동상방지층

1. 개요

 1) 포장단면 설계 시 산정된 동결깊이보다 포장층이 작은 경우 투수가 양호한 동상방지층을 설치하여 동상을 방지

 2) 동상방지층은 동결 융해로 인한 포장 손상을 방지하고 주행 안전성을 확보하기 위해 보조기층과 노상 사이에 설치

 

2. 동상방지층

 1) 동상의 매커니즘

  ① 흙의 물을 흡수

  ② 체적 팽창 발생

  ③ 토립자 간극 확장

  ④ 간극으로 물의 흡입 후 동결

 2) 동상의 3요소: 물, 온도, 토질 특성 모두 만족 시 발생

 3) 동상의 문제점

  ① 동결 시 히빙에 의한 포장 융기

  ② 포장의 파손을 야기

  ③ 융해 시 포장 지지력이 약화

 4) 동상방지층 설치 여부 판정

  ① 동결 깊이 고려한 설치 여부 판정

   - 포장 두께가 설계 동결깊이 보다 큰 경우 동상방지층 생략

  ② 흙 쌓기 높이를 고려한 설치 여부 판정

   - 흙쌓기 높이 2.0m 이상 일 경우 동상 방지층 생략

  ③ 지하수위를 고려한 설치여부 판정

   - 동상수위 높이차가 1.5m 이상일 경우 동상 방지층 생략

  ④ 노상토 특성을 고려한 설치 여부 판정

   - 0.08mm 통과율이 8% 이하일 경우 동상방지층 생략

 

3. 동상방지층 계획 시 유의사항

 1) 고 성토부 동상방지층 생략 시 암거 상단 동상 균열 우려

  ① 동절기 강설 후 해빙 시 체류수 발생

  ② 토피고 낮은 지중암거 동상균열

  ③ 체류수 처리 위한 암거 상단 맹암거 계획 검토

 2) 시멘트 콘크리트 포장은 동상방지층(2m 이상) 생략에 유의

  ① 동상방지층 생략 시 린 콘크리트 기층 밑에 바로 노상층

  ② 배수 및 시공성을 고려한 필터 요철층이 필요

  ③ 2m 이상 이더라도 동상방지층 설치 (최소 15cm)

 3) 터널 입구부 50m 동상방지층 설치에 대한 검토가 필요

  ① 터널 시점부 토공구간이 대부분 암반으로 동상방지층 생략

  ② 터널 입구부 50 maks 동상방지층 존대

  ③ 터널 입구 측으로 하향구배시 터널 침투수 체류 우려

  ④ 입구부 50m 동상방지층 삭제 또는 암반구간의 필터층을 동상방지층으로 변환 검토

 

4. 결론

 1) 최근 이상고온현상으로 90년도 이후 동결지수만을 산정하면 동상방지층이 불필요한 구간이 많음

 2) 도심지 시가지도로는 동상의 영향이 적으므로 예외적으로 최근 20년이 아닌 10년간의 기상자료로 동결깊이를 산정하여 예산절감을 할 필요 있음

 3) 한국형 포장설계법에서는 동상방지층의 구조적 특성(지지력 증대)을 반영한 설계 프로그램 개선이 필요

 4) 확장구간에서 동상방지층 생략에 따라 포장 단면이 다르게 적용된 경우 원활한 횡단배수를 위해 접속부에 지하배수시설을 설치.