선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 과업은 ‘폭 8m 이하 생활도로 빗물관리시설 (투수성 포장 등)설치에 관한 우수유출저감시설 의무화’에 대한 실증적 확대방안의 일환으로 ‘차도용 투수성 포장에 대한 시험시공 및 추적조사’를 실시하여 최적화된 차도용 투수성 포장 단면구성 방안을 제시하는데 목적을 두고 있다.
- 이에 서울시 투수블록 포장 품질기준에 제시된 워킹프로파일미터 평탄성 측정 IRI 값 7m/km 이하에 적합한지 검토하였다. 시험결과 그림 4와 같이 모든 구간에서 2.
제안 방법
- Test bed E~H구간(동남로 방향)에서는 기층재를 동일한 조건 하에 각각 표층 포장재의 투수성능을 검증하기 위해 표층재료를 달리하여 시공하였다.사용된 표층재료로는 투수블록과 아스팔트로 구분되는데, 투수블록의 경우에는 투수방식에 따라 자체투수 블록, 삽입부재 투수블록, 틈새 투수블록을 선정하여 적용하였다.
- 각 단면에 내린 빗물이 서로 섞이지 않도록 구획을 두어 시공하였으며, 빗물 침투효과를 검증하기 위해 보조기층과 노상층 사이에 유공관을 설치하여 측구 측 빗물저류 장치로 침투된 빗물이 자연스럽게 이동하도록 시공하였다. 각각의 포장 단면구성을 위해 표층과 기층부의 재료를 달리하여 표 1과 같이 설계변수를 두고 시공계 획을 수행하였다.
- 각 단면에 내린 빗물이 서로 섞이지 않도록 구획을 두어 시공하였으며, 빗물 침투효과를 검증하기 위해 보조기층과 노상층 사이에 유공관을 설치하여 측구 측 빗물저류 장치로 침투된 빗물이 자연스럽게 이동하도록 시공하였다. 각각의 포장 단면구성을 위해 표층과 기층부의 재료를 달리하여 표 1과 같이 설계변수를 두고 시공계 획을 수행하였다.
- 노상다짐을 완료한 후 세립분 상승 방지를 위해 부직포와 투수성능 극대화 및 침투유량 검증을 위해 유공관을 시공하였다. 이때 C구간은 노상층 상면에 B타입 지반보강재를 설치함에 따라 별도로 부직포를 설치하지 않았다.
- 다음으로 최대입경 75mm인 투수성 보조기층을 포설하고 다짐작업을 실시하였다. 이때 그림 2(C) 와 같이 B단면 구간은 A타입 지반보강재, C단면 구간은 B타입 지반보강재 두 번째 층을 설치하였다.
- 본 과업에서 실시하는 시험시공은 전체 연장이 180.35m이며, 시험시공 전체 연장 중에 중앙부 26.35m에 대한 부분을 불투수성 투수블록 포장구간으로 하고, 남은 154m의 연장을 각기 다른 8개 단면으로 나누어 비교평가가 가능하도록 계획하였다.
- 본 시험시공 구간 은 폭 8m 이하 생활도로 및 주차장 등을 대상으로 시공장비 반입이 상대적으로 편리하고, 투수성능이 극대화될 수 있는 투수성 블록 포장을 중심으로 시행하였으며, 생활도로 차량 통행특성상 제한속도 30km/h~50km/h 이내로 검토하였다.
- 소일시멘트 기층은 불투수성 기층이나 이번 시험 시공에서는 교통량이 많거나 중차량 통행이 있을 경우 투수성능 확보와 지지력 확보가 모두 가능하도록 인공 골재 홀(골재 틈)이 있는 단면으로 설계하여 시범적으로 적용했다.
-
3. 시험시공 단면별 특성 및 시공
시험시공 구간에서 단면구성은 표 2의 (a)와 같이 계획하였는데, 기층재 변화구간(문정로 방향)과 표층재 변화구간(동남로 방향)을 고려하여 구간별 4가지 이상의 변수를 가지도록 설계하여 총 8개 단면을 갖도록 하였다.
- 시험시공 순서는 그림 2(a)에서와 같이 기존 불투 수성 아스팔트 포장을 철거한 후 노상의 다짐과 평탄화 작업을 위해 진동롤러(10ton)를 이용하여 다짐을 실시하였다.
- 표 2의 (b)에서와 같이 Test bed A~D구간은 쇄석기층과 골재홀(골재틈)이 있는 소일시멘트 기층에 대한 지지력 확보성능을 평가하고자 쇄석기층(A단 면), 단층형 A 지반보강재(B단면), 복층형 B 지반 보강재(C단면), 골재 홀이 있는 소일시멘트(D단면) 기층으로 구성하였다. 이때 표층재료는 1등급 투수 블록을 사용하여 각각 표층 투수성능을 최대한 확보할 수 있도록 하였다.
- 차도 투수성 포장 시험시공에 대한 성능평가 및 효과분석을 위해 미끄럼 저항치, 평탄성, 투수성 평가, 침하량 측정 등을 위주로 조사를 실시하였다. 각각의 성능평가 시기는 시공직후와 5개월 공용 후로 시행하였으며, 향후 추가적인 추적조사를 실시 할 계획이다.
- 투수블록 투수지속성 검증시험은 1등급 투수블록 표층재를 대상으로 시공현장 2개 구간(C구간`:`투수 기층+그리드 b, D구간`:`소일시멘트+골재홀)에서 시공 전과 공용 후 5개월이 경과된 시점의 블록을 확보하여 실내 투수지속성(오염 전-협잡물 미적용) 평가를 수행하였다.
- 투수성능 평가를 위해 시공 직후와 공용 5개월 경과 시점에서 현장 투수량 및 현장 침투능에 대한 시험을 진행하였다.
- 현장 투수량 시험은 400㎖의 표면 유입수가 침투하는데 소요되는 시간을 측정한 것으로 그림 5와 같이 8개 구간에 대해 보도 측 경계석에서 차도로 약 1.5~2.0M 이격 된 거리에서 측정하였다.
대상 데이터
- 본 시험시공은 송파구 빗물관리시설 확충사업과 연계하여 도로포장 구간에서 투수성 포장으로 인해 물순환이 극대화될 수 있도록 계획을 수립하였으며, 송파구와 설계, 시공에 관한 협의를 통해 다음의 그림 1과 같이 최종 대상지를 선정하였다.
- Test bed E~H구간(동남로 방향)에서는 기층재를 동일한 조건 하에 각각 표층 포장재의 투수성능을 검증하기 위해 표층재료를 달리하여 시공하였다.사용된 표층재료로는 투수블록과 아스팔트로 구분되는데, 투수블록의 경우에는 투수방식에 따라 자체투수 블록, 삽입부재 투수블록, 틈새 투수블록을 선정하여 적용하였다.
- 우선 투수성 포장용 표층재료로는 자체 투수블록 2종, 삽입부재 투수블록 2종, 틈새 투수블록 1종, 집수저류형 투수블록 1종 및 투수 아스팔트 1종으로 선정하였다.
- 표층 하부에 위치하는 기층재로는 투수성 포장성능을 극대화하기 위해 투수성 포장용 쇄석기층과 지지력 보강을 위한 지반보강재 2종, 그리고 교통량이 많고 중차량 통행이 있는 구간에서 투수성 포장 하부의 지지력 확보를 위한 골재홀(골재틈)이 있는 소일시멘트(Soil cement) 기층으로 각각 구성하였다.
성능/효과
- 기층재 변화와 표층부 변화구간으로 구분하게 되면 쇄석 기층재 설치 구간 3개소에서는 모두 10초 이내의 품질기준을 만족하였으나, 6개 소일시멘트 기층 구간 중 3개 구간에서 현장 투수량 품질기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다.
- 노면온도 저감효과는 기존 검은색 아스팔트 포장에 비해 재료의 알베도 효과(명도)로 인해 기본적으로 1~3℃ 내외 낮게 나타났으며, 강우 직후에는 약 5℃ 내외로 낮게 측정되어 쾌적한 보행환경 조성에 기여할 것으로 판단되었다.
- 또한 쇄석기층이 적용된 구간에서는 공용 후 5개월 경과시점에서도 0.5mm/sec 이상으로 높은 투수 계수를 나타내고 있었으나, 소일시멘트 기층인 경우 측정지점 6개소에서 0.05~0.97mm/sec로 표층재료의 조합별로 매우 다양한 투수계수를 갖는 것으로 평가되었다.
- 본 시험시공 구간은 앞서 언급한 바와 같이 폭 8m 이하 생활도로 특성상 저속으로 운행하는 구간으로 미끄럼 저항 기준범위를 만족하는 결과가 나타났기에 안전성 확보는 가능하다고 판단된다.
- 세부적으로 살펴볼 때, 쇄석기층과 소일시멘트 기층에서는 각각 4.77m/km, 4.21m/km 수준으로 소일시멘트 기층이 다소 좋은 것으로 평가되었고, 지반 보강재 유무 및 종류에 따라서는 지반 보강재 B 타입 3.82m/km, 쇄석기층 4.76m/km, 지반보강재 A타입 5.74m/km로 평가되었다.
- 시공 직후부터 공용 5개월까지 도로 표층면 침하량을 측정하기 위해 동일지점에서 주기적인 측량을 실시한 결과, 전체적으로 침하량이 매우 작은 것으로 나타났는데, 이것은 폭 8m 이하 생활도로 통행차량이 대부분 15인승 이하 승합차 수준이라서 차량하 중이 크지 않기 때문인 것으로 판단되었다.
- 이 밖에도 투수블록 포장에 대한 현장 소음평가와 노면온도 저감 평가 및 침하량 측정 등을 수행하였는데, 우선 소음의 경우에는 60km/h 이상 고속주행시 노면마찰 소음이 상대적으로 커지는 것을 확인하였으나, 30~40km/h의 경우에는 60~66dB 내외로 주거지역주간(06~22시) 교통소음 관리기준인 68dB 이하로 나타났다.
- 이것은 기존 설계 및 시공방법으로 투수성 포장 하부 지지력을 충분히 확보할 수 없었기 때문에 차도 포장 계획단계부터 고려되지 못한 것으로, 이번 시험시공 결과를 토대로 향후 차도 적용이 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
- 이것은 전반적으로 포장면 전체 또는 많은 면적에서 포장체(표층, 기층 등)가 자체적으로 투수성능이 충분히 확보되어야 전체적인 투수성능 효과가 극대화 된다는 것을 확인할 수 있는 결과라 하겠다.
- 측정된 결과는 그림 3과 같이 초기 값은 상한치 47BPN을 모두 만족하는 결과를 나타냈으나 공용 후 5개월 경과 시점에서는 45BPN 내외로 평가되어 상한치 기준을 만족하지 못하고 하한치 기준만 만족하는 것으로 나타났다.
- 투수성능 지속성 평가 결과, 시공 전 투수블록은 1.79mm/s로 서울시 등급평가 기준을 1등급을 만족하였으며, 공용 후 5개월 경과시점의 투수블록은 각 1.12mm/s, 0.92mm/s로 각각 1~2등급 수준의 투수성능을 유지하는 것으로 나타났다.
- 특히 면적이 많은 골재 틈 보다는 골재 홀의 시공 방법에서, 또한 1, 3등급 자체 투수블록보다는 틈새, 삽입 투수블록의 경우가 투수성능 확보가 상대적으로 낮아진다는 것을 확인하였다.
- 특히 폭 8m이하 생활도로, 주차장 및 교통량이 적은 소폭의 보조간선도로 수준에서는 이번에 제시된 투수성 포장 단면을 토대로 적용이 가능하며, 투수성 쇄석기층, 골재 홀(틈)이 있는 소일시멘트 기층 및 다양한 투수블록 등을 통해 시간당 50~80mm 집중강우 시에도 노면 유출계수가 거의 발생하지 않는 투수효과를 기대할 수 있기 때문에 현장 활용성은 매우 높다는 것을 알 수 있었다.
- 현장 침투능 시험결과는 그림 7과 같이 소일시멘트 기층과 삽입부재 및 틈새 투수블록 구간에서 일부 기준치보다 낮게 나타났으며, 대부분 시공 직후 미세물질이 있는 경우보다 빗물로 세척된 공용 5개월 후가 투수성능이 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- 차도 투수성 포장 시험시공에 대한 성능평가 및 효과분석을 위해 미끄럼 저항치, 평탄성, 투수성 평가, 침하량 측정 등을 위주로 조사를 실시하였다. 각각의 성능평가 시기는 시공직후와 5개월 공용 후로 시행하였으며, 향후 추가적인 추적조사를 실시 할 계획이다.
- 따라서 최근 차도용 투수블록의 경우 제품 품질기준이 강화된 만큼 중차량 통행이 적고 보·차도 구분이 없는 생활도로와 같은 보행중심 도로에서 보행자의 안전 확보, 쾌적성 확보, 미관개선 및 도시 물순환 개선 등을 목적으로 적극 반영되기를 기대한다.
- 이 조례에 대한 실천적 내용으로 기존 보도, 광장 등에서 적용해 오던 투수성 포장에 대하여 폭 8m 이하 생활도로 차도공간으로 확대 적용하는 방안을 2017년 1월부터 의무적으로 적용하도록 하고 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.