Ⅲ 도시지역 도로배수시설

제 1 장 개 요

제 2 장 배수 계획 및 조사

제 3 장 도로 배수의 수문 설계

제 4 장 노면 배수

제 5 장 종·횡단배수

제 6 장 도시부 지하차도 배수

제 7 장 비탈면 배수 및 토석류 대책시설

제 8 장 도로저류시설

제 9 장 도시부 도로배수 관리

 

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 65

제 7 장 비탈면 배수 및 토석류 대책시설

7.1 일반사항

비탈면 배수는 도로 비탈면에 내린 우수와 비탈면으로 유입된 지하수를 기존

배수로 또는 하천으로 신속히 배수하기 위해 설치한다. 그리고 토석류 대책

시설은 비탈면 상부에서 발생한 토석류 토사 및 부유물에 의한 도로 시설물

의 피해를 방지 또는 저감시키기 위해 설치한다.

【해 설】

가. 비탈면 배수

비탈면의 배수시설은 표면수에 의한 표면 침식과 붕괴를 방지하도록 설계한다.

비탈면 침투수의 영향은 사전에 토질조사로 정확하게 파악하기 어렵고 시공중

에 지하수 물길 등이 파악되는 경우가 있으므로 이런 경우에 계획을 변경하여

유효한 배수시설을 설치한다.

비탈면 배수는 강수 및 표면으로 흐르는 물이 비탈면에 들어오지 못하도록 하

는 것(산마루 배수구)과 비탈면을 흐르는 물과 비탈면 속의 지하수를 안전하

게 비탈면 외부에 있는 배수시설로 유도하기 위한 것(소단배수구, 배수구, 맹

암거 등)이 있다.

비탈면 배수공의 종류와 그에 따른 기능은 <표 7.1.1>에서 나타내었고, 도로

의 비탈면 배수시설의 개요를 <그림 7.1.1>에 나타내었다.

Ⅲ- 66

목 적 배수공의 종류 기 능

지표수 배수

(노면, 인접지,

비탈면의 배수)

·산마루배수구

·배수구

·소단배수구

· 비탈면의 표면수 유하를 막는다.

· 비탈면의 우수를 배수구로 유도한다.

· 비탈면 표면에서 흐르는 물을 배수구 또는

비탈끝으로 유도한다.

지하 배수

(비탈면으로의

침투수,

지하수의 배수)

·지하배수구(암거)

·돌망태배수공

·수평배수공

·수직배수공

(집수우물)

·수평배수층

· 비탈면으로의 지하수, 침투수를 배수시킨다.

· 용수가 발생하는 구간 또는 비탈 끝에 설치

하여 비탈끝을 보강한다. 수평배수층과 같

이 사용할 수 있다.

· 용수를 비탈면 밖으로 배제한다.

· 비탈면 내의 침투수를 집수정으로 유도하여

배수한다.

· 흙쌓기내 또는 자연 지반으로부터 흙쌓기

토체 내부의 침투수를 배수한다.

<표 7.1.1> 비탈면 배수공의 종류와 기능

<그림 7.1.1> 비탈면 배수시설

나. 토석류 대책시설

토석류(debris flow)는 우수의 흐름에 의해 토사, 암석, 나뭇가지 등이 원지반

으로 부터 분리되어 이동하는 현상으로, 물보다 가벼운 부유물질과 물보다 무

거운 이동물질, 또는 두가지 물질의 혼합물 형태로 이동한다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 67

토석류 대책시설은 토석류 때문에 발생한 토사, 암석, 나뭇가지 등이 도로 배

수관 및 암거를 막음으로 피해가 예상되거나, 이미 피해가 발생한 지역에서

추가적으로 피해가 예상되는 도로 인접에 적용한다. 특히, 도로관리청은 토석

류 대책시설을 가급적 도로 부지내에 설치하며, 도로부지외의 지역에 설치가

필요한 경우는 관계기관과 협의한다.

7.2 비탈면 배수시설

토사 등의 퇴적을 고려하여 배수시설의 단면여유를 20% 정도로 하며, 호우

시에 다량의 토사가 유출될 우려가 있는 자연비탈면은 발주청과 협의하여 결

정한다.

【해 설】

비탈면 배수 계획은 비탈면 주변의 지형을 감안하여 표면을 흐르는 유량을 산

정하여 배수시설의 위치, 단면크기, 배수방향, 배수경사 등의 계획을 수립한다.

비탈면 배수시설의 손상은 주로 물이 배수구내로 흐르지 않고 그 외측과 최하

단측으로 흘러 주위의 흙이 세굴됨으로써 발생한다. 급류가 발생하는 곳에서

물이 배수구 밖으로 튀어 나오지 않도록 뚜껑을 설치하거나 배수구 외측이 세

굴되지 않도록 잔디와 바위 등을 깔아 보호한다.

7.2.1 비탈어깨 배수시설

비탈어깨 배수시설은 일반파기 배수구, 철근콘크리트 U형 배수구, 현장타설

콘크리트 배수구등을 사용한다.

【해 설】

비탈어깨 배수시설은 상부비탈면에 내린 우수와 용출수를 비탈면에 유입시키

지 않도록 하기 위해 비탈어깨에 설치한다.

Ⅲ- 68

비탈어깨 배수구의 종류는 비탈면이 존재하는 지형, 유하량 및 토질 등을 검토

하여 결정한다.

토사가 퇴적되면 비탈면에 미치는 영향이 크기 때문에 배수구 단면은 크게 해

둘 필요가 있으며, 배수구의 끝부분은 지형을 고려하여 비탈면의 안정에 영향

이 없도록 한다.

가. 일반파기 배수구

유출량이 적고 횡방향으로 이어진 자연비탈면으로서 원지반의 투수계수가

낮고 세굴 우려가 없는 경우 <그림 7.2.1>에 나타난 것과 같이 간단한 제

방을 쌓고 잔디 등의 떼붙임을 시공한다.

물이 침투하기 쉬운 토질에서 침투한 물이 비탈면 붕괴 원인이 될 우려가

있는 경우 <그림 7.2.2>와 같이 콘크리트 또는 시멘트 모르타르를 이용하

거나 철근콘크리트 U형 등을 설치한다.

<그림 7.2.1> 일반파기 배수로

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 69

<그림 7.2.2> 콘크리트 등에 의한 배수구

나. 철근콘크리트 U형 배수구

배수구에 모이는 물의 양이 많고 그 연장이 긴 경우는 <그림 7.2.3>과 같

이 프리캐스트 철근 콘크리트 U형과 원심력 철근콘크리트 반원관 등을 사

용한다.

배수구 시공시 측면 세굴 방지를 위한 뒷채움 시공을 하고, 배수구경사 변

화점에는 뚜껑을 설치한다.

<그림 7.2.3> 프리캐스트제품에 의한 비탈어깨 배수시설

다. 현장타설 콘크리트 배수구

산마루 배수구에서 떼붙임, 콘크리트 뿜어붙이기, 프리캐스트 제품 등을 사

용시 하자가 우려될 경우 현장타설 콘크리트 측구를 적용한다.

현장타설 콘크리트 배수구의 경우 시공시 콘크리트 타설의 어려움이 따르지

만 관리나 기능면에서는 효과적이다.

Ⅲ- 70

산마루 배수구를 설계하는 경우 터파기후 되메우기시에 세굴이나 유실을 방

지하기 위해 다짐을 실시할 수 있도록 설계도서에 명기하고 필요시 지표수

의 유입이 원활하도록 산측에 콘크리트를 타설하여 지표수가 토층으로 스며

들지 않도록 한다.

7.2.2 배수구

배수구는 쌓기비탈면의 비탈어깨배수구 또는 깎기비탈면의 산마루배수구와

소단배수구에서 비탈면 하부 배수시설로 지표수를 배수시키기 위해 비탈면을

따라 설치하는 시설로서 현장타설콘크리트, 철근콘크리트관, 돌쌓기 등을 사

용한다.

【해 설】

배수구의 유량이 많은 경우는 배수구 주변의 침식 및 세굴이 발생하므로 침식

이나 세굴 방지를 위한 대책을 수립한다.

땅깎기에 의해서 기존 연못을 메우거나 <그림 7.2.4>처럼 비탈면의 오목한

부분을 횡단하여 땅깎기하는 경우, 집중호우에 의해 토석을 포함한 우수가 직

접 도로에 흘러들어갈 우려가 있으므로 집수구역내의 지형, 지질, 지표상태 등

을 조사하여 콘크리트, 돌쌓기, 돌망태 등을 설치하여 유하수의 유속을 떨어뜨

리고 유하수를 수로까지 유도한다.

<그림 7.2.4> 비탈면 오목부분의 배수시설

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 71

가. 현장타설 콘크리트 배수구

배수구는 원칙적으로 현장타설 콘크리트로 설치한다. 배수구의 주변은 콘크

리트로 보호하고, 세굴이나 이물질 등의 유입에 의한 통수능 저하를 방지한

다. 또한, 한랭지에서 동결위험이 있을 때는 붙임 콘크리트 밑에 동해방지

를 고려한 기초재료 등으로 시공한다. 단, 배수구 연장이 짧을 때, 세굴이나

통수 기능 저하의 염려가 적을 때는 잔디붙임, 조약돌붙임 등으로 보호한

다.

배수구가 다른 수로와 합류하는 곳, 경사가 변화하는 곳, 흐름 방향이 급하

게 변하는 곳, 깊이 15㎝ 이상의 토사가 적치되는 곳에 홈통을 설치하며 뚜

껑을 설치한다. 그리고 경사가 1:1보다 급한 곳과 비탈꼬리에서 1~2m 의

구간, 경사 변화점 등의 배수구는 물이 튀어오를 우려가 있으므로 뚜껑을

부착한다.

토사청소가 곤란하기 때문에 소단에 홈통을 설치하지 않는 경우도 있다. 이

와 같은 경우, 홈통이 없기 때문에 유속도 빠르고 월류도 심하므로 하류측

배수구의 상부 뚜껑은 견고하게 한다.

나. 철근콘크리트 관 등

비탈면 경사가 급하고 연장이 길어서 유량·유속과 도수가 큰 경우는 종배수

시설로 철근콘크리트관 등을 사용하는 경우가 있다. 이와 같은 암거 구조는

U형 등의 개거 구조에 비해 관리가 용이하지 않기 때문에 적당한 간격으로

홈통을 설치한다. 그리고 다른 수로와의 합류점, 경사 변화점, 흐름방향 변

화점에도 홈통을 설치한다.

Ⅲ- 72

7.2.3 소단 배수시설

소단 배수는 비탈면에 흐르는 우수나 용출수에 의한 비탈면의 침식을 방지하

기 위해 설치하며 소단배수구는 폭이 3m 이상 넓은 소단에 설치한다. 단, 비

탈면 침식의 위험성이 작다고 판단될 때는 설치하지 않을 수 있다.

【해 설】

종단경사에 따라 배수처리를 실시하며, 20m 이상 땅깎기 구간이 끝나는 곳에

서는 산마루측구와 연결 또는 방류하여 비탈면이 유실되지 않도록 설치한다.

비탈면 및 소단의 토질이 암반인 경우는 <그림 7.2.5>와 같이 소단에 10%

정도의 경사를 주어 콘크리트라이닝을 시공한 배수구 구조로 하여도 된다.

(a) 암반이외인 경우 (b) 암반인 경우

<그림 7.2.5> 땅깎기부의 소단배수로(배수경사 4% 또는 10%)

7.2.4 비탈끝 배수시설

비탈끝 배수시설은 비탈면 주변지형, 유역면적, 표면을 흐르는 유량을 산정하

여 배수시설의 위치, 단면크기, 배수방향, 배수경사 등의 계획을 수립한다.

【해 설】

흙쌓기 비탈면에는 비탈끝 배수구를 설치하여 비탈면에서 흘러나가는 물이 인

근지역으로 흐르지 않도록 하고, 자연배수가 되는 경우는 설치하지 않을 수

있다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 73

땅깎기비탈면의 비탈끝배수구는 별도로 설치하지 않는다. 다만, 비탈면 용출수

가 많은 장소 및 콘크리트 뿜어붙이기를 시공한 특수조건의 비탈면과 소단배

수시설이 없는 대규모 비탈면은 배수구를 설치한다.

비탈끝 배수구와 배수구가 만나는 지점에는 집수시설을 설치한다.

7.3 토석류 대책시설

토석류 대책시설은 토석류로 인한 도로 시설물의 피해를 방지 또는 저감시키

기 위하여 설치한다.

【해 설】

토석류의 발생형태는 다음과 같이 크게 세 가지로 구분되며, 대책시설을 선정

하는데 참고한다.

(1) 계곡 바닥에 퇴적된 토사가 우수에 의한 유동화로 누적된 퇴적토사, 부유

목 등을 모아가면서 토석류로 발달하는 형태

(2) 호우에 의해 계곡부 비탈면 지반이 포화되어 비탈면이 붕괴되거나 붕괴한

토사가 우수 등과 혼합되어 유동화하여 토석류로 발달되는 형태

(3) 계곡부 등에 붕괴된 토사가 단시간에 퇴적되고 호우에 의하여 일시적인 댐

이 형성된 후, 지속적인 강우로 인한 수위상승으로 일시적인 댐이 월류나

파이핑에 의해 파괴되어 토사와 물이 혼합해서 한번에 유하하는 형태

토석류 대책시설은 토석류 발생 방지를 위한 시설로, 유하하는 토석류의 흐름

을 감속하고 물과 토석을 분리하기 위한 시설, 토석류의 정지·퇴적을 위한 시

설로 구분한다.

계곡부 및 산지 등에 인접한 도로의 암거 등의 배수시설은 토석류에 의해 막

히거나 침식 및 세굴 등으로 기능을 할 수 없는 경우가 있으므로, 지형적인

여건과 토석류의 발생규모 등을 고려하여 교량과 같은 형식을 사용하여 도로

시설을 보호하고 토석류를 통과시키는 방법도 검토한다.

Ⅲ- 74

7.3.1 토석류 대책시설 계획

토석류 대책시설 계획은 수리․수문, 지형 및 지질, 하천, 지반 등 주변 환경

변화를 검토하여야 하며, 토석류가 발생하였을 경우의 토사량, 토석류 및 부

유목의 성질, 시공 및 관리 편리성 등을 고려한다.

【해 설】

토석류의 흐름 변화를 고려한 현장조사와 관련 문헌 등을 수집 분석하고, 그

특성에 맞는 기능을 발휘하도록 토석류 대책시설의 규모, 배치 및 설계를 실

시한다.

대책시설의 계획은 토석류가 발생하여 피해가 예상되는 시설물의 인근에 대해

서 수립하며, 토석류 가능성과 시설물의 피해가능성을 고려하여 효과적인 대

책이 되도록 한다.

토석류 대책시설은 암석, 토사, 부유목의 크기, 발생량, 도로의 중요도, 비용,

관리 등 영향인자를 고려하여 2 가지 이상의 대안을 비교 검토한다.

특히, 계곡 상류부터 계곡 출구까지 발생이 예상되는 곳을 선정하되, 집중호우

로 인한 피해 우려가 있는 지역을 우선적으로 선정한다. 또한 토석류 대책시

설의 위치가 만곡부인 경우, 상·하류의 흐름을 고려한다. 토석류 대책시설은

다음과 같은 항목을 검토한다.

(1) 설치지역의 수리·수문, 지형․지질, 토질

(2) 설치장소의 길이와 폭

(3) 토석류 및 부유목의 종류 및 발생량

(4) 토석류 대책시설의 특성

(5) 토석류 대책시설의 경제성(설치비용, 관리비 등)

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 75

<그림 7.3.1> 토석류 대책시설 설치 절차

<그림 7.3.2> 토석류 대책시설의 선정과정

Ⅲ- 76

7.3.2 토석류 대책시설 종류 및 흐름제어

상류로부터 발생한 토석류 차단방법은 배수시설의 유입부 또는 도로인접 구

역의 상부에서 차단, 배수시설의 유입부 근처에서 우회, 배수시설 통과하는

방법 등이 있다.

【해 설】

가. 차단방법

토석류가 배수시설 유입부로 들어오지 못하게 배수시설의 유입부 앞에 스크린

또는 차단기능을 가지는 구조물을 설치하는 방법.

나. 우회방법

배수시설의 유입부 앞에 우회시설을 설치하여 토석류가 시설 주변의 다른방향

으로 우회 또는 임시 저류시키는 방법.

다. 통과방법

배수시설의 크기 및 흐름의 속도를 조절하여 토석류가 배수시설 유입부에 퇴

적되지 않게 통과시키는 방법.

(a) 통과형 (b) 통과형 (c) 연성형

(d) 슬릿형 (e) 차단형 (f) 유입방지형

<그림 7.3.3> 도로 배수시설 인접 토석류 대책시설 형식