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터널 암버력 소할 적용방안 검토
한국도로공사
1. 일반현황

터널 발생암의 효율적인 활용을 위해 현장에서 불가피하게 시행하는 암버력 소할에 대한 적용방안을 검토하고자 함
* "공사비 현실화를 위한 현장 수렴의견 조치계획(설계처-2607, 2011.10)" 추진과제
공사 > 한국도로공사
터널공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>터널시설>도로터널;공종분류>토목공종>터널공사
2. 현황 및 문제점

2.1 관련기준
(1) 발파암 소할 설계 현황
(1.1) 터널 암버력에 대한 소할 적용기준 및 사례 없음 (설계 미반영)
(1.2) 육상부 발파암 중 일반발파와 대규모발파 물량의 15%에 대하여 소할 반영
(2) 건설공사 표준품셈
(2.1) 육상부 일반 및 대규모 발파의 경우 암석반출을 위한 적재·운반 등이 용이토록 소할 필요시 15% 범위내 별도 가산 가능

<발파공법 종류(노천발파 설계·시공 지침, 국토해양부2006)>
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(3) 타기관 설계 적용기준
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2.2 문제점
(1) 터널 암버력 소할 필요
(1.1) 소할 미시행시 대괴로 인한 시공·품질관리 효율성 저하
(1.1.1) 암버력 적재, 덤프운반, 골재생산 등 작업효율 저하
(1.1.2) 성토재 품질관리(over size) 곤란 : 최대규격 : 일반성토 30cm, 암성토 60cm 이하
(1.1.3) 공구간 유용시 소할 주체 분쟁 발생
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<소할작업 사진>

(1.2) 고속도로 현장 조사결과 대부분 현장에서 별도 소할작업 시행
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(1.3) '터널 암버력 소할비용 계상' 관련 공사비 현실화 지속적 요구
(1.3.1) 공사비 현실화를 위한 현장의견 수렴(설계처-2607, 2011.10) 등
(2) 터널 암버력에 대한 소할 적용기준 부재(不在)
(2.1) 표준품셈상 육상부 발파암에 대한 소할기준은 있으나, 터널 암버력에 대한 소할기준은 없어, 이에 대한 비용계상 근거 미흡
(3) 암버력 적치 부지에 대한 적용기준 부재(不在)
(3.1) 터널굴착 작업의 특성상 암버력의 임시적치는 불가피하나, 설계 적용기준이 미정립되어 설계자별 적용현황이 매우 다름
(3.2) 터널 부지임대비 설계 현황 (5.2절 참조)
(3.2.1) 홍천~양양(2006), 부산외곽(2010) 2개노선 21개 중 14개 공구 반영
(3.2.2) 상주~영덕, 울산~포항(2009) 전공구(30개) 미반영

3. 개선내용


3.1 터널 암버력 소할 반영
3.1.1 터널 암버력 예상 크기
(1) 도로설계편람 제6편 터널 / 615 굴착 (국토해양부, 2011)
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(1.1) 일반적인 터널발파(점보드릴/벤치)시 60cm 이상 대괴 5~15% 발생예상

3.1.2 터널 암버력 대괴 발생 원인 (현장 설문조사)
(1) 암반이 좋을수록 긴 굴진장과 넓은 천공간격으로 발파
(1.1) 부산외곽순환고속도로 설계 현황
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(2) 여굴량 최소화 및 정밀발파를 위한 화약량 최소 사용
(3) 터널 원지반의 불규칙 절리, 불발공 발생 등

3.1.3 터널 암버력 입도 분석
(1) 대상 : 울산~포항 등 3개 노선, 7개 터널 현장
(굴착이 진행중인 터널 중 암버력 사진촬영이 가능한 터널현장)
(2) 분석방법 : 사진 영상처리기법(Split-Desktop program) 활용
(3) 분석결과 : 50cm이상 암버력 비율이 평균 11.25%
(Type-1 : 17.4%, Type-2 : 15.1%, Type-3 : 14.3%, Type-4~6 : 4.7%)

3.1.4 공사비 검토
(1) Type별 굴착량 및 소할 공사비 (피난갱 및 인력·기계 굴착, 여굴 제외)
(1.1) 조건1 : 부산외곽순환고속도로 OO터널(L=0.95㎞, 자연환기)
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(1.2) 조건2 : 부산외곽순환고속도로 OO터널(L=1.15㎞, 기계환기)
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(1.2.1) 금액 = 소할단가(실적공사비 1,057원/㎥) × 굴착량× 1.41(제잡비)
(2) CASE별 공사비 비교 (조건1, 2 터널의 1km 환산 평균)
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(2.1) 터널 암버력 중 사토물량을 제외할 경우 공사비 증액은 감소됨

3.1.5 검토결과
(1) 터널 현장 조사결과 : 터널현장 대부분 암버력 소할 시행
(2) 도로설계편람(국토해양부) : 60cm 이상 대괴 5~15% 발생예상
(3) 현장 입도분석 및 설계도면 : 지반이 좋을수록 대괴 발생
(3.1) Type-4 이상구간은 풍화암 이하 불량한 지반으로, 지반특성과 굴진장 및 천공간격이 상대적으로 작아 대괴의 발생 확률이 매우 적어 암반이 좋은 구간과 동일한 기준 적용 곤란
(4) 암반분류 상 발파암 이상인 Type 1~3 구간에 대하여 소할 반영

3.2 부지임대비 반영
3.2.1 터널 부지임대의 필요성
(1) 터널공사는 24시간 연속작업을 위한 시설물 설치와 대형장비의 진출입 및 대기 공간 필요로 갱구부 측에 많은 부지가 필요함
(1.1) 시설물 : B/P, 폐수처리시설, 전기인입시설(변전소), 간이사무실 등
(1.2) 장비 : 점보드릴(천공), 페이로다(버력처리), 백호, 덤프(운반) 등
(2) 굴착 공정의 특성상 반출된 암버력의 임시적치는 불가피함
(야간 굴착작업 시행, 굴착과 암버력 유용 시기 불일치 등)

3.2.2 부지임대 관련 설문 조사결과
(1) 공사중인 터널의 62%가 암버력 적치를 위한 부지 별도 임대
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(2) 부지임대 현장의 약 66%가 3,000㎡ 이하의 면적을 임대
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(2.1) 초장대터널(L=3km 이상)일수록 별도의 부지임대 면적이 매우 넓음
(3) 조사대상의 72%가 3개월 이내의 적치부지 필요 답변
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3.2.3 부지임대 면적 및 비용 검토
(1) 부지면적 산정
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(1.1) 산정기준 (예시)
(1.1.1) 굴착량 : 터널 2막장, 전단면발파 1.5회/일, 굴진장 2.0m, 환산계수 1.55
(1.1.2) 부지면적 : 정사각형(하부 B×B, 상부 b×b [b=0.25B]), 성토각 1:1(45°)
(2) 임대비용 산출 (예시- 제잡비 제외 항목)
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(2.1) 토지가격, 굴착기간, 임대면적은 현장여건별로 매우 상이함

3.2.4 검토결과
(1) 터널 암버력 임시적치를 위한 부지임대 설계반영 필요
(2) 현장 조사결과 부지 면적은 3,000㎡ 이하, 적치기간은 3개월이 필요하나, 초장대터널 등 특수한 경우에는 6개월 이상의 부지면적 및 기간이 필요함
(3) 현장 조사결과 및 면적산정 예시를 기준으로 현장여건을 고려하여 설계자의 판단에 따라 터널 암버력 임시적치를 위한 부지임대비용 반영
(4) 터널별 암버력 임시적치를 위한 부지 임대비용 반영

4. 결론


4.1 적용방안
 현재 설계중인 노선부터 적용
(1) 터널 암버력 소할비용
(1.1) 터널 암버력중 골재생산 및 성토용 물량(15%) 소할비용 반영
(1.2) 대상물량 : Type-1~3(암반등급Ⅰ~Ⅲ)의 굴착물량
(1.2.1) 피난연결통로, 인력·기계굴착, 여굴 물량은 소할 적용대상 제외
(1.2.2) 성토재는 Type 4~6 우선 적용, Type 1~3은 골재생산용 외 가능한 사토
(1.3) 소할주체 : 터널 현장(공구간 유용시 소할된 버력 반출)
(2) 임시적치 부지 임대비용
(2.1) 설계시 터널별로 암버력 임시적치를 위한 부지임대 면적을 산출하여 임대비용 반영
(2.2) 임대부지 면적은 공정연계, 지형 등 현장여건을 고려하고 현장조사결과를 참조하여 설계자가 판단

4.2 기대효과
(1) 암버력 소할 및 부지임대에 대한 명확한 설계기준 제시로 골재생산 및 성토재 활용에 대한 효율적인 공사 및 품질관리 가능
(2) 소할에 대한 공사비 현실화 요구 및 공구간 암 유용시 발생하는 갈등요인 해소로 건설현장 민원 예방 및 상생문화 정착
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