Ⅱ 지방지역 도로배수시설

제 1 장 개 요

제 2 장 도로배수시설의 계획

제 3 장 도로배수 조사

제 4 장 도로배수시설의 수문설계

제 5 장 노면배수

제 6 장 지하배수

제 7 장 비탈면 배수

제 8 장 횡단배수

제 9 장 구조물 배수

제 10 장 토석류 대책시설

제 11 장 도로배수시설의 관리

 

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 183

제 10 장 토석류 대책시설

10.1 일반사항

토석류로 인한 시설물의 피해를 방지 또는 저감시키기 위한 대책시설 설계에

적용한다.

【해 설】

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 이동하는 형태이다.

토석류 차단시설은 토사, 암석, 나뭇가지 등 토석류에 의해 도로 배수관, 암거

등의 막힘으로 피해가 예상되거나 이미 피해가 발생한 지역에서 추가적으로

토석류 발생이 예측되는 도로 접도지역 내에 적용한다. 특히, 도로관리청은 토

석류 차단시설을 도로 부지내에 필요한 지역에 설치하며, 도로부지외의 지역

으로 설치가 필요한 경우, 산림청 등과 같은 관계기관에서 설치 할 수 있도록

협의한다.

토석류의 발생형태는 다음과 같이 크게 세 가지로 구분한다.

(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 또는 표면 흐름수와 혼합되어 유동화하여 토석류로 발달되는

형태

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

이 되어버린 후, 지속적인 강우로 인한 수위상승으로 일시적인 댐이 월류

나 파이핑에 의해 파괴되어 토사와 물이 혼합해서 한번에 유하하는 형태

Ⅱ- 184

10.2 토석류 대책시설의 계획

10.2.1 토석류 대책시설의 설치 계획

토석류 대책시설의 계획은 지형적, 수리적, 사회적 특성에 기초하여 토석류의

특성, 시설의 형태, 규모, 시공 및 관리 용이성 등을 고려한다.

【해 설】

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.

토석류 발생 예측은 주변지형․지질의 특성과 도로의 평면도, 종․횡단면도 등 도

면, 그리고 항공사진을 통하여 분석한다.

토석류 발생 피해가 우려되는 경우, 현장조사 등을 통하여 2차 판정을 실시하

며, 이때 토석류 흐름이 도로 시설물에 미치는 영향을 조사한다.

토석류 발생이 도로시설에 미치는 영향을 고려하여 규모, 형식, 설치위치, 도

로주변의 관리 등을 고려한다.

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 수립

하며, 토석류 가능성과 시설물의 피해가능성을 고려하여 합리적이고 효과적인

대책이 되도록 한다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 185

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

관리 등 영향인자를 고려하여 필요시 두가지 이상의 대안을 비교 검토한다.

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

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

설의 위치가 만곡부인 경우, 상․하류의 흐름을 고려한다.

토석류 차단시설은 다음과 같은 항목을 검토한다.

∙ 설치지역의 수리․수문, 지형․지질, 토질

∙ 설치장소의 길이와 폭

∙ 토석류 및 부유목의 종류 및 발생량

∙ 토석류 차단시설의 특성

∙ 토석류 차단시설의 경제성(설치비용, 관리비 등)

∙ 토석류 차단시설의 접근성

∙ 관리의 용이성

<그림 10.2.1> 토석류 차단시설 설치계획 절차

Ⅱ- 186

<그림 10.2.2> 도로접도구역내의 토석류 및 부유목 예방 절차

<그림 10.2.3> 토석류 차단시설의

선정과정

<그림 10.2.4> 도로접도구역내의 토석류

차단시설

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 187

10.2.2 토석류 흐름제어 방법

상류로 부터 발생한 토석류 차단방법은 배수시설의 유입부 또는 도로인접 구

역의 상부에서 차단, 배수시설의 유입부 근처에서 우회, 배수시설 통과 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.

Ⅱ- 188

10.2.3 토석류 대책시설의 종류

토석류 대책시설은 고정형과 가변형으로 구분하며, 형식에 따라 통과형, 차단

형, 부분통과형으로 구분한다.

【해 설】

토석류 대책시설은 토석류가 발생할 것으로 예측되는 곳에 도로부지내에 설치

하며, 통과형, 차단형, 부분통과형이 있다.

(a) 통과형 차단시설 (b) 통과형 차단시설

(c) 차단형 차단시설 (d) 부분통과형 차단시설(슬릿형)

(d) 부분통과형 차단시설(연성형) (e) 부분통과형 차단시설(유입방지)

<그림 10.2.5> 도로 배수시설 인접 토석류 대책시설 형식

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 189

10.3 토석류 조사 및 설계

10.3.1 조사

토석류 조사는 토석류의 발생 가능성 판단, 토석류 발생가능 규모의 산정, 대

책 시설의 필요여부 결정, 상황에 맞는 대책시설의 선정과 구체적인 설계를

위해 수행한다.

【해 설】

가. 기초 문헌 조사

토석류 발생지역은 지형, 기후, 식생 등에 따라 토석류 발생 형태가 다르기 때

문에 대상구역의 현황조사, 과거 재해 자료, 유사 지역의 자료 등을 이용하여

토석류 및 부유목 현황 등을 조사한다.

토석류 및 부유물의 규모와 성질 추정에 관한 조사는 토석류의 규모, 최대유

량, 유속 등을 조사 검토한다.

토석류 및 부유목 발생량과 종류를 예측하기 위한 자료는 다음과 같다.

∙ 기상관측자료 : 년평균강우량, 월강우량, 최대일강우량, 수해조사기록 등

∙ 지질도 (1:50,000 또는 1:250,000)

∙ 지형도 (1:25,000 또는 1:50,000)

∙ 임상도 (1:25,000)

나. 현장 조사

토석류 차단시설의 설계를 위하여 현장조사를 실시하며, 토지이용의 변화에 따

라 토석류의 종류가 변화하므로 설계시 고려한다. 예를들어 벌목에 의하여 중

규모의 부유물(medium floating debris)이 대규모의 부유물(heavy floating

debris)로 변화될 수 있고, 산지에 발생된 화재는 토석류 및 부유물의 종류와

양을 변화시키기도 한다.

Ⅱ- 190

토석류 차단시설 설치를 위한 주요 현장조사 항목은 다음과 같다.

∙ 예상되는 토석류 또는 부유목의 종류와 발생량

∙ 토지이용에 따른 토석류 또는 부유목의 종류와 발생량 변화

∙ 암거 주위에서 물의 흐름 속도, 차단시설 주위의 지형 및 지반특성

∙ 토석류 및 부유물에 의한 배수시설의 피해 가능성

세부조사항목은 다음과 같다.

(1) 토석류 및 부유물 발생에 관한 조사

∙ 도로노선을 따라 토석류 발생 예측 지점 조사

∙ 토석류 및 부유물의 발생 빈도 조사

∙ 토석류 및 부유물을 발생시키는 강우 조건 추정을 위한 조사

(2) 토석류 및 부유물의 규모, 성질 추정에 관한 조사

∙ 유출 토사량 조사

∙ 토석류 및 부유물의 최대 입경 조사

∙ 토석류 및 부유물 범람 구역 추정에 관한 조사

∙ 기존의 사방댐, 차단시설의 유무, 제원에 관한 조사 등

토석류 및 부유물 발생조사는 우수가 집중되는 계곡부 하상경사가 15°인 지점

부터 상류의 집수 면적이 0.05 ㎢ 이상, 수로 바닥상에 토석류로 변화될 수

있는 퇴적물이 존재할 경우를 기준으로 조사한다. 상류의 집수 면적이 0.05㎢

미만이어도 용수 등의 해당지역의 붕괴 이력이 확인된다면 토석류 발생예상지

점으로 예측한다.

주변에 설치된 차단시설 또는 사방댐의 유무를 확인하고 시설의 높이, 길이 등

의 제원을 조사한다. 지형도 상에 기존의 차단시설 또는 사방댐, 토석류 발생

예상지점, 범람예상 구역을 표시한다. 또한, 기존의 도로에 대해서 개량이 필

요한 지점도 조사 기입한다. 상기 조사의 실시단계는 <표 10.3.1>과 같다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 191

토석류 량이나 유동특성을 추정한다. 일반적으로 퇴적범위(위험구역)의 설정순

서는 다음과 같으며, <그림 10.3.1>은 사례를 나타내었다.

∙ 1단계 : 위험지역의 판정

∙ 2단계 : 퇴적 발생 지점 결정 (계곡부의 출구, 편상지 정상부, 경사도의 변

화 지점, 원지형 경사도가 10°이하에서 퇴적이 발생된다고 판단되는 지점

으로서 굴곡부 등)

∙ 3단계 : 퇴적 종식 지점의 결정 (예를 들면, 경사도 3° (약1/20)인 지점)

∙ 4단계 : 퇴적 토사 두께의 결정 (토석류의 퇴적두께는 3~5m이며, 이중에서

토사류의 퇴적두께는 2~3m)

∙ 5단계 : 분산각, 퇴적 최대폭 결정(예상되는 유출 토사량과 현지의 지형을

바탕으로 검토)

<그림 10.3.1> 토석류 위험구역 설정 사례

Ⅱ- 192

구 분 계단 계획 단설 계계 관단 계리

((1a)) 토노석선류을 발따생른에 토 관석한류 조발사생 예측 지점 조사 ○

(b) 토석류 발생의 빈도 조사 ○ ○ ○

( c ) (토토석석류류 를한 계발생선시의 키작는성 )강우 조건 추정을 위한 조사 ○

((2a)) 토유석출류 토의사 규량모 조, 성사질을 추정하기 위한 조사 ○ ○

(b) 토석류의 최대 입경 조사 ○

(3) 토석류 범람 구역 추정에 관한 조사 ○ ○

(4) 설치된 토석류 차단시설의 유무 및 제원 조사 등 ○ ○ ○

<표 10.3.1> 조사의 종류와 실시 단계

10.3.2 토석류 대책시설 설계

토석류 대책시설은 설치 위치의 지형, 지질을 파악하고, 목적에 대한 적합성

과 설치장소의 자연 친화성, 경제성, 안전성 등을 고려하여 형식을 결정한다.

【해 설】

설계 순서는 형식결정, 물넘이와 본체, 기초 등의 순서로 설계하며,『하천설계

기준』의 사방시설 설계편, 사방사업시행지침, 사방기술교본 등 관련 자료를

참조한다. 물넘이의 설계는 차단시설의 하류 하상 세굴을 방지하고, 기초의 안

정 및 양안 붕괴가 되지 않도록 하며, 낙하 월류수와 부유사의 충돌, 기초 저

면의 양압력에 안전하여야 한다. 또한 유목에 의한 통수능 저하에 대비하여

설계를 계획한다.

토석류 차단시설물의 설계는 기본계획단계, 수리설계단계, 구조안정설계(본체,

기초, 폭)단계 등 크게 3단계로 한다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅱ- 193

1) 기본계획단계

토석류에 의한 피해규모, 지형․지질 등을 고려하여 토석류 대책 기본계획과

토석류 차단시설물 설치계획을 수립한다. 토석류 차단시설은 기본계획단계

를 근간으로 필요한 기능과 안정성을 가지도록 설계한다.

2) 수리설계단계

차단시설의 형식을 결정하고, 토석류 예측량을 고려하여 설계유출량을 결

정한다.

3) 구조안정설계

토석류 유체력과 부유물에 의한 충격력 등을 고려하여 안전, 전도 등을 고

려하여 기초설계와 본체설계를 한다.

<그림 10.3.2> 토석류 차단시설 설계 절차