본 연구는 도로 운영시 강우로 인하여 발생하는 배수 취약구간에 대하여 현장 조사를 통하여 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 과학적이고 구체적으로 규명하는데 목적이 있다. 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 규명하기 위하여 배수취약구간에 대한 기존 연구결과 및 현황 자료를 검토하였으며, 도로 노면 배수시설과 도로 인접지 배수시설에 대한 취약구간을 조사 및 분석한 결과, 시공 및 기타의 원인으로 발생한 배수 취약구간이 45.7%, 도로의 기하구조가 원인이 된 배수 취약구간은 32.3%, 도로의 수리 수문의 원인은 22.0%로 분석되었으며, 분석된 원인 별 개선 방안으로서 i)시공 및 기타 부분에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향 및 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정을, ii)도로의 기하구조 측면에서는 편경사 및 종단선형을 고려한 합성경사의 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격의 제시를, iii)도로의 수리 수문 측면에서는 1분단위 강우강도식의 사용과 노면 강우의 부등류 흐름 해석 기법의 적용과 선형 배수방식에 따른 도로 노면 강우의 신속배제를 개선 방안으로 제안하였다.
본 연구는 도로 운영시 강우로 인하여 발생하는 배수 취약구간에 대하여 현장 조사를 통하여 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 과학적이고 구체적으로 규명하는데 목적이 있다. 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 규명하기 위하여 배수취약구간에 대한 기존 연구결과 및 현황 자료를 검토하였으며, 도로 노면 배수시설과 도로 인접지 배수시설에 대한 취약구간을 조사 및 분석한 결과, 시공 및 기타의 원인으로 발생한 배수 취약구간이 45.7%, 도로의 기하구조가 원인이 된 배수 취약구간은 32.3%, 도로의 수리 수문의 원인은 22.0%로 분석되었으며, 분석된 원인 별 개선 방안으로서 i)시공 및 기타 부분에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향 및 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정을, ii)도로의 기하구조 측면에서는 편경사 및 종단선형을 고려한 합성경사의 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격의 제시를, iii)도로의 수리 수문 측면에서는 1분단위 강우강도식의 사용과 노면 강우의 부등류 흐름 해석 기법의 적용과 선형 배수방식에 따른 도로 노면 강우의 신속배제를 개선 방안으로 제안하였다.
This research aims to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section scientifically and specifically through a site survey for a poorly drained section occurring due to rainfalls during road operation. This paper deeply reviewed the existing research results and current situ...
This research aims to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section scientifically and specifically through a site survey for a poorly drained section occurring due to rainfalls during road operation. This paper deeply reviewed the existing research results and current situation data on the poorly drained sections accumulated in Korea Expressway Corporation in order to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section, and deeply verified and analyzed the weak sections for the road surface drainage facilities and the other road drainage facilities by visiting the expressway controlled by the 6 local headquarters and 33 branches of Korea Expressway Corporation. As a result of site surveys for the weak road drainage sections, i) in a road surface section, occurrence of ponding in the road shoulder pavement due to slope changes, bad collection of water in the collecting well at a median strip, shortage of road shoulder dike height, and inferior construction, etc. was analyzed to be the main cause of the occurrence of poorly drained sections, and ii) in a road neighborhood section, the occurrence of pavement height difference in a main road and shoulder section due to inferior ditches on a slope and the bad drain age at the inlet and outlet of a culvert due to soil deposits, debris, etc. were analyzed to be the main cause of the occurrence of weak sections. Proposed as a plan to improve the poorly drainage section of road were i)calculation of capacity through material changes at the ditch, enhancement of vertical sections and hydraulic analysis in terms of construction and other aspects, ii)derivation of a combined slope considering a slope and a vertical linearity and maintenance of proper distance between drainage structures in a vertical concave section in terms of geometrical structure, and iii)calculation of the drainage facility installation interval using a minutely rainfall intensity formula and a non-uniform flow analysis technique in terms of hydraulics and hydrologics and prompt removal of rainfalls from the road surface according to a linear drainage method.
This research aims to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section scientifically and specifically through a site survey for a poorly drained section occurring due to rainfalls during road operation. This paper deeply reviewed the existing research results and current situation data on the poorly drained sections accumulated in Korea Expressway Corporation in order to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section, and deeply verified and analyzed the weak sections for the road surface drainage facilities and the other road drainage facilities by visiting the expressway controlled by the 6 local headquarters and 33 branches of Korea Expressway Corporation. As a result of site surveys for the weak road drainage sections, i) in a road surface section, occurrence of ponding in the road shoulder pavement due to slope changes, bad collection of water in the collecting well at a median strip, shortage of road shoulder dike height, and inferior construction, etc. was analyzed to be the main cause of the occurrence of poorly drained sections, and ii) in a road neighborhood section, the occurrence of pavement height difference in a main road and shoulder section due to inferior ditches on a slope and the bad drain age at the inlet and outlet of a culvert due to soil deposits, debris, etc. were analyzed to be the main cause of the occurrence of weak sections. Proposed as a plan to improve the poorly drainage section of road were i)calculation of capacity through material changes at the ditch, enhancement of vertical sections and hydraulic analysis in terms of construction and other aspects, ii)derivation of a combined slope considering a slope and a vertical linearity and maintenance of proper distance between drainage structures in a vertical concave section in terms of geometrical structure, and iii)calculation of the drainage facility installation interval using a minutely rainfall intensity formula and a non-uniform flow analysis technique in terms of hydraulics and hydrologics and prompt removal of rainfalls from the road surface according to a linear drainage method.
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문제 정의
도로 노면과 같이 수로의 종단 방향으로 경사가 급격하게 자주 변하는 경우에는 도로 노면에 설치되는 다이크, L형 측구, 중분대 집수정으로 형성되는 측구 수로의 수위가 연장 길이에 따라 변하게 되는데, 현재 사용 중인 등류 흐름 해석 방법은 분석 구간 내 수위가 일정하게 유지된다는 기본 가정을 가지고 있기 때문에, 강우시 실제 도로 노면의 수위 변화를 반영하지 못한다는 단점이 있다. 따라서, 강우의 흐름 방향으로 구간 연장 길이에 따른 수위 변화를 제대로 반영할 수 있는 부등류 흐름 해석 방법을 적용하도록 제시하였다.
본 연구는 계속되는 도로 노면배수 시설의 피해를 방지하기 위하여 현장 조사를 통한 도로 노면배수 취약구간 현황을 파악하여 원인을 분석하고, 도로 노면배수 취약구간이 발생하는 원인별 개선 방안을 수립하는 것을 목적으로 한다.
본 연구는 기존의 도로 노면배수 취약구간의 자료와 전국 주요도로 도로배수 취약구간의 현장 조사(site investigation)를 통하여 이루어졌다.
제안 방법
2. 전국의 공용 중인 노면배수 취약구간에 대하여 현장조사 및 배수시설 담당자의 적극적인 협조 등을 통하여 도로 배수 취약구간 현황 데이터베이스를 구축하였다. 도로 배수 시설 취약구간은 노면배수 취약구간 103개, 기타 도로배수 취약구간 55개 구간을 합쳐서 총 158개 지점을 조사하여 분석하였다.
강우시 도로 배수시설물의 피해를 극복하기 위해서 현재 도로 배수시설 설계의 문제점을 파악하고 수리·수문 측면에서의 개선 방안을 제시하였으며(이만석 등, 2007), 국내 도로 배수유역과 같은 소규모 유역에 적합한 1분단위의 강우강도 매개변수를 전국 182개 수문관측지점에 대하여 도출하였다(박창열 등, 2007).
도로 기하구조 측면의 취약구간 발생원인 분석은 ⅰ)도로 곡선 구간의 편경사 변화를 고려한 적정 종단경사 및 편경사의 검토와, ⅱ)종단곡선 오목부 상습 불량구간 해소와 ⅲ)도로 노선 내 교량부와 터널부 접속구간과 인터체인지(I.C) 진·출입로 불량구간의 배수시설 기준을 활용하였으며, 도로의 수리·수문 측면의 취약구간 발생원인 분석은 ⅰ)현재 도로 노면배수의 수리 계산 방법 중 개선 항목의 설정, ⅱ)도로 노면배수 시설의 설치 간격의 적정성 검토, ⅲ)도로 노면배수 취약구간의 부등류 흐름해석 방법의 적용과 ⅳ)1분 단위 강우강도를 적용한 설계홍수량 산정 방법을 적용하였으며, 도로 노면배수 취약구간의 개선 방안은 발생 원인별 분석된 결과에 대하여 도로 기하구조와 도로의 수리·수문 측면으로 나누어 제시하였다.
도로 노면의 강우 흐름에 대하여 UDINLET이라는 전산모형을 이용하여 도로 노면의 수리 분석 및 측구 유입구의 제원을 결정하였고(C.Y. Guo, 1997), 도로 배수시스템에 대한 수리학적 산정 이론들 - 선형 부등류를 소통시키는 유출구(Outlet)의 간격 결정 방법과 선형 배수계의 배수용량 결정 방법을 제시하였다(M. Naqvi, 2003).
도로 배수 취약구간 개선 방안 수립을 위한 연구 범위로서 첫째 도로 배수 취약구간의 현황 파악, 둘째 도로 배수 취약구간의 원인 분석, 셋째 도로 배수 취약구간의 개선 방안 제시를 설정하였고, 도로 배수 취약구간 현황 파악을 위해서는 전국 주요도로 도로배수 취약구간의 현장조사와 상시 배수불량구역의 특성조사를, 도로배수 취약구간의 원인분석을 위해서는 도로의 기하구조 측면의 편경사 및 종단경사 변화구간, 종단곡선 오목부 배수불량 구간, 교량 및 터널과 같은 구조물 접속구간의 배수 불량 구역 그리고, 인터체인지(I.C)의 진·출입로 구간의 배수불량 구역에 대하여 원인을 분석하였으며, 수리·수문 측면에서는 각종 수리계산 정수의 검토, 집수거·도수로·집수정 위치와 간격의 적정성에 대하여 중점적으로 원인 분석을 실시하였다.
도로배수 취약구간에 대한 도로 기하구조 측면의 단기 개선방안으로 도로 노면의 사선방향 그루빙을 설치하여 초기 노면배수를 원활하게 하고, 중기 개선방안으로 도로 평면의 완화곡선과 도로 종단의 오목부가 겹치는 구간에 배수성 포장을 적용하며, 중분대 배수용량 증대를 위해 집수정 설치 간격을 최소 5m로 유지하도록 하고, 중분대 기초의 편경사를 6%로 하여 배수용량을 증대하도록 하며, 장기 개선방안으로는 국외(독일)에서 적용하는 합성경사를 활용하여 편경사와 종단경사 모두를 고려한 적정범위를 산정한다(그림 7 참조).
도로배수 취약구간에 대하여 도로폭원 및 곡선부 확폭 상태조사, 배수구조물 적정 배치 및 유지관리 확인, 선형 및 도로개량 필요지점 조사, 배수 및 포장시설의 상태 및 현황 등을 표 1과 같이 158개 지점에서 다각적으로 현장에서 조사하였다. 도로배수 취약구간은 노면배수와 기타 도로배수로 분류하였다.
마지막으로 분석된 원인별 도로 배수 취약구간의 개선방안 제시를 위해서, 국내·외 설계기준 조사, 종단경사 및 최대 한계연장 조정, 횡단경사 및 편경사 조정 등의 개선방안을 제시하였다.
본 연구에서는 매년 강우시 배수불량으로 인해 발생하는 도로 노면배수 취약구간에 대하여 현장조사를 통하여 DB를 구축하고, 도로의 기하구조 측면과 수리·수문 측면에서의 원인 분석과 이에 따른 개선 방안을 제시하였고 주요 결론은 다음과 같다.
시공 및 기타 부분에서 가장 큰 원인을 차지했던 토사측구불량의 문제점을 해결하기 위해, 현재 흙으로 구성되어 있는 측구 재료를 강우시 파손 확률이 적은 콘크리트로 교체하고, 이상기후 등 국지성 호우의 증가로 인한 영향에 대비하기 위해 토사측구의 단면규격을 상향할 필요가 있으며, 토사측구의 단면 설계시 부등류 흐름 해석을 적용하여 토사측구 연장 길이 증가에 따른 정확한 유량의 산정 등을 개선방안으로 제시하였다.
대상 데이터
전국의 공용 중인 노면배수 취약구간에 대하여 현장조사 및 배수시설 담당자의 적극적인 협조 등을 통하여 도로 배수 취약구간 현황 데이터베이스를 구축하였다. 도로 배수 시설 취약구간은 노면배수 취약구간 103개, 기타 도로배수 취약구간 55개 구간을 합쳐서 총 158개 지점을 조사하여 분석하였다.
도로배수 취약구간에 대하여 도로폭원 및 곡선부 확폭 상태조사, 배수구조물 적정 배치 및 유지관리 확인, 선형 및 도로개량 필요지점 조사, 배수 및 포장시설의 상태 및 현황 등을 표 1과 같이 158개 지점에서 다각적으로 현장에서 조사하였다. 도로배수 취약구간은 노면배수와 기타 도로배수로 분류하였다.
성능/효과
도로 기하구조로 분류된 세부 원인은 편경사 변화구간, 길어깨 경사 불량, 종단 오목 저점부 배수불량, 종단 선형 불량 등으로 나눌 수 있으며, 이 중에서 편경사 변화구간이 도로 배수 불량의 가장 큰 비중인 53%를 차지하였다. 구체적으로, 합성경사 검토 결과 종단 최소값을 가지는 구간에서는 합성경사값 2~3% 범위에서 42%의 분포를 보였으며(그림 3(a) 참조), 편경사 최소값을 가지는 구간은 합성경사값 2% 이내에서 80% 이상의 분포를 보였으며(그림 3(b) 참조), 편경사 변화구간에서 발생하는 편경사 값이 표준 횡단경사 2% 이내 구간에서 종단경사가 최소기준인 0.3~0.5%를 적용시 노면배수 불량이 발생하여 사고의 원인이 되므로 종단경사 1.5%를 기준으로 하여 합성경사 값의 최소 적용치는 1.5% 이상이 필요하다고 판단된다.
3. 현장조사 구간을 원인별로 구분한 결과 시공 및 기타로 인한 배수 취약구간이 46%로 가장 많이 분포하였으며, 기하구조가 원인이 된 취약구간은 32%, 수리·수문이 원인이 된 취약구간은 22%로 분석되었으며, 시공 및 기타 측면에서 발생한 주요 원인은 토사측구 불량이 가장 큰 비중인 52%를 차지하였고, 길어깨 포장 불량 및 포장 단차 발생, 유지관리상태 불량 등의 요인도 다수 존재하였다.
4. 합성경사 검토 결과 종단 최소값을 가지는 구간에서는 합성경사값 2~3% 범위에서 42%의 분포를 보였으며, 편경사 최소값을 가지는 구간은 합성경사값 2%이내에서 80% 이상의 분포를 보였으며, 편경사 변화구간에서 발생하는 편경사 값이 표준 횡단경사 2% 이내 구간에서 종단경사가 최소기준인 0.3~0.5%를 적용시 노면배수 불량이 발생하여 사고의 원인이 되므로 종단경사 1.5%를 기준으로 하여 합성경사 값의 최소 적용치는 1.5% 이상이 필요하다고 판단된다.
5. 노면배수 취약구간에 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 배수시설물의 설치간격을 비교한 결과 중분대 집수정의 설치간격은 평균 35% 가량 설치 간격을 축소시켜야하는 것으로 분석되었다.
6. 도로 배수 취약구간 개선방안으로 ⅰ)시공 및 기타 측면에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향과 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정 등을 제시할 수 있으며, ⅱ)기하구조 측면에서는 편경사와 종단선형을 고려한 합성경사 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격을 제시하였고, ⅲ)수리·수문 측면에서는 1분 단위 강우강도식의 사용과 노면 배수시설 설치간격 산정 방법으로서 부등류 흐름해석 기법의 적용과 선형 배수 방식에 따른 노면 강우의 신속 배제를 개선방안으로 제안하였다.
도로 기하구조 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 곡선부 편경사 변화구간의 노면수 흐름 정체가 53%를 차지하였고, 종단 오목부 상습 정체, 교량 뒤채움부 및 연약지반의 처짐으로 인한 노면 물고임 발생 순서였으며, 수리·수문 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 도로의 중앙분리대 집수정 설치간격의 부족이 49%로 가장 큰 비중을 차지하였다.
도로 기하구조 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 주로 곡선부 편경사 변화구간의 노면수 흐름 정체가 53%를 차지하였고, 종단 오목부 상습 정체, 교량 뒤채움부 및 연약 지반의 처짐으로 인한 노면 물고임 발생 순서였으며, 수리·수문 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 도로의 중앙 분리대 집수정 설치간격의 부족이 49%로 가장 큰 비중을 차지하였다.
도로 기하구조로 분류된 세부 원인은 편경사 변화구간, 길어깨 경사 불량, 종단 오목 저점부 배수불량, 종단 선형 불량 등으로 나눌 수 있으며, 이 중에서 편경사 변화구간이 도로 배수 불량의 가장 큰 비중인 53%를 차지하였다. 구체적으로, 합성경사 검토 결과 종단 최소값을 가지는 구간에서는 합성경사값 2~3% 범위에서 42%의 분포를 보였으며(그림 3(a) 참조), 편경사 최소값을 가지는 구간은 합성경사값 2% 이내에서 80% 이상의 분포를 보였으며(그림 3(b) 참조), 편경사 변화구간에서 발생하는 편경사 값이 표준 횡단경사 2% 이내 구간에서 종단경사가 최소기준인 0.
도로배수 취약구간의 수리·수문의 세부 원인은 중분대 집수정 설치간격 부족, 쌓기부 도수로 간격 과다, 깎기부 집수정 설치간격 부족 등으로 나타났으며(표 2 참조), 이 중에서 중분대 집수정의 설치간격 부족이 49%로 가장 큰 비중을 차지하였다(그림 5 참조).
또한, 노면배수 취약구간 중 수리·수문 측면의 주 발생원인인 중분대 집수정 간격은 현재보다 약 35%정도 설치 간격을 축소시켜야 하는 것으로 분석되었다(그림 6 참조).
또한, 종단 오목 저점부 배수불량 구간은 현재 사용 중인 설계기준 상으로는 종단 오목구간에 T형 집수구 설치 후, 설치 지점 전·후 구간에 20m 간격으로 도수로를 설치하게 되어 있으나, “Model Drainage Manual(AASHTO, 2005)” 등에 제시되어 있는 계산공식으로 해당 종단 오목구간의 도수로 간격을 계산한 결과, 25m 이내의 도수로 간격이 적정한 것으로 검토되었으며 현재의 설계기준과 비교하여 약 19% 간격의 감소효과가 나타났다(그림 4 참조).
현장조사 결과 시공 및 기타로 분류된 세부 원인은 표 2와같이 길어깨 포장, 토사측구 불량, 연약지반 처짐, 교면 배수구 유지관리, 포장 단차, 교량 접속부 뒤채움, 다이크 높이 부족 등이 있으며, 이 중 토사측구 불량이 52%를 차지하여(그림 2 참조) 주된 원인으로 분석되었다. 현재 설치되어 있는 토사측구의 주요 문제점은 ⅰ)일반적으로 토사측구는 도로 선형을 따라 비탈 끝에 연속으로 설치하게 됨으로 측구 수로의 연장이 길게 형성되고, ⅱ)노면에 내린 강우가 쌓기부 도수로를 통해 불규칙적으로 토사측구 수로에 유입되어 유량이 증가하고, ⅲ)토사측구의 단면 크기가 작아 집중 호우시 잦은 파손으로 인해 배수불량의 주된 원인이 되고 있다.
현장조사 구간을 발생 원인별로 구분한 결과(표 2 참조) 시공 및 기타로 인한 배수 취약구간이 46%로 가장 많이 분포하였으며, 기하구조가 원인이 된 취약구간은 32%, 수리·수문이 원인이 된 취약구간은 22%로 분석되었으며(그림 1 참조), 시공 및 기타 측면에서 발생한 주요 원인은 토사측구 불량이 가장 큰 비중인 52%를 차지하였고, 길어깨 포장 불량 및 포장 단차 발생, 유지관리상태 불량 등의 요인도 다수 존재하였다.
후속연구
1. 도로배수 취약구간과 관련된 도로 배수시설 설계에 대한 국내·외 연구동향을 조사한 결과, 국내 도로 배수시설 취약구간에 대한 연구는 다소 부족한 수준으로 연구 시작 단계인 것으로 파악되었으며, 도로 방재의 측면에서 계속적인 연구 수행이 필요하다고 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도로 배수 취약구간 개선 방안 수립을 위한 연구 범위는?
도로 배수 취약구간 개선 방안 수립을 위한 연구 범위로서 첫째 도로 배수 취약구간의 현황 파악, 둘째 도로 배수 취약구간의 원인 분석, 셋째 도로 배수 취약구간의 개선 방안 제시를 설정하였고, 도로 배수 취약구간 현황 파악을 위해서는 전국 주요도로 도로배수 취약구간의 현장조사와 상시 배수불량구역의 특성조사를, 도로배수 취약구간의 원인분석을 위해서는 도로의 기하구조 측면의 편경사 및 종단경사 변화구간, 종단곡선 오목부 배수불량 구간, 교량 및 터널과 같은 구조물 접속구간의 배수 불량 구역 그리고, 인터체인지(I.C)의 진·출입로 구간의 배수불량 구역에 대하여 원인을 분석하였으며, 수리·수문 측면에서는 각종 수리계산 정수의 검토, 집수거·도수로·집수정 위치와 간격의 적정성에 대하여 중점적으로 원인 분석을 실시하였다.
도로의 기하구조 측면과 수리·수문 측면에서의 원인 분석과 이에 따른 개선 방안을 제시하였을 때 그 결론은?
1. 도로배수 취약구간과 관련된 도로 배수시설 설계에 대한 국내·외 연구동향을 조사한 결과, 국내 도로 배수시설 취약구간에 대한 연구는 다소 부족한 수준으로 연구 시작 단계인 것으로 파악되었으며, 도로 방재의 측면에서 계속적인 연구 수행이 필요하다고 판단되었다.
2. 전국의 공용 중인 노면배수 취약구간에 대하여 현장조사 및 배수시설 담당자의 적극적인 협조 등을 통하여 도로 배수 취약구간 현황 데이터베이스를 구축하였다. 도로 배수 시설 취약구간은 노면배수 취약구간 103개, 기타 도로배수 취약구간 55개 구간을 합쳐서 총 158개 지점을 조사하여 분석하였다.
3. 현장조사 구간을 원인별로 구분한 결과 시공 및 기타로 인한 배수 취약구간이 46%로 가장 많이 분포하였으며, 기하구조가 원인이 된 취약구간은 32%, 수리·수문이 원인이 된 취약구간은 22%로 분석되었으며, 시공 및 기타 측면에서 발생한 주요 원인은 토사측구 불량이 가장 큰 비중인 52%를 차지하였고, 길어깨 포장 불량 및 포장 단차 발생, 유지관리상태 불량 등의 요인도 다수 존재하였다. 도로 기하구조 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 주로 곡선부 편경사 변화구간의 노면수 흐름 정체가 53%를 차지하였고, 종단 오목부 상습 정체, 교량 뒤채움부 및 연약 지반의 처짐으로 인한 노면 물고임 발생 순서였으며, 수리·수문 측면에서의 배수 취약구간 발생 원인은 도로의 중앙 분리대 집수정 설치간격의 부족이 49%로 가장 큰 비중을 차지하였다.
4. 합성경사 검토 결과 종단 최소값을 가지는 구간에서는 합성경사값 2~3% 범위에서 42%의 분포를 보였으며, 편경사 최소값을 가지는 구간은 합성경사값 2%이내에서 80% 이상의 분포를 보였으며, 편경사 변화구간에서 발생하는 편경사 값이 표준 횡단경사 2% 이내 구간에서 종단경사가 최소기준인 0.3~0.5%를 적용시 노면배수 불량이 발생하여 사고의 원인이 되므로 종단경사 1.5%를 기준으로 하여 합성경사 값의 최소 적용치는 1.5% 이상이 필요하다고 판단된다.
5. 노면배수 취약구간에 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 배수시설물의 설치간격을 비교한 결과 중분대 집수정의 설치간격은 평균 35% 가량 설치 간격을 축소시켜야하는 것으로 분석되었다.
6. 도로 배수 취약구간 개선방안으로 ⅰ)시공 및 기타 측면에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향과 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정 등을 제시할 수 있으며, ⅱ)기하구조 측면에서는 편경사와 종단선형을 고려한 합성경사 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격을 제시하였고, ⅲ)수리·수문 측면에서는 1분 단위 강우강도식의 사용과 노면 배수시설 설치간격 산정 방법으로서 부등류 흐름해석 기법의 적용과 선형 배수 방식에 따른 노면 강우의 신속 배제를 개선방안으로 제안하였다.
도로 기하구조 측면의 취약구간 발생원인 분석은 어떻게 하였는가?
도로 기하구조 측면의 취약구간 발생원인 분석은 ⅰ)도로 곡선 구간의 편경사 변화를 고려한 적정 종단경사 및 편경사의 검토와, ⅱ)종단곡선 오목부 상습 불량구간 해소와 ⅲ)도로 노선 내 교량부와 터널부 접속구간과 인터체인지(I.C) 진·출입로 불량구간의 배수시설 기준을 활용하였으며, 도로의 수리·수문 측면의 취약구간 발생원인 분석은 ⅰ)현재 도로 노면배수의 수리 계산 방법 중 개선 항목의 설정, ⅱ)도로 노면배수 시설의 설치 간격의 적정성 검토, ⅲ)도로 노면배수 취약구간의 부등류 흐름해석 방법의 적용과 ⅳ)1분 단위 강우강도를 적용한 설계홍수량 산정 방법을 적용하였으며, 도로 노면배수 취약구간의 개선 방안은 발생 원인별 분석된 결과에 대하여 도로 기하구조와 도로의 수리·수문 측면으로 나누어 제시하였다.
참고문헌 (32)
국토해양부(2003). 도로 배수시설 설계 및 유지관리 지침
국토해양부(2006). 국도건설공사 설계실무요령.
국토해양부(2007). 수해 예방을 위한 산악지 도로설계 매뉴얼
국토해양부(2009). 수충부 및 토석류 방재기술 연구단 중간 보고서
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