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. 개 요

1. 갱문의 설계시 원지반 조건, 주변 경관과의 조화, 차량 주행에 주는 영향, 유지관리상의 편의를 고려하여 갱문의 위치, 형식, 구조를 정한다.

2. 특히, 해빙기와 집중호우시 낙석, 눈사태 등의 재해로부터 도로의 안전을 확보할 수 있는 터널 갱문설계를 도모하여야 한다.

3. 본문에서는 갱문부 수해 원인분석, 기존터널 갱문부 문제점 및 개선방안 위주로 기술하고자 한다.

 

. 갱문부의 수해원인

1. 개념

1) 경제성에 치중하여 갱문부를 짧게하여 주변지형과의 부조화 및 대절토사면 인한 취약성 내포

2) 갱문상단부 완충공간의 협소, 노면상에 낙석 발생

3) 현재의 낙석방지책 또는 파라펫트는 소규모 토석붕괴시에도 대처기능 결핍

4) 면벽형 갱문은 집중호우시 PE관 막힘현상 발생으로 사면유실 초래

 

 

. 기존터널 갱문부 문제점

1. 면벽식과 원통절개형으로 획일화

2. 경제성 중시로 갱문 상단부 과다절취 및 환경훼손 과다

3. 개착식터널 복개, 갱문되메우기부 다짐불량

4. 면벽식 갱문의 경우 진입부 중압감 내포

5. 터널 진입부의 Smooth한 유도기능 미흡

 

. 터널 갱문설계시 고려사항

1. 갱구위치 선정

. 갱구는 계곡의 수로 등과 교차하지 않도록

. 도로 중심선과 자연지형의 경사면이 직각 교차하는 것이 바람직

. 직광위험도 분석을 통항 태양광에 의한 눈부심 영향이 적은 곳에 위치 선정

2. 갱문형식 선정

. 갱구 상단 자연지형 경사면의 완급이 갱문부 설계의 주된 요인

. 갱구부 지형 여건을 기초로 갱문부 설계기준 검토

3. 갱구부 절취 최소화

. 갱구상단부 토피가 3m5m정도 확보되는 지점에 갱구 형성

. 토사부 등은 일정구간 지반보강후 굴착

 

 

. 갱구 및 갱문부 형식선정

1. 갱구상단의 자연경사면이 완만한 경우 (자연사면 경사도 30°미만)

: Bell Mouth 변형 적용

2. 갱구상단의 자연경사면이 급한 경우 (자연사면 경사도 30°이상)

: Bird Beak 형 적용

 

3. 기타지형의 경우

. 갱구가 편토압지형에 위치하고, 옹벽형 갱문구조가 유리한 지형

. Arch 면벽형 적용

 

 

. 결 론

1. 획일적인 면벽형 또는 돌출형 적용을 지양하고 갱문설치조건에 적합한 형식을 선정

. 갱구부 사면이 완경사인 경우 : Bell Mouth 변형

. 갱구부 사면이 급경사인 경우 : Bird Beak

. 토류옹벽 구조가 필요한 경우 : Arch 면벽형

. 기타 특수지형 및 지질조건인 경우 : 별도의 갱문형식 검토 적용

2. 산지부와 계곡부 통과시 터널 입출구부에 강풍에 의한 사고가 예상되는 지점에는 파풍벽을 설치한다.

3. 터널 입구부에서 시거 미확보 및 터널내외측의 명암차이로 사고가 자주 발생(영동고속도로 강릉방향 마석터널)

4. 따라서, 향후 설계시에는 직광위험도 분석을 실시하여 필요한 경우 조도순응시설을 설치하고, 터널 입구부 전방에 횡방향 그루빙을 설치하여 운전자에게 경각심을 주어 안전 운향을 도모하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

 

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. 개 요

1. 도로터널 계획 및 설계시는 터널의 위치와 단면 결정을 위해서는 도로의 선형과 기하구조, 계획 교통량 등을 고려해야 하며

2. 특히 터널의 설계시는 경제적, 환경적, 기술적 측면에 대한 충분한 사전조사와 검토를 통해 바람직한 설계가 되도록 해야 한다.

 

. 터널 설계시 사전 검토사항

1. 기술적 검토 : 현장 조사, 구조 해석, 설계, 계측

2. 경제적 검토 : 대절토 구간에 대한 터널시공 및 개착식 공법 비교 검토

3. 환경적 검토 : 환경영향의 저감방안과 주변과의 조화 검토

 

. 터널설계 FLOW

 

 

. 조사 및 시험

1. 목적 : 지층상태, 암층의 강도평가, FEM 해석자료, 터널단면 및 굴착방법 검토

2. 조사

1) Boring 조사 : 터널의 입출구 및 연약대, 최고정부 등에 시굴하여 지하수위 관측, 공내재하시험, 표준관입시험 등의 조사 병행

2) 탄성파 조사 : 터널지역내 전반적인 암반의 분포상태 파악, 표면 지진파 탐사와 공내 탄성파 검사

3. 시험 : FEM 해석자료로 이용하기 위해 암석의 물리적 성질 규명

1) 토성시험 : 체가름, 입도, 액성 및 소성한계, 비중

2) 물리시험 : 탄성파속도, 일축삼축압축강도, 포아슨비, 탄성계수, 내부마찰각(φ)

4. 조사 및 시험에 의한 암의 분류

1) , 절리, 균열, 탄성파 속도, 강도에 의한 분류

풍화암, 연암, 보통암, 경암, 극경암

* RQD, RMR, Q-System 활용

2) 계산의 기초자료로 활용

 

. 터널의 설계

1. 설계 개념

사전 설계, 예비적 설계, 미확정 설계 또는 계측결과에 의한 Feed Back을 전제로 한 설

2. 설계 방법

1) 경험에 의한 방법

2) 수치해석에 의한 방법

3) FEM 해석에 의한 방법

3. 굴착공법 선정

1) 공법 선정 : 굴착방법 및 지보방법 검토와 경제성안정성시공성 유지공법 채택

2) 공법의 종류

개착식(Open Cut) : 토사 지형에 적합

H < 20 m

방수 및 시공관리 철저 및 주변 지형영향 고려

ASSM(American Steel Support Method) : 굴착과 동시에 강지보공 설치

대형기계 사용하여 1.5m 2.5m/일 작업

단순공법

시공 경험이 많다.

지질변화가 심한 곳 불리

 

 

NATM(New Austria Tunneling Method) : 터널의 원지반 지보력을 이용 1차 지보공 설치

터널 원지반 자체가 터널의 주지보재로 작용

시공성 우수

계측관리 중요(계측에 의한 Feed Back으로 안전시공 가능)

정확한 지질조사

지질의 변화가 심한 곳 유리하고 연약지반에서 극경암까지 적용

TBM(Tunnel Boring Machine) : 전단면 굴착기 이용 원지반 변형없이 막장 자립 유지하면 비발파 작업

원형 굴착으로 구조적 안정

장비가격 고가로서 초기 투자비가 크다

4. 계측

1) 목적 : 터널굴착에 따른 주변지반의 거동 파악과 주변구조물 및 각 지보재의 변위와 응력을 알고 지보패턴을 결정하기 위해 실시

 

. 설계시 고려 사항

1. 터널의 단면

1) 응력변형등에 대하여 구조적으로 안정할 것

2) 차량 주행 및 부속설비 설치 공간

3) 유지관리 작업 공간

4) 최근 도로터널에서는 난형 채택

터널단면의 구성요소

2. 지보재 결정

1) 지보재의 크기 결정 : 단면크기, 초기 응력, 암반 물성, 지보재 종류 및 규모

2) Rock Bolt, Shotcrete, Steel Rib, Concrete Lining

3. 굴착 및 발파공법

1) 발파공법 (Smooth Blasting), TBM

2) 전단면, 반단면 분할 굴착 등

4. Lining Concrete

1) ASSM : 주요 지보재

2) NATM : 외력 미고려 설계, 최소두께 30cm이상 유지

5. 시설한계

1) 차량이나 보호자의 교통안전을 보호하기 위한 일정폭과 높위 범위의 공간확보한계

2) 통과높이(4.8m)

 

 

6. 방수 및 배수

1) 방수 : 수밀 콘크리트포 시공 및 Sheet 방수

2) 배수 : 내부완전배수, 종단배수 노측 측구설치, 용수지점 Invert 설치

7. 갱문설계

1) 옹벽식, Bell Mouth

2) 자연환경 영향 저감, 안전성, 경제성등 고려

8. 환기시설

1) 터널 연장, 교통량, 선형고려 결정

2) 자연환기 : 터널 연장 500m 이하

3) 강재환기 : 종류식, 반횡류식, 횡류식(2,000m 이상)

9. 조명시설

1) 교통상황, 터널의 구조, 부대시설 유지관리등 고려

2) 입구, 출구, 갱내 조명

10. 안전설비

1) 경비초소, 주차장, 비상전화, 소화전 및 각종 안전표지 설치

 

. 결 론

1. 노선선정 및 선형 설계시부터 터널지점 및 터널을 전제로한 선형을 사전에 고려해야 하며, 시공중 변경은 공기, 공사비, 주변 선형 설계에 큰 차질이 발생 된다.

2. 터널의 굴착방법 선정은 지질조사에 따라 안전하고 경제적인 공법선택이 중요하다.

3. 특히, 근래 장대터널이 늘어남에 따라 화재등의 사고대비를 위해 연직환기터널의 설치가 필요하며 이에 대한 기준정립과 피난갱, 연락갱, 터널내 대피차선 비상연락과 구호체제의 확립이 필요하다.

 

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. 개 요

1. 도로터널은 대절토에의한 환경영향 저감, 주행거리 단축등 긍정적인 효과와 추기공사비 고가, 유지관리비 고가, 운전주행 사고발생등의 가능성등 불리한 점도 있으므로 터널 계획시 터널설치와 회피방법을 충분히 검토후 결정하여야 한다.

2. 터널계획은 터널건설의 목적 및 기능의 적합성, 공사의 안전성 및 시공성, 공법의 적용성을 우선하여 수립하되 건설비 및 유지관리비를 포함하여 경제성이 있도록 하여야 한다.

 

. 터널 계획시 고려사항

1. 노선 선정시 고려사항

: 터널계획시 경제적, 기술적, 환경적 측면에서 다음 사항을 비교검토하여 결정.

. 평면선형상 우회와 터널 설치시 비교

. 급한 종단구배 및 오르막 차로 설치시와 터널설치시 비교

. 높은 교각의 교량설치와 터널 설치시의 비교 : 종단상향 조정시

. 상기의 비교시 토공균형과 토공처리 문제 고려

. 특히 문제시 되는 환경적 요인 비교 검토

2. 실시설계시 고려사항

. 경제적 사항 : 터널시공의 타당성 검토, 터널시공과 대절토 open cat 비교

. 기술적 사항 : 현장조사, 설계, 구조해석, 계측

. 환경적 사항 : 환경파괴측면 검토, 자연과의 미적조화 및 안전성 검토

 

 

. 터널의 계획과정

 

1) 각종 설계 기준의 작성1. 기본계획

2) 터널의 위치 선정(지형, 지질, 갱구부, 터널 연장, 기준계획)

3) 선형요소의 검토

4) 단면 계획

2. 타당성 검토

1) 경제적 사항 : 비용/편익분석, 대절토 구간에 터널시공 및 개착식공법 검토

2) 기술적 사항 : 현장조사, 구조해석, 설계, 계측등 검토

3) 자연환경적 사항 : 환경파괴, 자연과의 조화, 안전성 유지 등 검토

3. 조사 및 시험

1) 입지환경조사 : 터널건설로 영향을 받는 사항에 대한 조사

2) 예비 조사 : 터널건설의 기본계획 및 노선선정

3) 지반조사 및 시험 : 설계 및 시공을 위한 본조사

4. 단면형상 및 굴착공법의 선정

터널의 단면형상 및 굴착공법은 지반조건에 따른 굴착방법 및 경제성 등을 비교 검토하여 선정한다.

5. 터널 굴착공법의 종류

 

 

1) 발파굴착공법

N.A.T.M공법

재래식(ASSM)공법

2) 기계굴착공법

T.B.M공법

Shield공법

 

. 결론

1. 터널의 계획시 환경영향 저감과 주행거리가 단축되는 등 긍정적인 효과와 교통사고 위험 등 부정적인 영향을 비교 검토하여야 한다.

2. 그러므로 터널의 계획시에는 터널을 계획하는 대안과 터널을 건설하지 않고 우회도로를 개설하는 대안을 충분히 검토해야 한다.

3. 장대터널이 늘어남에 따라 연직환기 터널(수직갱) 설치 필요 : 이에 대한 기준과 터널굴착방법의 개발이 필요하며 피난갱, 연락갱, 터널내 대피차선, 비상연락시설 등이 필요

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1. 서론

o 문화재란 인위적, 자연적으로 형성된 국가적, 민족적, 세계적 유산으로 역사적, 예술적, 학술적, 경관적 가치가 큰 것을 말함“.

-종류 : 유형문화재, 무형문화재, 기념물, 민속자료

o 국토개발과 문화재 보존은 국가공동체 구성원의 삶을 보다 풍족하게 한다는 점에서 상호 대립되는 개념이 아니라 서로 조화를 이루어 발전되어야 하는것

o 고속도로 개발과정에서 야기되는 문화재 보존문제를 파악하고 그 대책을 수립함으로써 문화재 훼손은 물론 사업추진상 손실을 최소화하기위한 노력 경주

 

2. 고속도로 건설사업과 문화재 조사 절차도

 

3. 문화재 지표조사

o 문화재 지표조사는 조사 대상지역안에 있는 유적, 유물을 지표상에 드러난 상태대로  조사하는 것을 말함.

- 매장문화재 분포범위를 확인하는데 중점

-수행기관 : 전문학술연구기관(고고학자를 비롯한 관련 전문가 참여)

. 지표조사 업무처리 절차

o 시행근거 : 문화재보호법 제74조의 2

- 건설공사로 인한 문화재 훼손을 방지하기 위해 사업계획을 입안할때는 문화재 지표조사를 실시토록 규정

- 필요경비 사업시행자 부담, 문화재관련 전문기관 시행

1) 지표조사 시점

o 조사결과를 개발계획에 반영할수 있는 시점

- 실시설계 단계에서 환경영향평가 용역에 포함시행

 

 

2) 지표조사 대상

o 사업면적이 3만 제곱미터 이상 건설공사

o 사업면적이 3만 제곱미터 이하 건설공사중 당해 인허가를 하는 지방자치단체장이 지표조사를 명하는 경우

3) 지표조사 범위

o 매장문화재를 주로 역사, 민속, 천연기념물 등 내용

4) 지표조사의 조사방법

o 일반조사 : 전문조사원 3-4명이 조사구역을 3-5 간격으로 걸으며 남북, 동서로 관찰 유물, 유적 유무 확인(사진촬영 유물카드 작성)

o 정밀조사 : 관찰결과와 채집된 자료를 통하여 그 유적의 성격을 정밀 관찰하여 유적 의 성격을 규명

5) 조사후 5000분의 1 지도위에 유적의 분포도를 작성

6) 지표조사 업무처리

o 보고서 작성후 관할 시도지사를 거쳐 문화재 청장에게 보고

o 문화재청장은 문화재심의위원의 심의를 거쳐 보존에 필요한 사항 통보

o 시도지사 확인

4. 매장문화재 발굴조사

o 매장문화재는 토지, 해저 또는 건조물 등에 포장된 문화재를 말함

. 시굴조사

o 주변지형 조건상 유물이 확인되었거나, 있을 가능성이 높은 곳을 선정하여 정식발굴

에 앞서 예비조사를 하는 것을 말함

- 시굴조사 결과 유적이 중요하다고 판단시 원상태로 보존

- 시굴은 발굴로 보아 반드시 문화재청장의 허가를 받아야함

. 발굴조사

o 발굴 : 매장문화재를 과학저인 방법으로 드러내는 것을 말함

o 발굴조사는 아래 경우 문화재청장의 허가를 받아 시행할수 있다

- 연구목적으로 발굴

- 건설공사를 위하여 부득이 발굴할 필요가 있는경우

- 공사시행중 매장문화재가 포함된 경우 공사계속을 위해 부득이 발굴이 필요한 경우

1) 학술발굴조사

o 학술정보를 얻기위한 발굴조사

o 허가신청자 : 발굴담당기관

2) 구제발굴조사

o 개발사업으로 파괴될 상황에 처한 경우 시행하는 발굴조사

o 허가신청자 : 사업시행자

- 공사시행자가 발굴비 부담

. 발굴과정

o 발굴신청자는 발굴계획서를 작성 지방자치단체 협의를 거쳐 문화재청장에 발굴 허가 신청

o 문화재청에서는 문화재위원회 심의후 허가

1) 발굴계획 수립

2) 발굴방법 : 도랑파기법, 격자법, 사분법

3) 발굴기록 : 현장조사일지. 실측도면작성, 사진기록, 유구전사

4) 실험실 분석 : 연대측정, 물리분석 등

5) 결과보고

 

 

. 발굴업무 처리절차

1) 조사시점 : 용지보상후(좁은면적은 지주 동의시 가능)

2) 조사기관 선정 : 지표조사, 시굴조사 시행기관이 바람직

3) ()굴 허가 : 시도지사를 거쳐 문화재청장에게 허가신청

4) 발굴허가 심의 : 문화재청 문화재위원회

5) 용역계약체결

6) 용역시행 : 시도지사에 통보

7) 조사결과 처리

5. 매장문화재 보존방안

. 현상보존 : 문화재의 현상을 변경시키지않고 현상태로 보존

. 이전보존 : 현상보존이 안될 때 발굴조사를 완료하고 기록을 보존한 뒤 원래 유구를  똑같이 만들어 다른곳으로 이전보존

. 기록보전 : 현상보존이 어려운 경우 발굴조사를 거쳐 발굴내용 기록한 뒤 공사 진행

6. 결론

o 건설과 문화재조사의 합리적인 비용산정과 집행결과 필요

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1. 정의

o GIS(Geographic Information System)란 컴퓨터를 이용하여 지형정보와 지리정보를 바탕 으로 연계된 속성정보의 처리 분석 응용기술을 계획 및 설계에 요구되는 제반정보 및 현상으로 바꿔 객관적 판단하에 계획 입안을 효율적으로 수행하는 공신력을 확보한 4세대의 DBMS(Data Base Management System)으로 현재 도로설계에서는 의사 결정 지원에 이용가능

2. 주요기능 : 입력, 처리, 출력기능

3. 특징

1) 컴퓨터 그래픽 처리기술의 한 분야로 성장

2) 지리적인 공간정보 통합관리

3) Data Base 관리기법, 그래픽 처리기술, 공간분석 기술의 통합체

4) 의사결정지원, 건설정보관리, 경영정보지원

5) 완공후의 상태 조감할수 있어 주변 지역의 토지이용관의 조화 여부 점검

 

4. 적용효과

 

 

1) 종합적인 계획, 관련정보의 체계적 효율적 관리로 활용성 제고

2) 공정의 단순화 정확성, 생산성 향상으로 효율증진

3) 탄력성, 경제성, 신뢰성 향상

4) 이용자별 다양한 서비스제공 및 주민 참여의 통로제공

 

5. 문제점

1) 시스템 도입 필요 : 적정용량, 하드 및 소프트웨어 미비

2) 전산화 기술미비 및 전문가 부족

3) 계획 및 관련 정보 DB 부족 4) 초기입력자료 수집곤란 및 일관성 결여

5) 기업영세성, 국가의 정책적 지원 및 필요의식 결여

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1. 서론

o 입체교차는 해당도로 세력권내 도시계획, 지역계획, 주변토지이용계획 및 개발계획 등에 크게 영향을 미치므로 그 위치와 간격, 형식의 선정에 신중한 검토 필요

o 특히, IC 형식 선정시에는 해당도로는 물론 접속도로의 교통특성, 교통량, 설계속도, 지형, 장래토지이용계획등과 공사비, 경제성 등을 고려하여 선정

o 입체교차는 교차하는 교통의 상호영향을 없애고 보다 원활한 교통처리가 목적이므로 구조상의 문제뿐 아니라 입체교차 및 그 전후구간의 전반적인 교통처리를 종합검토

o 따라서, 입체교차의 계획 및 설계에 있어서는 정확한 교통량의 추정이 중요하며 교통특성에 부합되도록 부지를 확보하는등 장래변화(단계건설)에 대비 필요

o IC 위치 선정시 입지여건, 접속도로 여건 및 타시설과의 관계 검토

o IC 형식 선정시 교통특성, 용지면적, 건설비, 단계건설 등을 고려

 

2. 입체교차의 계획 기준

1) 완전출입제한 자동차 전용도로와 다른도로와의 교차는 모두 입체교차 처리

2) 불완전 출입제한 도로와 다른도로와의 교차는 입체교차 원칙

3) 4차선이상의 도로가 상호교차 하는 경우 입체교차

4) 어느한쪽 도로가 2차선일 경우 평면교차 원칙이나 교차점 교통량, 교통안전, 도로의 기능면에서 입체교차가 유리할 경우 입체교차

5) 단계건설에 의해 초기평면교차 장래 입체교차시 용지 미리확보

 

3. 인터체인지 계획

. 개 요

o 출입제한 도로 상호 및 타도로 연결시 설치

o 계획과정 : 배치기준, 위치선정, 형식결정, 설계

o 고려사항 : 교통조건, 사회조건, 자연조건 검토

 

 

. IC 배치기준

o 국도 등 주요간선도로와의 교차 또는 접근지점

o 인구 30,000이상의 도시부근 또는 세력권인구 50,000-100,000이 되도록

o 주요 항만, 공항, 유통시설, 관광지를 연결하는 도로와의 교차점 또는 근접지점

o IC 출입교통량이 30,000/일 이하가 되도록

o IC 간격 최소 2Km, 최대 30Km 되도록

o 본선과 인터체인지에 대한 총비용 편익비가 극대가 되도록 배치

[인터체인지 설치의 지역별 표준간격]

- 대도시 도시고속도로 : 2-5Km

- 대도시 주변 주요 공업지역 : 5-10Km

- 소도시가 존재하고 있는 평야 : 15-25Km

- 지방촌락, 산간지 : 20-30Km

. 인터체인지 위치선정

1) 입지조사

o 교통상 조건 : 지역도로망 현황, 교통량 조사(도로망 접속의 적합여부)

o 사회적 조건 : 용지관계, 문화재

o 자연조건 : 지형, 지질, 배수, 수리, 기상 등

2) 접속도로 조건

o 인터체인지 출입교통에 대하여 충분한 교통용량 확보

o 접근성 확보(주요 교통발생원과 단거리, 단시간 연결가능)

o 기존 도로망에 과중한 부담이 없도록 적정 배분

3) 타시설과의 관계

o 인접IC 와의 간격 유의 : 최소간격 2Km

o 터널, 휴게소(2Km), 버스정류장(1Km) 등과의 관계

o 인터체인지, 유출입구 정보제공 등 여유거리(안내표지판 설치거리)

4) 관리,운영과의 관계

o 요금징수체계 : 전구간 균일 요금제, 구간별 균일 요금제, 구간별 요금제

o 도로관리소의 교통관리상 편의성, 비용 등 고려

. 인터체인지 형식

1) 분류

o 가지수별 : 3, 4, 5지이상

o 교통동선 처리 : 완전, 불완전, 엇갈림형

2) 형태 : 클로버, 트럼펫, 직결, 준직결, 다이아몬드

3) 형식선정시 고려사항

o 교통처리 : 교통용량, 안전성, 편리성, 속도

o 지형조건 : 배수, 절토량

o 유출입 패턴의 일관성

o 시공중 교통소통

o 단계건설 고려

o 공사비, 용지비, 유지관리비

o 경제성 등

 

 

4. 설계기준

1) 선형

o 연결로 선형은 인터체인지의 성격(도로성격, 교통량, 차종구성, 교통운영), 지형, 지역

등을 고려 주행속도 변화적용

o 노면의 연속성과 유출입 유형의 일관성 유지

o 차선수 균형유지

2) 설계속도

연결로 상호, 설계속도별 교통량, 지형, 연결로상 주행속도 변화 감안:aashto 설계속도1/2

3) 기하구조 : 교차상급도로 구분별, 연결로 종별 및 교통운용

4) 연결로 터미널 설계

o 고려사항 : 본선선형과 변속차선 선형조화, 터미널확인 용이성, 본선과 연결로간 투시

o 구성 : 변속차선, 테이퍼, 본선과의 분기단(NOSE)

o 유출부 : 시인용이, 유출각 1/15-1/20, 지거(off-set)설치, 노즈부 식별 용이

o 합류부 : 시인용이, 합류각 작고 부드럽게, 본선투시 용이, 오르막구배 피할것

 

5. 입체교차형식의 장.단점 비교

. 불완전 입체교차형

1) 특징

o 평면교차하는 동선이 1개소 이상포함

o 평면교차 종류는 본선차도와 연결로의 교차, 연결로 상호교차중의 하나

o 다양한 변화 가능하며 지형 및 교통특성에 맞는 형식

o 본선 및 연결로의 교통이 정지를 요함 : 연속성과 안전성면에서 불리

o 용지 및 공사비 저렴

o 우회거리가 짧아 시간경비 유리

2) 종류

o 4지교차 : 다이아몬드형, 불완전크로바형

o 3지교차 : 트럼펫형, 준직결형(y)

3) 형식별 장단점

o 다이아몬드형

-단순형으로 용지비 및 공사비 저렴

-우회거리가 짧아 경제적으로 유리

-평면교차부에 병목 발생

-교통량이 많은 도시부에는 충분한 검토후 시행

o 불안전크로바형

-다이아몬드형에 비해 고가

-지형 및 교통특성에따라 용량상 유리

-연결로의 적절한 배치로 용량증가 가능

-장래 완전크로바형으로 변경가능

o 트럼펫형

-고규격도로와 저규격도로에 사용하며 고규격 도로 입체화

-요금소를 한곳에 집약할수 있어 유료도로에 적합

-공사비저렴, 교통흐름 용이

-고속도로와 국도 연결에 많이사용

o 준직결 Y

-3지교차로 일부 평면교차되는 직결형은 Y형 교차지점에 적용

-연결로 교통량이 적을 경우 3지 다이아몬드 형식으로 가능

-출입이 적은 IC에 사용되지만 교통상 위험

. 완전입체교차형

 

 

1) 특징

o IC설치 목적에 부합되는형

o 교통흐름이 원활

o 평면교차를 포함하지않고 각 연결로가 독립

o 용지면적 많이 소요 공사비 고가

2) 종류

o 4지교차 : 직결형, 클로바형, 변형클로바형

o 3지교차 : 직결 및 준직결형, 트럼펫(2)

3) 형식별장단점

o 직결형(4)

-고속도로 상호교차에 사용

-구조물 다소 발생, 공사비 고가

-좌회전 교통처리 용이

-교통흐름원활

o 클로바형

-기하학적으로 아름다움

-구조물 1개소 설치

-용지비 과다

-위빙발생, 집산로 설치 필요

-좌회전 루프를 이용하므로 선형을 크게할수 있음

-운전자 방향감각 상실 우려

o 변형크로바형

-완전입체 주방향 직결처리

-여러가지 형식 발생, 구조물 설치 다소 발생

-저 교통방향 루프처리

-지형에 적합한 형식 선정 용이

-기하학적으로 미려하나 공사비 증대

o 직결 및 준직결형(3)

-고규격 상호간 직결(Y형은 32층구조물 또는 13층구조물 설치 형식)

-준직결 Y형은 높은 규격과 일반도로에 사용

o 트럼펫형

-고속도로 상호간에 사용은 불가

-십자교차에 사용하는 2중 트럼펫은 4지교차의 하나

-우회길이가 길어 경제상 불리

-이중 트럼펫은 영업소 설치에 유리

6. 결론

o IC 는 건설비가 고가이고 세력권내 도시계획, 토지이용계획 등에 미치는 영향이 크므로 계획시 위치선정 및 형식선정에 유의

o 현재국내의 경우 IC 계획이나 설계에 대한 상세한 기준이 마련되어있지않은 실정으로 이에대한 연구가 수행되어야 하겠다.

o 설계경험상 IC 개선사항

-연결로 용량이 차선 이상일 경우 분합류에따른 영향분석 및 가감속차로 적정연장 적용

-도심부에 클로바형 설치시 집산로 설치 고려

-IC가 절토지역에 있을 경우 배수문제 고려

-폐쇄식 영업체계의 경우 회차로 설치 고려

-IC 진입로의 충분한 확보 및 조경

-도시고속도로의 경우 IC간격 및 진출입 패턴의 일관성, 차로수 균형, 접속도로 교통체계 연계성 등에 유의

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.정의

하나의 등가단축하중계수는 임의의 포장구조에 대한 임의의 선정된 표준 단축하중 1회 통과당 피해도와 동일구조에 임의의 크기를 가진 단축하중 1회 통과에 따른 피해도의 비로 정의

o EASLF=피해도j/1회통과 / 피해도s/1회통과

- j : 임의 단축하중

- s : 표준단축하중

. 일반이론

1)임의의 포장구조가 임의의 크기의 축하중의 반복재하를 받아서 파괴상태 에 이를 때 까지의 반복통과 구간은 어떠한 일정한 값을 가지며 이와같이 파괴의 상태를 1로았을 때 임의의 축하중 1회 통과에따른 단위 피해도는

다음과 같이 정의된다.

 

 

o α=1/Nfj

α : j하중의 단위피해도

Nfj : 임의의 포장구조가 파괴상태에 이를때까지의 j축하중의 반복 통과횟수

2)따라서 ESALF 정의에 의하면 임의의 선정도나 표준 추하중 S J 축하중에 의한 피해도비 즉 등가 단위하중 계수(Fj)는 다음과 같다.

o Fj = αj/αs = 1/Nfj / 1/Nfs = Nfs/Nfj

. ESALF의 산정

1)AASHTO 설계법에 적용되는 ESALF 산정은 AASHTO 시험 모델식을 적용하므로서 유도된다.

2)모델식은 가요성 포장 또는 강성포장이 파괴되는 반복통과 횟수를 포장의 강성 또는 강도, 하중 특성 그리고 포장의 파괴 상태를 나타낼 최종 서비스지수로서 표시되는 관계식이다.

. ESALF를 이용한 포장구조설계 과정

1)교통량 조사를 통한 장래 교통량 추정

2)CBR 시험을 통한 설계CBR 값 결정

3)8.2t 등가하중계수 결정

차종별, 축별, 최종서비스 지수별, 포장두께지수, 슬라브 두께별로 맞게 결정

4)혼합교통량을 18KIP 등가 단위하중 횟수로 환산

5)차로당 분포 결정

 

 

6)도표 또는 산식에 의거 SN값 결정

7)단면을 가정하여 소요SNSN값을 비교하여 목표년도 서비스 수준을 만족하는 포장두께 결정

[참고 : 등가단축하중(ESAL)]

o 실제 도로를 통과하는 혼합 교통은 서로 다른 축형식, 축배열, 축하중을 가지므로 포장설계를 위한 설계차로 교통량을 결정하기 위하여 하나의 교통분모를 기준하여 표준화 변환시켜야 한다

o 표준등가 단축하중 : 8.2t

o ESAL을 기준한 MINER 법칙을 토대로 주어진 포장 구조체가 동일 토질 및 환경 조건하에서 ESAL 1회 통과에 따른 포장체의 손상도에 대한 임의 축하1회 통과에 따른 손상도의 비를 표시하는 ESALF를 결정하여 차종별 환산 계수를 산정하고 이것을 혼합교통량에 적용하여 등가 단축하중 통과 횟수로 환산한다.

 

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1. 서론

-타당성조사는 사업대상 노선이 결정된후 경제적, 기술적, 사회적 평가를 통하여 최적노선을 결정하는 일련의 과정

1/50,000 정도의 노선도위에 개략노선 결정

1/ 5,000 정도의 지도에 비교노선을 선정

각 노선별 교통수요예측 및 차로수 결정

경제성분석

최적노선 선정

2. 타당성조사 보고서 내용

. 과업의 개요

-과업의 목적, 범위, 접근방법

. 관련계획검토

-상위계획, 권역별, 지역별 관련계획, 교통관련계획 등

. 사회.경제 특성분석

-사회.경제 지표 현항

-사회.경제 지표 전망

 

 

. 교통현황 분석

-수송시설, 수단별 이용실태, 주변지역 교통량 추이 및 현황

. 교통수요예측

-교통죤설정

-교통수요예측모형 정립

-장래교통수요 전망

-용량분석

-차로수 결정

. 최적노선 선정

-후보노선대 도출

-후보노선 선정 및 평가

-최적노선 선정

.기술검토(기본설계)

-설계기준, 기하구조기준

-선형설계

-토질조사

-토공, 배수공, 교량, 터널, 포장설계

-출입시설 설계

-부대시설 설계

-건설사업비 추정

. 경제성분석

-분석기준 설정

-경제성 분석 : 타당성, 투자우선순위, 민감도분석

. 재정분석

-영업체제 검토

-재원조달방안

. 결론 및 건의

 

 

-교통특성

-기대효과

3. 성과품

-종합보고서(요약), 부록(교통 및 경제, 기술)

-기본설계도:1/5,000

-토질조사보고서

4. 개선사항:기본설계강화

-1/1,200노선도 작성, 인허가 협의 추진

-민원, 관계기관 협의 철저

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