Review of pavement type and thickness considering the characteristics of compact car-only roads in the tunnel section

Tae Soon Pakr; Hwasick Ji

doi:10.22702/jkai.2022.12.2.31

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Scientific Paper

Journal of the Korean Asphalt Institute. 11 January 2023. 353-363
https://doi.org/10.22702/jkai.2022.12.2.31

Review of pavement type and thickness considering the characteristics of compact car-only roads in the tunnel section

터널구간 소형차전용도로 특성을 고려한 포장 형식 및 두께 검토

Tae Soon Pakr¹

Hwasick Ji²^*

박 태순¹

지 화식²^*

¹Professor, Department of Civil Engineering, Seoul National University of Science ＆Technology

²Director of SEOHYUN Engineering, Department of Civil Engineering of Seoul National University of Science and Technology, Professional Engineer Road & Airports

¹서울과학기술대학교 건설시스템공학과 교수

²서현기술단, 서울과학기술대학교 토목공학(석사과정), 도로 및 공항 기술사

^{*Corresponding Author}

ABSTRACT

Currently, the Korean pavement thickness research program, kprp, is unable to calculate the pavement thickness considering the vehicle specificity of the road only used by compact car. To review the thickness of the concrete pavement for the compact car-only road in the tunnel section by considering the case of application of the thickness of the pavement for similar projects, the problems in calculating the thickness of the existing compact car-only road, and the pavement structure design.

Keywords

Compact car

Kprp

MAIN

1. 서 론
2. 터널내 포장 형식검토
2.1 포장공법 선정시 고려사항
2.2 포장형식별 특성
2.3 동상방지층(필터층)
2.4 터널내 포장 적용방안
3. 터널구간 소형차 전용도로 유사사업 포장두께 조사
4. 기존 소형차전용도로 포장두께 산정시 문제점
4.1 AASHTO 포장설계법으로 포장 두께 검토시 오류
4.2 콘크리트 슬래브두께 T=15cm 적용시 문제점
5. 그 외 한국형포장두께 산정 프로그램(kprp) 문제점 및 개선방안
5.1 덧씌우기(유지관리 보수보강) 산정
5.2 특수포장 특성별 물성치 고려(설계등급 2)방안
5.3 터널구간 포장두께 산정
5.4 기상자료(20년) 업데이트 필요
5.5 연결로 포장두께 산정시 AASHTO 설계법 포장두께보다 두껍게 산정
6. 한국형 도로포장설계법(KPRP)에 의한 소형차전용도로 터널 포장두께 산정 예시
7. 소형차전용도로 특성을 고려한 한국형 도로포장설계법(KPRP) 해석프로그램 개선방향
8. 결 론

1. 서 론

수도권 교통과밀 증대, 보상비 증가 및 용지확보 곤란, 비효율적인 도로운영 등에 의한 사업비 과다로 인한 도로건설 타당성 확보를 고려하여 최근 도심지 지하도로인 서울제물포터널, 서부간선도로, 동부간선도로 지하화 신설시 소형차전용도로로 기 운영 및 설계 중에 있다.

소형차도로는 도로의 기하구조에 대한 특례값의 적용을 통하여 표준 규격보다 작은 도로 구조를 채택하여 도심 혼잡 해소와 순환 도로의 정비, 도로의 확장, 교차로의 개량 등이 용이하여 지하도로에 많이 적용하고 있다.

2011년부터 적용하기 시작한 한국형 포장설계법 및 KPRP프로그램은 전차종(1~12종) 통행 도로에 적용은 가능하나 소형차전용도로에 적용 중에있는 콘크리트포장 최소두께 T = 20 cm 이하는 해석이 불가능한 실정에 있다.

현 KPRP 프로그램은 일반 토공부를 대상으로 제작되었으며, 포장 두께 20 cm 이하로는 입력이 불가하여 T = 15 cm에 대한 해석이 어려운 실정이다.

이로 인해 소형차전용도로와 같은 특수목적 설계(대심도 포함)에 대해서는 한국형포장 설계법 적용이 곤란하여 설계자의 의도에 따라 다양한 설계법을 적용하고 있다.

본고에서는 기 적용한 소형차전용도로의 적용사례와 AASHTO 설계법과의 비교, 콘크리트 슬래브두께 T = 15 cm 적용시 문제점 등을 검토하여 적정 포장두께 검토하자고 하였다.

2. 터널내 포장 형식검토

2.1 포장공법 선정시 고려사항

포장형식은 상대적인 특성을 갖고 있어 모든 요소를 비교･평가하여 정량화시키기 매우 어려우므로 교통특성, 경제성, 시공성, 유지관리 등을 고려해야 한다.

지하도로 포장형식 선정은 일반도로 및 터널과 다른 특성을 고려해야 한다. 또한 지하공간에서 수 km의 연장으로 인한 폐쇄성으로 운전자의 형태변화, 화재 시 방재･환기, 교통안전성, 소음, 조명등에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 위와 같은 요소들을 고려하여 소형차전용도로의 터널내 포장은 시멘트콘크리트 포장공법으로 적용하고 있다.

2.2 포장형식별 특성

터널내 무근콘크리트포장과 아스팔트 콘크리트포장 형식 비교는 아래 Table 1과 같다.

Table 1.

무근콘크리트포장과 아스팔트 콘크리트포장 형식 비교

구 분	무근 콘크리트포장	아스팔트 콘크리트포장
일반구간
특 성	∙아스팔트 콘크리트 포장보다 내마모성 우수 ∙노면의 반사율이 아스팔트 콘크리트 포장보다 매우 우수 ∙초기 투자비는 비슷하며 유지보수 비용 측면에서 유리	∙콘크리트 포장보다 내마모성 저하 ∙노면의 반사율이 콘크리트 포장보다 저하 ∙초기 투자비는 비슷하며 유지보수 비용 측면에서 불리 - 잦은 유지보수시 터널내 협소한 작업공간상 매우 위험하며 교통지정체에 따른 사고우려

※ Ministry of Construction & Transportation (2005). Guidelines for pavement design in tunnelsKorea Expressway Corporation (2006). Review of pavement design standards in tunnels

2.3 동상방지층(필터층)

2.3.1 동상의 원인

지반이 동상을 일으키기 쉬운 토질 또는 암반으로 이루어진 경우, 동상에 필요한 물의 공급이 충분한 경우, 지층의 온도가 빙점 이하일 경우 터널내 동상의 원인이 될 수 있다.

2.3.2 동상에 따른 피해

동상에 따른 피해는 포장면의 균열로 인한 서비스지수 저하 및 융해기의 노상지지력 저하로 인한 포장파괴가 있다.

2.3.3 터널내 포장의 동상 영향검토

터널내의 노상은 일반적으로 암반으로 구성되어 동상을 쉽게 일으키는 토질이 아니며 동상방지층에 비하여 지지력이 충분하며 외부와 달리 온도의 변화가 미미하여 일반적으로 동상의 영향 및 터널 양측 인버트부에 배수구 및 맹암거를 설치하여 배수처리시 동상의 영향이 적다.

터널내의 동상은 암반의 균열로부터 용수의 발생과 발파로 인한 凹凸면의 물고임 및 암반내에 존재하는 절리, 층리 및 단층대의 존재, 일부 구간의 지지력이 약할 경우 동상이 발생한다.

2.3.4 필터층 적용 터널내 포장설계지침

터널내 포장설계지침에 따르면 필터층 재료와 포설 두께는 상세히 제시되지 않았으므로 필터층 재료와 두께는 시멘트안정처리필터층 및 필터층, 포설후 다짐두께 15 cm로 적용하였다(건설교통부, 2005.9),

터널 및 암반구간 포장 요철보정층 공법개선 검토에서는 용수량에 따라 필터층, 시멘트안정처리 필터층으로 구분적용하였다(설계처-1886, 2012.7.5).

필터층 두께는 설계시 최소값인 15cm를 적용하며, 시공시 용출수량을 파악하여 15~25 cm 적용하며 요철보정층은 터널 공동구 기초부 설계 현실화 방안에 따라 공동구 바닥부 최소 여굴을 고려하여 15 cm로 적용하였다(설계처-2796,2012.10).

2.4 터널내 포장 적용방안

2.4.1 콘크리트 포장구간

『고속도로 포장형식 선정기준 개선방안』에 따라 연장 500 m 이상 터널은 콘크리트 포장적용하고 연장 500 m 이하 터널은 지역여건과 시공성 등을 고려하여 선정하도록 하였으며 포장형식은 초기공사비, 시공성, 휘도(밝기)측면에서 무근 콘크리트 포장 적용이 일반적이다(설계처-1134, 2015.04.27).

또한, 터널내 필터층 적용두께 및 포장형식은 시공시 용수량 및 현장여건에 따라 검토 후 적용한다.

3. 터널구간 소형차 전용도로 유사사업 포장두께 조사

제물포 터널, 동부간선 민자도로(제3자제안) 등은 한국형 도로포장설계법(KPRP)을 적용하지 않고, 과거의 86AASHTO 포장설계법을 이용하여 콘크리트 슬래브두께 10 cm 산출 후 최소두께 기준인 15 cm 적용하였으나, AASHTO 설계공용방정식(경험식) 적용과 전차종을 고려한 설계법으로 소형차 전용도로에는 부합하지 않다.

따라서, 서부간선도로 지하화 민간투자사업의 경우 시공중 포장 안정성 및 공용중 유지관리 용이성, 내구성을 감안하여 콘크리트 슬래브 두께를 T = 15 cm → 20 cm로 확대 적용하여 시공하였으며 기 시공 및 설계 중인 유사사업 소형차전용도로 포장두께 비교표는 아래 Table 2와 같다.

Table 2.

소형차전동도로 포장두께 비교표

구 분	제물포 터널 (2011. 05.)	서부간선도로 지하화 (2015. 07.)	동부간선 지하화 제3자(2020.12.)
사업규모	∙양방향 4차로, 병렬터널 ∙설계속도 80 km/h	∙양방향 4차로, 병렬터널 ∙설계속도 80 km/h	∙양방향 4차로, 병렬터널 ∙설계속도 80 km/h
교 통 량	93,154대/일	60,275대/일	81,641대/일
포장두께	∙콘크리트슬래브 : 15 cm	∙콘크리트슬래브 : 20 cm	∙콘크리트슬래브 : 15 cm
포장두께
포장구조 설계	∙AASHTO 설계법 적용 - T = 10 cm 이하 산출 - 교통하중 : 115 × 103	∙AASHTO 설계법 적용 ∙시공 중 15 → 20 cm 변경	∙AASHTO 설계법 적용 - T = 10 cm 이하 산출 - 교통하중 : 135 × 103

4. 기존 소형차전용도로 포장두께 산정시 문제점

4.1 AASHTO 포장설계법으로 포장 두께 검토시 오류

4.1.1 콘크리트 포장 설계방법

도로포장 구조 설계 요령(2011.09. 국토교통부)에서 시멘트콘크리트 포장의 단면설계는 한국형 포장설계법 및 해석프로그램(KPRP)을 이용하여 시행하였으며 도로설계편람(2012.04. 국토교통부) 및 국도건설공사 실무요령(2021.01, 국토교통부)에서는 콘크리트포장 설계 방법으로 설계 입력변수에 대한 값들을 현장 조건에 맞게 결정한 후(예비설계단계), 구조해석모형을 통해 응력 및 처짐 등과 같은 구조적 거동을 예측하도록 하였다.

또한, 구조적 해석 결과를 이용하여 균열 및 국제 평탄성지수(IRI)를 예측하며, 평탄성의 예측은 초기 건설될 당시의 평탄성과 추정된 균열, 스폴링 등에 의해 결정된다.

4.1.2 검토결과

포장두께산정은 한국형 포장설계법을 적용하고 해석프로그램은 KPRP를 사용하였으나, KPRP 해석 프로그램의 최소두께는 20 cm로 되어 있어, 슬래브 두께 T = 15 cm에 대한 포장구조계산은 불가능하다.

이로 인해 소형 자동차만 통행하는 도로에 대한 최소 포장두께 기준이 없어 소형차에 대한 최소두께 규정 정립 필요하며 한국형 포장설계 과거 경험치는 지상 구간의 내용으로 구성되어 있어 터널내 온도변화가 없는 특성을 고려한 포장설계 프로그램 개발 필요하다.

AASHTO 포장설계법에 의한 포장 두께 검토는 한국형 포장 설계법 기준 부재 및 분석 불가능으로 과거에 적용한 86AASHTO 포장설계법을 이용하여 콘크리트포장 두께를 검토하였으나, 공용기간에 대한 슬래브 두께 검토결과 설계차로교통하중(88 × 103)이 매우 적어 설계공용방정식에 의한 두께 산정에 오류가 발생하였다.

두께산정 오류에 대한 AASHTO 포장설계법에 의한 두께 검토 결과는 아래 Table 3과 같다.

Table 3.

AASHTO 포장설계법에 의한 두께 검토

(1) 설계차로 교통하중 산정 - 8.2톤 등가단축하중 환산계수(도로설계편람, 국토부 2011)
구분				승용차					버스													트럭													특수
									소형							보통						소형						보통			대형
강성포장				0.0001					0.001							0.839						0.004						0.616			3.425				4.478
- 8.2톤 등가단축하중 환산교통량
연도	승용차					버스				트럭									특수				합계				연간교통량 X 106					누계교통량 X 106				비고
						소형		보통		소형					보통		대형
2028	4.6									23.6													28.20				0.010					0.010				개통연도
2029	4.5									23.3													27.80				0.010					0.020
2030	4.5									23.0													27.50				0.010					0.030
2031	4.5									23.1													27.60				0.010					0.040
2032	4.5									23.2													27.70				0.010					0.050
2033	4.5									23.2													27.70				0.010					0.060
2034	4.5									23.3													27.80				0.010					0.070
2035	4.5									23.4													27.90				0.010					0.080
2036	4.5									23.4													27.90				0.010					0.090
2037	4.5									23.3													27.80				0.010					0.100				10년
2038	4.5									23.3													27.80				0.010					0.110
2039	4.5									23.2													27.70				0.010					0.120
2040	4.5									23.2													27.70				0.010					0.130
2041	4.5									23.1													27.60				0.010					0.140
2042	4.5									23.0													27.50				0.010					0.150
2043	4.5									23.0													27.50				0.010					0.160
2044	4.4									22.9													27.30				0.010					0.170
2045	4.4									22.8													27.20				0.010					0.180
2046	4.4									22.8													27.20				0.010					0.190
2047	4.4									22.7													27.10				0.010					0.200				20년
- 설계차로 교통하중 산정
DTN=W_8.2×DD×DL							∙DTN：설계 차로당 교통하중 ∙W_8.2：누가 8.2 Ton 등가 교통하중																			∙DD：방향 분배계수(0.55) ∙DL：차로 분배계수(0.8)
연 도			일교통량(대/일)											누계교통량 × 106							설계차로교통하중 × 106												비 고
2032년			50,699											0.05							0.022												개통5년
2037년			51,033											0.10							0.044												개통10년
2042년			50,458											0.15							0.066												개통15년
2047년			49,684											0.20							0.088												개통20년
(2) 합성반력 계수 산정 - 노상지지력
CBR과 K값 상관도표											시방규정값(K)													적용(K)						노상회복탄성계수
CBR		노상반력계수(K)
10.0		5.55 kg/cm³ (201 pci)									K30 = 15 kg/cm³ 이상 $K 75 = \frac{1}{2.2} \times 15$ = 6.818 kg/cm³ (246 PCI)													시방규정 246 PCI						$K = \frac{M_{R}}{24}$ M_R = 246 ×24= 5,904 PSI
- 동상방지층 상단의 합성K값 공용방정식(86 AASHTO)
ln k∞ = - 2.807 + 0.1253 × (ln DSB)2 + 1.062 × ln MR + 0.1282 × ln DSB × ln ESB - 0.414 × ln DSB - 0.0581 × ln ESB - 0.1317 × ln DSB × ln MR 여기서, K∞ : 반 무한 노반으로 가정되는 노반반력의 합성계수(pci) DSB : 보조기층의 두께(in) ESB : 보조기층의 탄성 계수(psi) MR : 노반의 회복탄성 계수(psi)
- 필터층 상단의 합성K값
구 분					노상반력계수 (K), (pci)							노상의 MR (psi)						시멘트안정처리 필터층 두께(DSB)							시멘트안정처리 필터층 탄성계수 (ESB)									시멘트안정처리 필터층 상단의 합성 K값
동부간선도로 지하화					246							5,904						15 cm / 5.91 in							1,000,000 psi									597 psi
(3) 설계인자
∙콘크리트 파괴지수(휨강도) : 45 kgf/cm² (640 PSI) ∙하중 전달계수(J) : 2.9 ∙콘크리트 허용응력(Sc) Sc = 0.75 × 45 = 33.75 kgf/cm² = 480 PSI																				∙최종서비스 지수 : Pt = 2.5 ∙설계차로 교통하중 : 0.088 × 106 ∙콘크리트탄성계수(Ec) Ec = 2.8 × 105 kgf/cm² (4 × 106 PSI)
(4) 설계공용 방정식에 의한 두께 산정
$\log (W_{8.2}) = 7.35 \times \log (D + 1) - 0.06 + \frac{G_{t}}{1 + \frac{1.624 \times 10^{7}}{{(D + 1)}^{8.46}}} + (4.22 - 0.32 Pt) \log [\frac{S c' \times (D^{0.75} - 1.132)}{215.63 \times J \times [D^{0.75} - \frac{18.42}{{(E c / K c)}^{0.25}}]} R I G H T]$ 여기서, W8.2 : 설계기간 동안의 8.2톤 등가단축하중(ESAL)의 설계 차로당 누가 통과 횟수 Pt : 설계 최종서비스지수 J : 콘크리트 포장형식에 따른 연속성을 반영하는 하중전달계수 Ec : 콘크리트 슬래브 설계탄성계수(psi) Kc : 콘크리트 슬래브와 접속면에서의 노상반력계수(pci) D : 포장슬래브 두께(inches) Sc : 콘크리트설계휨강도(45 kg/cm² × 0.75 = 34 kg/cm² = 480 psi 적용) Gt : log $\{\frac{4.5 - P t}{4.5 - 1.5}\}$ 로 표시되며, 임의 시점(최종 서비스 지수를 가지는 시점)에 이어 Pt = 1.5인 경우의 최대 서비스 능력 손실량에 대한 서비스 능력의 손실량 비율을 나타내는 함수
(5) 산정결과
구 분													산 출 내 용																비 고
LOG (W8.2)													4.944
합성지지력(K)													597 psI
콘크리트 슬래브 두께													산출 불가																NG
- 공용기간에 대한 슬래브 두께 검토 결과, 설계차로 교통하중이 매우 적어 AASHTO 포장설계법으로는 두께 산정은 불가한 것으로 검토 됨.

4.2 콘크리트 슬래브두께 T=15cm 적용시 문제점

4.2.1 다웰바 철근의 피복두께 부족

다웰바 철근(Φ20 mm)의 피복두께는 6.5 cm 확보되나, 소음저감을 위한 콘크리트 표면처리공법(깊이 0.8 cm) 적용시 5.7 cm로 감소되어 피복두께 다소 부족하며 콘크리트 슬래브 두께 T = 15 cm와 T = 20 cm 구간 표면처리공법 적용시 피복두께 변화는 아래 Fig. 1과 같다.

※ 『콘크리트 구조기준』 : 공기에 직접 노출되는 콘크리트(철근 D25 이하) 최소피복두께 5 cm

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Fig. 1.

콘크리트 슬래브 두께 T = 15 cm와 T = 20 cm 구간 표면처리공법 적용시 피복두께 비교

4.2.2 시공시 풍도슬래브 거치를 위한 대형트럭, 특수장비 통행으로 균열발생 우려

터널부 포장을 먼저 시공하고 프리캐스트 풍도슬래브를 거치하는 시공계획으로 대형트럭, 특수크레인 등 중차량에 의한 콘크리트 슬래브의 지압파괴가 우려되며 시공오류로 인해 포장층 사이 공극 발생 또는 포장하부 침하 발생 구간에서 장비 하중에 의한 콘크리트 슬래브의 균열이 아래 Fig. 2과 같이 발생할 수 있다.

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Fig. 2.

풍도슬래브 거치 시공 단면

4.2.3 도로포장 구조설계 기준에 미달

『도로포장 구조 설계요령(2011.09)』에 의하면 콘크리트 슬래브두께 T = 15 cm는 설계등급 3등급도로의 최소기준이다.

5. 그 외 한국형포장두께 산정 프로그램(kprp) 문제점 및 개선방안

5.1 덧씌우기(유지관리 보수보강) 산정

현재 공용기간 10년(1단계) 이후 덧씌우기(오버레이) + 공용기간 10년(2단계)으로된 해석조건을 유지관리를 고려한 아스팔트 포장 단면의 적정성 검토를 위해 KPRP 해석 조건으로 개선이 필요하다 .

5.2 특수포장 특성별 물성치 고려(설계등급 2)방안

SMA포장, 배수성포장, 저소음포장, SBS포장 등 특수포장의 물성치가 동일한 조건으로 해석하게 되어 있어 이를 특수포장 공법에 적합한 포장 단면의 적정성 검토를 위해 KPRP 재료 물성치 해석 조건 개선이 필요하다.

5.3 터널구간 포장두께 산정

토공구간과 터널구간의 지반조건, 기후조건 등이 다르나 현재는 지상구간 산출결과를 터널구간에 적용 중에 있어 이를 포장 하부 암반구간의 물성치와 터널내 온도하중 조건을 적용한 KPRP 해석 조건 개선 필요하다.

5.4 기상자료(20년) 업데이트 필요

현재 이상기후 등 급변하는 기상현황으로 과거 기상자료를 사용한 온도하중 해석결과는 KPRP 해석에 대한 신뢰 부족을 가져올 수 있으므로 주기적인 기상자료 업데이트 개선이 필요하다.

5.5 연결로 포장두께 산정시 AASHTO 설계법 포장두께보다 두껍게 산정

동일한 조건에서 설계속도가 낮을수록 AASHTO 설계법보다 포장두께가 높게 산정되고 재료의 물성에 영향을 미치는 설계(재하)속도 반영이 필요하다.

또한, 산정된 연결로 교통량의 2배 일괄 적용으로 교통량이 적은 연결로에서 본선보다 두꺼운 포장두께가 산정되는 현상이 발생하고 있다. 이로인해 현재 한국건설기술연구원에서 아스팔트포장 연결로에 대한 포장계산을 보완중에 있으며, 당분간 아스팔트포장 연결로는 한국형 포장설계법의 별도 지침이 나올때까지 AASHTO 설계법을 적용 예정이다.

향후 kprp 프로그램 업데이트시 포장계산 초기부터 본선포장과 연결로포장 구분해서 계산이 가능하도록 개선이 필요하다

6. 한국형 도로포장설계법(KPRP)에 의한 소형차전용도로 터널 포장두께 산정 예시

콘크리트슬래브두께 T = 20 cm적용시 한국형 도로포장설계법(KPRP)에 의한 시멘트콘크리트포장 구조 설계는 Table 4와 같다.

Table 4.

한국형 도로포장설계법(KPRP)에 의한 시멘트콘크리트포장 구조설계

설계구분	설계등급	포 장 형 식		공용기간	교 통 량			차로수
신설	1	시멘트콘크리트포장		20년	51,208대/일 (소형차)			양방향 4차로
∙ 단면설정
				구 분			포장층 두께			비 고
				콘크리트슬래브			20 cm			최소값
				필 터 층			15 cm
				계			35 cm
∙ 공용성 예측 결과
구 분	허용피로균열율			평탄성지수					비 고
	기준값		계산값	기준값		계산값
콘크리트포장 (공용기간 20년)	15.0%		7.25% (여유치 51%)	3.50 m/km		2.48 m/km (여유치 29%)			만 족
- 허용피로 균열율: 7.25%

- 평탄성지수 한계값 : 2.48m/km

7. 소형차전용도로 특성을 고려한 한국형 도로포장설계법(KPRP) 해석프로그램 개선방향

첫째, 프로그램 초기단계부터 교통량 입력시 전차종(1~12종)과 소형차(승용차 등)으로 나눠서 구분해서 계산혹은 별도 소형차전용 포장두께 계산을 위한 프로그램 개발이 필요하다.

둘째, 콘크리트슬래브 두께 T = 20 cm 미만 및 덧씌우기를 고려한 공용기간 해석조건에 대한 포장구조계산이 가능하도록 개선이 필요하다.

셋째, 한국형 포장설계 과거 경험치는 지상구간의 내용으로 구성되어 있어 소형차전용도로의 터널내 온도변화가 없는 특성 등을 고려한 KPRP 해석 조건 개선 필요하다.

넷째, 소형차전용도로를 고려한 서비스수준 및 포장공용기간 산정 설정이 필요하다.

8. 결 론

소형차전용도로 포장두께 사례조사 결과 콘크리트 슬래브두께는 15 cm~20 cm로 조사되었으며, 콘크리트 슬래브두께 15 cm적용응 AASHTO 설계공용방정식(경험식) 적용의 적정성 부족, 다웰바 철근의 피복두께 부족, 시공 중 중차량 통행으로 포장의 균열 발생 우려, 설계1등급 도로의 설계 기준값 미달로 적용이 곤란한 것으로 판단 되었다.

또한, 한국건설기술연구원에서는 소형차전용도로 포장은 입력변수의 특수성, 전이함수의 적절성, 공용성 기준의 적합성에 대한 검토가 필요하다고 판단하고 있으며, KPRP 프로그램 설계결과에 대해 전문가 및 발주처 검토를 통해서 적용여부를 결정하도록 하고 있다.

아직까지 소형차전용도로 포장두께 산출방식은 미 수립 중에 있으며, 시공중 안전성과 공용중 내구성 및 유지관리 등을 고려하여 포장두께 상향 적용을 검토한 결과 소형차전용도로의 터널구간 포장두께는 한국형포장설계법(KPRP)에 의해 산정된 콘크리트 슬래브 20 cm, 필터층 15 cm, 총 35 cm로 적용이 적정할 것으로 판단되었다.

References

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Korea Expressway Corporation (2009). Compact car-only roads Design standard (alt).

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Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (2021). KPRP Inquiries regarding the pavement of the dedicated Compact car-only roads.

Korean Society of Road Engineering (2009). A study on facility standards for Compact car-only.

Korean Society of Road Engineering (2012). A Study on the Selection of Pavement Types for Underground Roads.

Ministry of Construction & Transportation (2005). Guidelines for pavement design in tunnels.

Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2020). Rule commentary about road structure, facility standard.

Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (2011). Road pavement structure design guidelines.

Journal of the Korean Asphalt Institute ISSN:2234-0785(Print) 2635-9553(Online) 한국아스팔트학회지

Preview

Review of pavement type and thickness considering the characteristics of compact car-only roads in the tunnel section

ABSTRACT

MAIN

Table 1.

무근콘크리트포장과 아스팔트 콘크리트포장 형식 비교

Table 2.

소형차전동도로 포장두께 비교표

Table 3.

AASHTO 포장설계법에 의한 두께 검토

Fig. 1.

콘크리트 슬래브 두께 T = 15 cm와 T = 20 cm 구간 표면처리공법 적용시 피복두께 비교

Fig. 2.

풍도슬래브 거치 시공 단면

Table 4.

한국형 도로포장설계법(KPRP)에 의한 시멘트콘크리트포장 구조설계

References