3

호

교

량

및

골

프

장

진

출

입

로

개

선

공

사

실

시

설

계

실

시

설

계

보

고

서

2014.

06

수도권매립지

관리공사

- 3 -

333333333333333333333호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진호교량및골프장진,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계출입로개선공사실시설계3호교량및골프장진,출입로개선공사실시설계

실 시 설 계 보 고 서실 시 설 계 보 고 서

2014. 06.

수도권매립지관리공사Building ''DREAMPARK' Together

◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈◈ .................. 위위위위위위위위위위위위위위위위위위 치치치치치치치치치치치치치치치치치치 도도도도도도도도도도도도도도도도도도◈ . 위 치 도

◆ 과 업 위 치

-. 과업구간: 인천광역시 서구 거월로 61번지(수도권 매립지내 3호교 주변)

- 5 -

제 출 문

수도권매립지관리공사장 귀하

귀 공사와 당사간에 2014년 03월 10일 계약체결한 『3호교량 및 골프장 진,출입로 개선공사

실시설계』에 대한 기술용역 업무를 수행 완료하였기에 그 성과를 본 보고서에 수록하여 제출

합니다.

2014년 06월

주 소 인천광역시 남동구 구월동 1142-20

주식회사 ㈜ 아이엔씨 엔지니어링

대표이사 강 경 숙

- 목 차 -

제 1 장 과업의 개요 ······················································································································1

1.1 과업의 목적 ······················································································································

1.2 과업의 범위 ······················································································································

1.3 과업의 수행 ······················································································································

제 2 장 조 사 ··································································································································1

2.1 노선조사 ····························································································································

2.2 기존 구조물 조사 ············································································································

2.3 측 량 ·································································································································

2.4 지장물조사 ························································································································

제 3 장 기본설계 ···························································································································25

3.1 노선선정과정 ····················································································································

제 4 장 실시설계 ·······························································································································

4.1 개 요 ·······························································································································

4.2 설계기준 ····························································································································

4.3 배수계획 ····························································································································

4.4 포장계획 ····························································································································

4.5 구조물계획 ························································································································

4.6 선형설계 ····························································································································

4.7 토공설계 ····························································································································

4.8 배수시설설계 ····················································································································

4.9 포장설계 ····························································································································

4.10 기타설계 ··························································································································

제1장 과업의 개요

제 5 장 실시설계결과 ·······················································································································

5.1 시시설계결과 ····················································································································

5.2 지장물분석 ························································································································

※ 부 록

1. 과업참여자

2. 선형게산부

3. 구조 및 수리게산서(별권)

4. 설계자문 의견서

5. 특허관련 자재표

6. 보안각서

7. 관계기관 연락처

제1장 과업의 개요

- 1 -

1. 과 업 개 요

1.1 과업의 목적

1.2 과업의 범위

1.3 과업수행 결과요약

제1장 과업의 개요

- 2 -

제 1 장 과업의 개요

1.1 과업의 목적

본 과업은 인천광역시 서구 거월로 61번지 (수도권 매립지 내) 시천천을 횡단하는 3호교량 및

골프장 진,출입로와 인접도로를 확,포장하여 드림파크조성에 따른 교통량 증가에 대처하여 내방

객의 교통편의를 제공하는데 그 목적이 있다.

1.2 과업의 범위

1.2.1 과 업 명

3호교량 및 골프장 진,출입로 개선공사 실시설계

1.2.2 과업의 위치

○ 과업구간 : 인천광역시 서구 거월로 61번지 일원

1.2.3 사업규모

○ 교 량 : L = 40.0m, B=5.0 m

○ 도로(차로확장) : L = 200.0m, B=5.0 m, 보도설치: L = 200.0m, B=2.0 m

○ 배수구조물 : 횡배수관 (D=450m, L=2.00m)

U형측구 (0.4x0.4 , L=200.00m)

1.2.4 과업기간

○ 2014. 03. 10 ～ 2014. 06. 17 (100일간)

1.2.5 과업의 내용

○ 현지조사

- 시설물 및 구조물조사

제1장 과업의 개요

- 3 -

- 용지 및 지장물 조사

○ 측량

- 골조측량 : 삼각측량, 도근측량, 수준측량

- 지형현황측량

- 노선측량 : 중심선 측량 종․횡단 측량

○ 세부설계 (실시설계)

- 선형, 토공, 구조물공, 배수공, 포장공, 부대공 등

- 각종 도면작성 및 수량산출

- 공사비산출 : 단가산출, 설계예산서 작성

○ 지장물도 및 조서 작성

1.2.5 성과품

1. 실시설계 보고서 --------------------------------------------------------------- 10부

2. 설계예산서 ------------------------------------------------------------------------ 10부

3. 시방서 ----------------------------------------------------------------------------- 10부

4. 설계도면 -------------------------------------------------------------------------- 10부

5. 축소도면(A3) ------------------------------------------------------------------- 10부

6. 구조 및 수리계산서 ------------------------------------------------------------- 10부

7.측량성과표 및 사진첩 ---------------------------------------------------------- 1식

8. 성과품이 입력된 전산화일 ------------------------------------------------- 1식

9. 전산화일 ------------------------------------------------------- 1SET(CD로 제출)

10. 기타 발주청에서 요구하는 성과품---------------------------------------- 1식

제1장 과업의 개요

4- 4 -

구 분 도로시설기준

비 고도로의 구분

국지도로

평지

설 계 속 도 30km/hr

평면곡선반경 최 소 값 30m

1.3 과업의 수행

본 과업은 「도로의 구조시설기준에 관한규칙」과 국토해양부제정 제설계기준, 시방서,

표준품셈 및 과업지시서에 의거하여 수행하였으며, 세부방침 및 공법에 관한사항

은 관련기관과 협의하여 결정하였음.

1.3.1 과업수행 결과요약

가. 설계기준

○ 도로의 구분 : 지방지역 국지도로

○ 설 계 속 도 : 30㎞/hr

○ 도 로 폭

-. 확장 차로폭(1차로) : 평균1@3.0 이상

-. 길 어 깨 : 1@0.25 이상

-. 도 로 폭(B): 총폭 10.0m 이상

표 준 횡 단 면 도

기 하 구 조 기 준

제1장 과업의 개요

- 5 -

기 하 구 조 기 준

구 분 도로시설기준

비 고도로의 구분

국지도로

평지

최소곡선장교각 5°미만 200/θm

교각 5°이상 40m

최대종단경사평 지 8%

산 지 16%

변화비율볼록곡선 3m/%

오목곡선 4m/%

종단곡선의최소길이 25m

표 준 횡 단 구 배 2%

최 대 편 경 사 6%

1.3.2주요공사량

구 분 단 위 수 량 비 고

토 공깍 기 토 사 m3 803

사 토 토 사 m3 1,092

배 수 공

측구수로관 400x400 m 185

집수정 1.0x1.0이상 개소 2

배수관 부설 450mm m 2

교량공 Dps합성형교 40.0m 식 1

포 장 공아스팔트포장 m2 624

보도포장 m2 360

부 대 공 차선도색 m2 505

관로이설 전기,통신,교통,가스관로 이설 식 1

제1장 과업의 개요

6- 6 -

1.3.3 주요지장물

신호제어기

이 설신호등 이설 표지판 이설

경찰청

맨홀 이설수목이설 전주이설 비고

3 4 2 4 35 2

제2장 조 사

- 1 -

2. 조 사

2.1 노선조사

2.2 기존구조물 조사

2.3 측 량

2.4 재료원 조사

2.5 용지 및 지장물조사

제2장 조 사

2- 2 -

제 2 장 조 사

2.1 과업위치

본 사업지는 행정구역상 인천광역시 서구 백석동 58번지 일원 수도권매집지 제1매립장 상부에

위치하고 있으며, 사업지 서측으로 제2외곽순환고속도로 건설사업이 추진중에 있으며, 드림

파크로를 이용하여 사업지 접근이 이루어지고 있음

금 곡 동

왕 길 동

제2매립장

환경연구

인천국제 C.C

청라지구

북인천IC

영종대교 서구청

단지

양촌산단

제3매립장 매립지관리공사

인천터미널

검단신도시

당하지구

오류지구검단산단

한들지구

(조성중)

김포, 양촌 강화대교

초지대교

김포IC

방화대교

가좌IC인천동구

영종도

김포 대곶면

서인천IC0 0.5 1.0 1.5 3.0(Km)

제2외

곽순

환도

로

제2장 조 사

- 3 -

2.2 노선조사

2.2.1 개요

◦ 본 과업노선은 인천광역시 서구 수도권 매립지내 도로 로서 최적 노선 선정을 위한

현장 답사를 시행, 현장을 충분히 파악하고 기본방향 설정을 위한 관련자료 및 개발

계획등을 조사분석 하여 합리적이고 효율적인 과업수행계획 추진과 실시설계를 수행하

고자 한다.

2.2.2 도로의 성격

◦ 본 도로는 수도권 매립지내 드림파크 골프장 이용객의 편의를 위하여 현재 운행중인

차선외 우회전 분리차선을 추가로 설치, 골프장 진입에 적합하도록 확,포장하여 골프장

이용객들의 편의를 향상시키기 위한 수도권 매립지 관리공사의 자체 사업임.

2.2.3 기존도로 현황

◦ 본 과업구간의 도로는 북측으로 주민체육 공원방향에서 오는 도로와 왕길고가 사거리

방향에서 오는 차량의 합류되는 삼거리로 부터 남측으로 1,100m 에 위치해 있으며,

시천천을 지나는 3호교량 과 접하여 경인 아라뱃길 의 지류가 있음.

또한 과업노선은 북측으로는 공사중인 승마장, 동측으로는 수영장이 있고, 서측으로는

제2매립장과 드림파크 골프장이 연결되는 수도권 매립지내 주요 도로 이다.

◦ 배수체계 분석 : 기존도로의 배수체계는 도로외측으로 U형측구(400x600)가 설치되어

노면수를 처리하도록 계획되어 있으며, 외부유입은 없는 것으로 확인됨.

◦ 지장물 현황: 교차로 주변으로 신호기 및 신호등이 설치되어 있으며, 3호교량을 통과

하는 상수관로, 가스관로, 통신관로등이 매설되어있음.

제2장 조 사

4- 4 -

2.2.4 현 황 도

제2장 조 사

6- 6 -

2.3 측 량

2.3.1 일반사항

도로설계에 필요한 노선측량은 1) 좌표(X, Y, H)설정을 위한 삼각, 도근, 수준

등의 골조 측량과 2) 지형현황을 파악키 위한 지형측량 3) 중심선 측량 및 종

횡단 측량으로 대별된다. 골조측량은 건설교통부 국립지리원에서 설치한 기본

삼각점과 수준점의 성과를 이용하여 실행하였으며, 이를 기초로하여 지형측량

과 중심선 측량을 실시하였다. 이들의 각 단계별 측량은 측량법, 공공측량작업

규정, 과업지시서 및 기타 건설교통부 규정에 의거 실시하였다.

2.3.2 골조측량

∙측량의 가장 기본이 되는 측량단계로서 골조측량의 성과 정도에 따라 전체

측량성과에 매우 큰 영향을 미친다. 따라서 이 골조측량은 최신장비(G.P.S)를

이용하여 실시하였다.

∙골조측량에는 삼각측량, 도근측량, 수준측량 등이 있으며 그 시행내용은

다음과 같다.

가 . 도근측량

도근측량은 GPS를 이용하여 실시하고, 현황측량 및 중심선 측량시 활용하였으며,

도근측량의 성과는 다음과 같다.

측 점 X Y H 비 고

CP1 552550.3270 168821.0850 6.073

CP2 552549.2100 168747.7320 6.236

CP3 552527.7150 168589.1630 4.958

나. 수준측량

수준측량은 가수준점(T.B.M)을 이용하여 계획노선을 따라 필요시 마다 가수준

점을 설치하고 삼각보점 및 도근점의 표고를 측정한다.

제2장 조 사

- 7 -

가수준점 성과는 가수준점 으로부터 왕복 측정한 값의 평규치를 사용하며

측량오차의 범위 이내에 들도록 하였다.

가수준점은 공사시 혹은 공사완공후 도로의 유지관리를 위하여 필요하므로

견고한 구조물에 설치하여 표시토록 하였다. 수준점 성과는 기존의 성과표

를 사용하였다.

▣ 수 준 점 성 과 표

축 점 표 고(H) 비고

김포11-01-03-02 13.950 국토정보지리원 성과

김포11-01-03-03 11.516 국토정보지리원 성과

T.B.M 6.2753호교량 모서리 도로

경계석에 표시

제2장 조 사

8- 8 -

2.3.3 지형현황 측량

지형현황측량은 기 실시한 도근점의 평면좌표 및 표고를 기준으로 하는

기존도로의 시설현황 및 주변지역의 지형현황을 상세히 측량하여 도로설계

에 이용토록 하는 측량이다. 주변지역의 지형현황은 기존도로, 울타리, 전주

등 지장물 및 지하매설물을 상세히 조사하여 도면에 표시하였고, 지형측량

의 축척은 1:600축척으로 측량하였으며, 측량폭은 도로중심선에서 좌우30m

정도의 폭으로 측량하였다. 높낮이를 표시하는 등고선의 주곡선은 5m 간

격으로 하였으며 계곡선의 높이 1m 간격으로 표시하였다.

2.3.4 중심 및 종․횡단 측량

노선측량은 설계된 도로의 중심선을 따라 20m마다 측점을 설치하는 중심선 측

량, 매측점마다 표고를 측정하는 종단측량 및 중심선의 직각방향으로 지형을

측량하는 횡단측량으로 구분된다.

가. 중심선 측량

중심선 측량은 기설치된 도근점을 이용하여 설계된 평면선형을 현지에 설치하

는 작업으로서 측점간격을 20m로 하고 지형의 변화하는 지점, 구조물 설치

지점, 곡선의 시․종점등은 추가로 확인 하였다.

나. 종단측량

종단측량은 기설치된 가수준점(T.B.M)의 성과를 이용하여 측점마다 표고를 측

정하나. 종단측량의 허용오차는 5 S (S는 편도거리의 km)이며 이 범위내에

들도록 하였다.(GPS이용)

다. 횡단측량

횡단측량은 매 측점마다 도로의 중심선에 직각방향으로 실시하였으며, 측정범

위는 중심선의 좌우에 대하여 약 30m 정도를 측정하였다.

특히 지형상 추가단면이 예상되는 곳에 대해서는 충분한 폭이 확보되도록 측

량을 실시하였다. 횡단면도 작성의 축척은 1:100으로 하였다.

제2장 조 사

- 9 -

2.5 지장물 조사

2.5.1. 지 장 물

지장물 조사는 현지측량 및 지형도를 이용하여 , 전주, 신호기, 신호등, 수목, 지하

매설물(가스, 전기, 상수관로)을 조사하였으며 중요한 지장물건은 사진촬영 등을 이용

하여 자료확보를 하였다.

본 계획노선과 관련기관은 다음과 같다.

순 번 명 칭 수 량 비 고

1 전주이설 2

2 수목이식 35

3 신호등 이설 4

4 신호제어기 이설 3

5 경찰청 맨홀이설 4

6 2방향 표지판 이설 1

7 골프장 표지판 이설 1

8 가로등 이설 4

제2장 조 사

10- 10 -

3. 기 본 설 계

3.1 일반사항

3.2 기본방향

3.3 교통시설현황

3.4 설계기준 설정

3.5 노선선정

3.6 배수계획

3.7 구조물 계획

3.8 포장계획

제3장 기본설계

- 25 -

제 3 장 기 본 설 계3.1 일반사항

◦ 본 도로는 수도권 매립지내 드림파크 골프장 이용객의 편의를 위하여 현재 운행

중인차선외 골프장 진입을 위한 전용차선을 추가로 설치, 골프장 진입에 적합하도

록 확,포장하여 이용객들의 편의를 향상시키기 사업임.

3.2 기본방향

기본방향

∙과업지시서 설계기준 내용 준수

∙주행안전성 및 쾌적성을 고려한 선형설계

∙최적선형의 검토 .

∙2014인천AG 드림파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책계획 검토

∙배수계획 검토

∙구조물 계획 검토

∙포장계획 검토

3.3 골프장 주변 교통수요 예측 결과

가. 총 활동인구 예측

◦ 장래 목표연도별 사업지 1일 총 활동인구 예측결과, 최종목표년도인 2016년의 총 활동인

구는 상근인구가 294인/일, 이용인구가 523인/일로 총 817인/일인 것으로 예측되었다.

구분시설규모

(홀)

활동인구 원단위(인/홀)

2012년 2016년

상근인구 이용인구 상근인구 이용인구

골프장 36 8.2 14.5 8.2 14.5

장래 사업지 활동인구 원단위 예측

참조 『2014인천AG 드림파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』

구분시설규모

(홀)

활동인구(인)

2012년 2016년

상근 이용 소계 상근 이용 소계

골프장 36 294 523 817 294 523 817

합 계 - 294 523 817 294 523 817

장래 사업지 활동인구 예측결과

제3장 기본설계

- 26 -

참조 『2014인천AG 드림파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』

총 발생교통량 예측

◦ 본 사업시행으로 인한 발생교통량은 2016년에 1일 총 1,116대/일로 예측되었다.

구 분승용차 택시 버스 계

유입 유출 유입 유출 유입 유출 유입 유출 합계

사업지및

주변가로첨두시

(08:00∼09:00, 대/시)

2012년 71 55 1 0 1 0 73 55 128

2016년 71 55 1 0 1 0 73 55 128

1일총발생교통량

(대/일)

2012년 550 550 3 3 5 5 558 558 1,116

2016년 550 550 3 3 5 5 558 558 1,116

사업시행시 발생교통량 종합

주 : 사업지 및 주변가로 첨두시(08:00～09:00)

주차수요 예측

◦ 주차발생원단위법에 의한 장래주차수요 예측결과 최종목표년도인 2016년 전체

주차수요는 443대, 법정주차대수는 583대로 예측되었다.

◦ 주차수요는 법정주차 대비 76.0%로 예측되었으며, 계획주차는 법정주차 대비

101.2%, 주차수요 대비 133.2% 이다.

구 분계획주차

(Ⓐ, 면)

법정주차

(면)

주차수요(대) 평가지

표

(Ⓑ, 면)

과부족

(Ⓐ-Ⓑ,

면)2012년 2016년

주차면 590 583* 413 443 583 + 7

주차면확보율

(%)- 101.2 142.9 133.2 - 101.2

계획주차 적정성 검토(과부족)

* : 골프장 법정주차는 골프연습장 법정주차 포함

참조 『2014인천AG 드림파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』

제3장 기본설계

- 27 -

3.4 설계기준 설정

3.4.1 개 요

설계기준의 설정은 도로구조설계의 가장 기본이 되는 사항으로 계획도로의 성격

및 기능, 입지여건, 장래이용교통량, 경제성 등을 종합 검토하고 「도로의 구조․

시설기준에 관한 규칙. 2013. 08. 국토교통부」에 의거 선정하였다.

3.4.2 도로의 구분

▣ 과업노선 도로의 구분

· 본 도로는 현재 수도권 매립지내 드림파크 골프장을 이용하는 고객들과 매립지

내 각종 폐기물등의 운반을 위하여 운영하는 도로로서, 단지 내부의 활용도에

의한 도로의 기능적 분류로는 「도로법14조」군도 중 집산도로에 해당하는 도로

도로 등 기능이 매우 낮은 도로이며, 통행거리가 짧고 기능이 가장 낮아 도시

지역 국지 도로의 특징을 가지며, 내용은 아래와 같다.

※ 「도로법15조」※

-. 차량 통행보다는 보행이나 자전거 통행을 배려해야 한다.

-. 대중교통수단에 대한 배려가 충분해야 한다.

-. 가능한 차로 수는 줄이고 보도 폭은 넓게 하여 지역을 통과하는 차량이 이 도로로 진입

하는 것을 억제해야 한다.

-. 「도로법」제15조의 구도 중 집산도로에 해당하지 않는 나머지 도로와 생활도로 등이

대부분 여기에 해당한다.

3.4.3 설계속도

▣ 설계속도 결정 기본요소

-. 설계속도는 도로의 기하구조를 결정하는 가장기본이 되는 요소로 지형 및 지역

조건, 설계교통량 등이며,

-. 적용범위에 따라 차량의 주행을 직접적으로 규정하는 곡선반경, 편경사, 종단

경사 등의 기하구조 요소를 결정하고,

-. 도로의 중요성이나 도로의 성격에 관한 지표값의 의미를 나타내고 있다.

제3장 기본설계

- 28 -

분 류

구 분도시고속도로 주간선도로 보조간선도로 집산도로 국지도로

주 기 능

우리나라 간

선도로망

연결

해당 도시의

간선도로망

구축

주간선도로를

보완함

해당 도시 안

생활권 주

요 도로망

구축

시점과 종점

도로 전체 길이에 대한 백분율(%)

5 ～ 10 10 ～ 15 5 ～ 10 60 ～ 80

도시 전체 교통량에 대한 백분율 (%)

0 ～ 40 40 ～ 60 5 ～ 10 10 ～ 30

배치 간격(km) 3 ～ 6 1.5 ～ 3 0.75 ～ 1.5 0.75 이하 -

교차로 최소간격(km) 1.0 0.5 ～ 1.0 0.25 ～ 0.5 0.1 ～ 0.25 0.03 ～ 0.1

설계속도(km/h) 100 ～ 80 80 ～ 60 60 ～ 50 50 ～ 40 40 ～ 30

노상주차 여부 불허 원칙적 불허 제한적 허용 허용 허용

접근관리 수준 출입제한 강함 보통 약함 적용안함

도로 최소 폭 (m) 35 25 15 8

중앙 분리 유형 분리 분리 분리 또는 비분리 비분리 비분리

보도 설치 여부 설치안함 설치 설치 설치 설치

최소 차로 폭 (m) 3.5 3.5～3.25 3.25～3.0 3.0 3.0～2.75

표 2-5 도시지역 도로의 개략적 특성

3.4.4 기하구조

본 계획도로의 기하구조기준은 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙(건설교통부,

2013. 8) 에서 제시하는 제요소를 근간으로 가능한 현장여건과 부합되도록 적용

하여 국지도로의 기능을 확보하고 차량 주행안전성 및 쾌적성을 고려하여 검토

하였다.

제3장 기본설계

- 29 -

기 하 구 조 기 준

구 분「도로의구조.․시설기준에관한

규칙2013. 08. 국토교통부」비 고

설계속도(km/h) 30

최소 평면곡선반경(m) 30

평면곡선의

최소길이(m)

교각 5°미만 200/θ

교각 5°이상 40

최대종단경사

(%)

평 지 8

산 지 16

종단곡선 최소

변화비율(m/%)

블록곡선 3

오목곡선 4

종단곡선의 최소길이(m) 25

정 지 시 거(m) 30

완화곡선의 최소길이(m) 30

완화곡선파라미터 R/3≤A≤R

편경사 접속설치율 1/95

최대 편경사(%) 6

3.4.5 횡단구성

본 사업노선의 횡단폭원은 차로, 길어깨로 구성되며 도로폭원은 『2014인천AG 드림

파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』을 기초로 『도로의 구조․시

설에 관한 규칙』에 의거 표준횡단을 구성 하였음.

제3장 기본설계

- 30 -

가. 차 로 폭

차로의 폭원 (골프장 진입로 확장차로 기준)

설계속도

(km/h)

차로의 폭(좌측)비 고

중앙분리대 1차로 2차로 확장차로

30 0.5m 3.0m 4.0m 3.25m

나. 길 어 깨

설계속도

(km/h)

길어깨의 최소폭

비 고도로의 구조시설

기준에 관한 규칙

농어촌도로구조시설

(농도기준)본 과업도로 적용

60 이하 0.50m 0.5m 0.5m 이상 -

▣ 표준횡단면도의 결정

본 과업구간의 도로를 기능적으로 분류하면 「도로법15조」의 국지 도로에 해

당함하며, 이에대한 세부 표준횡단의 구성은 『2014인천AG 드림파크경기장(골프

장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』을 반영하여 최종 도로폭을 결정하였음.

▣ 표준횡단면도의 결정

-. 일반구간(확장차로 구간): B=3.25 M,

제3장 기본설계

- 31 -

-. 교량확장 구간: B=5.00 M

제3장 기본설계

- 32 -

3.5 노선선정

노선선정은 과업대상 노선의 틀을 형성하는 단계로서 기 선정된 노선의 사업시행

이 완료되면 수정 또는 변경이 용이하지 않고, 커다란 사회․경제적 손실을 수반

하기 때문에 합리적인 노선선정이 필요하며 보다 심도있는 검토와 노력이 필요

하다.

본 노선은 『2014인천AG 드림파크경기장(골프장) 조성사업 교통영향분석․개선대책』

의 평면곡선을 최대한 적용하여 계획하였으며, 그와 접하여 골프장 진입을 위한

1차로 확장차로와 보도를 설치하여 골프장 진입에 따른 이용객의 불편을 해소

하도록 계획 하였다.

가. 노선선정 시 고려사항

◦ 설계기준에 만족하는 평면계획

◦ 주변지형을 고려하여 현장지반과 동일한 종단선형 계획

◦ 시공성, 유지관리성등을 고려한 노선 계획 수립

◦ 기존 배수체계 고려한 계획 수립

◦ 대절토, 고성토 등을 최대한 억제하여 자연훼손의 최소화 검토

◦ 주변여건을 고려한 부대시설 검토

나. 노선별 특징

구 분 검토안(1) 검토안(2) 비고

개 요 차선확장안(보도 미확장) 차선확장안(보도확장)

특 징

-.기존도로 최대 활용 및

주변지형 최소 편입으로

시공성 및 환경측면양호.

-.보도 미설치로 이용자 불편

예상.

-.공사비 최소.

-.지장물 이설 최소

-.기존도로 최대 활용 및

주변지형 일부 편입으로

시공성및환경측면다소불리.

-.보도 설치로 이용자 편의.

-.공사비 보통.

-.지장물 이설 보통

추정사업비 1,000,000,000 8000,000,000

제3장 기본설계

- 34 -

라. 비교노선도 (1)

제3장 기본설계

- 35 -

라. 비교노선도 (2)

제3장 기본설계

- 36 -

3.6 배 수 계 획

도로의 배수시설은 도로구조의 보존을 확보하는데 중요한 시설이며, 특히 도로에서

의 노면 배수는 도로의 기능을 좌우 한다고 할 수 있다. 즉, 노면 배수시설이

불량하면 우수가 노면에 정체하여, 교통에 장애를 주며, 노면 아래의 함수량을

증가시켜 지반의 지지력을 약화시킨다.

그러므로 신속한 노면배수와 침투수의 차단, 침투된 물의 지하수, 도로 인접지로

부터의 배수처리를 적절하게 하는 것이 요구되며, 배수시설을 설계함에 있어서는

현지의 상황, 특히 지형, 기상, 지질 등의 조건을 충분히 고려하여야 하며, 개통후

의 청소, 보수, 점검 등 유지관리 측면도 고려하여야 한다.

가. 배수계획

◦ 본 과업구간내 배수처리 형식은 LO형 측구 형식과 U형 측구 형식을 비교하

여 검토하였으며, 이중 현장여건 및 유지관리부분을 주요사안으로 검토하였다.

형식 U형측구 LO형 측구

특징

-. 노출된 U형측구에 그레이팅을 덮어

사용하는 방식으로 미관성 불량.

-. 현장타설 콘크리트로 일정기간의

양생 및 거푸집 제거기간 필요.

-. 경제성 다소 불리.

-. 토사 및 각종 유실물처리가 편리

유지관리 불리.

-. 측구하단부로 관로에 의한 배수처리

방식으로 미관성 양호.

-. 신속한 공사에 의한 공기단축.

-. 경제성 다소 불리.

-. 토사 및 각종 유실물에 의한 관로

막힘시 유지관리 불리.

단면

적용 ◯

제3장 기본설계

3.7 구 조 물 계 획

3.7.1. 구조물 설계기준

본 설계기준은 『골프장 진,출입로 및 3호교량 개선공사 실시설계용역』의 구조물

을 설계함에 있어 설계진행에 일관성을 유지하고 설계 성과품의 품질향상을 기하여

구조물의 내하수준 유지와 합리적이며 경제적인 설계를 도모하고자 적정기준을

설정하였으며, 설계구간에 설치되는 교량 및 기타 주요구조물의 지형․지질적 특성

과 조형미, 시공성 및 경제성 등 제반요건에 대하여 세밀한 검토과정을 통하여

각 구조물의 가설지점에 적합한 구조물의 형식을 선정하고 제반 시방서의 규정을

적용하여 안전한 설계를 수행하였다.

가. 적용 설계기준

본 설계기준은 『골프장 진,출입로 및 3호교량 개선공사 실시설계용역』과업의

무근 및 철근콘크리트 구조물, 교량, 가설구조물과 기타 부속구조물 설계에 적용

한다. 본 설계에 적용한 관련 시방서 및 설계기준들은 다음과 같다.

또한 국내 시방서에서 규정되지 않은 사항은 그에 준하는 외국의 규정을 적용하며

적용문헌을 명시한다. 여기서 검토되지 않는 사항들에 대해서는 기타 관련자료를

검토하여 적용토록 한다.

∙도로교설계기준 한국도로교통협회(2010)

∙도로교표준시방서 국토해양부(2013)

∙콘크리트구조기준 한국콘크리트학회(2012)

도로설계편람 국토해양부(2012)

국도건설공사설계요령 국토해양부(2013)

∙강도로교 상세부 설계지침 국토해양부(2006)

강구조공사 표준시방서 한국강구조학회(2012)

∙한국산업규격(KS) 통상산업부

∙구조물기초설계기준 한국지반공학회(2009)

∙도로공사설계실무편람 한국도로공사(2008)

∙기타 국토해양부 제정 각종공사시방서 및 관련법규 국토해양부

∙기타 참고자료 및 지침서

제3장 기본설계

나. 적용 설계방법

(1) 구조물의 설계는 일반적으로 구조해석과 단면계산의 순서로 이루어진다. 즉,

하중작용이 구조물에 일으키는 응력과 변형을 구조해석에 의해서 알아내고,

이렇게 해서 알아낸 응력과 변형에 대하여 부재단면의 안전을 검토하여,

주어진 하중작용에 대해 안정하고 경제적인 단면을 결정하는 것이 설계의 일반

절차이다.

(2) 철근콘크리트 구조물의 설계방법은 강도설계법을 적용함을 원칙으로 하고 강구

조물, 프리스트레스트 콘크리트, 가설 구조물, 기타 허용응력설계법이 보다 타당한

경우는 허용응력설계법에 따른다.

(3) 강도설계법에 따르는 철근콘크리트 구조물은 처짐, 균열 등을 고려한 사용성도

확보하여야 하며, 반대로 허용응력설계법에 따르는 프리스트레스트 콘크리트 등은

극한 상태에서 강도의 안전도를 검토하여야 한다.

￭ W.S.D(허용응력 설계법) : 구조물을 탄성체로 보고 재료에 적합한 안전율을

고려한 허용응력을 사용하여 설계하는 방법이다.

￭ U.S.D(강도설계법) : 하중이 작용하여 부재가 파괴될 때에 콘크리트의 압축응력

분포를 가정하고, 각 하중조건에 적합한 하중계수(Load Factor)를 적용하여 설계

하는 방법이다.

적용설계법 본 설계구간 주요 대상구조물 비 고

강도설계법

(U.S.D)RC 구조물

1) 교량 상부공

∙합성형교 콘크리트 바닥판

∙라멘교(문형, π형)

2) 교량하부공 : 교대, 교각 및 날개벽

3) 토공 구조물 : 옹벽, 암거, 접속슬래브

및 기타

∙균열, 처짐 등 사

용성 검토

허용응력

설 계 법

(W.S.D)

PSC구조물1) 프리스트레스트 콘크리트 거더

(PSC BEAM)

∙강도 설계법으로

안정성 검토

강구조물1) 강합성 상자형 거더교

2) 가교 및 기타 강재 가시설물

∙반드시 허용피로

응력검토

제3장 기본설계

다. 교량의 등급

(1) 설계등급 : 1등급교(DB-24, DL-24)

(2) 내진등급 : 1등급교(설계 가속도계수 A=0.154)

라. 다리밑 공간 (통과높이)

∙도로교설계기준(국토해양부)

∙도로설계요령(한국도로공사, 제3권 교량편)

∙하천설계기준(한국수자원학회)

1) 도 로

∙국도, 지방도 : 4.7m 이상 (가급적 5.0m 이상)

∙기 타 도 로 : 4.5m 이상

2) 하 천

< 계획 홍수량과 다리밑 공간(여유고) 및 경간장과의 관계 >

계획 홍수량 (m³/ sec) 다리밑 공간 (m) 경 간 장 (m)

200 이하 0.6 이상 -

200～500 (500 미만) 0.8 ～ 1.0 (0.8 이상) 20 (15) 이상

500～1,500 (500～2,000) 1.0 ～ 1.2 (1.0 이상) 30 (20) 이상

1,500～3,500 (2,000～5,000) 1.2 ～ 1.5 (1.2 이상) 40 (20+0.005Q≤70) 이상

3,500～10,000

(5,000～10,000 미만)1.5 ～ 2.0 (1.5 이상) 50 (20+0.005Q≤70) 이상

(10,000 이상) (2.0 이상) (20+0.005Q≤70)

주) ( )의 숫자는 하천설계기준의 값임.

< 제방도로와 계획홍수량 관계 >

계획홍수량 (m³/ sec)제 방 도 로

폭 원 (m) 공간높이 (m)

500 미만 3.0 3.0～4.5

500～2,000 4.0 3.5～4.5

2,000 이상 6.0 4.5

제3장 기본설계

마. 하 중

1) 고정하중(도로교설계기준 , 도로공사설계적용기준 )

고정하중 산출시 단위중량은 다음값을 기준으로 하되 실중량이 명백한것은 그 값

을 사용한다.

< 재료의 단위중량 〉

(단위 : kgf/m³)

재 료 단 위 중 량 재 료 단 위 중 량

강재ㆍ주강ㆍ단철 7,850 목 재 800

주 철 7,250 역청재 (방수용) 1,100

알 미 늄 2,800 아스팔트 포장 2,300

철근 콘크리트 2,500 흙 (지하수위이상) 1,800

프리스트레스트 콘크리트 2,500 흙 (지하수위이하) 1,000

콘 크 리 트 2,350 흙 (뒷채움 φ=35°) 2,000

시멘트 모르터 2,150 흙 (뒷채움 φ=30°) 1,900

2) 활하중

가) 지상구조물

자동차 하중, 즉 표준트럭 하중(DB 하중) 또는 차선하중(DL 하중)을 고려하되,

불리한 응력을 주는 하중으로 설계한다. (도로교설계기준, 2000. )

나) 지하 구조물의 노면 활하중

지하 구조물의 노면 활하중은 정확한 값이 인정되는 경우 이외에는 다음표의

값을 사용한다.(도로공사설계적용기준, P143)

< 지하구조물의 노면 활하중 >

제3장 기본설계

(단위 : kN/m²)

토 피 (m) DB - 24 DB - 18

1.0 51.0 38.0

1.5 39.0 29.0

2.0 21.0 16.0

2.5 17.0 13.0

3.0 ～ 7.0 15.0 11.0

8.0 12.0 9.0

9.0 11.0 8.0

10.0 이상 09.0 7.0

주) ① 중간토피는 상위값을 취한다.

② 교대 및 옹벽에 작용하는 노면 활하중은 교량등급에 관계없이 10 KNm²

으로 한다.

③ 설계적용의 구조계산은 도로교설계기준(건설교통부, P32) 및 콘크리트구

조설계기준의 하중계수 및 조합 중 부재에 가장 불리한 단면력을 유발

하는 시방서 규정에 준한다.

다) 충 격

활하중은 충격을 일으키는 것으로 본다.

그러나, 보도 등에 재하하는 등분포 하중, 현수교의 주케이블 및 보강형에 작용

하는 활하중에 대하여서는 충격을 고려하지 아니한다.

∘충격계수 : i =15

40+L≤ 0.3

3) 토 압

가) 적용방법

∙토압은 벽면에 작용하는 분포하중으로 하여 Coulomb의 토압공식을 적용함을

원칙으로 한다.

∙교대, 역T형 옹벽 또는 부벽식 옹벽과 같이 토압이 뒷굽에서부터 위로 연직

하게 세운 가상면에 작용하는 안정계산과 같은 경우 Rankine 토압을 사용한다.

나) 토압강도

제3장 기본설계

∙주동토압(가동벽) : 옹벽, 교대

- 사 질 토 : Pa = Kaㆍ(q＋γㆍh)

- 점 성 토 : Pa = Kaㆍ(q＋γㆍh) － 2ㆍCㆍ K a

∙정지토압(고정벽) : 라멘, 암거, 날개벽 등에 적용

- Ps = Ksㆍ(q＋γㆍh)

다) 토압계수

∙Coulomb 토압계수 : 단면설계시 작용(주동토압이 벽면마찰각과 평행하게 작

용)

- Ka =cos 2(φ-θ)

cos 2θcos(θ+δ)[1+ sin(φ+δ)sin(φ-α)cos(θ+δ)cos(θ-α) ]

2

- Kp =cos 2(φ+θ)

cos 2θcos(θ+δ)[1- sin(φ－δ)sin(φ＋α)cos(θ+δ)cos(θ-α) ]

2

또, φ±α ＜ 0 의 경우에는 sin(φ±α) = 0 으로 한다.

∙Rankine 토압계수 : 안정검토시 적용

(주동토압이 뒷채움 경사각과 평행하게 작용)

- Ka = cosα ㆍcosα- ( cos 2α- cos 2φ)

cosα+ ( cos 2α- cos 2φ)

- Kp = cosα ㆍcosα+ ( cos 2α- cos 2φ)

cosα- ( cos 2α- cos 2φ)

∙정지토압계수(Ks)

- Ks=1－sinφ

∙옹벽의 토압산정시 배면토에 사면이 형성될 경우는 Coulomb의 이론에 따라

도해법으로 토압을 구하는 방법인 Culmann의 도해법(시행 쐐기법)을 적용

하여 검토한다.

라) 지진시 토압

∙Mononobe-Okabe 토압공식을 적용하며 상세한 내용은「내진설계기준」에

준한다.

제3장 기본설계

바. 재 료

1) 콘크리트

종 류

설계기준

강 도

(Mpa)

골재최대

치 수

(mm)

적 용 구 조 물 비 고

고강도

(PSC)40 19

PSC Beam, Preflex 아래 플랜지, 교량

신축 이음장치 후타 콘크리트, P.S.C

Slab교

1 종 27 25

- 라멘교(Slab, 측벽, 기초, 날개벽)

- Preflex (복부, 가로보)

- 중공 Slab, RC Salb교

- 콘크리트포장 접속 및 완충슬래브

- 현장제작 철근콘크리트관

- Girder교 상부 Slab(Steel Box, ST

Plate, Preflex, PSC Beam)

2 종

(수중)

27

(호칭강도

35)

25

- 수중콘크리트(현장타설 말뚝) *Slump→Slump Flow

*설계시는기존배합표를

적용하고 현장타설 말뚝

첫차(6m³)는수중불분리

성혼화재배합표적용

2 종 24

19- 중분대 구체(토공 및 교량), 난간방

호벽

25

- 교량하부구조(교대 및 날개벽, 교각,

우물통 기초)

- 암거(구체, 날개벽)

- 암거유출입부 접속저판

제3장 기본설계

종 류

설계기준

강 도

(Mpa)

골재최대

치 수

(mm)

적 용 구 조 물 비 고

2 종 24 25

- 역T형옹벽, 역L형 옹벽

- 접속슬래브(교량 및 암거)

- 방음벽 기초

- 절대 방호벽

- 버스정차대 계단, 터널라이닝 콘크리

트

3 종 21

19- L형 측구 (형식1), 콘크리트 다이크 *석분15%의 별도

배합표 적용

25

- 절성토부 도수로, 도수로 집수거,

방수거, 다이크 집수거

- V형측구, L형측구 (형식 2,3,4)

- 우수받이

- U형 개거

- 콘크리트포장(부체도로)

- 낙석방지책 기초, 가드휀스기초,

세륜시설

- 복주식, 편지식, 문형식 표지판 기

초

*Slump 8cm 배합

표 적용

- U형측구 (형식1,2,3,4)

- 중분대 및 길어깨 집수정

*Slump 15cm 배합

표 적용

40

- 배수관 접속저판 콘크리트

- 배수관 기초, Surrounding 콘크리

트

및 날개벽

- U형 측구 (형식 5, 6)

- 집수정

- 차수벽 받침 콘크리트

5 종

18

25

- 중력식 옹벽, 세굴방지 콘크리트,

가드

레일 기초시선 유도시설

- 단주식 표지판 기초, 가설사무소,

암파쇄 방호시설 기초

40 - Mass 콘크리트

16 25 - 버림콘크리트

제3장 기본설계

주) ∙골재치수는 사용장비, 현장여건에 따라 변경될 수 있다.

∙시멘트 콘크리트 적용배합비는 도연품 19404-3331호(‘98. 9. 22)를 참조하고, 설계

시 배합비에 대한 세부사항은 감독원과 협의하여 적용

∙탄 성 계 수

(1) 콘크리트의 압축강도가 30 Mpa 이하인 경우

(가) 단위중량 Wc 값이 1.45～2.5 tonf/m3 인 콘크리트

: Ec ＝ 0.043 × Wc1.5 × f ck (Mpa)

(나) 보통골재를 사용한 콘크리트(Wc=2.3 tonf/m3) 인 경우

: Ec ＝ 4,700 × f ck (Mpa)

(2) 콘크리트의 압축강도가 30 Mpa 초과하는 경우

(가) 단위중량 Wc 값이 1.45～2.5 tonf/m3 인 콘크리트

: Ec ＝ 0.03 × Wc1.5 × f ck ＋ 7,700 (Mpa)

(나) 보통골재를 사용한 콘크리트(Wc=2.3 tonf/m2) 인 경우

: Ec ＝ 3,300 × f ck ＋ 7,700 (Mpa)

∙온도팽창 계수 : α = 1.0 × 10-5

∙크리프계수 : φ = 3.0

(보통 시멘트용, 지속하중을 재하할 때의 con'c 재령 28일)

∙건조수축률 : 20 × 10-5 (재령 28일)

2) 철 근 : KS D 3504에 적합한 재료를 기준으로 함.

∙철근의 탄성계수 : Es = 200,000 Mpa

종 류 허 용 응 력 (Mpa) 적 용 구 조 물

SD 40

fy = 400, fsa = 1001종 콘크리트(fck=27Mpa 이상 구조물)

일반적인 부재, 라멘의 구체 (상부 및 하부)

fy = 400, fsa = 100

1종 콘크리트

바닥판 및 경간 10m이하의 슬래브교

수중 혹은 지하수위 이하에 설치 구조물

SD 30 fy = 300, fsa = 100 2종 콘크리트(fck=27Mpa 미만 구조물)

제3장 기본설계

3) PS 강재 : KS D 7002에 적합한 재료를 기준으로 한다.

∙SWPC 7B (2종) : 항복강도 fpy = 1600 Mpa

인장강도 fpu = 1900 Mpa

∙PS 강재의 물리상수 (도로교설계기준, P226)

∙탄 성 계 수 : Es = 200,000 Mpa

∙릴랙세이션율

PS 강재 종류 겉보기 릴랙세이션율 (%) 비 고

PS 강선, PS 강연선 5 고온의 영향을 받을 경우

PS 강봉 3 2%를 가산

∙마찰계수

긴장재의 형태 덕트의 형태파상마찰계수

(k/m)

곡률마찰계수

( μ /rad)

PS 강선 또는

도금되지 않은

PS 강연선

∙금속쉬스

∙아연도금 금속쉬스

∙아스팔트 또는 그리스로

코팅되고 피복된 것

∙아연도금된 강성덕트

0.0066

0.0050

0.0066

0.0007

0.30

0.25

0.30

0.25

고강도 강봉∙금속쉬스

∙아연도금된 금속쉬스

0.0010

0.0007

0.20

0.15

4) 구조용 강재

∙탄성계수 : Es = 210,000 Mpa

∙온도팽창계수 : α = 1.2 × 10-5

∙구조용 강재의 적용 구분

제3장 기본설계

강교 강종 선정 기준

(4) 부재별 기능 및 적용기준 설정

(1) 개 요

강 거더(BOX, Plate)교의 사용강재는 통상 KS D

3515(용접 구조용 압연강재)규격에 적합하고 도로교설계

기준(p.54)에 적합한 강종을 선정하여 사용토록 하고 있

으나, 주부재와 부부재를 구분하여 설계 적용시 혼란을

초래하고 있어, 이에 합리적이고 통일된 강종 선정 기준

을 마련하였다.

(2) 도로교설계기준상의 규정

∙강교의 사용강재 선정은 구조물의 사용조건(기상조건,

응력상태), 중요도(주요부재, 2차부재)에 따라 인성이

좋고 용접에 알맞는 강종을 선정하여야 하나, 주요 부

재와 2차부재에 대한 명확한 정의가 없고 다음과 같이

포괄적으로 규정하고 있다.(도로교설계기준, p.74)

구 분 기 능 응력수준(상대적)

중요도구 분 사용강종

상․하플랜지

외부하중을 직접 부담하며 휨모멘트에 저항하는 주거더 부재

High 주요부재 SM490B

복부(Web)

외부하중을 직접 부담하며 전단력에 저항하는 주거더 부재

High 주요부재 SM490B

주거더연결판(Splice Plate)

주거더를 연결하는 연결판으로 휨모멘트 및전단력에 저항

High 주요부재 SM490B

종리브주형의 일부로 작용하며 휨모멘트에 대하여 저항

High 주요부재 SM490B

횡리브플랜지 국부 좌굴방지용 보강재

Low 2차부재 SM400B

수직보강재복부의 면외 변형방지 및 복부 좌굴방지용 보강재

Low 2차부재 SM400B

지점부수직보강재

연직하중이 집중되는 부분으로 받침에원활한 하중전달

High 주요부재 SM490B

구 분 대 상 비 고

주요부재

(주부재)주구조, 바닥틀 주요기능을 가진 부재

수평보강재

복부의 수평방향 좌굴방지용 보강재로부착되는 위치의 복부응력과 같은 응력이 작용

High 주요부재 SM490B

2차부재

(부부재)

브레이싱 주요부재이외의 2차적인

기능을 가진 부재

∙수직보강재의 강종 : 수직보강재의 강종은 복부판의 강

종과는 관계없이 SS400급의 강재를 사용하여도 좋다.

(도로교설계기준, p.135)

∙수평보강재의 강종 : 수평보강재는 그 부착위치의 복부

판에 생기는 최대응력과 같은 응력이 발생한다고 보고

강재의 종류를 결정하여야 한다.

(도로교설계기준, p.136)

(3) 강종 선정 원칙

① 기상조건 : 강교 가설지점의 초저온도 조건이 강재

선정의 주요 인자가 되며, 이것은 저온

하에서의 강재 두께에 따른 취성파괴 가

능성을 미연에 방지하기 위함이다.

② 응력조건 : 이러한 설계조건하에서 각 부재의 응력수

준 정도가 강종선정의 중요한 조건이 된

다.

③ 중 요 도 : 주요부재로서의 기능을 수행하는 부재인

지 아니면 2차적인 역할을 담당하는 부

재인지에 따라 강종 선정을 달리한다.

격벽(Diaphragm)

박스거더의 횡단면 변형 방지 및 비틀림 모멘트에 대한 보강

Low 2차부재 SM400B

지점부 격벽

횡단면 변형방지와 비틀림 저항능력 보강은물론 수직하중을 부담하여 지점에 전달

High 주요부재 SM490B

횡빔(Cross-beam)

주형의 하중 분배및 전달 Low 2차부재 SM400B

교좌장치가

설치되는 횡빔

다리밑공간 제약등특수한 경우에 교좌장치를 횡빔에 설치,큰 연직하중을 횡빔을 통해 하부로전달

High 주요부재 SM490B

스트링거(Stringer)

종방향 Girder의 역할보다는 슬래브 하중을 횡빔으로 전달하는 역할이 주기능

Low 2차부재 SM400B

Sole plate

지점부 수직하중을 확실하게 받침에 전달(해석상으로는 지점부수직보강재가 응력부담)Pre-flex beam의 경우 주부재로 적용

High 주요부재 SM490B

Plate Girder교Bracing재

주요부재의 2차적기능을 가진부재

Low 2차부재 SM400B

제3장 기본설계

사. 구조물 설계법 기준

1) 허용응력설계법

∙하중조합 및 증가계수(도로교설계기준 ,P26)

< 강교에서의 하중조합 및 증가계수 〉

하 중 조 합 증가계수

1 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 온도변화의 영향 1.15

2 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 풍하중 1.25

3 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 온도변화의 영향 + 풍하중 1.35

4 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 풍하중 + 제동하중 1.25

5 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 충돌하중 1.70

6 풍하중만 고려할 때 1.20

7 재동하중만 고려할 때 1.20

8 활하중 및 충격 이외의 주하중 + 지진의 영향 1.50

9 가설시 하중 1.25

주) 가설시 하중의 경우, 특히 가설기간이 길거나 신공법으로 가설되는 교량에 대

해서는 허용응력을 증가시키지 않는다.

< 콘크리트교에서의 하중조합 및 증가계수 〉

하 중 조 합 증가계수

1 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 온도변화의 영향 1.15

2 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 풍하중 1.25

3 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 온도변화의 영향 + 풍하중 1.35

4 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 풍하중 + 제동하중 1.25

5 주하중 + 주하중에 해당하는 특수하중 + 충돌하중 1.50

6 풍하중만 고려할 때 1.20

7 활하중 및 충격 이외의 주하중 + 지진의 영향 1.33

8 가설시 하중 1.25

제3장 기본설계

∙콘크리트의 허용응력 (도로교설계기준, P28)

응력의 종류 구 분 적 용 공 식

허용 휨응력

허용휨압축응력

허용압축응력(무근의 확대기초와 벽체)

허용휨인장응력(무근의 확대기초와 벽체)

허용휨강도(파괴계수) : 보통콘크리트

fca = 0.40 fck

fca = 0.25 fck

fta = 0.42 f ck

fru = 2.0 f ck

허 용

전단응력

사인장철근을 두지 않는 보

사인장철근을 두는 보

1방향 배근의 슬래브 및 확대기초

2방향 배근의 슬래브 및 확대기초

υca = 0.25 f ck

υca = 1.15 f ck

υca = 0.25 f ck

υ ca =0.25(1+2β c

) f ck≦0.5 f ck

허 용

부착응력

일반적인 이형 인장철근

상부 이형 인장철근

이형 압축철근

τca = 0.80 f ck

τca = 0.56 f ck

τca = 1.72 f ck

허 용

지압응력

전면적에 재하

전면적의 1/3이하로 부분재하

fba = 0.25 fck √(Ac/Ab) ≤ 0.5 fck

fba ≤ 0.37 fck

∙철근의 허용응력 (도로교설계기준, P30)

응 력 부 재 의 종 류 SD30 SD35 SD40

인장응력

(Mpa)

하중의 조합에 충돌하중

혹은 지진의 영향을 포

함하지 않은 경우

일반적인 부재 150 175 180

바닥판 및 지간 10m

이하의 슬래브150 160 160

수중 혹은 지하수위 이하에

설치하는 부재150 160 160

하중의 조합에 충돌하중 혹은 지진의 영향을 포함하

는 경우의 허용응력의 기본 값150 175 180

압 축 응 력 150 175 180

∙구조용 강재의 허용응력 (도로교설계기준, P56, P60, P62 : 판두께 40mm 이하)

강 종 SS400, SM400 SM490 SM490Y, SM520

허용인장응력(Mpa) 1400 190 210

허용전단응력(Mpa) 80 110 120

허용휨압축응력((Mpa) 140 190 210

제3장 기본설계

2) 강도설계법 (도로교설계기준, P32)

가) 설계하중 조합

① 주요 하중 조합의 하중계수

U=1.3D＋2.15(L＋i)＋1.3CF＋1.7H＋1.3Q ①

U=1.3D＋1.7H＋1.3Q＋1.3W ②

U=1.3D＋1.3(L＋i)＋1.3CF＋1.7H＋1.3Q＋1.3(0.5W＋WL＋BK) ③

U=1.3D＋1.3(L＋i)＋1.3CF＋1.7H＋1.3Q+1.3G ④

U=1.25D＋1.65H＋1.25Q＋1.25W＋1.25G ⑤

U=1.25D＋1.25(L＋i)＋1.25CF＋1.65H＋1.25Q＋1.25(0.5W＋WL＋BK)＋1.25G ⑥

U=1.0D＋1.0H＋1.0Q＋1.0E ⑦

U=1.3D＋1.3(L＋i)＋1.3CF＋1.7H＋1.3Q＋1.3CO ⑧

U=1.2D＋1.55H＋1.2Q＋1.2W＋1.2CO ⑨

여기서, D = 고정하중 또는 이에 따른 단면력

L = 활하중 또는 이에 따른 단면력

i = 충격 또는 이에 따른 단면력

H = 토압 또는 이에 따른 단면력

W = 풍하중 또는 이에 따른 단면력

WL = 차량활하중에 작용하는 풍하중 또는 이에 따른 단면력

BK = 제동하중 또는 이에 따른 단면력

E = 지진의 영향 또는 이에 따른 단면력

CF = 원심하중 또는 이에 따른 단면력

CO = 충돌하중 또는 이에 따른 단면력

G = 부등침하, 크리프, 건조수축, 제작 또는 시공시 치수의 착오,습

도변화 또는 온도변화등으로 인한 팽창 또는 수축변형으로 유발된 변형력 또는 이

에 따른 단면력

Q = 부력 또는 양압력, 수압, 파압 등의 하중 또는 이에 따른 단면력

나) 특수 하중조합의 하중계수

① 도로교설계기준 2.1.5절에 따른 2,3등교의 설계에서 초과하중에 대하여 검토

하는 경우

제3장 기본설계

U=1.3D＋2.85(L＋i)

② 특별과하중(탱크, 특수 중차량 등)에 대하여 검토하는 경우

U=1.3D＋1.3(L＋i)＋1.3CF+1.7H＋1.3Q

다) 식①에서 충격을 고려한 차량활하중과 보도 등의 군중하중의 하중조합에

의해서 외측들보를 설계할 때는 활하중 계수를 2.15대신 1.65로 하여 설계한다.

다만 이때의 설계강도는 활하중계수를 2.15로 한 차량활하중만에 의한 값보다 작아

서는 안된다. 이 경우에 있어서 바닥판 슬래브를 설계할 때는 활하중계수를 2.15대

신 1.3으로 한다.

라) 가)항과 나)항의 모든 하중조합에서 각 경우에 대한 고정하중계수와 토압하중

계수는 각각 다음표에 제시한 값을 사용하여야 한다.

< 주요하중조합에서 고정하중계수와 토압하중계수를 바꾸어 설계하는경우〉

구 분 고 정 하 중 계 수 토 압 하 중 계 수

식

기둥설계시 최소 축하중 및 최

대 모멘트 또는 최대편심에 대

하여 설계할 경우

라멘구조에서 횡토압에

의해 정모멘트를 검토하

는 경우

연직토압의 경우

①～④

⑦, ⑧

ꊉꊒ, ꊉꊓ

1.00 0.65 1.50

⑤, ⑥ 0.95 0.65 1.45

⑨ 0.90 0.80 1.40

마) 기초를 설계할 경우 토압이나 말뚝하중 등에는 하중계수에 의한 하중증가를

시키지 않는다.

또한, 전도, 활동 등에 대한 안전율을 사용하여 구조물 기초의 안정성을 검토

하는 경우에도 하중계수를 사용하지 않는다.

바) 설계강도 (도로교설계기준, P34)

설계강도는 단면의 공칭강도에다 강도감소계수 φ를 곱한다.

< 강도감소계수(φ) 〉

제3장 기본설계

부 재 강도 감소 계수(φ)

휨, 휨+축방향인장

보 통 철 근 콘 크 리 트 0.85

현장치기된 포스트텐션

콘크리트 부재0.85

축 방 향 인 장 0.85

축방향 압축,

휨 + 축방향 압축

나선철근으로 보강된 철근콘크리트 0.75

그 외의 철근콘크리트 0.70

전 단 ㆍ 비 틀 림 0.80

콘크리트 지압 0.70

무근 콘크리트 0.65

아. 사용성 설계

1) 개 요

강도설계법에 의한 하중계수와 강도에 대하여 설계된 휨 부재는 피로에 대한 규정

및 균열제어에 대한 규정을 충족시킬 수 있도록 제한 되어야 한다. 또 처짐조절에

대한 규정도 충족되어야 한다.

최근 콘크리트와 철근이 고강도화되며 설계방법이 정밀하여져 부재단면이 작 아지

는 경향이 있어 구조물에 외력이 작용할 때 구조물의 안전에는 지장이 없으나 구조

물을 사용하는데 지장이 있는 경우가 있다. 즉 부재의 과도한 처짐, 균열, 진동등

구조물기능에 지장을 주고 미관을 해치며 사용자에게 불안감을 주게되는 것을 사용

성이 나쁘다고 말한다. 따라서 구조물은 외력에 대하여 안전하고 사용하중에 대한

사용성이 확보되어야 한다.

2) 설 계

(가) 처짐제어 및 계산

(1) 처짐에 관한 일반사항

교량구조물의 휨 부재는 사용하중과 충격으로 구조물의 강도와 사용에 해로운 영향

을 주는 처짐 또는 그의 변형이 일어나지 않도록 충분한 강성을 갖도록 설계되어야

한다.

(2) 강교의 처짐(도로교설계기준, P53)

충격하중을 포함한 활하중에 의한 강교의 주거더 및 가로보의 최대처짐은 다음값

제3장 기본설계

이하라야 하며 부재의 총단면적으로 계산한다.

< 허용 처짐값 〉

교 량 형 식 최 대 처 짐

플

레

이

트

거

더

형

식

종 류 지간단순지지보

및 연속보

게르버보의

캔틸레버부

철근콘크리트

슬래브가 있는

플레이트거더

L ≤ 10m L/2,000 L/1,200

10〈 L ≤ 40mL

20,000/LL

12,000/L

L > 40m

L/500 L/300

기타의 슬래브가 있는 플레이트거더

기 타 형 식 L/600 L/400

(3) 콘크리트교의 처짐(도로교설계기준, P289, 콘크리트구조설계기준, P77)

① 상부구조물의 두께제한

∙처짐계산에 의하여 더 작은 두께를 사용하여도 유해하지 않다는 검토를 한 경우

를 제외하고, 1방향구조물의 경우 다음 표의 최소두께를 적용 하여야 한다.

< 처짐을 계산하지 않는 경우의 보 또는 1방향 슬래브의 최소두께 〉

부 재최 소 두 께, h

캔 틸 레 버단 순 지 지 일 단 연 속 양 단 연 속

1방향 슬래브 l / 20 l / 24 l / 28 l / 10

보 l / 16 l / 18.5 l / 21 l / 8

주) ① 상기 표의 값은 일반콘크리트( wc =2.3 ton f/m 3)와 설계기준항복강도

4,000kgf/cm2철근을 사용한 부재에 대한 값이며 다른 조건에 대해서는 보정이 필요

하다.

② fy가 4,000kgf/cm 2이외인 경우는 계산된 h값에 (0.43+fy /7,000)를 곱하여야 한다.

제3장 기본설계

∙처짐계산에 의해 좀더 작은 두께를 사용할 수 있는 경우를 제외하고는 상부구조

물의 최소 두께는 다음 표에 따라도 좋다.

< 깊이가 일정한 도로교 상부구조 부재의 최소두께 〉

상부구조의 형식최 소 두 께 (h)

단 순 지 간 연 속 지 간

주철근이 차량 진행방향에

직각이거나 나란한 교량 슬래브1.2(ℓ+300) / 30 (ℓ+300) / 30

T 형 거 더 0.070 ℓ 0.065 ℓ

박 스 거 더 0.060 ℓ 0.055 ℓ

보 행 구 조 거 더 0.033 ℓ 0.033 ℓ

여기서 : S = 경간의 길이(m)

※ 변단면 부재가 사용되는 경우, 위의 값은 정의 모멘트 단면과 부의 모멘트 단면

에서의 상대 강성의 변화를 고려하기 위하여 수정될 수 있다.

② 상부구조물의 처짐제한

처짐을 계산할 경우에는 다음 기준을 따른다.

∙단순 또는 연속경간을 갖는 부재는 사용활하중과 충격하중으로 인한 처짐이 경간

의 1/800을 초과하지 않아야 한다. 다만, 부분적으로 보행자에 의해 사용되는 도시

지역 교량에 대한 처짐의 비는 1/1000을 초과해서는 안된다.

∙사용 활하중과 충격으로 인한 캔틸레버의 처짐은 캔틸레버길이의 1/300을 초과해

서는 안된다. 다만, 보행자 용도가 고려된 경우에는 이 처짐의 비는 1/375을 초과해

서는 안된다.

(나) 피로에 대한 안전성 검토 (도로교설계기준, P293)

∙하중중에서 변동하중이 차지하는 비율이 많거나 작용빈도가 큰 경우 피로에 대한

안전성 검토를 필요로 한다.

∙보 및 슬래브의 피로에 대하여는 휨 및 전단에 대하여 검토한다.

∙기둥의 피로에 대하여는 검토하지 않아도 좋다. 다만 휨모멘트나 축방향 인장력

의 영향이 큰 경우에는 보에 준하여 검토하는 것으로 한다.

∙피로에 대한 안전성을 검토할 필요가 있는 경우, 철근의 응력이 표의 값을 만족

하면 피로에 대하여 검토할 필요가 없으나 초과하는 경우에는 적절한 방법으로 피

제3장 기본설계

로에 대하여 검토하여야 한다.

∙피로의 검토가 필요한 구조부재에서는 높은 응력을 받는 부분에서 철근을 구부려

서는 안된다. 강교편의 근사방법에 따라 설계되는 주철근의 방향이 차량 진행방향

에 직각인 콘크리트 바닥판에 대해서는 피로응력의 한계를 고려할 필요가 없다.

< 피로를 고려하지 않아도 되는 철근과 프리스트레싱 긴장재의 응력범위 >

강재의 종류와 위치철근의 인장 및 압축응력범위 또는 프리스트레싱

긴장재의 인장응력 변동범위(Mpa)

이형철근

SD30

SD35

SD40

130

140

150

프리스트레싱

긴장재

연결부 또는 정착부

기타부위

140

160

(다) 휨철근의 배근

콘크리트 휨균열을 조절하기 위해서는 인장철근이 최대인장구역내에 적절히 분포

되어야 한다. 인장철근의 설계항복강도 fy가 280 Mpa을 초과하는 경우에는 정모멘

트 및 부의 최대모멘트 단면에서의 철근의 크기 및 간격은 사용하중에서 계산된 철

근의 응력 fs (Mpa)가 다음식에서 구한 값을 초과하지 못한다.

f s =Z

(d c A) 1/3≤0.6fy

여기서, A : 주인장철근 주위의 콘크리트 단면적을 철근이나 철선의 개수로 나눈

유효 인장 단면적으로, 그 중심측은 철근의 중심축과 같다. 주철근이 크기가 서로다

른 철근이나 철선으로 구성되어 있는 경우, 철근이나 철선의 개수는 철근의 총 면

적을 가장 큰 철근이나 철선으로 나누어 구하여야 한다.

d c : 인장연단에서 이 연단에 가장 가까이 위치한 철근 중심까지의 콘크리

트 피복 두께(cm)

Z : 휨철근의 분배를 제한하는 수량

Z의 값은 보통정도의 내노출 상태의 부재에 대해서는 30,350 kgf/cm,

심한 외노출상태의 부재에 대해서는 23,170 kgf/cm을 초 과할 수 없다.

제3장 기본설계

(라) 균열의 검토 (도로교설계기준, P288)

∙휨모멘트 및 축방향력에 의한 콘크리트의 인장응력이 콘크리트의 설계 인장 강도

의 60%보다 작을 경우에는 휨균열을 검토하지 않아도 좋

∙인장철근의 설계하중강도가 300Mpa이상인 경우에는 사용하중에 의한 휨균열 폭

은 다음식에 의하여 구하고 균열폭이 허용균열폭(wa)이하가 되도록 하여야 한다.

w = 1.08⋅R⋅f s⋅3 d c⋅A×10-5(mm)

여기서, R :단면의 인장부 연단으로부터 중립축까지의 거리 (h 2)단면의 주철근의 도심으로부터 중립까지의 거리 (h 1)

보에 대한 R은 1.2, 슬래브에 대한 R은 1.35로 취하여도 좋다.

f s : 사용하중에서 계산된 철근의 응력(kgf/cm²)

dc : 최대 인장연단에서 이 연단에 가장 가까이 놓여 있는 철근 중심까

지의 콘크리트 피복 두께(cm)

A : 주인장 철근주위의 인장부 콘크리트 단면적을 철근의 개수로 나눈

유효인장단면적(cm²)

∙강재의 부식에 대한 콘크리트의 허용균열폭은 일반적으로 피복 두께 및 강재의

종류에 따라서 표와 같이 정하는 것이 좋다. 다만, 표에 적용될수 있는 피복 두께는

10.0cm 이하를 표준으로 한다.

< 허용균열폭 ωa (mm) >

강재의 종류

강재의 부식에 대한 환경조건

건조한 환경 일반 환경 부식성 환경 극심한 부식성 환경

철 근 0.006 C 0.005 C 0.004 C 0.0035 C

PS 강재 0.005 C 0.004 C - -

여기서, C : 최외단 철근의 표면과 콘크리트 표면사이의 콘크리트 최소

제3장 기본설계

∙물을 저장하는 수조등과 같은 구조의 허용균열폭은 0.1mm로 한다.

< 강재의 부식에 대한 환경조건의 구분 >

건조환경일반 옥내 부재, 부식의 우려가 없을 정도로 보호한 경우의 보통 주거 및

사무실 건물 내부

습윤환경 일반 옥외의 경우, 흙 속의 경우

부식성환경

1) 습윤 환경과 비교하여 건습의 반복작용이 많은 경우, 특히 유해한 물질

을 함유한 지하수위 이하의 흙 속에 있어서 강재의 부식에 해로운 영

향을 주는 경우, 동결작용이 있는 경우, 동상방지제를 사용하는 경우

2) 해양콘크리트구조물 중 해수 중에 있거나 극심하지 않은 해양환경에

있는 경우(가스, 액체, 고체)

고부식성환경

1) 강재의 부식에 현저하게 해로운 영향을 주는 경우

2) 해양콘크리트구조물 중 간만조위의 영향을 받거나 비말대에 있는 경우,

극심한 해풍의 영향을 받는 경우

자. 철근과 강재의 피복 두께

철근 콘크리트 구조물에서는 철근이 산화되지 않고 부착응력을 확보하며, 내화구조

로 만들기 위하여 구조물이 받는 기상작용과 콘크리트 표면에 작용하는 유해한 물

질, 부재의 치수, 구조물의 중요성과 시공방법 등에 따라 피복 두께의 크기를 정하

여야 한다.

그러나, 그 크기를 합리적으로 결정하기는 곤란하므로 그 최소값을 정하여 최소한

의 값으로 다음표의 피복 두께를 설계에 적용한다.

< 철근 피복두께 > (도로교설계기준, P232, 콘크리트 구조설계기준, P96)

구 분시방규정(mm)

사용피복(mm)

비 고

슬래브

(바닥판)

상 부 5060 주철근 직경 ψ22 이하

70 주철근 직경 ψ25 이상

하 부 30*40 주철근 직경 ψ25 이하

*50 주철근 직경 ψ29 이상

교 대

(교각)

구 체 80 100(100) 무늬거푸집 사용할 때도 동일

파라페트

날개벽

노출면 30 50(70) 괄호( )는 무늬거푸집 적용시

지중면 60 80콘크리트 차기부터 구조물 수명까지 흙에

접해 있을 때 기준

제3장 기본설계

구 분 시방규정(mm)

사용피복(mm)

비 고

라 멘

슬래브상 부 60(50) 80(70) ( )는 지상 노출시

하 부 40 60 -

벽 체 60 80 -

날개벽노출면 30 50(70) ( )는 무늬거푸집 적용시

지중면 60 80

옹 벽 구 체노출면 30 50(70) ( )는 무늬거푸집 적용시

지중면 60 80

암

거

통로노출면 (내측) 30 50(70) ( )는 무늬거푸집 적용시

지중면 (외측) 60 80

수로노출면 (내측) 30 80

지중면 (외측) 60 100

기 초

(Footing)

직 접 기 초 80 100

Pile

기 초

상면 측면 80 100

하 면 80 150(200)Pile 두부근입 깊이 100 고려

(경사말뚝 사용시)

주 : 1. 시방규정 : 철근의 표면과 콘크리트 표면과의 최단거리

사용피복 : 주철근 도심에서 콘크리트 표면까지의 최단거리

2. 기호(*)표시한 것은 주철근을 콘크리트 외측 표면쪽에 배치한 경우이며, 철근조립

의 시공성을 고려하여 배력근을 콘크리트 표면쪽에 배치할 경우에는 사용피복 두께

를 적절히 증가시켜야 한다. (배력근의 최소피복 두께 크기는 20mm이상 확보해야

함.)

제3장 기본설계

차. 철근의 정착 및 이음

정착길이 Ld (mm)는 기본정착 길이에 수정계수를 곱하여 구하며, 이때 Ld ≥

300mm 이어야 한다.

가) 기본정착길이에 의한 산정

구 분 내 용

기본정착길이

D35 이하의 철근

ℓdb ＝0.60 d b f y

f ck

여기서, db＝철근의 지름

보정

계수

철근지름

조 건

D19이하의 철근과

이형철선D22이상의 철근

정착되거나 이어지는 철근 순간격

이 db이상이고 피복두께도 db이상

이면서 ℓd전구간에 설계기준에

규정된 최소철근량 이상의 스터럽

또는 띠철근을 배근한 경우 또는

정착되거나 이어지는 철근 순간격

이 2db 이상이고 피복 두께가 db

이상인 경우

0.8 αβλ αβλ

기 타 1.22 αβλ 1.5 αβλ

① α ＝ 배근 위치계수

(가) 상부철근(정착길이 또는 이음부 아래 300mm를 초과되게 굳지 않은

콘크리트가 타설된 수평 철근) ····················································· 1.3

(나) 기타 철근 ····························································································· 1.0

② β ＝ 에폭시 도막 계수

(가) 덮개가 3db미만 또는 순간격이 6db미만인 에폭시 도막철근 또는 철선

·············································································································· 1.5

(나) 기타 에폭시 도막철근 또는 철선 ················································· 1.2

(다) 도막되지 않은 철근 ········································································ 1.0

③ λ ＝ 경량 콘크리트 계수

(가) fsp가 주어지지 않은 경량 콘크리트 ············································· 1.3

(나) fsp가 주어진 경량 콘크리트 ………………………………………1.76 f ck

f sp≥1.0

(다) 보통 콘크리트 ··················································································· 1.0

④ 에폭시 도막철근이 상부철근인 경우에는 상부철근의 보정계수 α와 에폭시 도막

계수 β의 곱 α․β를 1.7보다 크게 취할 필요는 없다.

제3장 기본설계

나) 수식에 의한 정착길이 산정

구 분 내 용

기 본

정착길이D35 이하의 철근

ℓ d =0.90 d b f y

f ck

αβγλ

( c+k tr

d b)

c+k tr

d b

< 2.5

보정계수

① γ＝ 철근 또는 철선의 크기 계수

(가) D19이하의 철근과 이형철선 ---------------------- 0.8

(나) D22 이상의 철근 ------------------------------ 1.0

② c ＝ 철근간격 또는 피복두께에 관련된 치수

c는 철근 또는 철선의 중심으로부터 콘크리트 표면까지의 최단 거

리 또는 정착되는 철근 또는 철선의 중심간 거리의 1/2중 작은 값

을 사용하여 mm 단위로 나타낸다.

Ktr = 횡방향 철근 치수

A trf yt10.7 sn

횡방향 철근이 배근되어 있더라도 설계를 간편하게 하기 위해 Ktr＝

0로 사용할 수 있다.

4) 압축을 받는 이형철근의 정착길이

기본 정착길이에 수정계수를 곱하여 구해야 하며, 이때 Ld≥200mm 이라야 한다.

구 분 내 용

기 본 정 착 길 이ℓd ＝

0.25d bfyf ck

단, 0.04db․fy이상이라야함.

보 정 계

수

해석결과 소요되는 철근량 이상

을 배근한 경우

소요 As배근 As

지름이 6mm이상인 나선철근으

로 100mm이하의 핏치로 둘러쌓

인 철근의 경우

0.75

제3장 기본설계

5) 인장 이형철근의 이음

가) 겹침이음의 길이

구 분 이 음 길 이

A 급 이 음 1.0ℓd 이상300mm 이상

B 급 이 음 1.3ℓd 이상

주 : ℓd : 이형철근의 정착길이

나) 겹침이음의 등급

구 분 이 음 길 이

A 급 이 음

∙배근된 철근량이 이음부 전 구간에서 해석결과 요구되

는 소요 철근량의 2배 이상

∙겹침이음 길이내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의

1/2 이하인 경우

B 급 이 음 A급 이외의 이음

다) 용접이음 및 기계적 연결

구 분 조 건 소 요 강 도

용 접 이 음 ∙ 이음부에서 배근된 철근량이 해석

결과 요구되는 소요철근량의 2배

미만인 경우

1.25 f y 이 상

기 계 적 연 결

(COUPLER)1.25 f y 이 상

6) 압축 이형철근의 이음

가) 겹침이음

(1) 압축철근의 겹침이음길이는 f y가 400Mpa이하인 경우에는 0.072 f yd b 이상이고

f y가 400Mpa를 초과할 경우에는 (0.13 fy-24) d b 이상이라야 하고, 어느 경우에는

300mm 이상이어야 한다. 이때 콘크리트의 설계기준 압축강도가 21Mpa 미만인 경

우에는 겹침 이음길이를13증가시켜야 한다.

(2) 서로 다른 치수의 철근을 압축부에서 겹침이음 하는 경우, 이음길이는 치수가

큰 철근의 정착길이와 치수가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상이어야 한

다.

나) 용접이음 또는 기계적 연결

제3장 기본설계

(1) 압축부에서 사용한 용접이음과 기계적 연결은 f y의 125% 이상을 발휘할 수 있

는 완전용접 및 기계적 연결이어야 한다.

다) 단지압 이음

(1) 철근이 압축력만을 받을 경우에는 수직절단된 철근의 양 끝을 적절한 장치에 의

해 중심이 잘 맞도록 접촉시킴으로써 압축응력을 직접지압에 의해 전달할 수 있다.

(2) 철근의 양 단부는 철근 축방향의 직각되는 면에 112°이내의 오차를 갖는 평탄한

면이 되어야 하고 조립후 지압면의 오차는 3°이내이어야 한다.

(3) 단부지압이음은 폐쇄 띠철근, 폐쇄 스터럽 또는 나선철근을 갖는 압축부재에만

사용하여야 한다.

타. GIRDER교 철근콘크리트 바닥판 등방배근

1) 경험적 설계법의 적용 기준

등방배근 바닥판설계는 원칙적으로 「도로교 설계기준」에 따른다.

2) 적용범위

가) 경험적 설계법은 윤하중을 지지하는 교량바닥판의 주요한 구조적 거동이 휨이

아닌 아치작용이라는 사실에 근거한 설계법이며, 이 설계법을 적용하여 교량바닥판

을 설계하는 경우 별도의 구조해석은 수행하지 않아도 된다.

나) 경험적 설계법은 다음 사항 이외에는 적용할 수 없다.

다) 이 설계법은 3개 이상의 강재 주거더 또는 콘크리트 지지보와 합성으로 거동하

고, 바닥판의 지간방향이 차량진행방향에 직각인 경우의 철근 콘크리트 바닥판에만

적용할 수 있다.

라) 다)의 경우 이외에 4)에 규정된 설계조건을 만족시키는 경우에 한하여 경험적

설계법을 적용할 수 있다.

마) 상기 내용은 켄틸레버 바닥판에 적용할 수 없으며, 켄틸레버 바닥판에 대한 설

계는 기존의 설계방법을 따른다.

바) 연속구조물의 내부지점부는 경험적 설계법을 적용할 수 없으며, 부모멘트에 저

항할 수 있도록 기존의 설계법을 이용하여 설계한다.

3) 유효지간

가) 콘크리트교

(1) 헌치가 없는 보, 벽체와 일체인 경우 : 순경간

제3장 기본설계

(2) 헌치가 있는 보 : 헌치고려한 두께가 바닥판 두께의 1.5배되는 위치에서 순경간

산정

(3) 프리스트레스트 콘크리트보

­(상부 플랜지 폭 : 바닥판 두께)비 < 4의 경우

인접 상부 플랜지 끝단 ∼ 끝단 (L2)

(4) 프리스트레스트 콘크리트보

­(상부 플랜지 폭 : 바닥판 두께)비 > 4의 경우

인접 상부 플랜지 돌출폭의 중앙점 ∼ 중앙점(L1)

바닥

판 두

께(T

)

돌출폭

L1

L2

나) 강 교

(1) 인접한 상부 플랜지 돌출폭 중앙점 사이의 거리

유효지간

순지간

바닥

판 두

께(T

)

플 랜 지돌출폭(b )0

b /20

4) 설계조건

가) 바닥판의 설계 두께는 바닥판의 흠집, 마모면, 그리고 보호피복두께를 제외한

수치로 하며, 다음의 조건들을 만족시킬 경우에만 경험적 설계법을 적용할 수 있다.

(1) 지지부재들이 강재 주거더 또는 콘크리트로 된 경우

(2) 콘크리트가 현장타설되고 습윤양생되어야 함.

(3) 더 플랜지부의 헌치와 같이 국부적으로 두껍게한 곳을 제외한 상태에서 전체적

으로 바닥판의 두께가 일정해야 함.

(4) 바닥판의 두께에 대한 유효지간의 비가 6이상 15이하인 경우

(5) 바닥판의 상부와 하부에 배근된 철근의 외측면 사이의 두께가 150nm이상인 경

우

제3장 기본설계

상부 최외측 철근

하부 최외측 철근

바닥판 콘크리트

15cm

이상

(6) 유효지간이 표준차선폭 3.6m이하인 경우

(7) 바닥판의 흠집, 마모면, 그리고 보호피복 두께층을 제외한 바닥판의 최소두께가

240mm이상인 경우

(8) 켄틸레버부의 길이가 내측바닥판 두께의 5배 이상이거나, 켄틸레버부의 길이가

내측 바닥판 두께에 3배 이상이고 구조적으로 연속적인 콘크리트 방호책과 합성이

된 경우

(9) 콘크리트의 28일 압축강도는 27Mpa이상인 경우

(10) 철근 콘크리트 바닥판은 바닥판을 지지하는 구조부재들과 완전합성 거동을 하

여야 함.

나) 또한 콘크리트 거더교인 경우, 위 조항을 만족시키기 위하여 바닥판과 콘크리트

주거더를 합성시키는 전단연결재가 충분히 배치되어야 한다.

다) 강합성 구조로 된 연속거더의 부모멘트부에는 전단연결재를 600mm이하의 간격

으로 설치하여야 한다.

5) 철근 배근량

가) 현장타설 되는 콘크리트 바닥판에는 4개 층의 철근을 배근한다. 철근은 콘크리

트 피복두께 요구조건에 의해 허용되는 한도에서 바깥 표면에 가까이 배근하며, 유

효지간방향으로 배근되는 철근을 가장 바깥쪽 층에 배근한다.

나) 배근해야 되는 4개층의 최소철근량은 아래와 같다.

◦ 지간방향 : 하부 철근량 - 콘크리트 바닥판 단면의 0.4％이상

상부 철근량 - 콘크리트 바닥판 단면의 0.3％이상

◦ 지간방향에 직각방향 : 하부 철근량 - 콘크리트 바닥판 단면의 0.3％이상

상부 철근량 - 콘크리트 바닥판 단면의 0.3％이상

6) 철근의 종류 및 배치

가) 배근되는 철근은 SD 40이거나 그 이상의 인장강도를 확보하여야 한다.

나) 모든 철근은 직선으로 배근하며 겹침이음만 사용할 수 있다.

제3장 기본설계

다) 철근의 중심간격은 100mm이상 또 300mm이하로 한다. 다만, 바닥판 지간 방

향의 하부 인장 주철근의 중심간격은 바닥판의 두께를 넘어서는 안된다.

라) 사교의 경사각이 20°를 넘는 경우, 단부 바닥판의 철근은 단부 끝단에서 바닥판

의 유효지간에 해당하는 위치까지 5)항의 철근량의 2배를 배근한다.

7) 적용 세부 사항

가) 사교 및 곡선교에도 적용하며 사교 단부는 경험적 설계법 적용구간이 협소하므

로 다음 그림과 같이 단부 쐐기구간은 기존의 강도설계법을 적용한다.

(1) 기존 설계 적용구간의 주철근 및 배력철근 배근간격은 시공성을 고려하여 경험

적 설계법에 의한 철근배치를 따르고 부족할시 간격조정이나 추가 배근한다.

(2) 사교 단부 철근배근에 대한 규정은 경험적 설계법 규정이므로 강도설계법 적용

시 적용하지 않는다.

나) 지간방향 및 지간직각방향 배근시 경험적 설계법 적용구간과 강도설계법 적용

구간의 배근의 연속성을 확보하기 위하여 충분한 정착장 및 이음장을 둘 것.

다) 바닥판 철근 가공조립품은 현행 표준품셈상에는 복잡으로 되어 있으나 경험적

설계법 적용시 절곡이 불필요하므로 캔틸레버부를 포함한 바닥판 전구간에 대하여

보통으로 계상한다.

라) 상기 내용의 적용범위를 2차로 표준단면의 경우로 한 예를 들어보면

(1) 중분대를 포함하는 행선의 경우(캔틸레버 지간이 만족됨)

제3장 기본설계

(2) 중분대를 포함하지 않는 행선의 경우(중분대측 캔틸레버 지간이 만족하지 못함)

마) ST. Box Girder교, ST. Plate Girder교의 경우

(1) 적용범위 및 설계조건을 만족하는 St. Box Girder교 및 St. Plate Girder교는 경

험적 설계법을 적용한다.

< 고속도로 표준 2차로 단면(예)>

(2) St. Box Girder교는 2개 이상의 Box, St. Plate Girder교는 3개 이상의 강재 주거

더와 합성으로 거동하는 경우에만 적용이 가능하다.

파. 내진 설계 기준

1) 지진구역의 구분

지진구역 행 정 구 역

Ⅰ

시서울 특별시, 인천 광역시, 대전 광역시, 부산광역시, 대구 광역시,

울산 광역시, 광주 광역시

도경기도, 강원도 남부

(1), 충청북도, 충청남도, 경상북도, 경상남도,

전라북도, 전라남도 북동부(2)

Ⅱ 도 강원도 북부(3), 전라남도 남서부

(4), 제주도

주) (1) 강원도 남부(군, 시) : 영월, 정선, 삼척시, 강릉시, 동해시, 원주시, 태백시

(2) 전라남도 북동부(군, 시) : 장성, 담양, 곡성, 구례, 장흥, 보성, 여천,

화순, 광양시, 나주시, 여천시, 여수시, 순천시

(3) 강원도 북부(군, 시) : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성,

제3장 기본설계

양양, 춘천시, 속초시

(4) 전라남도 남서부(군, 시) : 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암,

강진, 고흥, 함평, 목포시

(5) 행정구역의 경계를 통과하는 교량의 경우에는 구역계수가 큰값을 적용한다.

2) 지진구역 계수 (재현주기 500년에 해당)

지 진 구 역 Ⅰ Ⅱ

구 역 계 수 0.11 0.07

3) 위험도 계수

재현주기 (년) 500 1000

위험도 계수, Ⅰ 1 1.4

4) 내진등급의 분류

(1) 교량의 내진 등급은 교량의 중요도에 따라 내진Ⅱ등급, 내진Ⅰ등급의 2가지 등

급으로 분류한다.

(2) 교량은 내진등급별로 규정된 평균재현 주기를 갖는 설계지진에 대하여 설계되어

야 한다.

내진등급 교 량

설계지진의

평균재현주

기

내 진

Ⅰ등급교

- 고속도로, 자동차전용도로, 특별시도, 광역시도 또는

일반국도상의 교량

- 지방도, 시도 및 군도 중 지역의 방재 계획상 필요한 도

로에 건설된 교량, 해당도로의 일일계획교통량을 기준으로

판단했을 때 중요한 교량

- 내진Ⅰ등급교가 건설되는 도로위를 넘어가는 고가 교량

1000년

내 진

Ⅱ등급교- 내진Ⅰ등급교에 속하지 않는 교량 500년

5) 설계 가속도 계수

제3장 기본설계

지 진 구 역내 진 등 급

내진Ⅰ등급교 내진Ⅱ등급교

Ⅰ 0.154 0.11

Ⅱ 0.098 0.07

※ 설계가속도 계수 = 재현주기에 해당하는 위험도 계수 × 지진구역 계수

6) 지반 계수

지반계수지 반 종 류

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

Ⅰ 1.0 1.2 1.5 2.0

7) 지반의 종류

지반계

수지반종류의 호칭

지표면 아래 30m 토층에 대한 평균값

전단파속도

(m/s)

표준관입시험

(N치 (1))

비배수전단강

도

(kPa)

Ⅰ경암지반

보통암지반760이상 - -

Ⅱ

매우 조밀한

토사지반 또는

연암지반

360에서 760 > 50 > 100

Ⅲ 단단한 토사지반 180에서 360 15에서 50 50에서 100

Ⅳ 연약한 토사지반 180미만 < 15 < 50

Ⅴ 부지 고유의 특성평가가 요구되는 지반

주) (1) 비점착성 토층만을 고려한 평균 N치

(2) 지반종류 V는 부지의 특성조사가 요구되는 다음 경우에 속하는 지반으로서, 전

문가가 작성한 부지 종속 설계응답스펙트럼을 사용하여야 한다.

① 액상화가 일어날 수 있는 흙, 퀵클레이(Quick Clay)와 매우 민감한 점토, 붕괴될

정도로 결합력이 약한 붕괴성 흙과 같이 지진하중 작용시 잠재적인 파괴나 붕괴에

제3장 기본설계

취약한 지반

② 이탄 또는 유기성이 매우 높은 점토 지반

③ 매우 높은 소성을 갖는 점토지반

④ 층이 매우 두꺼우며 연약하거나 중간정도로 단단한 점토

제3장 기본설계

3.7.2. 교량계획

가. 일반사항

교량계획은 교량의 기능과 설계 및 공사에 가장 큰 영향을 미치는 것이므로 보다

신중을 기해야 한다. 공사비를 최소로 하는 동시에 기능을 충분히 발휘할수 있어야

하며 주변환경과의 조화와 미적인 면도 중요시 하여야 한다. 기본조사와 실측도를

작성하여 가설위치를 선정하고 교량의 종류와 형식 및 경간을 결정하여야 하며,

기본조사시 교량의 가설될 부근의 평면도와 종단도를 실측하고 고수위와 저수위,

접속도로 및 다른 도로와의 관계, 유량과 장기간의 하상변화, 지질 등을 조사하여야

한다.

교량의 위치를 결정하는데는 기본 노선계획에 준하여 공사비가 최소가 되도록

하며, 하상이 수시로 변하거나 세굴작용이 있는곳은 피하고 작업조건이 가급적이면

좋은 곳을 택하도록 한다.

경간을 결정 할 때는 사용재료, 홍수의 자유스런 유통여부, 미관 등을 고려해야

하며 상부구조와 하부구조의 공사비가 최소가 되도록 결정해야 한다.

나. 조사

1) 조사일반

가) 조사의 목적

교량은 계획과 설계, 제작과 가설로부터 유지 또는 보수까지를 포함하는 광범

위한 내용으로 되어 있는데, 교량의 계획, 설계, 시공단계의 철저한 사전조사가

필요하다. 따라서 교량을 건설함에 있어 도중에 큰 변경없이 합리적이고 경제

적인 계획, 설계, 시공을 수행하기 위하여, 구조물의 규모, 중요성 및 교량 설

치지점의 상황 등을 정확하게 판단 할 수 있게 하는데 조사의 목적이 있다.

나) 조사의 단계

교량의 계획에서 시공까지 각 단계별로 계획조사, 설계조사, 시공조사를 행하여야

하며 계획, 설계, 시공의 각 단계에 따른 조사의 내용은 다음과 같다.

(1) 계획단계

가교지점, 교장, 다리밑 공간과 구조형식 등을 결정하기 위해서 필요한 조사

로서 이로부터 교량의 형식 비교와 계획설계를 하고 개략적인 공사비의 산

정, 공기의 예측과 공사방법의 검토를 행한다.

(2) 설계단계

제3장 기본설계

계획조사의 결과를 바탕으로 결정된 조건 아래서 공사 발주에 필요한 교량의 설

계도를 작성하기 위한 조사로서 이로부터 교량의 기초공, 하부 및 상부공의 상

세 설계를 시행하고 시공조건, 공비 및 공기를 산정한다.

(3) 시공단계

상세 설계된 결과를 가지고 시공에 앞서 행하는 조사로 설계에 적용된 조건

이 현장에 적합한지를 조사 확인하기 위한 것과 시공상 문제가 될 점들을

공사에 앞서 미리 파악하기 위한 것이 있다. 시공조사 에서는 기 조사된 내

용들에 대하여 보충하며 현장 재하시험을 통해 설계에 정해진 지지력을 학

인 조사하고 제시된 설계도가 현장에 부합되는지의 여부와 현장부근에 어떤

영향을 끼치는지 또는 이로 인한 공사상의 손해가 있는지의 여부를 본 시공

조사를 통하여 수행한다.

< 조사 순서도 >

계획조사 (1차조사)

1. 지형조사

2. 기상조사

3. 지질, 토질조사(1차)

4. 기존자료조사

일반도 작성 또는 계획설계

1. 교량형식, 경간분할 결정

2. 기초구조형식 결정

3. 기초 근입장의 결정

4. 공정, 설계조건의 검토

설계조사 (2차조사)

1. 지질, 토질조사(2차)

2. 시방서의 각종 설계규정 검토

3. 시험조사

기본설계, 상세설계

1. 시공물량의 결정

2. 구조물의 설계

3. 공정, 시공계획의 결정

시공조사 (3차조사)

1. 시공조건 조사

2. 시공시 주변환경영향 조사

시 공

제3장 기본설계

2) 조사내용

조사의 내용은 교량 규모에 따라 차이가 있으나, 상․하부공은 상호 연관을 가진다.

계획조사 단계에서 효율적인 조사를 위해서는 상․하부공의 조사계획을 따로 마련

하여 중복되거나 누락되지 않도록 해야 한다.

가) 하부구조 조사

(1) 예비조사

∙문헌조사

∙자료의 수집(지반, 기상, 자재원 및 근접공사 유무 등)

∙기존자료 조사, 도로 및 도로확폭 계획조사

∙현지답사 및 간이측량

∙간이 지반조사 ∙기타

(2) 본 조사

하부구조에 대한 본 조사 내용은 다음 표와 같다.

조사의

구 분

조사의

종 류조사의 목적 조사의 내용 비 고

1.

지

형

조

사

지 형

조 사

1) 교량의 위치, 하부구조

의 위치선정

2) 시공계획의 입안

3) 지질상황 파악의 자료

4) 하천하상 변동의 예측

자료, 하천개수 유무의자료

5) 교차도로 및 철도의 자료

1) 지형도의 작성 ∙ 가 교 지 점 의

지형 및 상황

을 파악한다.

제3장 기본설계

조사의

구 분

조사의

종 류조사의 목적 조사의 내용 비 고

2.지반조사

지 질조 사

1) 하부구조 위치의 선정 1) 가설지점 및 주변의지질학적 변화

2) 지질자료 조사3) 보링 표본조사4) 지질도 작성5) 물리탐사

∙가설지점 지질의 총괄적인 양상을 위해서 실시한다.

토 질조 사

1) 토질성층 상태의 파악2) 지지층의 선정 및 지지

력의 계산3) 지층의 구성 및 성질의

파악4) 구조형식의 선정5) 지층도, 주상도 작성6) 압밀침하량의 계산7) 설계 시공에 관한 사항

전반의 검토

1) 보오링2) 샘플링

3) 원위치시험

4) 토질시험5) 재하시험6) 물리탐사7) 표준관입시험

지하수조 사

1) 공법, 사용기계기구, 작업방법 등의 검토

1) 지하수위 측정2) 수질시험3) 간극수압4) 복류수, 용수

3.하천조사

이 수상 황조 사

1) 하부구조, 부대설비의위치, 공법, 시공시기 등의 검토

1) 선박의 항해상황2) 유송물의 상황3) 농업용수, 어업 등의

이용상황

∙하천, 호수 등에대한 어업권, 수리권의 유무에대한 적합성

하 상조 사

1) 교각형상, 기초근입깊이결정

2) 유수압계산3) 시공시기, 시공방법의

선정4) 하천, 호수 등의 상황과

변화의 정도파악5) 하부구조의 위치, 형식

규모, 공법, 가설시의위치, 구조등의 검토

1) 유속, 유량, 하천구배의 조사

2) 년간 수위의 변화조사3) 세굴, 조류, 표층모래,

부유물 등의 변화에대한 조사

4.시공조건조사

기 상조 사

1) 시공시의 기상상황 예측2) 공법, 사용기계, 작업방

법 및 시공시기 등의 검토

3) 현장의 보전대책 및 시공의 안전대책 검토

1) 기온, 습도, 강우, 적설, 풍향, 풍속, 지진,동결 및 융해, 태풍등 과거의 기록

주 변환 경조 사

1) 시공시 주변환경에 끼치는 영향의 파악

2) 주변환경 보전대책 검토

3) 주변환경에 따른 공법,사용기계기구, 작업방법등의 검토

1) 주변건물 배치상태

2) 소음, 진동, 지반의 이동, 우물의 수위, 수질, 교통등의 현황

3) 사적 문화재의 유무4) 수원지, 방우림, 온천

등의 특수환경 유무

제3장 기본설계

조사의

구 분

조사의

종 류조사의 목적 조사의 내용 비 고

4.

시

공

조

건

조

사

작 업

환 경

조 사

1) 작업상의 제약조건 파악

2) 근접 구조물과 하부구조의

상호 영향도 검토

3) 공법, 공사용 설비의 위치,

사용기계기구

1) 작업면적, 작업공간, 공사

용도로의 폭원, 선형, 교

통량, 교통규제의 유무 등

2) 굴착토사의 처리방법 및

처리장 유무

3) 전기 급배수 등의 위치

및 양

4) 근접 구조물, 지하매설물

등의 위치, 형식, 규모

5.

기

타

하부구조의 설계, 시공전반 1) 기시공된 설계도서, 시공

기록

2) 관계자의 체험담 및 전

문가의 의견 청취

나) 상부구조 조사

경제적이며 합리적인 상부구조의 설계, 시공계획을 수립하기 위하여 필요한 조건을

명확히 하는데 조사의 목적이 있다. 따라서 교량의 중요도, 가설지점의 상황을 고려

하여 구조물의 규모, 특수성 및 중요성에 따라 설계 및 시공에 필요하고 충분한

내용을 조사해야 한다. 일반적으로 상부구조 조사의 목적과 내용은 다음과 같다.

조사의 종류 조사의 목적 조사의 내용 비 고

1.지형조사 1) 가교위치,교장,경간분할 결정 1) 지형도 작성

2.교차도로조사 1) 교하공간,교장,경간분할 결정

2) 시공방법의 선정

1) 교차도로, 철도 등의 폭,

폭원, 표고, 건축한계, 횡단

구조, 종단구배 등의 상황

2) 장래 계획의 조사

3) 지하 매설물의 조사

3.하천조사 1) 교하공간,교장,경간분할 결정

2) 시공시기, 시공방법의 선정

3) 단면폭 및 소요단면의 결정

1) 하천 횡단형상, 유량, 유속,

고수위, 저수위, 하천구배등

의 상태 및 장래계획의 조사

2) 항해선박의 조사

4.바다,

호수의 조사

1) 계획고의 산정

2) 경간분할,교고,통과높이 선정

3) 시공시기, 시공방법의 선정

1) 조수위, 파고, 조류의 조사

2) 항해선박의 조사

제3장 기본설계

조사의 종류 조사의 목적 조사의 내용 비 고

5.기상조사 1) 온도변화량의 결정

2) 풍하중, 지진하중의 결정

3) 철근피복 두께의 결정

4) 재료의 선정

5) 시공시기 및 방법선정

1) 기상 관측기록의 조사(풍속,

온도, 눈, 기후, 지진 등)

6.교량의

첨가물조사

1) 첨가물의 종류

2) 중량의 결정

1) 교량위치에 대한 기존첨가

물 조사

2) 상수도, 하수도, 전력, 통

신선등의 신설계획조사

7.부식조사 1) 사용재료의 선정

2) 방청방법의 결정

1) 기존 구조물의 부식상황 조

사

2) 유기물 조사, PH조사, 도료

의 결로시험

8.재료조사 1) 재료의 선정 및 물량산출1) 콘크리트용 골재 조사

2) 공사용 수질과 수량의 조

사

9.시공조사 1) 공사용 도로계획

2) 운반 최대부재의 결정

1) 재료 운반로의 상태조사

10.신공법조사 1) 신공법의 채용가능성 검토1) 개발된 신공법, 재료의 조

사

11.관련기준

조사

1) 적용기준의 결정1) 교량에 관한 시방서,지침,항

공해운관계,환경기준등의 조

사

다. 형식선정시 고려사항

1) 상부 구조형식

상부구조물은 건설비가 고가이고, 파손시 보수 및 복구가 곤란하며 많은 시간이 소

요

된다. 따라서 교량은 가설목적에 적합하며 안정성, 시공성, 주행성 및 경제성이 좋

고

주변환경과 조화를 이루어 아름다운 구조물이어야 하므로 다음과 같은 사항을 종합

적

으로 고려하여 교량형식 및 공법을 선정토록 한다.

제3장 기본설계

상부형식 선정시 고려사항

￭ 교량의 적정한 위치 및 노선선형과의 조화

￭ 교량의 외부적 제조건 만족

￭ 구조적 안정성, 내구성 및 경제성

￭ 시공의 확실성, 용이성 및 공사기간 고려

￭ 구조물의 표준화 도모

￭ 주행상의 안정성, 쾌적성 고려

￭ 유지관리 및 보수가 용이하며 저렴할 것

￭ 구조물 전체에 대한 균형 및 변화의 미를 고려

2) 하부 구조형식

하부구조는 상부구조로부터 전달되는 하중을 기초지반으로 전달시키는 구조체로서

상부 구조계획과 서로 연관되므로 다음과 같은 사항을 종합적으로 고려하여 위치

및

형식을 선정토록 한다.

하부형식 선정시 고려사항

￭ 상부구조물의 하중규모 및 형식 고려

￭ 다리 밑 공간의 건축한계 및 여유고

￭ 구조적 안정성 및 미관 고려

￭ 기초구조와 연관성

￭ 하천의 통수단면 및 침식고려

￭ 시공중 교통소통

￭ 상부구조물 가설 고려

￭ 유지관리 및 보수시 용이성 고려

￭ 기타 주변환경과의 조화

3) 기초형식

(1) 일반사항

기초는 상부 및 하부에 작용하는 하중을 확실하게 지지지반에 전달시키는 구조체로

서 상부 및 하부구조의 규모, 형식 및 지반의 상대강성등을 충분히 감안하여 지반

조건에 적합하고 역학적으로 안전하며 확실히 시공될수 있는 것이라야 한다.

제3장 기본설계

기초 형식 선정시 고려사항

￭ 상부구조조건 : 형식, 규모, 허용변위량

￭ 지 반 조 건 : 지형, 지질, 토질, 지하수, 지반변동

￭ 시 공 조 건 : 기존 구조물에 미치는 영향, 수송, 소음, 진동의 규제

(2) 기초형식 선정 흐름도

기초의 형식은 일반적으로 직접기초, 말뚝기초, 우물통기초의 3가지 형식을 고려

할 수 있으며 토질조사 결과를 참고하여 각 교량의 기초형식은 다음과 같이 결

정하였다.

기초형식 선정 흐름도

토 질 조 사 결 과 분 석

∙ 지 지 층 의 토 성

∙ 지 지 심 도

∙ 중 간 층 의 토 성

상 부 구 조 물 특 성 시공성 및 경제성 검토 현 장 조 건 검 토

∙ 상 부 구 조 물 형 식 ∙ 기 초 깊 이 ∙ 소 음 진 동

∙ 하 중 종 류 및 크 기 ∙ 항 타 성 ∙ 인 접 구 조 물 영 향

∙ 허 용 변 위 량 ∙ 경 제 성 검 토 ∙ 작 업 공 간

기 초 형 식 선 정

제3장 기본설계

(3) 기초형식 선정 기준의 설정

일반적인 기초형식은 직접기초, 말뚝기초, 우물통기초 등이며 이들 형식선정은 토질

조사 결과를 분석하고 상부하중 크기 및 현장여건 등을 고려하여 다음과 같이

결정 하였다.

시추조사는 각 기초 위치마다 시행하였으나, 실제 지질은 기초폭 구간이나 횡단

방향으로 변동이 있을 수 있는 등 설계시와 상이할 수 있으므로 각 기초형식별로

지지층을 확인하고 반드시 감독 또는 감리의 확인을 득하여 지지층을 결정함으로써

확실한 기초 시공을 도모하여야 한다.

① 직접기초

￭ 일반사항

∙직접기초는 얕은기초에 속하는 구조형식이다.

∙직접기초는 원칙적으로 좋은 지지층에 기초저면을 설치하여 지반에 직접 하중을

지지시키는 구조이다.

∙일반적으로 좋은 지지층은 보통의 경우 암반층을 말하고, N=30이상의 사질토 및

자갈층과 N=20이상의 점성토층을 말한다.

∙직접기초는 밑넣기 깊이와 기초형식에 따라서 다음과 같이 구분한다.

- 독립기초 - 복합기초 - 연속기초 - 전면기초 등으로 구분.

￭ 이상의 조건을 고려하여 본 과업에서는 다음과 같이 적용한다.

∙지지층 : 본 설계구간의 지지층(풍화암 및 연암)의 심도는 다양하게 분포되

어 있는바, 직접기초는 이들 암층을 지지층으로 하여 안전한 기초구조가 되도록

하고 N치 40이상의 양호한 지층에 지지한다.

∙심 도 : 동상방지를 위하여 최소 1.0m이상의 근입깊이를 갖게하여 경제성.

을 고려하여 가능한한 지표에서 5.0m심도 내외에서 양호한 지지층이 있을 경우

적용한다.

∙Mass Con'c두께 : Mass Con'c는 경제성을 고려하여 3.0m이내의 두께로 적용

한다.

∙기초바닥은 용수 등에 의해 교란되지 않도록 측구설치, 양수 등을 하여야 하며

Level로 하여야 하고 시공시 평판재하시험 등을 통해 지지층의 지지력을 확인하여

야 한다.

② 말뚝기초

제3장 기본설계

￭ 일반기준

∙지지층 : N치 50이상의 양호한 지층에 지지한다.

∙말뚝 길이

- P.S.C 말뚝 : 최소길이는 5.0m로 하고, 이음을 설치할 경우 응력감소가 크므로

가능한한 이음을 두지 않는다. (ℓ≦15.0m)

- 강관 말뚝 : 최소길이는 6.0m정도로 하고 최대길이는 가능한한 50m 이하로 한다.

- 현장타설말뚝 : 현장에서 철근콘크리트 말뚝을 설치하므로 이음이 없고 말뚝길이

조정이 용이하며 굴진심도는 80m까지 가능.

∙중간토층

- P.S.C 말뚝 : 지지층에 도달하기 전에 관통해야 할 중간 토층의 N치가 35이상의

경우는 항타가 어려우므로 적용치 않는다.

- 강관 말뚝 : 비교적 단단한 토층의 항타도 가능하다. 따라서 중간토층의 N치가 35

이상이어서 P.S.C 말뚝적용이 불가한 지점 또는 성토부에 적합하다.

- 현장타설말뚝 : 자갈, 호박돌, 전선층의 굴진이 가능하다.

∙선단 지지력 : 설계시의 선단지지력은 정력학공식인 Meyerhof식을 적용하였으며

전체 말뚝구입전에 반드시 시항타 및 시험천공을 실시하여 지지력을 확인한 후

말뚝 길이를 결정함이 바람직하다.

∙주면 마찰력 : 주면 마찰력을 고려하여 선단지지력과 조합하여 설계에 적용

한다.

￭ 이상의 조건을 고려하여 본 과업에서는 시공조건, 지층조건 및 현장조건등을

종합적으로 검토하여 타입공법(유압햄머) 및 매입공법(P.R.D공법)을 선별 적용하

였으며 말뚝은 강관말뚝을 적용하는 것으로 하였다.

< 일반구조물에 대한 기초형식 선정시 고려사항 >

제3장 기본설계

선 정 기 준 직 접기 초

말 뚝 기 초우물통기 초강관말뚝

P.S.C말 뚝

현장타설말 뚝

하중규모

(1기당)

200tonf 이하 ○ ○ ○ △ ×

200 ～ 500tonf ○ ○ ○ △ ×

500 ～ 1,500tonf ○ △ △ ○ △

1,500tonf 이상 ○ △ × ○ ○

지지방식

완전지지

(선단지지

)

지지층의 깊이 (Df) 0～5m ○ △ △ × △

지층의 깊이 (Df) 5～10m △ △ ○ △ △

지지층의 깊이 (Df) 10～20m × △ ○ ○ ○

지지층의 깊이 (Df) 20～30m × ○ △ ○ ○

지지층의 깊이 (Df) 30～60m × ○ × △ ×

마 찰 지 지 × ○ × × ×

중간층의

상 태

점 토

(N치)

4 이하 ○ ○ ○ ○

4 ～ 10 ○ ○ ○ ○

10 ～ 20 ○ △ ○ ○

15 이하 ○ ○ ○ ○

15 ～ 30 ○ ○ ○ ○

30 이상 △ × ○ △

점착성이 없는 느슨한 모래

(N치 10이하의 층이 5m 이상 있는 경우)○ ○ ○ △

자 갈

호박돌

전석등

없 음 ○ ○ ○ ○

10cm 이하 ○ △ ○ ○

10～ 30cm △ × ○ ○

30cm 이상 × × ○ △

환 경

수 상 시 공 △ ○ ○ × ○

소 음 ․ 진 동 대 책 ○ × × △ △

인접구조물에 대한 영향 방지 △ △ △ △ △

작 업 공 간 이 좁 은 경

우○ △ × × △

○ : 조건이 적합하며 설계 시공상으로 문제가 없다.

△ : 부적합한 정도는 아니나, 일단의 문제가 있으므로 검토가 필요하다.

× : 조건이 적합지 않고 시공이 곤란, 신뢰성이 크게 부족하고 공비가 극히 증

대하는 등 문제가 있다.

제3장 기본설계

3.7.3. 교량형식 비교

구 분 비교1안(파일식 D.P.S 합성형교_(Dual Prestressed Composite Girder Br.)

비교2안(프리플렉스 합성형교)(Preflex Composite Girder Br.) 비교3안(Steel Box Girder교)

종단면도HWL. 3.100

S=-0.2973%

SPC파일 SPC파일

교 량 시 점 교 량 종 점

1.8

27

43.000

1.5

00

(Φ508X12T)ST.PILE

(Φ508X12T)ST.PILE

1.5

00

43.000

1.8

27

HWL. 3.100

교 량 시 점 교 량 종 점

S=-0.2973%

HWL. 3.100

교 량 시 점 교 량 종 점

(Φ508X12T)ST.PILE

S=-0.2973%

(Φ508X12T)ST.PILE

1.0

27

43.000

2.3

00

공법개요

거더를 공장에서 분할제작하여 현장에서 조립, 거치하는 공법으

로 거더의 중앙부는 I-Girder에 프리플렉션 및 릴리즈를 통하여

1차 프리스트레스를 도입하고 현장조립후 PS강연선을 이용하여

전구간에 걸쳐 2차 프리스트레스를 도입하는 공법

강재의 I-Girder에 프리플렉션 하중을 재하시킨후 릴리즈하여

강재의 복원력으로 하부케이싱 콘크리트에 압축응력을 도입하는

공법으로 저형고, 장지간계획에 유리함

상부거더를 강교제작 및 거치 후 바닥판을 현장타설하는 가장일

반적인 강교형식으로 형고 및 강재두께조절을 통한 장지간화 구

현

시공순서

I-Girder공장제작(단부 및 중앙부 분할제작) → 하부케이싱 콘

크리트 타설 → 빔 현장운반 및 조립 → PS강연선 긴장 → 빔거

치 → 바닥판 콘크리트 타설

I-Girder제작 → PF하중재하 → 하부케이싱 콘크리트타설 → 릴

리즈 → 빔거치 → 바닥판 콘크리트타설

강박스거더 제작 → 강박스 현장운반 → 하부구조에 강박스거치

→ 바닥판 콘크리트 타설

장․단점

․ 낮은형고로 형하공간 확보가 용이하고 접속도로 연결이 용이

․ 강재와 콘크리트를 합성시켜 단면강성을 높임으로써 장지간, 저

형고 가능

․ 도심지, 산간부등 현장제작장 확보가 어려운 경우 공장에서 분

할 제작후 현장으로 운반하여 조립, 가설 가능하므로 별도의 제

작장 불필요

․ 교좌면 하부에 단면강성이 큰 공장제작된 콘크리트파일을 이용

하여 하부구조를 형성하므로 교대시공을 위한 토공가시설을 최

소화하여 시공성 양호

․ 지간대비 형고가 낮아 미관 양호

․ 공사비 저렴

․ 낮은형고로 형하공간 확보가 용이하고 접속도로 연결이 용이

․ 콘크리트를 합성시켜 단면강성을 높임으로써 장지간 가능

․ 불가하므로 현장에 별도의 제작장 필요

․ 위한 토공가시설을 설치한 후 기초강관 파일을 시공하고 교대구

체를 시공하므로 제1안의 파일식교대 대비 시공성 불량

․ 주부재는 강재이나 노출면은 콘크리트 이므로 강재도장 불필요

로 유지관리 양호

․ 지간대비 형고가 낮아 미관 양호

․ 공사비 다소 고가

․ 형고가 다소높아 형하공간 확보에 다소 불리하고 접속도로 연결

에 불리

․ 박스단면으로 합성시켜 단면강성을 높임으로써 장지간 가능

․ 공장에서 분활제작이 가능하므로 현장에 별도의 제작장 불필요

․ 교대시공을 위한 가시설을 설치한 후 기초강관 파일을 시공하고

교대구체를 시공하므로 제1안의 파일식교대 대비 시공성 불량

․ 하천교량으로 부식방지를 위한 주기적인 강재 재도장으로 유지

관리 불량

․ 지간대비 형고가 높아 미관 보통

․ 공사비 고가

개략공사비(상하부,직접기초)

220 만원/㎡ 230 만원/㎡ 250 만원/㎡

검토의견

- 본과업의 교량 설치계획은 기존 교량3호의 측면에 붙여서 확장하는 교량으로 시공성 및 가설공법의 중요성이 요구되는 교량이다.

- 신설교량은 3가지의 안으로 비교한결과 비교2안과 비교3안은 별도의 제작장부지가 필요하고 상부 운반시 특수운반으로 공사비가 증가하여 제외하였다.

반면 비교2안은 상부거더를 분할하여 운반 현장에서 별도의 제작장부지가 필요업이 가설할수 있으며 교대부에도 주열식공법을 적용하여 시공성을 향상 우수한 교량으로 시공이 가능한

비교1안 파일식 합성형교를 적용하는 것이 바람직할것으로 사료됨

추 천 안 ◯채 택 안 ◯

제3장 기본설계

3.8 포 장 계 획

3.8.1. 개 요

∙ 도로 포장은 경제성, 안정성 및 주행성 등이 양호한 공법으로 계획

∙ 포장형식은 교통특성, 토질 및 기후, 시공성, 공사비 등 제반요인을 비교

검토하여 선정하는 것이 바람직하나 각 형식이 상충된 특성을 갖고 있고

모든 요소를 정량적으로 평가하는 작업이 어려우므로 몇몇 주요 인자를

비교 분석하여 포장형식 선정

∙ 포장 구조는 공용기간 내에 통과하는 교통하중 및 노상토의 동상, 흡수,

팽창 등의 환경적인 영향에 저항하고 도로의 주행성이 만족할 만한 상태를

유지할 수 있도록 설계

∙ 포장구조 설계의 대표적인 방법에는 AASHTO법과 TA법이 있으며 본 계획

에서는 각 설계법의 장․단점을 비교 검토하고 경제성과 안정성 및 적정성

을 분석하여 최적설계법 적용

3.8.2. 포장형식 검토 및 선정

가. 포장형식 비교 검토

∙ 도로포장 형식은 가요성 포장과 강성포장으로 대별되며 본 계획에서는

가요성 포장 중 아스팔트 콘크리트 포장에 대하여 검토하여 포장형식 선정

∙ 포장 형식은 주어진 여건에 따라 그 적정성이 변화화므로 교통특성, 토질

및 환경특성, 시공성과 경제성, 유지관리 등의 기술적 사항과 정책적인

사항을 고려하여 판단

∙ 일반적으로 포장형식을 결정하는데 중요한 요소는 다음과 같다.

- 교통특성

중차량의 교통량 증가가 예상되는 구간에서의 포장구조는 특별한 유지관리

가 필요 없고 공용기간이 긴 포장형식 선정

- 토질특성

제3장 기본설계

일반적으로 토질특성은 변화 폭이 크고 침하우려 및 체적변화가 예상될

경우 적응성이 강한 포장형식 선정

- 기 상

눈이 많이 오는 지역에 대해서는 재설 장비가 포장을 손상시키지 않고 운용

이 가능한 포장형식 선정

- 시공성

단계건설여부, 시공속도 등에 따라 적절한 포장형식 선정

- 경제성 및 유지보수

초기투자비 및 유지관리비 및 잔존가치를 포함한 경제성을 비교하여 포장

형식 선정

제3장 기본설계

나. 포장형식 비교

구 분 아스팔트콘크리트 포장 시멘트콘크리트 포장

단 면

구조특성

∙ 포장층 일체로 교통하중을 지지하

고 노상에 윤하중을 분포시킴

∙ 기층 또는 보조기층에도 큰 응력

작용

∙ 반복되는 교통하중에 민감

∙ 포장두께는 교통하중과 노상지지

에 의해 설계

∙ 콘크리트 슬래브 자체로 교통하

중을 휨저항으로지지

∙ 건조수축에 의한 균열발생을 수

축 줄눈으로 억제

∙ 골재 맞물림 작용 및 다웰바를

통해 슬래브간 하중 전달

시 공 성

∙ 신속성 및 간편성 측면에서 유리

∙ 양생기간이 짧아 시공 후 즉시 교통

개방

∙ 단계시공방식에 유리

∙ 콘크리트 품질관리, 양생, 평탄성,

줄눈시공 등 고도의 숙련 필요

∙ 시공기계대형화

내 구 성∙ 중차량이 많은 도로에서 소성변형

발생

∙ 중차량에 대한 적응도 양호

유지관리

∙ 부분보수 용이

∙ 유지관리비 고가

∙ 잦은 보수로 교통소통 지장

∙ 부분보수 불리

∙ 유지관리비 저렴

공 용 성

∙ 평탄성 및 승차감 양호

∙ 기존포장 접속 양호

∙ 노면 반사가 작아 피로도 적음

∙ 야간 및 터널 주행시 명색성 불량

∙ 미끄럼 저항성 불리(강우시)

∙ 소음발생으로 승차감 불량

∙ 기존포장 접속 다소 불량

∙ 노면반사 과다로 피로도 증가

∙ 야간 및 터널 주행시 명색성 양

호

∙ 미끄럼 저항성 양호

제3장 기본설계

다. 포장구조 비교

구 분 아스팔트콘크리트 포장 시멘트 콘크리트 포장

하중전달

∙ 교통하중을 표층→기층→보조기

층→노상으로 확상 분포시켜 하

중을 절감하는 형식

∙ 교통하중을 콘크리트 슬래브가

직접지지하는 형식

표 층

∙ 교통하중을 일부 지지하며 하부

층으로 전달

∙ 표면수의 침입을 방지하여 하부

층 보호

∙ 슬래브 자체가 빔으로 작용하여

교통하중에 의해 발생되는 응력

을 휨저항으로 지지

기 층

∙ 입도조정처리 또는 아스팔트 혼

합물로 구성

∙ 표층과 일체가 되어 교통 하중

에 의한 전단에 저항하며 하중

을 분산시켜 보조기층으로 전달

∙ 표층에 포함됨

보조기층

∙ 입상재료 또는 토사 안정처리재

료 등으로 구성

∙ 상부층에서 전달된 교통하중을

지지하며 노상으로 전달

∙ 포장층내 배수기능 담당

∙ 미립질의 노반토사가 기층부로

침투하는 것을 방지

∙ 동결작용의 손상효과를 최소화

∙ 빈배합 콘크리트 또는 시멘트

및 아스팔트 안정처리로 구성

∙ 콘크리트 슬래브에 대한 균일한 지

지력 확보

∙ 줄눈부 및 균열부근의 우수침투

및 펌핑현상 방지

∙ 균등하고 안정적이며 영구적인

지지력 제공

∙ 노상반력 계수 증대

제3장 기본설계

라. 시공방법 비교

구 분 아스팔트콘크리트포장 시멘트콘크리트포장

생 산∙ 배치플랜트(가열혼합)

∙ 온도관리

∙ 배치플랜트

∙ 공기량, 슬럼프치관리

운 반∙ 덤프트럭 ∙ 덤프트럭

∙ 아지데이터

포 설

∙ 프라임코팅

∙ 택코팅

∙ 포설

∙ Asphalt Finiher에 의한 기계포

설

∙ 포설

- Set Form 방식

- Slip Form 방식

∙ 평탄마무리 및 표면처리

- 인력 및 기계시공 양생

- 양생제 살포 및 비닐깔기

시 공 성

∙ 신속성 및 간편성 측면에서 유

리∙ 줄눈설치 및 콘크리트 양생으로

다소 불리

3.8.3. 포장형식 선정

∙ 본 도로는 중차량 통행 및 교통량, 유지관리, 보수 자연경관과의 조화 등과

다음 사항을 고려하여 아스팔트 콘크리트 포장공법으로 선정하였음.

- 주변도로와의 연계성

- 유지관리의 용이성 및 부분보수 용이

- 평탄성 및 승차감 양호

- 경제성 다소 불리.

제4장 실시설계

4. 실 시 설 계

4.1 선형설계

4.2 토공설계

4.3 배수설계

4.4 구조물설계

4.5 포장설계

4.6 기타설계

제4장 실시설계

4.1 선형설계

4.1.1 일반사항

도로설계에 있어서의 선형설계는 토지이용적인 측면과 선형의 연속성, 평면 및

종단선형의 조화를 고려한 설계가 이루어져야 하며, 아울러 시공 및 유지관리,

경제성 등을 검토하여 결정하여야 한다.

따라서 본 설계에서는 다음과 같은 사항들을 고려하여 계획도로의 세부적인 선

형설계를 수행하였으며 최적노선을 발주처와 협의후 결정하였다.

◦가능한 기존 현황을 최대한 존치시키며 농경지 피해를 최소화하고

◦주변 환경과의 조화와 경제성 및 시공성을 고려

◦민원 발생을 최소화 계획

◦시공 및 설계기준을 검토 설계기준에 부합되도록 선형계획을 실시함으로써

과업의 완성도를 높임.

4.1.2 평면선형 설계

평면선형은 3장 기본계획에서 검토한 노선계획을 현장조사를 통해 선형의 적정

성 을 검토하였으며, 기하구조 기준에 부합되도록 계획하였다.

기하구조 기준값은 「도로의 구조․시설기준에 관한 규칙 2013.8」에 의거한

최소값 이상을 적용하여 주행성, 안전성, 쾌적성이 확보되도록 계획하였으며

평면선형 분석현황은 다음과 같다.

구 분 개 소 연 장(m) 비 율 비 고

곡 선 부 R=1000 1 98.000 -

직 선 부 1 172.000 -

계 2 270.00 -

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

4.1.3 종단선형 설계

가. 종단선형 검토본 과업노선의 종단선형계획은 평면선형과의 관계, 도로기능에 따른 효율성, 선형의 연속성 및 주행시 안전성, 도시계획상 토지이용 측면 및 관련계획을 고려하여 종단 Control point를 결정 하였다.

나. 종단선형 분석 본 과업노선의 종단선형은 설계기준에 부합하고 평면선형과 조화를 이루도록 계획하였으며 「도로의 구조․시설기준에 관한 규칙」에 의거 가능한 최소 기준값 이내로 종단경사 및 종단곡선길이를 설치하였다. 종단경사는 노면배수를 고려하여 최소경사 S=0.3% 이상을 유지하여 우기시차량주행이 원활하도록 계획하였으며 기존 도로종단을 최대한 활용하였다.

제4장 실시설계

4.2. 토공설계

4.2.1 쌓기재료의 다짐특성 및 설계CBR

가. 품질기준

1) 노 체

흙쌓기는 현장에서 발생하는 흙을 효과적으로 사용하여 장래에 받게 될

외력에 대하여 안정된 내구적인 흙구조물을 구축하는 것을 목적으로 한다.

흙쌓기 구조의 대부분을 차지하는 노체에 대한 시방기준은 다음과 같다.

공 종

항 목

노 체시험법

토 사 암 괴

시방최소 밀도에서의

수침 CBR2.5 이상 - KSF 2320

다 짐 도 90% 시험시공에 의해 결정 KSF 2312

시공함수비

다짐시험방법에 의한

최적함수비 부근과

90%밀도에 대응하는

습윤측 함수비 차이

자연함수비

시공층두께 30cm 이하 시험시공에 의해 결정 한층의 마무리 두께

노체 재료 의 시 방 기준

주) 1. 토사란 암괴에 해당하지 않는 일반적인 흙쌓기 재료를 말한다.

2. 암괴란 단단한 암석으로 된 지반을 땅깎기 또는 터널 굴착을 했을 때 발생하는

암석조각을 말한다.

3. 이암, 혈암, 응회암 등의 재료를 사용한 흙쌓기 중에는 시공후 큰 압축침하를 일

으키는 것이 있으므로 충분한 대책을 강구해야 한다.

① 쌓기재료

∙30cm 이상 (30~100cm)의 암괴는 대형 다짐기계를 사용하여도 충분히 다져

지지 않아 도로 흙쌓기에서 압축침하가 생기기 쉽다. 이 때문에 암괴의

재료를 사용한 흙쌓기에 대해서는 시공중 두께에 상응하는 대형 다짐기계

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━를 사용하는 것을 전제로 하고 최대 크기의 규정은 두지 않는 것으로 한다.

그러나 시공성 등에서 최대 크기는 60cm 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한 박층으로 세밀히 시공하는 것이 보다 안정된 흙쌓기가 되기 때문에

입경이 작아지도록 굴착시에 배려하는 것을 잊지 말아야 한다.

∙한편, 토사에 대해서는 30cm 이상의 큰 덩어리가 혼입되어 있는 비율이

아주 적기 때문에 그것이 원인으로 되어 관리에 지장을 초래한다고 생각하

기 어려우므로 최대크기의 규정은 특별히 두지 않는 것으로 하였다.

단, 30cm 이상의 전석이 다량으로 유입된 토사에 있어서는 시공성이나 경제

성을 고려한 후 전석의 처리방법을 결정할 필요가 있다.

② 다 짐 도

- 흙의 다짐도

∙흙의 다짐도(KS F 2312)에 따라 최대건조밀도의 90% 이상을 목표로 한다.

KS F 2312의 방법은 19mm체 잔류량이 30% 이하인 재료에 대해서 실시

할수 있는 방법이며, 30%를 초과할 경우에는 다음 식에 따라 최대밀도를

추정할 수 있으나, 50%를 초과할 경우에는 이 식을 사용할 수 없다.

x =100

(100 - P)M

+PS

여기서, x : 최대건조밀도

M : 19mm체를 통과한 재료의 최대건조밀도

P : 19mm체 잔류율

S : 19mm체에 잔류한 골재의 비중

∙또한, 75μm(#200)체 통과량이 20~50%일 때는 공기간극율(Va)이 15%이하,

통과량이 50%이상일 때는 공기간극율이 10% 이하를 목표로 한다.

∙이러한 목표치는 노체가 확보해야 할 평균적인 품질이며, 실제 시공관리에서

는 이러한 품질이 확보될 수 있도록 측정방법, 측정빈도에 따라 적정한 관

리기준치를 설정해야 한다.

∙규정된 다짐도는 만족하지 않지만 노체로서 충분한 강도 (qc≥10정도)가

확보될 수 있는 경우, 다짐관리 기준은 별도의 시험시공 등에 따라서 결정할

제4장 실시설계

수 있다.

- 암괴의 다짐도

1층 당의 마무리

두께다짐기종(기전력 표시) 비 고

30cm 이하

진동롤러 5tf 이상 (단,

진동롤러가 적당치 않은

재료에서는 타이어 롤러 15tf

이상)

진동륜이 2축인 것에

대해서는 공칭기전력

1축으로 환산해서 평가할 것30~60cm 진동롤러 13tf 이상

60~100cm 진동롤러 20tf 이상

암괴상의 층 당 마무리 두께에 따른 다짐기계의 선정

∙ 암괴는 토사와 같이 건조밀도에 의한 다짐도 관리가 곤란한 재료이다. 이러 한 재료에서는 시험시공을 실시하여 밀도나 표면 침하량 등으로부터 다짐기 계나 다짐회수 등을 결정한다. ∙ 암버력을 흙쌓기 재료로 사용할 경우에는 아래와 같은 점에 유의하여 시공 하여야 한다. ㉠ 상부노체 완성면 아래 50cm 이내에서는 직경 15cm 이상의 암버력은 사용할 수 없다. ㉡ 암버력의 최대 입경은 60cm 이하로 하나 암괴상의 층당 마무리 두께에 따른 다짐기계의 선정은 대형 다짐기계를 사용하는 전제로, 한 층당 마무 리 두께는 암버력 최대입경의 1.0~1.5배를 목표로 하여 시험 시공후 결정 할 수 있다. ㉢ Slaking이 발생하기 쉬운 연암재료의 흙쌓기 중에는 완성후 장기간에 걸친 지하수위 변동 등의 작용을 받아 세립화되어 압축침하를 일으키는 경우도 있으므로 압축성이 큰 암버력에 대하여서는 압축을 적게 받는 장소에 사 용을 검토하고 큰 압축침하가 생기지 않도록 충분한 다짐을 실시하여야 한다. - 수정 CBR

노체는 다음의 이유로 인해 수정 CBR 2.5 이상의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ㉠ 노상의 바로 아래면은 노상 및 포장 시공시의 교통하중의 영향을 다소

라도 받는다. 따라서, 이 부분의 강도를 규제하지 않으면 노상두께가 현저

하게 두꺼워져서 비경제적인 단면이 될 수 있다. 그러므로 이 부분의 강도

로 규정하는 것이 경제적이다.

㉡ 노상은 충분한 다짐을 필요로 하기 때문에 그 다짐의 기초가 되는 노체는

작고 가벼운 견인식 타이어 로울러로 전압이 가능한 강도 즉, CBR이 2.5이

상인 지지력을 필요로 한다. 단, 현장 내에서 발생되는 흙의 수정 CBR 2.5

이하인 경우는 안정처리대책을 강구하여 사용해도 무방하다.

2) 노 상

∙ 노상은 포장을 매개로 전달되는 교통하중을 지지하고 포장공사 등을 위한

대형 시공기계가 진입할 수 있어야 하므로 그 목표에 균일한 노상을 구축하

는 것을 기본으로 한다. 노상에 대한 시방기준은 다음과 같다.

항 목 최대치수 #4체 통과량#200체

통과량

#40체에

대한

소성지수

수정 CBR

노 상 100mm이하 25~100% 0~25% 10이하 10%이상

노상재료의 품질기준

항 목 노 상 비 고

다 짐 도 95% 이상 KS F 2312

시공시의 함수비다짐도 및 수정 CBR 10%

이상을 얻을 수 있는 함수비

KS F 2306

KS F 2312

시공층 두께 20cm 이하 한층당 마무리 두께

노상의 다짐기준

제4장 실시설계

항 목 노 상 비 고

다짐도

시공함수비 ≤

Wopt90% 이상

KS F 2306

KS F 2312시공함수비 >

Wopt공기간극율 Va = 1~10%

시공시의 함수비 최적함수비 ±2%

시공층 두께 20 cm 이하 1층 당 마무리 두께

안정처리 노상의 다짐기준

3) 다 짐

쌓기다짐은 공기, 공정, 시공단가, 토질 및 현장조건을 고려하여 적정한 다짐기

계를 사용해야 한다. 다음 표는 토질별 다짐기계 표준이다.

토공에 있어서는 1회 펴는 두께, 다짐기종, 다짐회수, 시공시의 함수비 등을

결정하기 위하여 현장에서 다짐시험을 실시토록 하여야 한다.

토 질

기계명

모래-자

갈섞인

사질토

사질토-

자갈섞인

점성토

점토-

점성토

점토질-

실트질

호박돌

섞인

토사

호박돌

자갈,연암

경암

고함수비

토사 -

점성토

로드롤러 B B - - B B -

맷슈롤러 B B B - - B -

타이어롤러

(자주식)A A - - B A -

타이어롤러

(견인식)B B A - A A B

진동롤러

(자주식)A B - - B B -

진동롤러

(견인식)B B - - A A -

콤펙터 A A - - A A -

래 머 B B A - A A -

탬 퍼 B B A A B B A

불도저 - - A B - - A

습지도저 - - - A - - B

토질별 다짐기계

주) A : 적용성 양호, B : 적용성 보통

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━∙ 다짐작업은 도로의 바깥쪽에서 시작하되 길어깨부를 겹쳐서 다짐하여 도로

의 중심선쪽으로 평행방향으로 진행하며, 롤러 주륜폭의 반폭이 성형 다짐면

에 겹치도록 하고 후륜은 전표면을 다짐하여 나가도록 한다.

∙ 일반적으로 다짐정도가 충분할수록 성질이 개선되는 정도도 크나 어떤 종류

의 흙에 대해서는 다짐회수가 지나치게 많거나, 다짐작업이 너무 지나치면

(Overcompaction, 과다짐) 다져진 흙 중에 오히려 결함이 생기는 수가 있다.

∙ 전압에 의하여 흙의 건조밀도는 증대되나 지표면보다 별로 깊지 않은 곳의

흙이 전단파괴를 일으켜 평활한 박리면이 생겨서 흙의 역학적 강도는 오히

려 저하된다.

∙ 이와 같은 현상은 성토 위의 일정한 장소를 반복하여 운반장비가 통과할 때

그 궤적이 크게 집중되는 경우에 생기는 수가 있다.

∙ 쌓기다짐 시공시는 흙의 최적함수비에 알맞게 함수비를 조절해야 하는데

시공 중에 비나 눈이 오면 비닐 등으로 덮어 함수비 증가를 방지하여야 한다.

∙ 성토 다짐에서는 비탈면 다짐이 힘들어 다짐이 거칠어지기 쉽다. 다짐을

충분히 하지 않으면 지표수에 의하여 세굴되어 비탈면의 붕괴 원인이 된다.

특히 옹벽에 접하는 부분은 침하로 인하여 물이 고이지 않도록 충분히 다질

필요가 있다.

∙ 비탈면 경사가 완만한 경우 (1 : 2 이상)에는 견인식 롤러, 진동롤러, 불도저

등을 사용하여 비탈면을 상하로 진동시키면서 다짐한다. 성토재료가 점착성

이 없고 세굴되기 쉬운 토질이든지 양생이 곤란한 토질일 때에는 비탈면

보호를 위하여 양생이 가능한 흙이나 점착성이 있는 흙을 30~50cm 두께로

비탈면에 덧붙인다.

∙다짐은 비탈면을 작은 규모로 계단을 만들어 그 위에 얇게 다짐토를 깔아

래머나 진동 콤펙터로 다진다.

나. 토량변화율

∙ 토량의 변화율은 시료체취 KS F 2312에 의한 내용을 기본으로 다짐시험을

실시하여 시험 결과에 따라 D 다짐방법의 95%, 90%, 85%의 것을 자연상태

의 밀도와 비율로서 C 값을 산출하며, L 값은 흐트러진 상태의 밀도와 자연

상태 밀도의 비율로서 산정공식은 다음과 같다.

제4장 실시설계

C 값 =다져진 상태의 토량 (m³)

=자연 상태의 밀도 (tf/m³)

자연 상태의 토량 (m³) 다져진 상태의 밀도 (tf/m³)

L 값 =흐트러진 상태의 토량 (m³)

=자연 상태의 밀도 (tf/m³)

자연 상태의 토량 (m³) 흐트러진 상태의 밀도 (tf/m³)

∙ 성토재의 토량변화율을 정리하면 다음 표와 같다.

구 분 L C

경 암

보 통 암

연 암

호 박 돌

1.70 ~ 2.00

1.55 ~ 1.70

1.30 ~ 1.50

1.10 ~ 1.15

1.30 ~ 1.50

1.20 ~ 1.40

1.00 ~ 1.30

0.95 ~ 1.05

자 갈

자 갈 질 토

고 결 된 자 갈 질 토

1.10 ~ 1.20

1.15 ~ 1.20

1.25 ~ 1.45

1.10 ~ 1.05

0.90 ~ 1.00

1.10 ~ 1.30

모 래

암 괴, 호박돌 섞인 모래

1.10 ~ 1.20

1.15 ~ 1.20

0.85 ~ 0.95

0.90 ~ 1.00

점 질 토

호 박 돌

암괴, 호박돌 섞인 점토

1.25 ~ 1.35

1.35 ~ 1.40

1.40 ~ 1.45

0.85 ~ 0.95

0.90 ~ 1.00

0.90 ~ 0.95

점 토

자 갈 이 섞 인 점 토

암 괴, 호박돌 섞인 점토

1.20 ~ 1.45

1.30 ~ 1.40

1.40 ~ 1.45

0.85 ~ 0.95

0.90 ~ 0.95

0.90 ~ 0.95

토량 변화율

주)암(경암, 보통암, 연암)을 토사와 혼합 성토할 때에는 공극 채움으로 인한 토사량을 계산

할 수 있다.

다. 쌓기재 재료로서의 적부판정

∙ 본 조사지역의 절토부에서 발생되는 흙을 성토재료로 사용할 수 있는지의

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━여부를 파악하기 위하여 전술한 바와 같이 채취된 대표적인 시료에 대하여

토성시험, 실내다짐 및 C.B.R 시험을 수행하여야 하며, 시험 결과에 따라

결정한다.

1) 노체재료로서의 적부판정

∙노체 재료에 대한 도로공사 표준시방서의 규정과 실내 시험 결과를 비교

검토하면 다음과 같다.

노체재료로서의 적부판정

항 목 도로설계요령규정 비 고

최 대 치 수 300m m 이하

수 정 C .B .R 2.5 이상

함 수 비다짐도 90%에

대응하는습윤측 함수비사이

-

2) 노상재료로서의 적부판정

∙ 노상 재료에 대한 도로공사 표준시방서의 규정은 다음과 같다.

항 목도로설계요령규정

비 고상부노상 하부노상

최 대 치 수 100 m m 150 m m

#4번체 통과량 25 ~ 100% -

#200번체 통과량 0 ~ 25% 50% 이하

소 성 지 수 10 이하 30 이하

수 정 C.B.R 10 이상 5 이상

∙ 시공시는 상기 도로설계요령 규정값 이상의 노상재료로 규정치에 적합한

재료를 선별하여 사용하여야 할 것이다.

4.2.2 비탈면 경사

본 과업구간의 비탈면경사는 건설공사 비탈면 설계기준에 의거한 표준경사를

적용하였으며 적용경사는 다음과 같다.

제4장 실시설계

비탈면경사

구 분 높 이 적용경사 비 고

흙 쌓 기 0~5m 이하 1 : 1.5 ∙쌓기높이 5m 마다 소단 설치

흙 깍

기토 사

0~5m 이하 1 : 1.2 ∙토사는 H=5m 마다 소단 설치

5~10m 이하 1 : 1.5 ∙토사는 H=5m 마다 소단 설치

4.2.3 비탈면 보호공법

본 과업에서는 현지 비탈면의 지형 및 지질, 토양조건, 경사, 방향, 강우량, 시공

조건, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 현지에 잘 부합하는 식생보호공을

원칙으로 하였다.

4.2.4. 토공량

가. 토공현황

토공량은 도로의 평면 및 종단계획에서 결정되어 도로계획고에 따라 깎기 및

쌓기를 시행하는 작업량이며, 깎기 토량은 토사(풍화토층)에 해당되며 깎기한

토공량을 일부 쌓기 지역으로 운반하여 전압상태에 따라 노상, 노체, 비다짐로

구분하엿고, 대부분 사토처리하였다.

나. 사토처리계힉

본 과업에서 발생된 토사는 대부분 사토처리하는 것으로 계획하였으며 공사

시행시 수도권 매립지내 사토유용계획에 대한 재검토가 필요할것으로 판단된다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

4.3 배수시설 설계

4.3.1 배수시설

가 . 개 요

도로의 배수시설은 도로구조의 보존을 확고히 하는데 중요한 시설이며, 특히

노면배수의 양부가 도로의 기능을 좌우한다고 할 수 있다. 즉, 노면배수가 나

쁘면 우수가 노면에 정체하여 교통흐름에 장애를 주며, 노면하의 함수량을 증

가시켜 지반의 지지력을 약화시킨다. 그러므로 신속한 노면배수와 침투수의

차단, 침투된 물의 지하배수, 도로인접지로 부터의 배수처리를 적절하게 하는

것이 도로의 유지 관리 측면에서 매우 중요하다.

나 . 배수관 설계

배수관 및 암거는 도로를 횡단하는 소하천 또는 수로를 위한 시설로서 도로

본체의 보호와 도로인접지역 호우에 대한 피해를 적절히 방지하는데 중요한

비중을 차지한다.

따라서 본 구간에서는 배수설계에 현장여건을 감안한 설계가 이루어졌으며,

본 설계에 적용된 방법을 기술하면 다음과 같다.

1) 설계유량 결정

배수시설조사 및 분석에서 전술한 바와 같이 합리식(Rational Forumala)을

적용하고 설계빈도는 30년으로 하였다.

2) 규격결정

배수관 및 암거의 규격결정은 다음과 같은 사항을 고려하여 단면을 결정

하였으며, 수리계산은 별책 “구조 및 수리계산서”에 수록하였다.

- U형측구는 일반적으로 토사 등의 퇴적에 의한 단면의 감소 등을 고려해

서 20% 정도의 여유있게 계획하였음.

- 배수관의 경우 침전 및 유지관리를 고려해서 본선 횡배수관의 최소관을

300mm 이상으로 하였음.

- 유속은 토사의 침전과 내면의마모 및 유출구의 세굴을 방지하기 위하여

0.6～2.5m/sec의 범위가 되도록 설계하였음.

제4장 실시설계

4.3.2 배수 시설물 계획

가. 유역면적

축척 1/5,000 및 1/1,200 지형도에서 유역면적 산출

나. 설계발생 빈도 적용기준

설계발생 빈도는 「도로배수시설 설계 및 유지관리 지침(건교부, 2003)」을

적용하였으며, 배수시설의 중요도, 설계유량 이상의 유출량이 생겼을 때의

위험도, 경제성 등을 고려한 구조물별 설계발생 빈도 적용은 다음과 같다.

- 노면배수 및 기타 : 10년

- 암거 및 배수관 : 30년, 도시지역 50년

다. 설계강우강도

본 계획노선에 인접해 있고 대체적으로 장기우량 기록치를 보유한 인천지점

을 선택하여 그 지점에 대한 중앙기상대의 통계자료를 근거로 각각의 강우

량-강우기간-강우빈도곡선(Rainfall Intensity - Duration - Frequency Curve)

을 작성함으로써 그 지점에 있어서 소요확률년에 대한 임의의 지속시간 강

우강도를 쉽게 이용할 수 있게 하였다.

라. 계획홍수량 산정

배수구조물의 단면을 결정하기 위한 설계유량 즉, 계획홍수량을 추정할 수

있는 방법에는 합리식, 표준유출법, 수문곡선 추적법이 있으며, 유역면적에

따라 다음과 같이 구분하여 사용한다.

- 유역면적이 4.0km2 이상 : 합리식

- 4.0km2 < 유역면적 < 40.0km2 : 표준유출법

- 유역면적이 40.0km2 이상 : 수문곡선 추적법

본 과업노선은 유역면적이 4.0km2 이하이므로 합리식 적용

합리식은 강우량과 유출량의 관계가 비례적이며, 강우강도는 유역 전지역이

균일한 우수발생 지역으로 본다. 따라서 유역면적이 작은 경우에는 오차가

적게되므로 소규모 구조물에 사용한다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

· ·

여기서 Q : 설계유량(m3/sec)

I : 강우지속시간 강우강도(mm/hr),

A : 유역면적(km2), C : 유출계수

마. 배수시설설계

배수관 및 암거의 규격 결정은 수리검토를 실시하여 충분한 규격이 되도록

다음과 같은 사항을 고려하여 단면을 결정하였다.

- 배수구조물은 일반적으로 토사 등의 침전에 의한 단면의 감소 등을 고려

해서 20% 정도의 여유를 두어야 한다.

- 측구의 최고수위는 포장층보다 낮아야 한다.

- 측구의 경사는 자연경사로 하되 0.5%보다 완만하게 하지 않는 것이 좋

다(최소경사 0.2%)

- 배수관의 최소규격은 횡배수관 300mm이상으로 적용하였다.

- VR관 및 원심력철근콘크리트관의 토피고는 6m 이내로 콘크리트 보호공은

제외하였다.

바. 배수시설 구분

1) 노면배수

노면배수는 도로부지내(노면및비탈면)에 강우또는 강설에 의해 발생한 우수

를 원활히 처리하기 위해 설치하며, 지표면을 흐르는 물을 배제하는 것을

의미한다.

본과업에서는 강우시 교통안전을 도모하기 위해 노면 및 비탈면에 내린 우

수를 원활히 배수하기 위한 표면배수 시설을 다음과 같이 적용하였다.

-도로 접속부 : U형측구, 집수정

-보도 접속부 : 토사측구

제4장 실시설계

2) 배수관

본 과업구간의 배수관은 도로끝 측대와 접속하여에 설치되는U형측구와

접하는 횡배수관으로 사용실적, 구조적 안정성, 내구성, 유지관리 등을 고려

하여 흄관을 적용하였으며 공사비 절감 및 시공성 향상을 도모하였다.

또한, 배수관의 규격은 유역면적 및 강우강도에 의한 유출량을 산출하여

수리계산에 의해 산정하였으며, 시공상의 편리성 및 일관성을 고려하여 건

설교통부에서 작성된 표준도와 각종 제반기준을 활용하여 설계도작성 및

수량을 산출하였다.

3) 배수관의 재질검토 및 적용위치

현재 도로용 배수관은 기성제품(흄관, VR관등)으로 구분되며 각각의 특징

은 다음과 같다.

배수관 종류별 특징 및 사용위치

구 분 흄 관 V . R관 비고

피 토 고관경에 따라 2.0m～

5.0m까지 사용가능

관경에 따라 외압 16t/m2까지

사용가능

특

징

∙계산결과 D200m/m 의 경

우 토피2.0m

D800mm의 경우

5.0m이상에서 균열

이 생긴다.

∙시공실적이 가장 많다.

∙노면배수용으로는 가능하지

만 높은 성토고의 도로에서

요구되는 응력에 미치지 못

한다.

∙자재비가 저렴하다.

∙외압강도가 우수하고 부식

성이 매우 우수하다.

∙내면이 평탄하고 제품의 규격이

일정하다.

∙수밀성이 좋으며 충격에 강

하다.

∙노면하중, 토압에 대하여 강

하며 변형 이 없다.

∙유지관리가 용이하다.

∙자재비가 흄관에비해 다소

고가이다

적 용 ∙횡배수관

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

4.3.3 우수유출량 산정

가. 유달시간(T)

∙유달시간은 유입시간(t1)과 유하시간(t2)의 합이다.

T = t1 + t2, T=유달시간(분)

1) 유입시간(t1)

∙유입시간은 지상에 내린 우수가 지표면을 따라 흘러 우수받이 등을 경유

하여 관거에 유입하는데 걸리는 시간이며 표준치는 다음과 같다.

유입시간 표준값

우리나라에서 일반적으로

사용하고 있는 계수미국토목학회

인구밀도가 큰 지구

인구밀도가 작은 지구

평 균

간선하수관거

지선하수관거

5분

10분

7분

5분

7～10분

완전포장되고 하수도가 완

비된 밀집지구

비교적 구배가 적은

발전지구

평지의 주택지구

5분

10～15분

20～30분

주) 하수도 시설기준(2005, 환경부)

2) 유하시간(t2)

∙유하시간은 관거의 최상류 끝에 유입한 우수가 관거내를 유하하여 계획

지점까지 도달하는데 걸리는 시간이다.

·

여기서, L : 관거연장(m)

V : 평균유속(m/sec)

나. 강우강도(I)

합리식에 있어서 강우강도 공식의 형태는 Talbot형, Sherman형, Japaness형

등을 들 수 있으나 본 계획에서는 국토해양부의 지역별 강우강도 자료를 활

제4장 실시설계

용하였다..

다. 유출계수(C)

유출계수는 집수 유역면적내의 지표상태, 경사 등에 의하여 결정되며 본 과업

노선에서는 지표상태, 경사 등을 세분하여 평균 유출계수를 산정하여 이용하

였다.

C =₁₂……₁‧₁₂‧₂……‧ =

∙용도별 총괄 유출계수

용 도 지 역 구 분 유 출 계 수

상업지역 및 이와 유사한 주택지역 0.80

일반주택지역 0.65

산지 및 외곽지역 0.35

공원 및 시설녹지 지역 0.20

라. 우수유출량의 산출

우수유출량의 산출은 합리식을 적용하여 산출하였다.

Q =1

360C I A

Q : 우수유출량(㎥/sec)

C : 유출계수

I : 강우강도(mm/hr)

A : 유역면적(ha)

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

4.3. 우수관거의 단면결정

우수관거 단면의 형태는 원형관, 암거의 경우에는 장방형(정사각형도 포함)

마제형, 란형, 포물선형 등이 있으며, 이중 원형, 장방형, 마제형을 일반적으

로 사용한다.

본 설계에서는 기존관로의 단면형태인 원형관과 수로암거를 적용하였다.

∙조도계수

- 계획원형관 : 0.013

- 계획 암거 : 0.015

∙유 속

- 관거의 유속한계는 유속이 늦을 때 토사 및 고형물이 관밑바닥에 침전

하여 항상 준설작업을 해야 하므로 유지관리상 문제가 되고, 유속이 지

나치게 빠르면 관이 손상되고 관의 수명을 단축시키므로 가급적 최소0.

8m/sec, 최대3.0m/sec를 유지하였다.

- 본 노선중 지형상 부득이한 곳은 맨홀에 낙차를 두어 유속을 완화시켰

으며, 유속계산은 만닝공식을 적용하였다.

V =1n

R23 I

12 (m/ sec)

n: 조도계수

I : 동수경사

R : 경심

- 또한 계획관거의 유량은 다음과 같이 계산하였다.

Q = A V

A : 계획관거의 단면적(㎡)

V : 유속(m/sec)

Q : 우수관 통수유량(㎥/sec)

∙배수구조물 설치계획

설치위치 규 격 설치연장(m) 비 고

STA.0+4.60~160.4 400X400 185.00

STA.0+37.00 D450 2.00

제4장 실시설계

4.4 구조물 설계

4.4.1 개 요

도로에서의 교량은 도로로서의 기능과 구조로서의 기능을 동시에 갖고 있으므로,

교량의 위치와 형상의 결정에 있어서는 자동차의 안전하고 원활한 주행에 필요한

선형 계획의 검토는 물론 외적조건에 적합하고 안정성, 경제성 및 환경과의 조화,

그리고 시공성 및 유지관리의 용이성 등을 충분히 검토하여 설계하였다.

본 과업수행 중 구조물 설계작업의 과정은 다음과 같다.

< 교량계획 및 설계 순서도 >

교량 위치 선정 기초 토질조사

교량 연장

기 초 자 료 조 사 최소요구경간장

최대 교각 높이

교량 설계 (안) 검 토

기존자료수집평가6

심의 (형식 결정) 주 행 성

안 정 성

구 조 해 석 경 제 성

조 화 (미관)

구조물 치수 확정 유 지 관 리

NO

단 면

최적화

전 산 처 리

SAP 2000, SPM

및 기타 Program

YES

설계도 물량산출

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.4.2 교량 현황

￭ 본 과업구간내에 가설되는 교량은 3호교량으로서 다리 밑 공간의 확보, 홍수위

에 대한 여유고, 주변환경과의 조화, 시공성, 경제성 및 미관 등을 고려하여 비교안

을 작성하고, 설계자문과정을 통한 형식 채택과 지적내용 등을 반영하여 형식을 결

정하였으며 그 현황은 다음과 같다.

￭ 본선 교량

구분 교량명위 치

(Sta.)선 형 폭원 (m)

구 조 형 식비 고

상 부 하 부 기 초

13 호 교

량

0+9.78

～

0+49.78

‧평면선형 :

직선구간

‧종단선형 :

S=(+)0.28

5%

‧사 각 :

0°

신설 4.9m

기존 20.0m

FREFLEX

Girder

L = 40.0m

교대 : 일체

형

SPC말뚝기

초

4.4.3 교량별 검토내용

1) 개 요

본 교량은 수도권매립지관리공사내 기존 3호교량의 확장공사로 수로를 횡단하여 가

설되는 교량으로서 구조적 안정성, 경제성, 시공성 및 인접마을의 시각적 개방감 확

보 등을 고려하여 단경간 파일식 D.S.P.교량(프리플렉스)교로 계획하였다.

2) 가설조건

가) 통과 조건

∙수로(B=40.0m) 횡단

나) 지질조건

본 교량의 지질조사는 별도의 조사를 시행하지않았으며 주변에 기조사된 지질주상

도(방수로구간 지반조사)를 참고하여 설계에 반영하였으며 그적용 지반조사 번호는

FB-26번을 참조하였으며 그내용은 다음과같다.

단) 공사전 시험굴착을 시행 설계에 반영된 토질과 상이할시 변경할수 있으며 변경

시 감독관의 승인을 득하고 변경할수 있다.

제4장 실시설계

< 지질조사 결과 >

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

제4장 실시설계

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

제4장 실시설계

다) 선형조건

평 면 선 형 : R = ∞ m

종 단 : S = (-) 0.285%

사 각 : 0°

3) 교량 현황

가) 상부구조

∙형 식 : D.P.S 합성형교

∙경 간 : L = 40.0m

∙교량폭원 : B = 4.9m

나) 하부구조

∙교대형식 : 역 T 형

∙기초형식 : 프리스트레스 콘크리트 합성파일

< 하부 및 기초형식 현황 >

구 분 구조형식 높 이 (m) 기 초 형 식 비 고

교 대A 1 일체형 4.000 합성파일 ø880× 880

A 2 일체형 4.000 합성파일 ø880× 880

4) 세부설계

가) 상부구조 설계

(1) 경간 구성

본 교량은 아라뱃길과 연결되는 하천을 횡단하는 교량으로서, 기설치된 3호교량은

2경간 PSC BEAM교량으로 설치되어있으며 신설교량은 폭원을 B=4.9m확장 하는

FERLEX GIRDER교로 계획 하천이 상시 수위가 높으므로 시공성 및 시각적인 개방

감을 고려하여 L = 40.0m의 단경간교로 계획하였다.

(2) 빔간격 결정

본 교량은 경간장 및 교량폭원 등을 고려하여 Beam 간격을 2.5m로 결정하였다.

(3) 단면설계

상부 Slab는 사하중과 차량하중인 DB-24, 차륜하중인 DL-24을 재하하여 각 하중을

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━조합한 후 가장 큰 단면력을 계산하고, 강도설계법에 의한 단면설계를 하였으며 허

용응력 설계법으로 피로, 처짐 및 균열등에 대한 사용성을 검토하였다. FREFLEX

GIRDER교는 사하중과 활하중을 재하하여 단면력을 계산하고 허용응력 설계법에

의한 단면설계를 하였으며, 교각부를 연속으로 처리하고 합성후 사하중 및 활하중

에 대하여 연속보로 설계하였다.

나) 하부구조 설계

교대는 상부의 최대반력과 토압, 풍하중 및 지진하중을 재하하고, 각 하중을 조합하

여 가장 큰 단면력을 계산하고, 강도설계법에 의한 단면설계를 한 후 허용응력법으

로 균열등에 대한 사용성을 검토하였다.

또한, 상부하중에 의한 수평력은 온도변화에 의한 수평력과 교량받침 마찰계수에

의한 수평력을 비교검토하여 작은 값인 교량받침 마찰계수에 의한 수평력을 적용하

여 설계하였다.

다) 기초 설계

∙교대는 기조사된 지질조사 참조하여 적용하였으며 심도 18.0m에서 풍화도가 나타

나며 대체적으로 N=50이며 심도 34.5m에서 풍화암이 나타나 파일의 지지층은 풍화

토에서 N=50부근에 지지하도록 계획하였다.

∙말뚝은 시공성이 우수하고 경제적이며 연직도가 좋아 하부 구조 안정성 확보에

유리한 교대부와일체형인 합성말뚝(φ880×880)을 적용하였다.

∙말뚝기초 공법 선정

본 교량은 주위에 마을이 근접하여 위치하므로 항타시 소음 ․ 진동 등의 영향을

최소화하기 위하여 천공 후 항타공법을 적용하였다.

라) 내진 해석

∙본 교량은 연속교로 내진 1등급 교량으로 가속도 계수(A) 0.154와 지반계수 1.2를

적용하였고, 탄성고무 받침과 납면진 받침을 적용하여 비교 검토하여 지진시 하중

분산 효과와 경제성에서 유리한 납면진받침(LRB)을 적용한 바, 받침특성에 따른 거

동은 비선형 시간이력 해석법을 수행하여 부재력 및 변위를 산출하였다.

∙위의 결과에 따라 적절한 용량의 교량받침이 설계되었으며, 면진 받침의 적용으

로 지진력의 분산 효과가 커서 전체 교각은 탄성해석을 수행하였고, 신축이음부에

는 최소받침 지지길이를 적용하여 낙교를 방지하도록 하였다. 또한 교대 설계시 지

진시의 토압은 Monobe-Okabe에 의한 의사-정적해석방법을 사용하였다.

제4장 실시설계

5) 시 공

∙시공시 지질조사 및 시항타를 실시하여 지지층에 기초를 설치토록 하여야 하고,

콘크리트 타설 순서도를 준수하여 균열방지에 노력하여야 하며, 강연선 긴장전 긴

장계획서를 작성하고 긴장시 긴장관리에 철저를 기하여야 한다.

∙시공시 교대 기초는 말뚝재하시험을 실시하여 말뚝지지력을 확인하여야 한다. 또

한, 시공시 각 기초별 지질조사를 실시하여 설계시 반영한 조건과 일치하는지를 필

히 확인하여야 하며, 지지층이 설계조건과 상이할 경우 감독원(또는 감리자)과 협의

하여 설계변경여부를 판단하여야 한다.

∙교량의 좌표는 평면 좌표이므로 상부구조의 가설시 종경사와 D.P.S 합성형교의

길이에 의한 오차를 고려하여 시공하여야 한다.

6) 지장물

∙시공전 반드시 지장물 (상수도, 전력구, 통신구, 도시가스 등)에 대한 사전조사를

실시하여 구조물 시공시 저촉 또는 파손되는 일이 없도록 하여야 하며, 구조물에

저촉될 경우 관계기관과 긴밀한 협의를 거쳐 이설 또는 보호공 설치여부를 결정하

여야 한다.

∙또한 이를 감독원(감리자)과 협의하여 설계변경 여부를 판단하여야 한다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━∎ 교량 종평면도 (A3-1)

제4장 실시설계

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.4.4 D.P.S 합성형

1) 개 요

프리플렉스합성형을 현장제작이 아닌 공장에서 분할제작하는 공법으로 단순형

교량에 있어서 최대 정모멘트 구간과 그 외의 구간으로 구분하여 최대 정모멘트

구간은 I-거더에 프리플렉션 및 릴리즈 작업을 통하여 1차 프리스트레스를 도입

현장조립후 PS 강연선을 이용하여 전구간에 걸쳐 2차 프리스트레스를 도입하는

공법이다.

2) 특 징

￭ 저형교의 장지강교량

- 형하여유고에 화곱에 유리하고 접속도로의 계획고를 낮출수 있음

- 지간장에 대한 형고비 확보에 유리

￭ 도심지 현장제작이 어려운 경우 공장에서 분할 제작 운반하여 현장에서 조립

- 현장제작장이 필요없고 공장제작으로 품질관리 용이

￭ 공장제작으로 교폭이 작아 주형개수가 적은 경우 용이

￭ 강재를 이용한 프리플렉션 및 릴리즈 작업과 PS 강연선을 이용 긴장,정착

프리스트레스 도입으로 강재량감소로 경제적임.

￭ 현장작업을 최소화하여 공기단축이 가능

제4장 실시설계

3) 구 성

4) 활 용

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.4.5 SPC 파일

1) 개 요

PS 강연선을 미리 긴장하고 콘크리트를 타설 양생한후 긴장되엇던 PS 강연선을

디텐셔닝 시켜 콘크리트에 프리스트레스를 도입하는 프리텐션 방식으로 제작하여

자중감소재를 삽입하는 프리스트레스 파일 제품임.

2) 상 세 도

제4장 실시설계

3) 활 용

4) 시공순서

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.4.6 기타 검토사항

설계에 적용된 부대시설(교량받침, 신축이음장치, 가드레일 등)은 설계시 참고로 하

기 위한 자료로서, 시공시 설계에서 반영된 제품과 성능이 같거나 그 이상의 제품

을 선정하여 감독원(감리자)의 승인을 득한 후 변경하여야 하며, 변경에 따른 제반

규정을 만족하는지 확인하여야 한다.

가. 교량받침

1) 개요

교량의 받침은 상부구조에 작용하는 하중을 하부구조에 전달하는 구조이며 동시에

하부구조의 변형 등에 의한 각 변위 및 항상 변화하는 상황에 따라 정상적으로 활

동하여야 하는, 교량구조에서 중요한 부대시설물로서 받침 선정시 상․하부의 충격,

내구성, 안전성을 고려하여 각별히 신중을 기하여야 한다.

가) 받침의 기본기능

∙전달기능 : 상부구조의 수직, 수평하중을 하부구조로 전달 및 흡수

∙신축기능 : 상․하부간의 상대변위 흡수 (온도변화, 크리프, 건조수축 및 지진에

의한 변위)

∙회전기능 : 하중재하에 의한 보의 회전변위에 대응 (회전량 및 회전방향)

나) 받침의 기능별 분류

분 류 기 능

고 정 단 수직, 수평하중 전달, 회전변위 흡수, 수평변위제어

가동단일방향 수직, 일방향 하중전달, 회전 및 일방향 변위흡수

양방향 수직하중전달, 양방향 및 회전변위 흡수

2) 교량받침 선정 원칙

기능적으로 양호한 교량받침의 선정을 위한 설계, 시공시의 기본적인 사항은 다음

과 같다.

가) 상부구조에 작용하는 하중을 확실하게 하부구조 (교대 및 교각)에 전달하지 않

으면 안된다. 또한 거더의 이동, 낙하를 방지할 수 있는 것이어야 한다.

나) 일반적으로 상부구조물의 온도변화, 건조수축 및 크리프 등에 의한 신축을 방해

하지 않는 것이어야 한다.

다) 상황변동 (온도, 하중전달 등)에 따라 기능발휘가 정상적이어야 한다.

제4장 실시설계

라) 설치시공이 용이하고 유지보수 및 관리가 용이한 구조이어야 한다.

3) 교량받침 선정시 유의사항

교량받침의 형태는 다양하지만 교량의 형태와 구조물의 조건에 따라 기능발휘가

용이하고 경제적이어야 하며 시공이 용이한 교량받침을 선택할 필요가 있다.

교량받침을 선정할 때는 다음의 제사항을 고려한 다음, 요구되는 기능이 충분히

발휘될 수 있고 내구성이 좋으며 경제적인 것을 선정하여야 한다.

∙받침에 작용하는 하중(수직, 수평)

∙지지점에 소요되는 교량받침의 수

∙이동량 및 이동방향

∙회전량 및 회전방향

∙마찰계수

4) 교량받침의 설계 적용

본 과업에 설치되는 교량의 교량받침은 위에서 언급한 사항을 기준으로 진월교,

섬진강대교는 납면진받침(L.R.B)을 혼합 적용하고, IPC GIRDER교와 P.S.C Beam

교 단경간 교량에서는 탄성고무받침을 선정하였으며 받침의 기능별 배치는 다음

사항에 의거 배치하였다.

가) 교량받침 설치 위치

(1) 고정단

∙고정하중 반력이 큰 지점

∙경사교에서 낮은 지점

∙수평반력 저항에 유리한 지점

∙가동받침의 이동을 작게 할 수 있는 지점

(2) 가동단

∙신축에 대한 이동량이 되도록 고정단을 기준으로 양방향에 균등 배분되도록 설치

∙곡선교나 횡방향 강성이 큰 사교의 경우 가동지점에 걸리는 이동과 회전을 모두

구속하지 않도록 한다.

나) 교량받침 설치기준

∙교량받침은 상부하중의 집중점이므로 고강도 무수축 몰탈을 사용

∙교량받침은 평면상에 설치

∙종단경사는 상부 Bearing에 Leveling Plate를 사용

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━∙받침의 배치방향은 교량 진행방향에 접선 방향으로 배치하여 단부 신축방향의 일

관성을 유지

다) 교량받침 받침부의 설계

교량받침 받침부는 다음 사항을 고려하여 설치하였다.

∙받침부는 상부하중에 의한 응력이 집중되므로 설계시 균열을 고려하여 설계하였

다.

∙교각설계시 수평력은 교량받침 마찰계수에 의한 수평력도 고려함을 원칙으로 하

되 과대한 단면이 되지 않도록 온도 및 크리프, 건조수축에 의한 보의 신축변위량

을 비교 검토하여 경제적인 설계를 하였다.

∙교량받침의 유지보수를 위해 교량받침부의 다리 밑 공간은 인체의 일부분 (머리,

어깨)이 들어 가서 작업을 하거나 세밀하게 관찰할 수 있고, 유지보수시 Jack의 설

치가 가능한 공간인 40cm이상을 확보하였다.

∙교량받침면은 받침을 통해서 상부구조로부터 하중 등의 집중반력을 받는 곳이다.

따라서 받침끝에서 정부연단까지의 거리가 작으면 고정단에서는 전단면에 연해서

교량받침이 파손되는 경우가 있고, 가동단에서는 받침이 벗어나 들보가 낙하하는

일이 있으므로 다음 규정에 의해 교량받침의 연단거리를 확보하였다.

- 들보의 경간 길이 100m 이하 : S = 20 + 0.5 L

- 들보의 경간 길이 100m 이상 : S = 30 + 0.4 L

L = 경간 길이 (m)

∙받침몰탈 : 상부하중의 집중점으로 fck = 600 kgf/cm2 이상 사용하는 것으로 하

였다.

라) 종방향 이동량에 대한 교량받침 검토

일반적으로 표준화된 교량받침의 종방향 허용신축량은 편심 등에 의한 구조적 유해

함을 방지하도록 ±50mm를 기준으로 하고 있는 바, 장대교의 경우 보통 50mm를

훨씬 초과하는 신축량으로 설계되는 경우가 허다하다. 따라서 이와같은 경우에는

시공시 적용 교량받침 제품이 선정되면 제작사와 협의하여 설계 신축량을 흡수할

수 있도록, 교량받침의 상부 Bearing Plate 규격을 증가시켜 감독원의 승인을 득한

후 적용하여야 한다.

마) 교량받침 적용현황

진월교와 섬진강대교 납면진받침(L.R.B)을 I.P.C GIRDER교와 P.S.C Beam교는 탄성

제4장 실시설계

고무받침을 적용하였으며, 받침에 작용하는 수직반력 및 수평력(지진 포함)과 받침

허용력을 구조물도의 받침배치도에 표기하였다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━A3

제4장 실시설계

나. 신축이음장치

교량에는 온도변화 등에 의한 상판의 신축을 원활히 하기 위하여 상부구조에 신축

이음 장치를 설치하여야 하며, 신축이음장치 선정시에는 도로의 성격, 교량의 필요

신축량을 기본으로 하여 내구성, 평탄성, 시공성 및 보수의 용이성 등이 고려되어

야 한다. 도로교 신축이음장치는 교량구조중에서 직접 차량하중을 받는 파손이 심

한 부분으로서 설계 및 시공의 결함은 통행자에게 불쾌감 및 불안감을 줄 뿐

아니라, 경우에 따라서는 교량구조에 악영향을 미치게 된다. 신축이음장치의 선정

은 다음 사항을 기준으로 하였다.

1) 신축이음장치 선정의 기본사항

∙온도변화에 대한 적응성이 양호할 것

∙교량의 처짐변화에 대한 적응성이 양호할 것

∙상부구조와 일체로 되어 교면의 평탄성 유지

∙교체와 일체로 하여 강성이 크고 내구성이 높은 구조

∙방수 및 배수기능이 뛰어난 구조

∙구조가 간단하고 유지관리가 용이한 구조

∙우수등의 침입에 의한 교량받침의 부식을 방지할 수 있는 구조

2) 신축이음장치의 선정

신축이음장치는 교량구조의 특성 및 규모에 따라 차이가 있으나, 평탄성이 우수

하고 구조물에 주는 영향을 최소로 하는 형식으로 하였다. 이에 맞춰 현재 개발

된 수많은 신축이음장치의 제품이 있으나 신축이음장치의 비교는 상당히 어려

우며, 설사 제품이 우수하더라도 설치시공의 오차로 인하여 구조물 및 차량의

주행에 악영향을 미치는 경우가 있으므로, 본 과업구간에 설치되는 신축이음장치

는 직교의 경우는 고무제품형식(NB-Type)을 적용하였고 사교의 경우는 횡방향

변위에 적응성이 좋은 Rail Type 신축이음장치를 적용하였다.

신축이음장치의 설치는 중분대, 방호벽에도 일정 높이까지 설치하였으며 신축이음

장치와 연결되는 난간(방호벽), 중분대는 덮개(Cover Plate)를 설치하였다.

3) 각 교량형식별 신축이동량 계산

교량의 신축이동은 도로교 설계기준 및 도로설계편람(제5편 교량)에 의거하여 계산

하였으며, 각 교량의 신축량은 15°C를 기준으로 하여 유간과 신축량을 계산하였

으므로 설치시의 온도를 기준으로 조정하여 설치하여야 한다.

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━< 설계신축량의 계산식 >

(기준 : 보통지방)

형 식

구 분

강 교

P.S.C 교 R.C 교

상 로 교 하로교,강바닥판교

ΔT50℃

( -10 ～ +40℃ )

60℃

( -20 ～ +40℃ )

40℃

( -5 ～ +35℃ )

α 1.2 × 10-5

1.0 × 10-5

Διt

Διt = ΔTαι

= 0.6ι

Διt = ΔTαι

= 0.72ι

Διt = ΔTαι

= 0.4ι

Διsh - -Διsh = 20 αβι

= 0.1ι

Διcr - -Διcr * =

σ p

Ε cΦβl

= 0.2ι

-

Διe **Διe = 0.6ι×20% +10

= 0.12 ι+10

Διe = 0.72ι×20% +10

= 0.14 ι+10

Διe = 0.7ι×20% +10

= 0.14 ι+10

Διe = 0.5ι×20% +10

= 0.10 ι+10

합계 Δι

(설계신축량)Δι = 0.72ι + 10 Δι = 0.86ι + 10 Δι = 0.84ι + 10 Δι = 0.6ι + 10

- 여기서 β=0.5, fp = 60 kgf/㎠ , Ec = 3.0 × 10 5 kgf/㎠ , Φ = 2 로 가정

- 포장 및 활하중에 의한 거더단부의 회전 및 시공오차로 인한 신축변화량은

여유량을 예상하여 기본신축량의 20%에 일률적으로 10mm를 더하는 것으로

함.

제4장 실시설계

a3-1

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

a3-1

제4장 실시설계

다. 교면방수

1) 개요

본 교량구간의 교면포장은 아스콘 포장으로서 최근의 교량들은 신공법의 개발로

재료의 경량화와 경간이 장대화됨에 따라 진동의 발생이 심하며, 과거 교면방수를

시행하지 않아 발생되는 문제점 및 길이 방향으로의 Rolling현상, Rush Hour 교통

량이 어느 한편으로 편중될 때의 폭방향으로서의 Pitching현상 등으로 콘크리트

상판에 균열이 발생하여 수분이 침투됨에 따라 철근 및 철골을 부식시켜 점차 파괴

되며, 아스콘층이 밀리거나 깨져서 침투된 수분 및 이물질 특히 동절기 노면결빙

방지를 위해 살포된 염화칼슘은 구조적으로 부식을 가속화하므로 교면방수의 필요

성이 절실히 요구되어 교면방수를 사용토록 하였다.

2) 교면방수층에 요구되는 기본요건

∙불투수성을 가질 것

∙콘크리트 상판 균열에 대한 추종성이 클 것

∙차량제동으로 인한 전단저항성을 가질 것

∙교량상판 및 교면 포장재료와 접착성이 우수할 것

∙교면 포장시 열팽창에 의한 재질 변화가 없을 것

∙시공이 용이할 것

∙화학적 저항성이 양호할 것

3) 방수재료의 종류 및 적용방안 검토

교면방수로서는 침투식 방수와 방수막 형식을 다음과 같이 비교 검토하여 방수형

식을 선정하였다.

가) 교량형식별 적용성

교 량 형 식

방 수 공 법

비 고침 투 식

방 수 막 형 식

쉬 트 식 도 막 식

R.C Box ○ 침투식 적용

거 더

Steel Box ○ ○ 도막식 적용

FREFLEX Beam ○ ○ 도막식 적용

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━라. 교면 배수시설

1) 배수구

교량 노면부의 원할한 배수처리로 고속주행차량의 안전성 및 쾌적성을 위하여 적정

한 배수구의 설치간격 및 규격을 설정하였다.

< 배수구 설치기준 비교 >

구 분도로교설계기준

(도로교표준시방서)도로설계요령 AASHTO

일본

도로교시방서

일본도로공단

설계요령

∙배수구

간격 및

배치

∙20m 이하

∙원활한 교면배수를

위한 횡단구배 배

치

∙길어깨에 필요한

간격으로 충분한

크기의 배수구 설

치

∙종단구배가 凹형인

최저부에 배수구를

설치하고 그 부근

간격은 3～10m

∙신축장치부근 배수

구 설치

∙20m 이하

∙종단곡선이 오

목한 경우 중앙

에 배수구 설치

∙완화곡선 및 S

곡선 구간의 변

곡점 부근에 횡

단구배가 수평

인 곳에는 차도

양측에 배수구

설치

∙신축장치의 상

류측에 배수구

설치

∙교면 유출수를

충분히 배수할

수 있는 규격

및 간격으로 설

치

∙원활한 교면배

수를 위한 횡단

구배 배치

∙길어깨에 필요한

간격으로 충분한

크기의 배수구 설

치

∙종단구배가 凹형

인 최저부에 배

수구를 설치하고

그 부근 간격은

3～10m

∙신축장치부근

배수구 설치

∙20m 이하

∙종단구배가 凹

인 경우 중앙

에 배수구 설

치

∙완화곡선 및 S

곡선 구간의

변곡점 부근에

횡단구배가 수

평인 곳에는

차도 양측에

배수구 설치

∙신축장치부근

배수구 설치

∙배수구

의 단면

형 상 ,

규격

∙원형

∙내경 15cm이상

∙원형

∙내경 15cm이상

∙유출량의 3배를

유하 시킬수 있는

규격

∙4cm 이상 ∙원형

∙내경 15cm이상

∙원형

∙내경 15cm이상

∙유출량의 3배를

유하 시킬수 있는

규격

검토결과

종단경사 및 횡단경사를 고려한 수리계산에 의거하여 배수구의 간격을 정하되, 최대 10m이하의

간격으로 종단 및 횡단경사를 고려하여 설치하며 내경 15cm이상의 배수구를 적용하는 것으로

한다.

2) 집수구

∙재 질 : 주철재

∙집수구 설치위치 : 교면포장 침투수 배수를 위한 유공관 배치를 고려하여 교면

방수 시공면과 일치시켜 설치하도록 하였다.

∙하천용 교면 배수관 : 집수구와 배수관 연결이 용이하고 유입쓰레기 퇴적을

방지하기 위하여 고리형 연결구로 설치.

제4장 실시설계

3) 교면포장 물빼기공

∙설치목적 : 동절기에는 포장층에서 침투한 물이 포장과 상판 사이에 체류하게

되어 동해를 입게 되거나 반복 교통하중에 의하여 포장의 파손을 일으키는 원인

이 되므로, 유공관을 이용하여 교량면의 배수를 원할하게 하므로써 공용년한

증가 및 내구성 향상을 도모하기 위하여 설치한다.

제4장 실시설계

4.5 포장설계

4.5.1 포장구조 설계

가. 설계방법 선정

∙ 포장의 설계구조는 이론적인 방법으로부터 경험적, 통계적 방법에 이르기까

지 많은 설계방법이 제안되고 있으며 이들 중 사용빈도가 높은 포장설계

법은 다음과 같다 .

콘 크 리 트 포 장 아 스 팔 트 포 장

1) P.C.A 법

2) AASHTO 설계법

- interim Guide (1981)

- ‘86. 개정판

1) TA 법

2) AASHTO 설계법

- interim Guide (1981)

- ‘86. 개정판

∙ 포장구조는 설계시간내에 통과하는 교통하중 및 노상토의 동상, 흡수, 팽

창등의 환경적인 요인에 저항하여 도로로서의 주행성이 만족할만한 상태

를 유지할 수 있도록 설계되어야 한다.

포장구조 설계 방법은 기본계획에서 검토한 바와같이 과업 주변에 접속되

는 도로포장과 동일한 형식으로 교통환경, 시공성, 주행성등을 감안하여

아스팔트포장으로 설계하였다.

∙ 또한 1차로 확장구간은 전포장 + 보도포장으로 계획하고, 나머지 기존포

장 구간에는 아스콘 절삭후 덧씌우기를 적용하였다.

▣ 아스콘 포장구조

제 4 장 실시설계━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

4.5 기타 설계

4.5.1 건설폐기물 처리계획

∙ 본 과업구간에서 발생되는 폐기물은 건설폐기물의 재활용 촉진에 관한

법률시행령에 따라 건설폐기물을 처리 하여야 한다.

∙ 순환골재 및 재생 아스콘 사용시 품질관리를 철저히 하여 부실공사가

발생되지 않도록 해야 한다.

제5장 실시설계결과

5. 실시설계 결과

5.1 실시설계 결과

5.2 공사비 분석

5.3 편입용지 분석

제5장 실시설계결과

제 5 장 실시설계결과

5.1 실시설계 결과

◦도로연장 :200.00m (B=3.0m이상) , 교량연장 :40.00m (B=5.0m)

◦설계속도 : 30km/hr

◦확장 차로수 : 1차로(3.0m이상), 보도확장:B=2.0 , 교량확장:B=5.0

주요 공사량

구 분 단 위 수 량 비 고

토 공깍 기 토 사 m3 803

사 토 토 사 m3 1,092

배 수 공

측구수로관 400x400 m 185

집수정 1.0x1.0이상 개소 2

배수관 부설 450mm m 2

교량공 Dps합성형교 40.0m 식 1

포 장 공아스팔트포장 m2 624

보도포장 m2 360

부 대 공 차선도색 m2 505

관로이설 전기,통신,교통,가스관로 이설 식 1

5.3 자장물 조사서

◦ 본 과업노선에 저촉되는 지장물 내용은 다음과 같다.

지장물 집계표

순 번 명 칭 수 량 비 고

1 전주이설 2

2 수목이식 35

3 신호등 이설 4

4 신호제어기 이설 3

5 경찰청 맨홀이설 4

6 2방향 표지판 이설 1

7 골프장 표지판 이설 1

8 가로등 이설 4

부 록

□. 부 록

1. 과업참여자 명단

2. 선형계산부

3. 구조 및 수리계산서

4. 설계자문 의견서

5. 특허관련 자재표

6. 보안각서

7. 관계기관 연락처

제6장 부 록

1. 과업참여 기술자

제6장 부 록

▣ 참 여 기 술 자 명 단

과 업 수 행 참 여 자 명 단

연

번

성

명주민등록번호 참여기간

기술

분야

전문

분야

공사

종류

담당

업무공 법 직 위

1 임동욱710107-1******

중급기술자

2014.03.10-

2014.04.28토목

도로및

공항도로 설계 차장

2 신현주340810-1******

특급기술자

2014.03.10-

2014.04.28토목

도로및

공항도로 설계 이사

3 김민수 700511-1******

중급기술자

2014.03.10-

2014.04.28토목

토목

구조도로 설계 부장

4 강신명 730729-1******

중급기술자

2014.03.10-

2014.04.28토목

토질및

기초도로 설계 과장

5 정한영 860613-1******

초급기술자

2014.03.10-

2014.04.28토목

토목

구조도로 설계 사원

2014년 06월 16일

인천광역시 남동구 구월남로 148 503호

주 식 회 사 아이엔씨엔지니어링

대 표 이 사 강 경 숙

수도권매립지관리공사 사장 귀하

제6장 부 록

2. 선 형 계 산 부

제6장 부 록

3. 구조 및 수리계산서

제6장 부 록

4. 설계자문 의견

제6장 부 록

5. 특허관련 자재표

제6장 부 록

6. 보 안 각 서

제6장 부 록

7. 관계 기관 연락처

제6장 부 록

▣ 관계기관 연락처

관계기관 연락처

연 번 소 속 성 명 직위 연락처 비 고

1인천광역시청

(교통기획과)염 진 배 사무관 032-440-3856

2 인천지방경찰청 안 태 열 경 사 032-458-7403