개념 한 쪽
도로 선형 설계는 평면선형과 종단선형을 유기적으로 결합하여 3차원적 주행환경을 만든다는 원칙을 따른다. 설계속도는 선형의 주요 설계기준으로 곡률과 경사를 결정하므로 반드시 고려해야 한다. 통제지점은 도로 노선에서 반드시 지나가거나 회피해야 할 고정된 지점으로 설정 기준을 분명히 한다.
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출제기준 단원 「평면선형의 설계」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 접속설치길이 계산 | 1 | 높이 변화량과 접속설치율로 필요한 길이를 계산하는 방법을 묻는다 |
| 횡단경사 기준 판별 | 1 | 노면 종류별 표준 횡단경사 범위를 구별하는 능력을 묻는다 |
| 선형설계의 기본 원리 판별 | 1 | 평면·종단선형의 통합 및 통제지점의 설정 원리를 판단하도록 묻는다 |
평면선형의 설계는 단순히 지형을 따라가는 작업이 아니라 운전자의 주행 안전과 심리적 안정, 경제성을 동시에 고려하는 과정이다. 따라서 평면선형과 종단선형은 분리하여 설계하면 안 되고 유기적으로 결합하여 3차원 선형을 구성해야 한다는 원칙을 적용한다.
설계속도는 선형 설계의 핵심 기준이다. 설계속도에 따라 곡선반지름과 경사가 결정되며, 설계속도를 무시하면 급격한 곡률이나 부적절한 경사가 되어 주행 안전을 해칠 우려가 있다. 선형 설계 시에는 설계속도를 항상 염두에 두어야 한다.
도로 노선계획 단계에서는 통제지점을 설정하여 노선의 필수 경유지와 회피구간을 정한다. 통제지점에는 도시·마을 등 주요 거점, 보호구역, 지질적 위험지역 등이 포함되며 단순 지형 구릉지는 통제지점 설정 기준과는 거리가 있다.
설계속도가 다른 구간을 연결할 때는 운전자의 사전 인지를 확보하도록 충분한 거리 전에 기하구조 변화 정보를 제공해야 한다. 또한 인접 구간 간 설계속도 차이는 지나치게 크지 않도록 관리하고, 속도 변화는 점진적으로 유도하는 것이 안전을 높이는 방법이다.
횡단경사는 노면 종류에 따라 표준 범위가 정해지므로 포장재별 기준을 확인하여 배수와 주행 특성에 맞게 설계해야 한다. 예를 들어 시멘트콘크리트포장도로의 표준 횡단경사는 아스팔트와 유사한 범위를 가지는 것으로 설명된다.
접속설치길이 계산 문제는 높이 변화량과 접속설치율의 비례 관계를 이용하여 풀이한다. 예컨대 높이 변화가 30cm(0.3m)이고 접속설치율이 1/150일 때 필요한 길이는 0.3 ÷ (1/150) = 0.3 × 150 = 45m가 된다. 이러한 계산은 접속설치길이가 높이 변화량을 접속설치율로 나누어 구한다는 원리를 적용한다.
설계속도 변경 구간의 설계 문항에서는 속도 변화에 대해 충분한 사전 안내와 점진적 속도 조정 유도가 핵심 판단 기준이 된다. 또한 평면선형과 종단선형을 별개로 설계하는 보기는 설계 원칙에 어긋나므로 오답으로 처리한다.
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.
다음 중 도로의 선형설계시 고려할 사항으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 문제는 선형설계 시 고려사항 중 부적절한 것을 묻고 있다. 평면선형과 종단선형은 별개로 설계하는 것이 아니라 유기적으로 결합되어 3차원 선형을 형성해야 하므로 '가급적 별개로 설계한다'는 문장은 틀리다.
평면선형과 종단선형은 분리되지 않고 유기적으로 결합하여 3차원 선형을 구성해야 하므로 별개 설계는 틀렸다.
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