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건설공사원가절감

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강풍지역 방풍시설 설계기준 개선
한국도로공사
1. 일반현황

강풍지역에 설치되는 방풍시설에 대하여 기준풍속과 판단절차 등 설치기준을 검토, 개선함으로써 주행차량의 교통안전을 증진코자 함
공사 > 한국도로공사
부대공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>토목공종>도로 및 포장공사>도로공사 부대공

2. 현황 및 문제점


2.1 추진경위
(1) '02. 3 : 강풍대비 안전대책 수립 【도로도09123-40】
(1.1) 강풍예상지역 전광판, 주의표지판 및 바람자루 설치
(2) '02. 12 : 영동선 224.6km 성산1교(L=1,000m, H=3m) 방풍벽 설치
(3) '03. 12 : 고속도로 강풍지역 차량주행 안전성 확보방안 연구 【도교원】
(3.1) 방풍벽 설치 판정기준(안)
(3.1.1) 일반구간 : 재현기간 1/6년 10분 평균풍속 25m/s 초과
(3.1.2) 터널통과후구간 : 재현기간 1/6년 3초 평균풍속 25m/s 초과
(4) '05. 7 : 감사지적 (감사실-1059)
(4.1) 강풍 발생구간은 공사시 풍속을 계측하여 방풍벽을 설치할 수 있도록 방풍벽 설치방안에 대한 기준수립이 필요
(5) '08. 2 : 방풍벽 설치 지침 수립 (설계처-431)
(6) '10. 1 : 방풍벽 설치지역 선정 지침 제정 【도로교통연구원】
(6.1) 위험풍속 개선 : 순간풍속(3초평균풍속) 30m/s 초과시
(6.2) 현장측정풍속을 근거로 한 방풍시설 판단절차 규정
 ※ 설계자문위원회 심의(기술심사처-3201, 2009.12)
(7) 고속도로 방풍벽 설치 현황
(7.1) 2002년 영동선 확장 개통 이후 17개소/15km 설치
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2.2 현 설계 및 문제점
2.2.1 현설계
 강풍지역은 방풍벽을 설계시 반영하고 공사시 풍속실측을 통해 설치여부 판단
(1) (설계시) 방풍벽 반영
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(1.1) 계측용역비 반영
(2) (공사시) 계측결과에 의거 방풍벽 설치
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(3) 설치형식
(3.1) 팽창메탈형, 유공절판형 등의 다양한 제품 중 풍속, 조망권, 미관 등 현장여건에 따라 효과적이라 판단되는 형식 적용
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2.2.2 문제점
(1) 현재의 위험풍속 기준은 바람의 순간적인 변동성을 미고려함으로써 주행안전성이 다소 미흡
(1.1) 현재 방풍벽 설치기준풍속은 10분간 풍속의 평균치이므로 주행차량의 안전에 실질적으로 영향을 미치는 돌풍 등 순간적 풍속의 변화가 미고려됨
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(2) 방풍벽 설치판단 절차 불명확
(2.1) 현장계측된 풍속자료의 오차에 대한 검증과정이 없고, 풍속계측 방법, 재현주기 1/6년 풍속의 산정방법 등 계측기준과 판단절차가 명확치 않음
(3) 방풍벽 규격 및 기초 등 설치기준 부재
(3.1) 방풍벽 규격, 기초 등에 대한 세부 기준이 없어 설계 및 시공시 혼란을 유발할 우려가 있음
(3.2) 강풍구간 주행안전성 확보를 위해 방풍벽 설치구간이 점차 확대됨에 따라 방풍벽 설치규격 등에 대한 일관성 있는 기준 제시 필요
(3.3) 강풍지역의 주행안전성 향상을 위한 방풍벽 판단절차 및 세부기준 정립 필요

3. 개선내용


3.1 방풍벽 설치 기준풍속 개선
(1) 강풍지역 주행차량의 위험도를 분석하여 풍속의 변동성을 고려한 최대순간풍속을 주행위험풍속(강풍으로 인한 주행 이탈풍속)으로 적용함으로써 주행안전성 향상
(2) 차량이 횡풍에 의해 경로를 이탈하여 옆 차선을 침범하는 경우를 사고 위험상황으로 보고 차량속도-풍속-위험도지수의 상관관계를 통해 주행 위험풍속 산정 [방풍벽 설치지역 선정지침(도로교통연구원)]
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(2.1) 과거 승용차 위험풍속인 25m/s(10분평균)는 38m/s(3초평균)로 환산되며 설치기준을 30m/s(3초평균)로 강화하여 주행안전성을 높임
(2.2) 수풍면적이 커서 승용차보다 위험한 버스기준으로 30m/s로 개선 적용
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3.2 설치 판단 절차
(1) 현장 단기풍속 측정후 장기 현장풍속을 추정하여 1/6년 재현풍속으로 설치여부 판단
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(1.1) 단기간의 특정지역 풍속자료만으로 풍속예측시 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해, 계측된 풍속데이터를 인근기준점(기상대, AWS)의 장기풍속자료로 보정하여 현장 장기풍속을 산출
(1.2) 현장단기풍속과 기준점의 풍속자료의 상관도가 낮을 경우(0.5미만), 현장단기 풍속자료를 이용하여 1/6년 재현풍속 산정
(1.3) 방풍벽 설치대상교량의 공사 착수 전, 현장풍속계측을 시행하여 방풍벽 설치여부 판단

3.3 방풍벽 설계 조건
(1) 설치높이는 세미트레일러 높이를 감안 4m[방풍벽(3m)+방호벽(1m)] 적용
(2) 구조와 형식이 방음벽과 유사하므로 방음벽 설계기준을 준용
(3) 방풍벽 설계풍하중
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(3.1) 방풍벽의 구조적 안전성 확보를 위해 방음벽 설계풍하중 검토[설계구10202-30086('2002.3.7.)]”에 따라, 지역별 기본풍속을 사용하고 토공부는 지표조도Ⅱ, 교량부는 지표조도Ⅱ와 고도20m를 기준으로 표준설계풍속 산정
(3.2) 항력계수(Cd)는 "고속도로 강풍구간 주행안전성 확보를 위한 방풍벽 설치지역 선정지침(도로교통연구원)"에 의거 토공부와 교량부에 0.8을 적용.

3.4 방풍벽 세부 기준
(1) 방풍벽 지주
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(2) 방풍벽 기초 형식
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(3) 방풍벽 기초 규격

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4. 결론


(1) 설계중인 노선 : 본 방침 적용
(2) 공사중인 노선 : 공사주관(시행)부서 판단 후 적용
(3) 공용중인 노선 : 유지관리부서 판단 후 적용
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