인도네시아섬유산단 조성사업기본및실시설계 각종검토서 도로및포장공
목차 1. 포장형식선정 1.1 검토배경 1.2 설계방법 1.3 현장사례조사 1.4 포장형식비교 1.5 포장형식결정 2. 포장단면검토 2.1 아스콘포장단면결정방법 2.2 동결심도 2.3 설계 C.B.R 산정 2.3.1 설계 C.B.R 산정방법 2.3.2 조사 C.B.R 2.3.3 설계 C.B.R 2.4 장래교통량분석 2.4.1 교통량산정 2.5 AASHTO 설계법 2.5.1 설계절차도 2.5.2 상지지력계수 (SSV) 2.5.3 최종서비스지수 (Pt)
2.5.4 지역계수 (R) 2.5.5 설계차로교통량산정 2.5.6 8.2TON 등가단축하중계수 2.5.7 설계기본식에의한소요 SN 계산 2.5.8 설계소요 SN 치산정 2.5.9 재료별상대강도계수 (ai) 2.5.10 포장층의구성 2.5.11 포장단면검토 2.6 TA 설계법 2.6.1 설계절차도 2.6.2 설계교통량구분 2.6.3 포장두께의설계 2.6.4 포장의구성 2.6.5 노선별포장단면산정 (TA 법 ) 2.7 적용포장단면 2.8 인도네시아차종 2.8.1 차종의정의 2.8.2 차종, 지역별등가단축하중계수 2.8.3 차량타입의구분 2.8.4 교통영향펑가 ( 차종별허용하중 ) 3. 보도포장형식검토
3.1 검토배경 3.2 설계방법 3.3 현장사례조사 3.4 보도포장형식비교검토 4. 노면배수배제및보차도경계석설치계획 4.1 검토배경 4.2 설계방법 4.3 현장사례조사 4.3.1 노면배수배제를위한시설물설치현황 4.3.2 배수를고려한경계석설치현황 4.4 노면배수배제및보차도경계석설치계획
1. 포장형식선정 1.1 검토배경 (1) 일반적으로포장형식에는아스팔트콘크리트포장과시멘트콘크리트포장으로구분되며, 인도네시아현지의차량통행교통량중이륜차의운행량이상당히큰비중을차지하고있음 (2) 산업단지내부도로의유지관리는국가가아닌산업단지자체적으로시행하고있으며, 그에따른사업초기비용과 LCC비용을고려하여포장공법을검토 (3) 주어진환경, 교통, 토질조건, 경제성, 시공성, 유지관리비, 유지관리의난이도, 지하매설물의여부등을고려하여포장공법선정 - 1 -
1.2 설계방법 포장의설계구조는이론적인방법으로부터경제적, 통계적방법에이르기까지많은 설계방법이제안되고있으며, 이들중사용빈도가높은포장설계법은다음과같다. - 2 -
1.3 현장사례조사 (1) 상기의 현장조사와 같이 산업단지 아스팔트와 콘크리트로 적용되어 있으며, 고 온과 우기로 인하여 아스팔트 포장의 소성변형(Rutting)과 파손(Pot hole)이 발생 하였으며, 콘크리트 포장의 줄눈부 파손과 온도와 습도에 따른 포장체 파손 (Popout)이 발생 되어 있음 - 3 -
1.4 포장형식비교 - 4 -
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1.5 포장형식결정 - 6 -
2. 포장단면검토 2.1 아스콘포장단면결정방법 (1) 도로의포장설계방법은현재국내에서널리적용되고있는 AASHTO법과일본도로협회의 TA법을교통량에따라구분하여적용 (2) 따라서본포장설계에서는교통량이많은표준횡단대로, 중로는설계교통량의정량화방법, 건축공사의대형차반영, 교통량에의한오차, 배수의영향, 지역영향등을고려해비교적신뢰성이있는 AASHTO법을적용하고, 표준횡단소로이하도로는 TA법적용하였다 - 7 -
< 포장설계법의비교검토 > 2.2 동결심도 (1) 인도네시아의연평균기온은열대기후로고온다습한날씨를보이며, 우기와건기 2계절이있음우기에는열대성소나기인스콜이자주발생. ( 연평균기온 25 ~ 27 ) (1.1) 우기 : 10월 ~ 4월 (1.2) 건기 : 4월 ~ 9월 - 8 -
(2) 사업대상지의경우인도네시아중부자바에위치하며, 연평균기온을고려할때 동결에대한검토는필요없을것으로판단됨. 2.3 설계 C.B.R 산정 2.3.1 설계 C.B.R 산정방법 (1) 설계 C.B.R. 산정은환산용계수를이용한산정방법과누적빈도백분율에의한산정방법이있으나실내C.B.R의 C.B.R. 시험규정은현장의다짐을수정다짐에의한최대건조밀도기준치이상이되도록함 (2) 1단계과업에서실시한토질조사시험은인도네시아현지업체를통하여실시하였으며, 시험에대한결과값은한국과동일하며, 포장구조계산에참고하여적용하였음. 2.3.2 조사 C.B.R (1) 본사업지구의지반조사보고서를참조하여단지내의시험치인 4 개자료를가지 고설계 C.B.R. 을산정 2.3.3 설계 C.B.R (1) 설계 CBR 계산용계수 < 편차가클경우판정용 γ(n, 0.05) 의값 > - 9 -
(2) 설계 CBR 결정 C B R 최대치 C B R 최소치 (2.1) 설계 CBR = 평균CBR - ( d ) = 8.8 - ( ) = 6.7 % 2.4 장래교통량분석 장래연도별일평균교통량추정 (1) 계획년도 : 2017 년 (2) 목표년도 : 2026 년 - 10 -
2.4.1 교통량산정 (1) 표준횡단 A 타입 -31m 도로 (1.1) 단축하중환산교통량 - 11 -
(2) 표준횡단 B 타입 -24m 도로 (2.1) 단축하중환산교통량 - 12 -
(3) 표준횡단 C 타입 -17m 도로 (3.1) 단축하중환산교통량 - 13 -
(4) 표준횡단 D 타입 -15m 도로 (4.1) 단축하중환산교통량 - 14 -
2.5 AASHTO 설계법 2.5.1 설계절차도 - 15 -
2.5.2 상지지력계수 (SSV) (1) 노상지지력계수는 AASHTO interim Guide에제시된방법에따라 CBR값과노상의지지력계수와의관계를일원화시킨계산에의해구한다. (2) 설계 CBR (2.1) 대로2류, 중로1,2류 (2.1.1) 노상CBR = 6.7 (2.1.2) 보조기층 CBR = 50 (3) 노상지지력계수 (Support Value : SSV) (3.1) 대로2류, 중로1,2류 (3.1.1) SSV=4.3 logcbr + 1.7 = 5.25 ( 노상 ) (3.1.2) SSV=4.3 logcbr + 1.7 = 9.00 ( 보조기층 ) 2.5.3 최종서비스지수 (Pt) 도로의공용성을도입하여노면의상태를평가하는지수를최종서비스지수라함 (1) 인도네시아기준 (1.1) 교통량계획에따른분류 (5년,10년) (1.1.1) 계획 5 년교통량 : 7,315 > 1,000 = 2.5 적용 ( 간선, 보조간선 ) (1.1.2) 계획 10 년교통량 : 9,789 > 1,000 = 2.5 적용 ( 간선, 보조간선 ) - 16 -
(2) 국내기준 (3) 적용 : 본사업지구는도로별기능의중요성을감안하여국내및인도네시아기 준을비교검토한결과현지교통량분류에따른서비스지수 2.5 를적용 2.5.4 지역계수 (R) 지역계수는포장이시공되는지역의기후조건을반영하기위한척도로서노상토의 온도와함수량의년간변화를고려하여결정 (1) 인도네시아기준 (1.1) 지역계수 (FR) 중차량 이륜차 승용차제외 계획교통량 (1.1.1) (%) 중차량가중치 = 100% 모든차량의교통량 44%= 100% (1.1.2) 경사 : 산업단지도로종단경사 5% 이내적용 (1.1.3) 년평균강우량 : 2,655mm/th > 900mm/th (1.1.4) 지역계수 : 2.5 적용 - 17 -
(2) 국내기준 (3) 적용 : 지역계수는노상지지력변화를나타내는계수로서산업단지지역에맞 는인도네시아기준 2.5 를적용 2.5.5 설계차로교통량산정 (1) W D D D L W W : 설계공용기간동안의설계차선당 8.2t ESAL 누가예상통과횟수 W : 설계공용기간동안의일방향전단면 8.2t ESAL 누가예상통과횟수 D D : 방향분배계수 0.5 적용 ( 장래연도별년평균일교통량은양방향교통량 ) D L : 차선분배계수 (2) 차로분배계수 (DL) (2.1) 인도네시아기준 (2.2) 국내기준 - 18 -
(2.3) 적용 : 차로분배계수는국내기준과인도네시아기준이동일 2.5.6 8.2TON 등가단축하중계수 아스팔트포장에대한차종별 8.2 톤등가단축하중계수 (1) 인도네시아기준 - 19 -
(2) 국내기준 (3) 적용 : 교통영향평가를검토하여인도네시아기준의하중계수적용 ( 별첨자료 참조 ) < 설계공용기간의일방향차선당 8.2 톤 (18Kips) 등가단축하중교통량 > 2.5.7 설계기본식에의한소요 SN 계산 (1) SN 값은노상조건, 교통량, 지역계수와의상호관계에서산출되는지수로서아스 팔트포장구조설계도표로소요 SN 값을구하는방법은 AASHTO 설계기본식 - 20 -
에서나온결과와오차가크므로설계기본식을이용전산을활용하여시행착 오법으로소요 SN 산정 (2) log W log SN log log RF SSV SN 여기서 W : 설계공용기간동안 8.2 톤 (18Kips) 등가단축하중 (Eqivalent Single Axle Load : ESAL) 의누가통과예상횟수 SSV : 노상지지력계수 (Soil support Value) RF : 지역계수 (Regional Factor) SN : 소요전체포장층의구조적강도를표시하는포장두께지수 (SN a d a D a D aidi ΣaiDi ) ai : i 번층의상대강도계수 Di : i 번체층의두께 (cm) 2.5.8 설계소요 SN 치산정 (1) 설계포장지수 (SN) 산정 - 21 -
2.5.9 재료별상대강도계수 (ai) 2.5.10 포장층의구성 (1) 인도네시아기준 (1.1) Lapis Permukaan( 표층 ) - 22 -
(1.2) Lapis Pondasi( 기층, 보조기층 ) - 23 -
(2) 국내기준 (2.1) 포장층별최소두께치수 (2.2) 설계차선당표층및기층의최소두께 (3) 적용 : 위의표와같이포장층별최소두께를검토한결과최소두께의차이는미 미한것으로판단되어분류가명확한국내기준을적용 - 24 -
2.5.11 포장단면검토 (1) 가요성포장의포장구조는층으로구성되며포장설계는층개념에의한설계를한다. 즉, 하부층의지지력에따라각층에적용할수있는강도를사용하여소요 SN치를계산한다. (2) SN a D a D a D a D - 25 -
(3) 대로 2 류포장단면검토 - 26 -
(4) 중로 1 류포장단면검토 - 27 -
2.6 TA 설계법 2.6.1 설계절차도 소로교통의경우단지내교통량추정이어렵고, 발생교통량의대부분이공사중 발생하는대형차교통이대부분이므로 TA 법으로설계 - 28 -
2.6.2 설계교통량구분 (1) 설계교통량은포장구조를결정하는중요한조건이므로설계기간에있어서교 통량의추정을정확히하도록한다. 설계기간은원칙적으로 10 년으로한다. < 교통량의구분 > (2) 교통량분석 (2.1) 설계에사용하는대형차교통량은원칙적으로다음식에의하여추정한다. (2.2) 대형차교통량 : T i Ti n n i T ai 여기서 Ti : i 년도에있어서의대형차교통량 ( 대 / 일ㆍ 1 방향 ) ai : 초기년도교통량 (T1) 에대한 i 년후의교통량의증가율, i = 1~n n : 설계기간 ( 원칙적으로 n=10) - 29 -
(3) 대로 2 류 (4) 중로 1 류 - 30 -
(5) 중로 2 류 (1) - 17m (6) 중로 2 류 (1) - 15m - 31 -
2.6.3 포장두께의설계 (1) 노상의설계 CBR 과설계교통량의구분에따라아래표에서정한 TA( 등치환산두 께 ) 보다적지않도록포장의각층의두께를결정 <TA 와포장전두께의목표치 (cm)> - 32 -
<TA 의계산에사용하는층별, 재료별등치환산계수 > 2.6.4 포장의구성 (1) 포장의구성을결정하는데는표층과중간층의최소두께와기층, 보조기층각층의최소두께에대한규정에따라단면예나과거에사용한단면을참고하여 TA'( 설정된단면의등치환산두께 ) 가 TA목표치보다적지않도록단면구성을결정한다. (1.1) TA a T a T a T antn a a a T T T an 등치환산계수 Tn 각층의두께 cm - 33 -
< 표층 + 중간층최소두께 > < 기층및보조기층의최소두께 > < 등치환산계수 > - 34 -
2.6.5 노선별포장단면산정 (TA 법 ) <L 교통 - 소로 > - 35 -
(1) 각도로별로 AASHTO법과 TA법을이용하여포장단면을검토한결과, 두산정법으로검토한층별두께가층별최소두께규정을만족하고큰차이를보이지않으므로공용개시후 10년간의교통량이산정된대로와중로류는최근추세에따라 AASHTO법으로단면을산정하였으며, (2) 또한교통량산정이어려우며, 교통량이많지않은소로는 TA법으로적용하여산정한단면을적용 (3) 기존유사산업단지사례를통하여교통량이상대적으로많은대로및중로1류는콘크리트포장단면적용 (4) 현지의설계기준에맞추어아스콘기층을적용, 표층과일체가되어교통하중을분산시켜보조기층으로전달하며, 교통하중에의한전단에저항하여소성변형을최소화시킬수있는단면적용 <AASHTO 법 > - 36 -
2.7 적용포장단면 (1) 대로 2 류, 중로 1 류 - 37 -
(2) 중로 2,3 류, 소로 2.8 인도네시아차종 2.8.1 차종의정의 (1) 콤비를제외한일반적인차량의좌석은최대 12인승으로보는데미크로렛, 앙콧, 미니버스, 픽업등도시의노선혹은지역온송수단으로서비를제공한다. (2) 일반적인화물차의경우 3.5TON 가량의화물을차량뒤편에적재가능하다. (3) 소형버스의경우에는 16~26개좌석으로승객탑승이가능하고코파자, 메트로미니, ELF와같이뒤편의 9m 긴축으로되어져있고버스의 3/4정도길이에해당한다. ( 분류5a) (4) 대형버스는 30~50개좌석으로승객이탑승가능하고야간버스, 도시버스, 고속버스이며길이는 ±12m에해당한다. ( 분류5b) (5) 트럭2는적재화물 5~10TON 가능하다. ( 분류6) (6) 트럭3은이중축과이중바퀴로되어져있다. ( 분류 7a) (7) 이중트럭은 6번과 7번에해당하고적재함 2개이며삼각형막대의모양이다. ( 분류7b) (8) 세미트레일러혹은트럭패치는머리부분과 2~3개의바퀴축부분으로되어져있으며뒷부분적재함탈부착이가능하다. ( 분류7c) - 38 -
2.8.2 차종, 지역별등가단축하중계수 2.8.3 차량타입의구분 - 39 -
2.8.4 교통영향펑가 ( 차종별허용하중 ) - 40 -
3. 보도포장형식검토 3.1 검토배경 (1) 인도네시아현지의교통량조사결과이륜차의운행량비중이상당히크므로보행자와의안전성측면을고려하여검토 (2) 보행자도로포장형식은인도네시아현지여건및보행자도로의기능과특성을고려한계획으로이용자들의편의성과쾌적성, 경제성및시공성을비교검토하여합리적으로계획코져함. 3.2 설계방법 (1) 국내기준의경우보행자의안전성과편의성을우선으로하여보도블럭을조성 (2) 인도네시아현지조사결과단지내유동인구가적고이동수단이이륜차를이용하 고있기때문에보행자의편의성보다는경제성을고려한설계검토 - 41 -
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3.3 현장사례조사 (1) 상기의 현장조사와 같이 인도네시아의 대표적인 교통수단은 이륜차를 이용하고 있으며, 세계 3대 오토바이 이용 국가임. (2) 유동인구가 많은 시내 중심가(자카르타)의 경우 또는 주변의 경관 및 관광객등을 고려하여 일부구간 보행자 도로가 설치되어 있으나 (3) 소규모 도시나 기존 산업단지의 경우 보행자 도로는 거의 설치되어 있지 않음 - 43 -
3.4 보도포장형식비교검토 - 44 -
4. 노면배수배제및보차도경계석설치계획 4.1 검토배경 (1) 현지의우수배제를방식을고려한배수계획수립 (2) 인도네시아현지배수체계는도로좌우측에배수로를설치하여별도의우수받이와연결관없이도로및보도의경사를적용하여자연유하로노면배수배제 (3) U형측구를설치하여좌우측배수로에연결후도로의노면수를배제하는방식으로계획 ( 기존유사산업단지사례를검토한결과 6M간격설치 ) - 45 -
4.2 설계방법 (1) 우수배제계획검토 - 46 -
4.3 현장사례조사 4.3.1 노면배수배제를위한시설물설치현황 - 47 -
4.3.2 배수를고려한경계석설치현황 - 48 -
4.4 노면배수배제및보차도경계석설치계획 - 49 -