하게

적용토록 반영

분기점

본선포장 두께와 동일하게

적용

좌 동

378

5. 적용방안

o 설계중 및 설계완료후 미발주 노선 : 본 방침 적용

o 공사중인 노선 : 주관부서에서 적용여부 판단

※ 경제성 확보를 전제조건으로 판단

붙임 : 1. 연결로 단면조정 적용방안

379

진출부

인력포설

본 선

기 계 포 설

A A

인력포설

변이구간시점

노즈

변이구간 변속차로구간

구 분 제 1 안 제 2 안

횡단

A-A

개 요

(단차

처리)

연결로와 변속차로 접속부

- 원칙적으로 접속설치율 1/100 적용

- 단차가 작은 층은 단차 큰 경우의

접속설치 연장으로 동일 적용

연결로와 변속차로 접속부

- 각 층별로 접속설치율 1/100 적용

․기층 : 1/100

․보조기층 : 1/100

특징

- 본선과 연결로의 접속부 포장

연장이 동일하여 시공성 양호

- 경제성 다소 불리

- 접속부 포장연장이 포장층에 따라

변화되어 시공성 불리

- 경제성 다소 유리

검토

의견

- 아스팔트연결로 접속부 단면조정은 경제성은 다소 불리하나 차이가

미미함을 고려시

- 시공성 측면에서 유리한 “1안”으로 적용함이 바람직할 것으로 판단됨

※ 접속부에서의 오목부 발생등으로 배수처리 불리시 맹암거설치 등 배수

처리를 보완

연결로 단면조정 적용방안

□ 아스팔트포장구간

380

□ 콘크리트포장구간

진입부

인력포설

본 선

기 계 포 설

B B

인력포설

노즈시·종점부

노즈부

변속차로구간 변이구간

A A

(현설계기준)

(개선안)

구 분 현 설 계 안 개 선 안

횡단

A-A

B-B

특 징

- 연결로와 접속되는 노즈부의 포장 두께가 본선과 상이로 시공성 불리

- 접속부에서의 배수처리 불리

- 연결로와 접속되는 노즈부의 포장 두께가 본선과 동일로 시공성 양호

- 접속부에서의 배수처리 다소유리

검토

의견

- 본선포장과 분리되는 노즈부에서 포장두께를 변화시키는 안이 배수처리 등 시공성․기능성 등에서 유리할 것으로 판단됨.

※ 접속부에서의 오목부 발생등으로 배수처리 불리시 맹암거설치

등 배수처리를 보완