Ⅰ. 개 요
1. 도로의 선형이란,
도로설계의 기준이 되는 기하학적인 선이 평면적, 종단적으로 그리는 선의 형태,
또는 3차원적으로 그리지는 기하학적인 선의 형상을 말한다.
( 평면선형, 종단선형, 입체선형)
2. 선형설계의 기본방침은,
자동차 주행의 안전성, 쾌적성 및 운전자의 시각적, 심리적 안전성을 확보하는 동시에
주변환경(지형, 지물, 경관 등)과 조화를 이루어야 한다.
3. 도로의 선형은 도로가 완성된 후에는 개량이 거의 불가능하고,
반영구적으로 자동차의 주행을 규제하게 된다.
따라서, 선형설계는 도로설계의 기본요소이며 도로의 생명이라 할 수 있다.
Ⅱ. 선형설계시 기본적인 고려사항
1. 주변환경(지형, 지물, 경관 등)과의 조화.
2. 설계구간은 가급적 길게 하여 선형의 연속성 유지.
3. 자동차 주행상 안전성, 쾌적성 확보 및 운전자의 시각적, 심리적 안정감 확보
4. 공사비와 편익비의 균형으로 경제적 타당성을 갖을 것
5. 평면선형과 종단선형 상호조합에 유의할 것.
6. 곡선이 주요한 설계요소가 되도록 할 것.
7. 종단선형은 차량의 등판능력을 고려하여 계획
8. 평면선형, 종단선형, 횡단구성과의 조화 → 입체적 선형계획
9. 당해도로 기능에 부합된 선형설계
․고급도로 - 속도의 연속성, 안전성, 쾌적성 중시, 이동성 부여
․저급도로 - 접근성부여, 교통집산역활
10. 도시부, 평지부 도로 → 직선이 주요설계요소
지방부, 산지부 도로 → 곡선이 주요설계요소
Ⅲ. 선형설계 요소
1. 평면선형 요소
가. 직 선
1) 설 치 : 평탄지, 산사이 넓은 골짜기, 시가지, 직선가로망지역, 장대교, 터널구간
2) 최대길이 : 설계속도의 20배
3) 최소길이 : 반대방향으로 굴곡하는 곡선사이에 삽입된 직선 : 2V 이상
나. 원 곡 선
1) 설 치 : 직선설치 불가능 지역, 긴직선의 단조로움 해소, 산지부의 공사비 절감
2) 최소 곡선반경(R) ≥ V2 / 127(i+f)
3) 최소 곡선길이(L) = (V×t)/3.6
다. 완화곡선
1) 설 치 : 직선과 원곡선의 접속시, 대원과 소원의 접속시
2) 최소길이 : 120km/h(70m), 100km/h(60m), 80km/h(50m)
(60km/h이상 도로에 설치)
2. 종단선형 요소
가. 종단구배
: 절성토의 균형과 자동차의 성능을 고려하여 설계
1) 최소종단구배 : 노면배수 고려(0.3～0.5% 이상)
2) 최대종단구배 : 트럭의 등판능력고려 (100km/h이상 : 3%, 80km/h이상 : 5%)
나. 종단곡선
: 구배변화시 충격완화 및 시거확보를 위해 종단곡선 설치
1) 충격완화를 위해 필요한 길이 : L = I․V2 / 360
3) 시거확보를 위해 필요한 길이 : (볼록곡선 L = I․S2 / 385
: (오목곡선 L = I․S2 / (120+3.5 S)
Ⅴ. 선형조합시 유의사항
1. 평면선형과 종단선형의 조화
가. 양선형의 크기에 균형을 유지할 것 : 평면곡선이 종단곡선을 포용하도록 할 것
나. 평면곡선과 종단곡선을 1:1로 대응시킬 것
다. 종단구배와 횡단구배의 합성구배가 0.5%～8.0% 범위로 적당하게 되도록 할 것.
2. 선형조합시 피해야 할 선형
가. 종단곡선의 정,저점부에 급한 평면곡선 삽입 금지 : 시선유도불량, 급핸들 조작
나. 종단곡선의 정,저점부에 배향곡선의 변곡점 금지 : 시선유도불량, 급핸들 조작
다. 하나의 평면곡선 반경내에서 반복요철을 피할 것 : 시거 불량
라. 긴 직선구간내 오목형 종단곡선은 피할 것 : 과속우려
마. 같은 방향으로 굴곡시 짧은 직선구간은 피할 것
바. 저급도로(설계속도40km/h이하)에 불리한 선형끼리의 조합은 피할 것
3. 도로환경과의 조화
가. 내리막구배 평면곡선부 식재
나. CREST에서의 식재
다. 곡선부 절토부의 식재
라. IC등의 식재
4. 안전성을 고려한 도로설계
가. 운전자의 습성, 통행습관을 고려한 교통심리학적 측면 고려한 설계
나. 적정 기하구조기준 준수
다. 도로 교차시설의 입체화 및 안전시설의 설치
Ⅵ. 결 론
1. 선형설계는 차량의 고속화, 중량화에 따른 교통사고의 대형화 추세에 대응하여,
안전성, 쾌적성, 연속성 및 경제성에 유의하여 설계하여야 한다.
2. 도로의 기능 및 성격에 따라 중요시하고 강조되어야 할 요소(경제성, 사회성, 교통기술측면, 구조기술측면, 환경적 측면)들을 종합적으로 검토
3. 특히 반영구적인 도로를 만들기 위해서는 설계기준의 최소치 규정에 구애됨이 없이 설계조건, 지형조건 등에 따라 가능한한 큰 값을 적정하게 사용
4. 또한, 컴퓨터에 의한 선형설계기법 도입으로
도로 전산화에 의한 선형설계 및 검토가 이루어져, 보다 양질의 선형설계가 되도록 최선을 다하여야 하겠다.