개념 한 쪽
도로의 선형설계는 노선의 안전성과 효율성, 주변 환경 보존을 동시에 만족시키기 위해 여러 기준을 종합적으로 적용하는 과정이다. 통제지점 선정, 평면곡선과 종단경사의 조합, 설계속도 변경의 처리, 노면별 횡단경사 기준 등 기본방침들이 설계의 핵심 원칙을 이룬다.
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출제기준 단원 「선형설계의 기본방침」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 통제지점 판별 | 1 | 통제지점으로 간주되는 항목을 가리기 |
| 접속설치길이 계산 | 1 | 주어진 접속설치율로 높이 변화에 필요한 길이 계산하기 |
| 노선·선형 설계원칙 | 1 | 평면곡선·종단경사·설계속도 관련 안전 원칙 판별하기 |
노선계획에서 통제지점은 노선이 반드시 거쳐야 하거나 피해야 하는 고정된 제약 조건을 의미한다. 통제지점은 도시·용도지역, 보호구역(공원·사적지 등), 사태지대나 연약지반 같은 지질적 위험지역처럼 노선 선정에 실질적 제약을 가하는 요소를 기준으로 선정한다. 단순한 지형 구분(예: 산지와 평야의 구릉지)은 통제지점의 설정 기준이 되지 않는다.
평면곡선과 종단경사의 조합은 운전자의 제동거리와 조향부담을 고려하여 결정한다. 특히 평면곡선을 내리막길 구간에 배치하면 제동거리가 증가하고 조향과 제동을 동시에 요구하므로 사고 위험이 커진다. 따라서 평면곡선은 평지나 오르막과 조합하고, 내리막은 가급적 직선 구간과 조합하는 것이 원칙이다.
설계속도가 다른 구간이 연결될 때는 운전자가 미리 인지하도록 충분한 정보 제공과 점진적 속도 조정이 필요하다. 인접 구간의 설계속도 차이는 과도하면 안 되며, 통상 20km/h 이하의 차이를 유지하고 속도 변화는 단계적으로(예: 10km/h씩) 유도하는 것이 권장된 원칙이다.
노면의 종류에 따라 횡단경사 기준이 정해진다. 아스팔트포장과 시멘트콘크리트포장은 표준적으로 유사한 횡단경사 범위를 갖고, 시멘트콘크리트포장의 표준 횡단경사는 1.5~2.0%이다. 이 기준을 벗어난 값은 설계상 오류로 판단한다.
선형설계 전반에서는 평면선형과 종단선형을 유기적으로 결합하여 3차원적 선형을 구성해야 한다. 지형 반영과 설계속도, 안전성, 경제성, 운전자의 심리적 편의 등을 종합적으로 고려하여 설계하는 것이 기본방침이다.
접속설치길이 계산 예: 문제에서 접속설치율이 1/150이고 길어깨에서의 표고 변화가 30cm(0.3m)일 때 필요한 접속설치길이는 높이변화량을 접속설치율로 나누어 구한다. 계산식은 0.3 ÷ (1/150) = 0.3 × 150 = 45m이다. 이 원리를 적용하면 높이 변화량과 접속설치율의 비례 관계로 필요한 수평 거리를 즉시 산정할 수 있다.
설계원리 적용 예: 통제지점을 선정할 때에는 도시·보호구역·지질적 취약지 등을 반드시 고려하고 구릉지 같은 단순 지형 구분은 통제지점으로 보지 않는 판단을 예시로 든다. 또한 평면곡선을 내리막에 배치하면 제동과 조향 부담이 중첩되어 위험이 커지므로 평면곡선은 평지나 오르막과 조합하는 것이 안전하다는 원리를 문제풀이에 적용한다.
노선계획의 수립시 고려해야 할 통제지점(control point)에 해당되지 않은 것은?
정답 ④ · 문항은 노선계획 수립 시 통제지점에 해당하지 않는 항목을 찾는 문제이다. 통제지점은 환경적·법적·지질학적 제약으로 노선 선정에 직접적인 영향을 미치는 장소들로서 도시계획상 용도지역, 문화재나 보호지역, 사태지대·연약지반 등은 통제지점에 해당한다.
노선계획 통제지점은 지형적 구분이 아닌 환경·지질·계획적 제약 조건을 기준으로 선정한다.
설계속도가 80km/h인 왕복 2차로 도로의 편경사 접속설치율은 1/150이다. 도로중심선의 표고가 일정하다고 가정하고, 도로중심선은 중심으로 편경사(편구배)를 적용할 때, 도로중심선에서 4m 떨어진 길어깨의 표고가 30cm 변하는데 필요한 접속설치길이는?
정답 ① · 편경사 접속설치길이를 구하는 공식은 L = (n × e × w) / p 입니다. 여기서 n은 차로수(또는 중심선부터의 거리(m) 단위의 비율), e는 편경사(편구배), w는 차로 폭(m), p는 설계속도에 따른 접속설치율입니다.
노면의 종류에 따른 횡단경사가 틀리게 짝지어진 것은?
정답 ④ · 노면 종류에 따른 표준 횡단경사는 배수 및 마찰력 확보를 위해 차별적으로 적용됩니다. 비포장도로는 3~6%, 간이포장도로는 2~4%, 아스팔트포장도로는 1.5~2.0%의 값을 가집니다.
시멘트콘크리트포장도로의 표준 횡단경사는 1.5~2.0%이며, 1.0~1.5%는 틀린 값이다.
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