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건설공사원가절감

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집중호우에 따른 피해방지를 위한 산지부 도로설계기준 검토
한국도로공사
1. 일반현황

(1) 최근 빈번한 국지성 호우로 산지부 도로시설 피해 증가
(2) 해마다 반복되는 호우피해로 인한 고속도로 차단으로 이용고객 불편 초래 및 우리공사에 대한 신뢰도 저하
(3) 수해 예방을 위한 설계기준 상향조정 필요성 대두
(4) 산지부의 명확한 정의 설정 필요
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기타
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>공통공종>총칙>현장관리

2. 현황 및 문제점



2.1
강우특성 및 현황(최근 5)


2.1.1 강우특성


(1) 매년 태풍의 한반도 상륙으로 피해발생


(1.1) 루사(‘02), 매미(’03), 메기(‘04), 나비(’05), 에위니아(‘06)


(1.2) 태풍시 집중호우 동반


(2) 불특정지역에 국지성 집중호우 발생


 


2.1.2 강우현황


(1) 최대 강우량
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(1.1)
강릉 : 연평균 강수량(1,402mm)62%에 해당하는 1일 강우량
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(2) 최대 강우강도
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(3)
국지성 집중호우시 강우량
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(3.1) 장마철(7, 8)에 연평균 강우량의 34~49% 분포


 


2.2 피해현황 및 원인분석


(1) 피해현황
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(2)
피해 원인


(2.1) 강우관측 기록을 갱신하는 국지성 집중호우


(2.1.1) 산사태 등으로 인한 도로매몰


(2.1.2) 토석류 및 유목 등에 의한 횡단 배수구조물의 기능상실 또는 단면부족으로 도로유실


(2.1.3) 하천의 세굴 또는 월류로 하천인접 도로의 비탈면유실


(2.2) 특히 강원도 등 산악지역은


(2.2.1) 대부분 하천경사가 급하고 유로연장이 짧은 산지하천의 특성, 잡목 및 토석류에 의한 홍수위 증가로 홍수시 하천주변의 구조물 손상 발생


(2.2.2) 하천 만곡부에서 하천 침식 및 월류로 하천제방의 유실


 


2.3 문제점


(1) 예측 불가능한 국지성 집중호우가 빈번하게 발생


(2) 국지성 집중호우에 대비한 설계기준 미흡


(2.1) 산사태 발생에 따른 토석류 대책 부재


(2.1.1) 조사범위, 방법


(2.1.2) 도로부지 밖의 피해방지시설의 직접적인 설치 불가


(2.1.3) 피해방지시설 설치 및 유지관리 주체 불명확


(2.2) 토석류(유송잡물) 피해방지시설 설치기준 미흡


(2.3) 굴곡하천 변화 예측 곤란


(2.4) 지속적인 지표수 및 지하수 유입시 도로 비탈면 유지 곤란


3. 개선내용



3.1
개선 방향


(1) 비탈면 안정해석, 배수시설물의 설계기준 상향 조정


(2) 산사태 발생 및 예상지점 조사, 대책 수립


(3) 토석류(유송잡물) 피해방지를 위한 시설 설치기준 수립


(4) 비탈면의 지표수 유입 및 지하수 처리방안 검토


(5) 영업소, 휴게소 등 도로부속시설의 설치위치 검토


(6) 산지 통과부 도로선형 설계기준 보완


(6.1) 유송잡물 : 집중호우시 우수흐름에 의해 나뭇가지, 토사, 자갈, 유목 등이 원지반으로부터 분리되어 이동하는 것


 


3.2 적용 기준()


3.2.1 적용구간 : 산지 구간 적용


(1) 과거 강우강도가 100mm/hr 이상 집중호우가 발생된 지역 또는 산림청의 산사태 위험지도상 1, 2등급으로 분류되는 지역으로


(1.1) 도로가 산악지역의 계곡부를 통과함에 따라 땅깎기 및 흙쌓기 비탈면이 연속적으로 발생되는 구간


(1.2) 백두대간 및 주요산맥을 통과하는 구간


(2) 퇴적암이 지반의 주를 형성하는 지역으로 토석류피해 위험지역


(3) 위 구간외 산악지역을 통과하는 구간으로 설계자가 판단하여 지질전문가와 수리전문가의 자문을 거쳐 배수규격의 확대가 특별히 필요하다고 판단되는 구간


 


3.2.2 대상 공종별 기준


3.2.2.1 토공


(1) 땅깎기부


(1.1) 비탈면 안정해석시의 기준안전율 상향조정
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(1.2)
지하수 위치 : 암반비탈면은 인장균열의 1/2심도, 토층 및 풍화암은 지표면에 위치


(1.2.1) 안전율(Fs) = 비탈면 파괴 저항력/비탈면 파괴 활동력


(1.3) 비탈면 표면보호공법 적용구간 확대
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(1.3.1)
설계시 토질조사 근거로 적용구간 검토, 공사시행시 전문가의 현장조사 결과에 따라 적합한 비탈면 녹화공법 선정


(1.4) 산사태(토석류) 피해방지를 위한 대책
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(1.5)
비탈면에 지표수 및 지하수(침투수) 처리시설 반영
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(2) 흙쌓기부


(2.1) 하천 통과부 침식방지시설 반영
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(2.2)
하천 만곡부에 도로가 위치하는 경우 수리특성 분석을 통하여 침식방지시설 설치높이 결정


 


3.2.2.2 배수공


(1) 설계강우 발생빈도 상향조정
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(1.1)
매년 100년 빈도 이상의 국지성 집중호우 발생


(2) 횡단 배수구조물 설계개선
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(2.1)
도로배수시설 설계 및 유지관리 지침(건교부, ‘03.12) 참조


 


3.2.2.3 부대시설


(1) 토석류(유송잡물) 차단시설 설치 검토
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(1.1)
도로교통기술원 연구과제로 제안 요청


(2) 피암터널 설치 검토



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3.2.2.4 도로관리 및 부속시설(영업소, 휴게소) 설치 위치 검토


(1) 산사태 발생 및 예상지역 배제


(2) 상습 침수지역 배제


(3) 설치위치가 하천과 근접한 경우 하천범람으로 인한 피해방지 대책 강구


 


3.2.2.5 산지 통과부 도로선형 설계기법


(1) 노선계획 시 산사태 발생가능성이 있는 곳은 피하는 것을 원칙


(2) 흙쌓기부로서 하천과 병행하는 도로는 가급적 지양하고 부득이한 경우 호안공 반영


(3) 하천 만곡부 통과시 수리특성상 비탈면 세굴의 우려가 높은 구간은 교량 등 구조물 처리 검토


(4) 대규모 비탈면이 발생되는 경우 터널화를 고려


(4.1) 땅깎기 높이 40m 이상, 연장 200m 이상 발생하는 지역


(4.2) 편측비탈면 높이 50m이상, 연장 200m 이상 발생하는 지역


(5) 대규모 비탈면 발생 저감방안 검토


(5.1) 평면선형 분리방안, 편측터널 설치방안, 종단경사 조정방안, 터널연장 증가방안 등


(5.1.1) 환경친화적인 도로건설 지침(건교부환경부, ‘04.12) 참조

4. 결론



4.1
검토결론


(1) 땅깎기 비탈면 안정해석 기준안전율 상향조정 : 우기시 Fs1.2


(2) 산사태 피해방지를 위한 조사 및 관련기관 업무협의 : 산림청, 지자체


(3) 비탈면 표면보호공법 강화 : 식생기반재 취부공법 확대적용


(4) 지표수 및 지하수 처리시설 검토 반영


(4.1) 수평배수공, 콘크리트 벽체 등


(5) 설계강우 발생빈도 상향 조정 : 100(산지부 횡단배수구조물)


(6) 횡단배수구조물 설계개선 : 산지부 규격확대


(6.1) 지형여건을 감안 교량설치를 원칙


(6.2) 기하구조상 불가피한 경우 암거를 설치하고 토사퇴적 및 유송잡물을 고려하여 수리계산


(7) 토석류(유송잡물) 차단시설 검토 반영 : 횡단배수구조물 유입부 설치


(8) 지형여건 및 경제성을 고려 피암터널 검토 반영


(9) 산지 통과부 도로선형 설계기법 : 산사태 지역 우회, 터널화 고려


 


4.2 적용방안


2007년 설계착수 노선부터 적용


 


4.3 대정부 건의사항


최근 기후변화를 반영할 수 있도록 전국 주요지점의 확률강우량 표의 재정비 필요

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