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A study of Improvement on the Road Drainage Poor Site

도로배수 취약구간의 개선방안에 대한 연구

  • 이만석 ((주)평화엔지니어링 기술연구원) ;
  • 김흥래 ((주)평화엔지니어링 기술연구원) ;
  • 이경하 (한국도로공사 도로교통연구원) ;
  • 강민수 (한국도로공사 도로교통연구원) ;
  • 송민태 ((주)평화엔지니어링 기술연구원)
  • Received : 2011.03.04
  • Accepted : 2011.04.08
  • Published : 2011.06.15

Abstract

This research aims to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section scientifically and specifically through a site survey for a poorly drained section occurring due to rainfalls during road operation. This paper deeply reviewed the existing research results and current situation data on the poorly drained sections accumulated in Korea Expressway Corporation in order to investigate the cause of the occurrence of a weak road drainage section, and deeply verified and analyzed the weak sections for the road surface drainage facilities and the other road drainage facilities by visiting the expressway controlled by the 6 local headquarters and 33 branches of Korea Expressway Corporation. As a result of site surveys for the weak road drainage sections, i) in a road surface section, occurrence of ponding in the road shoulder pavement due to slope changes, bad collection of water in the collecting well at a median strip, shortage of road shoulder dike height, and inferior construction, etc. was analyzed to be the main cause of the occurrence of poorly drained sections, and ii) in a road neighborhood section, the occurrence of pavement height difference in a main road and shoulder section due to inferior ditches on a slope and the bad drain age at the inlet and outlet of a culvert due to soil deposits, debris, etc. were analyzed to be the main cause of the occurrence of weak sections. Proposed as a plan to improve the poorly drainage section of road were i)calculation of capacity through material changes at the ditch, enhancement of vertical sections and hydraulic analysis in terms of construction and other aspects, ii)derivation of a combined slope considering a slope and a vertical linearity and maintenance of proper distance between drainage structures in a vertical concave section in terms of geometrical structure, and iii)calculation of the drainage facility installation interval using a minutely rainfall intensity formula and a non-uniform flow analysis technique in terms of hydraulics and hydrologics and prompt removal of rainfalls from the road surface according to a linear drainage method.

본 연구는 도로 운영시 강우로 인하여 발생하는 배수 취약구간에 대하여 현장 조사를 통하여 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 과학적이고 구체적으로 규명하는데 목적이 있다. 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 규명하기 위하여 배수취약구간에 대한 기존 연구결과 및 현황 자료를 검토하였으며, 도로 노면 배수시설과 도로 인접지 배수시설에 대한 취약구간을 조사 및 분석한 결과, 시공 및 기타의 원인으로 발생한 배수 취약구간이 45.7%, 도로의 기하구조가 원인이 된 배수 취약구간은 32.3%, 도로의 수리 수문의 원인은 22.0%로 분석되었으며, 분석된 원인 별 개선 방안으로서 i)시공 및 기타 부분에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향 및 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정을, ii)도로의 기하구조 측면에서는 편경사 및 종단선형을 고려한 합성경사의 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격의 제시를, iii)도로의 수리 수문 측면에서는 1분단위 강우강도식의 사용과 노면 강우의 부등류 흐름 해석 기법의 적용과 선형 배수방식에 따른 도로 노면 강우의 신속배제를 개선 방안으로 제안하였다.

Keywords

References

  1. 국토해양부(2003). 도로 배수시설 설계 및 유지관리 지침
  2. 국토해양부(2006). 국도건설공사 설계실무요령.
  3. 국토해양부(2007). 수해 예방을 위한 산악지 도로설계 매뉴얼
  4. 국토해양부(2009). 수충부 및 토석류 방재기술 연구단 중간 보고서
  5. 국토해양부(2009). 토석류 대비 도로시설물 설계기준 개선 연구 보고서
  6. 한국도로공사(2009). 도로배수시스템 적정성 검토 연구
  7. 한국도로공사(2009). 도로설계요령 -토공 및 배수
  8. 국토해양부(2010). 친환경.지능형 도로설계 기술개발 연구단 최종보고서
  9. 구혜진, 최흥식, 유철상, 전경수, 이만석, 김흥래, 안성순, 박태권 (2008). "새로운 도로 배수설계 기술 개발", 제8회 도로 및 공항기술사회 기술발표회 논문집,pp.231-287
  10. 권현한,문영일(2005). "수리학적 추적 방법을 이용한 자연하천의 강우유출 해석", 한국수자원학회지 논문집, 제38권, 제7호, pp.555-564
  11. 김성준(1998). "격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(1) -이론 및 모형-", 한국수자원학회지 논문집, 제31권, 제3호, pp.303- 308
  12. 김성준, 채효석, 신사철(1998). "격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(2) -적용 예(연천댐 유역을 대상으로)-", 한국수자원학회지 논문집, 제31권, 제3호, pp.309-315
  13. 김지호, 박영진, 최인호, 송재우(2004). "산지유역의 합리식 유출계수 산정에 관한 연구", 한국수자원학회 2004년도 학술발표회논문집
  14. 김한준, 김병익, 전경수(2001). "운동파 모형에 의한 확률 홍수량 산정", 한국수자원학회 2001년도 학술발표회 논문집(I)
  15. 유창열(2008). "합리식의 수정유출계수 적용성 검토", 한국방재학회지, 제8권, 제4호, pp.62-68
  16. 윤찬영, 김경석, 이재웅(2009). "토석류의 정의와 분류", 한국지반공학회지, 제25권, 제4호, pp.28-35
  17. 이만석, 구혜진, 김흥래, 박태권, 유철상, 전경수(2007)". 기상변화에 대응하기 위한 새로운 개념의 도로 배수설계 방향", 2007년 한국도로학회 학술발표회 논문집
  18. 이영대, 김종순, 김영택(2007). "합리식의 유출계수 산정방법의 개선에 관한 연구", 한국방재학회지 논문집, 제7권, 제4호, pp.67-74
  19. 이용수, 조진우(2004). "도로에서의 유송잡물 차단시설 설치방안", 2004 대한토목학회 정기학술대회, pp.3835-3840
  20. 정성원, 문장원(2001). "국내 기존 합성단위도 방법의 비교", 한국수자원학회지 논문집, 제34권, 제6호, pp.659-672
  21. 최민규, 권기범, 이광원, 김흥래, 이승우(2009). "집중호우에 의한 산지하천도로 피해 유형에 따른 도로 기하구조 영향인자 분석", 한국도로학회지, 제11권, 제2호, pp.54-64
  22. 최윤석, 김경탁, 이진희(2008). "유한체적법을 이용한 격자기반의 분포형 강우-유출 모형 개발", 한국수자원학회지 논문집, 제41권, 제9호, pp.895-905
  23. AASHTO (1999). "Highway drainage guidelines. American Association of State Highway and Transportation Officials." Washington, D.C., USA.
  24. AASHTO (2005). "2005 Model drainage manual: SI Edition. American Association of State Highway and Transportation Officials." Washington, D.C., USA.
  25. Brown, S.A., Stein, S.M., and Warner, J.C. (2001). "Urban drainage design manual." FHWA-NHI-02-021, HEC-22, Federal Highway Administration, USA.
  26. Brune W., Graf W.H., Appel E., and Yee P.P. (1975). "Performance of Pennsylvania highway drainage inlets." Journal of the Hydraulics Division, ASCE, Vol. 101, No. 12, pp. 1519-1536.
  27. Burgi, P.H., and Gober, D.E. (1977). "Bicycle-safe grate inlets study; Volume 1. Hydraulic and safety characteristics of three selected grate inlets on continuous grades." FHWA-RD-77-24, Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation
  28. Chow, V.T. (1959). Open-channel hydraulics. McGraw-Hill.
  29. Erin S. Brooks, Jan Boll, William J. Elliot, Tom Dechert(2006). "Global Positioning System/GIS-Based Approach for Modelling Erosion from Large Road Networks.", Journal of Hydrologic Engineering, ASCE, pp.418-426
  30. Escarameia, M., Gasowski, Y., May, R.W.P., and Bergamini, L. (2002). "Hydraulic design of paved areas." Report SR 606, HR Wallingford, UK.
  31. Escarameia, M., Gasowski, Y., May, R.W.P., and Lo Cascio, A. (2001). "Hydraulic capacity of drainage channels with lateral inflow." Report SR 581, HR Wallingford, UK.
  32. Guo, J.C.Y. (1997). Street hydraulics and inlet sizing. Water Resources Publications, Highlands Ranch, Colorado. U.S.A.