Ⅰ. 개 요
1. 도로의 곡선부에서 안전하고 쾌적한 주행확보, 교통원활, 사고방지와 곡선부 주행시 외측으로 작용하는 원심력에 의한 활동과 전도방지 목적으로 충분한 곡선반경과 편경사를 설치한다.
2. 원심력은 설계속도와 평면곡선반경, 편경사 및 횡방향 미끄럼 마찰계수등에 좌우되며 특히 곡선반경은 선형의 연속성 및 원활성을 확보하고 주행상의 안전성 및 쾌적성을 도모하기 위하여 계산된 최소값에 구애받지 말고 여유있는 값을 적용하여야 한다.
Ⅱ. 평면곡선반경과 편경사와의 관계식
1. 횡방향 미끄럼 방지조건
1) 일반식
ㆍㆍㆍ 일반식
여기서, R : 평면곡선반경(m)
v : 설계속도(km/hr)
f : 횡방향 미끄럼 마찰계수(0.10 ~ 0.16)
i : 편경사(6% ~ 8% 적용)
2) 일정한 수행속도에서 최소반경은 i 및 f의 최대치에 의하며, 이는 안정성과 쾌적성에 관계된다.
2. 편경사의 최대치
1) 최대 편경사 결정시 고려요소
① 주행의 쾌적 및 안전
② 적설, 결빙등의 기상조건
③ 지역구분(지방지역, 도시지역)
④ 저속주행 자동차의 빈도
⑤ 시공성 및 유지관리
2) 최대 편경사의 규정
구 분 |
최대 편경사 |
|
지방지역 |
적설한냉지역 |
6 % |
기 타 지 역 |
8 % |
|
도 시 지 역 |
6 % |
|
연 결 로 |
8 % |
3) 횡방향 미끄럼 마찰계수의 값
① AASHTO 기준
ㆍ120km/hr : f = 0.12
ㆍ 50km/hr : f = 0.16
② 도로의 구조 시설 기준에 관한 규칙(우리나라 기준) : (f = 0.10 ~ 0.16)
설 계 속 도(km/hr) |
120 |
110 |
100 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40이하 |
횡방향 미끄럼 마찰계수(f) |
0.10 |
0.10 |
0.11 |
0.11 |
0.12 |
0.13 |
0.14 |
0.16 |
0.16 |
4) 최소평면곡선 반경
① 최소평면곡선반경의 산정
에서 상기표의 V와 f값 및 i = 6%인 경우를 대입하여 산정하면 다음과 같다.
② 최소평면곡선반경의 계산값과 규정치
설계속도(km/hr) |
마찰계수(f) |
최소곡선반경(m) |
|
계산값(m) |
규정치 |
||
120 |
0.10 |
709 |
710 |
110 |
0.10 |
596 |
600 |
100 |
0.11 |
463 |
460 |
90 |
0.11 |
375 |
380 |
80 |
0.12 |
280 |
280 |
70 |
0.13 |
203 |
200 |
60 |
0.14 |
142 |
140 |
50 |
0.16 |
89 |
90 |
40 |
0.16 |
57 |
60 |
5) 바람직한 평면 곡선반경의 산정
① 최소평면곡선반경의 1.5배 정도가 바람직함(R = Rmin ×1.5배)
② 바람직한 곡선반경의 규정치(도로설계요령)
V(km/hr) |
120 |
100 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
최소곡선반경(m) |
710 |
460 |
280 |
200 |
140 |
90 |
60 |
바람직한 곡선반경규정(m) |
1,000 |
700 |
450 |
350 |
250 |
180 |
120 |
Ⅲ. 평면곡선반경(R)과 (i+f)와의 관계
1. 관계식 :
1) 상기 그림에서 다음과 같은 사항을 알 수 있다.
① R이 작아짐에 따라 (i+f)의 값이 급격히 증가
② V가 높아지면, (i+f)의 값은 커짐
③ R이 작을 경우 속도증가에 따른 (i+f)값의 증가량은 커짐
2) 곡선반경(R)과 편구배(i)와의 관계 사항
① R이 작은 경우 : 약간의 속도증가로 쾌적성에 큰 영향을 미침
② R이 큰 경우 : 쾌적성을 저해하지 않는 속도의 범위가 넓어짐
2. 도시지역(특히 시가부) 도로
1) 도시지역 도로에서 편경사를 붙이지 않을 경우 횡방향 미끄럼 마찰계수 f = 0.15를 넘지 않도록 함
2) 편경사와 작은 평면곡선반경의 관계
3) f = 0.15일 때 편경사를 생략할 수 있는 곡선반경
설계속도(km/hr) |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
직선부의 횡단구배(%) |
편경사를 생략할 수 있는 곡선반경(m) |
210 |
150 |
100 |
60 |
30 |
1.5 |
220 |
160 |
100 |
60 |
30 |
2.0 |
Ⅳ. 편경사 설계 적용시 주의사항
1. 6% 이상의 편경사 적용시 교통차량 및 기상조건에 대하여 충분히 검토
2. 8% 경사는 저속교통, 교통량이 적은 경우 적용
3. 도시부 도로의 경우 붙이는 것이 원칙이나, 60km/h 미만인 경우 생략해도 무방
4. 배수처리 원활하도록 최소 편경사 1.5~2.0% 되게하여 접속설치율이 너무 완만하지 않게 설치
5. 중앙분리대 및 길어깨의 측대도 차도와 동일한 편경사 설치
6. 비포장도로의 편경사도 배수를 위해 노면종류에 따라 1.5~4.0% 적용
7. 편경사이 접속설치는 구조물 구간으로부터 가능한 떨어지는 것이 바람직.
Ⅴ. 결론
1. 평면곡선구간 설계시 최소평면곡선반경의 적용을 지양하고 최소값의 1.5배 이상을 사용
2. 선형의 연속성 및 원활성을 확보하고 주행상의 안정성 및 쾌적성을 도모하기 위하여 여유있는 값을 적용
3. 바람직한 값을 적용하고, 지형 및 지형여건상 부득이 하거나 막대한 건설비가 요구되는 지점은 선형의 연속성을 고려 최소값을 적용하되 안전시설 및 부대시설을 고려
4. 최소평면곡선반경과 관계시설물(조경식재)
: I.C, 본선 선형, 터널 구간, 장대교구간(가설공법선정), 곡선내측시거확보 차원에서 조경식재는 낮은 수종으로 함.
5. 추후 개선방안
: IC 설계시 본선과 연결로 접속부의 편경사 접속설치
- 곡선반경별 편경사 접속설치 기준은 어느정도 정립되어 있으나,
- 본선편경사와 연결로 편경사의 접속부처리에 대한 명확한 기준이 정립되어 있지 않으므로 이에 대한 명확한 기준정립이 필요.
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