표제지 1
목차 4
요약문 16
ABSTRACT 18
제1장 서론 20
1.1. 배경 및 목적 20
1.2. 연구의 범위 22
1.2.1. 공간적 범위 22
1.2.2. 시간적 범위 22
1.2.3. 내용적 범위 22
제2장 국내·외 암반 비탈면 녹화 사례조사 24
제3장 암반 비탈면 녹화공법 현황 조사 분석 34
3.1. 암반 비탈면 설계녹화공법 조사 분석 34
3.1.1. 비탈면 설계녹화공법 현황 34
3.1.2. 건설사업단별 설계녹화공법 현황 36
3.2. 암반 비탈면 녹화 식생조사 42
3.2.1. 암반 비탈면 녹화 식생조사 개요 42
3.2.2. 현장조사 대상지 42
3.2.3. 현장조사 범위 47
3.2.4. 현장조사 방법 48
3.2.5. 현장조사 결과 50
3.2.6. 현장조사 결론 62
제4장 암반 비탈면 녹화공법 시험시공 및 모니터링 64
4.1. 개요 64
4.2. 2020년 시험시공 내용 및 모니터링 결과 65
4.2.1. 시험시공 계획 65
4.2.2. 시험시공 실시 및 모니터링 결과 68
4.2.3. 시험시공 관련 사진 84
4.2.4. 모니터링 관련 사진 87
4.3. 2021년 시험시공 내용 및 모니터링 결과 94
4.3.1. 시험시공 계획 94
4.3.2. 시험시공 실시 및 모니터링 결과 97
4.3.3. 시험시공 관련 사진 112
4.3.4. 모니터링 관련 사진 118
제5장 암반 비탈면의 풍화민감도 조사 분석 130
5.1. 암반 비탈면 풍화민감도 조사 130
5.1.1. 암반 비탈면 풍화민감도 조사의 필요성 130
5.1.2. 암반 비탈면 풍화민감도 조사 방법 131
5.2. 미고결 이암 암반 비탈면에 대한 풍화민감도 분석 133
5.2.1. 조사대상 비탈면 선정 및 시료 채취 133
5.2.2. 암반 비탈면 풍화민감도 및 풍화등급 분석을 위한 실내시험 136
5.3. 석회암 암반 비탈면에 대한 풍화민감도 분석 155
5.3.1. 조사대상 비탈면 선정 및 시료채취 155
5.3.2. 암반 비탈면 풍화민감도 및 풍화등급 분석을 위한 실내시험 158
5.4. 실내시험 결과분석 175
제6장 식생기반재가 암반 비탈면 안정에 미치는 영향 177
6.1. 식생기반재가 암반 비탈면 균열, 절리, 층리에 미치는 영향 177
6.2. 식생기반재가 비탈면 표토안정에 미치는 영향 분석 177
6.3. 암반 비탈면 녹화공법의 식생이 비탈면 안정에 미치는 영향 분석 178
6.3.1. 배경 및 목적 178
6.3.2. 식생기반재 안전율 검토 방법 180
6.3.3. 식생기반재 안전율 검토 결과 181
6.4. 암반 비탈면 녹화 관련 규정 및 기준 검토 185
6.4.1. 개요 185
6.4.2. 국내 사례 186
6.4.3. 국외 사례 190
6.4.4. 국내·외 사례 검토 결과 193
제7장 능형망의 앵커핀·착지핀의 성능 개선 방안 정립 195
7.1. 능형망의 앵커핀·착지핀 성능 검토 필요성 195
7.2. 2020년 시험시공지 비탈면 인발시험 및 앵커핀·착지핀 성능 검토 196
7.2.1. 현장시험 설계 196
7.2.2. 인발시험 및 시험장비 197
7.2.3. 시험결과 199
7.2.4. 능형망의 앵커핀·착지핀 성능 검토를 위한 안정해석 200
7.3. 2021년 시험시공지 비탈면 인발시험 및 앵커핀·착지핀 성능 검토 208
7.3.1. 연구 개요 및 수행방안 208
7.3.2. 한국도로공사 도로설계기준 검토 210
7.3.3. 화도-양평 2차년도 고속도로 건설현장 비탈면 앵커핀·착지핀 성능 검토 213
7.3.4. 새만금-전주 고속도로 건설현장 비탈면 앵커핀·착지핀 성능 검토 222
7.4. 능형망의 앵커핀·착지핀의 성능 개선 방안 제안 229
제8장 고속도로 암반 비탈면의 녹화공법 설계기준 개선 가이드라인 기초자료 정립 230
8.1. 암반 비탈면 녹화공법에 관한 전문가 설문조사 230
8.1.1. 전문가 설문 조사 방법 230
8.1.2. 전문가 설문 결과 233
8.2. 식생기반재 품질기준 개선방안 236
8.2.1. 식생기반재 품질 기준 236
8.2.2. 식생기반재 품질 기준 개선(안) 237
8.3. 고속도로 암반 비탈면 녹화공법 선정 240
8.3.1. 기존의 녹화공법 선정기준 분석 240
8.3.2. 녹화공법 선정 시 고려사항 243
8.3.3. 암반 비탈면 녹화공법 선정 기준(안) 247
제9장 결론 253
참고문헌 255
도서정보(INFORMATION) 260
보고서 집필 내역 262
판권기 263
뒷표지 264
표 2.1. 비탈면 암의 구분표 30
표 3.1. 고속도로 비탈면 설계녹화공법 현황 34
표 3.2. 고속도로 녹화공법 추적조사 대상지 44
표 3.3. 경부고속도로(No. 1) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 44
표 3.4. 광주대구고속도로(No. 12) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 44
표 3.5. 무안광주고속도로(No. 12) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 45
표 3.6. 호남고속도로(No. 25) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 45
표 3.7. 순천완주고속도로(No. 27) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 45
표 3.8. 당진영덕고속도로(No. 30) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 45
표 3.9. 통영대전고속도로(No. 35) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 45
표 3.10. 평택충주고속도로(No. 40) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 46
표 3.11. 중부내륙고속도로(No. 45) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 46
표 3.12. 영동고속도로(No. 50) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 46
표 3.13. 서울양양고속도로(No. 60) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 46
표 3.14. 동해고속도로(No. 65) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 47
표 3.15. 남해고속도로(영암-순천)(No. 102) 조사지점별 녹화공법 및 상부식생 47
표 3.16. 고속도로 비탈면 조사 야장 49
표 3.17. 식생 조사 항목 및 세부 조사 내용 50
표 3.18. 암반 비탈면 녹화공법 주변 식생 출현 현황 54
표 3.19. 암반 비탈면 녹화공법 시공유형별 출현 종 59
표 4.1. 암반 비탈면 녹화공법 시험시공 및 모니터링 개요 64
표 4.2. 시험시공 적용 방법 66
표 4.3. 앵커핀 적용 방법 67
표 4.4. 시험시공용 종자배합 기준 68
표 4.5. 시험시공 모니터링 및 조사항목 69
표 4.6. 녹화공법 평가 일정(국도교통부 지침) 69
표 4.7. 출현종 목본성립본수 모니터링 결과 및 평가 70
표 4.8. 초본과 목본종의 출현종수 모니터링 결과 및 평가 71
표 4.9. 위해종 침입 및 시험지의 교란정도 모니터링 결과 및 평가 72
표 4.10. 식생피복율 모니터링 결과 및 평가 73
표 4.11. 한지형 초종의 식생피복율 모니터링 결과 및 평가 74
표 4.12. 식물생육량 모니터링 결과 및 평가 75
표 4.13. 병충해 및 하고현상 모니터링 결과 및 평가 75
표 4.14. 식생기반의 물리화학적 모니터링 결과 및 평가 76
표 4.15. 탈락 및 붕괴 모니터링 결과 및 평가 77
표 4.16. 녹화지속성 및 식생침입 가능성, 주변 환경과의 유사도 모니터링 결과 및 평가 78
표 4.17. 경제성 평가 결과(양식) 79
표 4.18. 녹화공법 평가 점수 80
표 4.19. 토질과 공법별 적용 녹화공법 기준 94
표 4.20. 앵커핀 인발시험 제원 94
표 4.21. 앵커핀 시험시공 제원 및 방식 96
표 4.22. 시험시공에 적용한 종자배합 기준 97
표 4.23. 시험시공 모니터링 및 조사항목 98
표 4.24. 출현종 목본성립본수 모니터링 결과 및 평가 99
표 4.25. 초본과 목본종의 출현종수 모니터링 결과 및 평가 100
표 4.26. 위해종 침입 및 시험지의 교란정도의 모니터링 결과 및 평가 101
표 4.27. 식생피복율 모니터링 결과 및 평가 102
표 4.28. 한지형 초종의 식생피복율 모니터링 결과 및 평가 103
표 4.29. 식물생육량 모니터링 결과 및 평가 104
표 4.30. 병충해 및 하고현상 모니터링 결과 및 평가 105
표 4.31. 식생기반의 물리화학적 모니터링 결과 및 평가 106
표 4.32. 탈락 및 붕괴 모니터링 결과 및 평가 106
표 4.33. 녹화지속성 및 식생침입 가능성, 주변 환경과의 유사도 모니터링 결과 및 평가 108
표 4.34. 경제성 평가 결과(양식) 108
표 4.35. 녹화공법 평가 점수 109
표 4.36. 식생기반재 분석 결과 129
표 5.1. 초본류 및 식생의 기능 132
표 5.2. 샘플링 수량 및 위치 135
표 5.3. Franklin의 슬레이크 내구성 분류 136
표 5.4. Gamble의 슬레이크 내구성 분류 137
표 5.5. 시료별 내구성 지수 시험결과 139
표 5.6. 국내의 기존 슬레이크 내구성 시험결과 139
표 5.7. 시료별 팽창성 지수 시험결과 143
표 5.8. 국내의 기존 팽창성 시험결과 145
표 5.9. 화강암의 풍화등급에 따른 흡수율의 범위 149
표 5.10. 시료별 동결-융해 시험 결과 150
표 5.11. 샘플링 수량 및 위치 157
표 5.12. 시험 항목 및 수량 158
표 5.13. 암석시료 성형 전·후 158
표 5.14. 시료별 내구성 지수 시험결과 159
표 5.15. 국내의 기존 슬레이크 내구성 시험결과 160
표 5.16. 시료별 팽창성 지수 시험결과 162
표 5.17. 시료별 동결-융해 시험 결과 165
표 5.18. 탄성파 속도에 따른 암석의 경연분류 169
표 5.19. 시료별 동결-융해에 따른 탄성파 속도 170
표 5.20. 화강암의 풍화등급에 따른 흡수율의 범위 172
표 5.21. 시료별 동결-융해에 따른 일축압축강도 173
표 6.1. 비탈면 안정에 대한 식생의 영향 179
표 6.2. 안전율 검토에 활용한 층위별 토질정수 값 181
표 6.3. 리핑암 비탈면의 조건별 안전율 산출 결과 182
표 6.4. 발파암 비탈면의 조건별 안전율 산출 결과 183
표 6.5. 선행연구별 식생 뿌리 점착력 추정값 184
표 6.6. 암반 비탈면 녹화 관련 국내외 규정/기준 검토 결과 요약 194
표 7.1. 현장 인발시험 앵커핀 종류별 제원 198
표 7.2. 국내 절토사면 설계 표준경사 200
표 7.3. 단위중량 - 수도권 제2순환고속도로 화도~양평간 고속도로 건설공사 201
표 7.4. 내부마찰각 - 수도권 제2순환고속도로 화도~양평간 고속도로 건설공사 201
표 7.5. 안정해석 적용 입력정수 202
표 7.6. 앵커핀 모델링 반영을 위한 현장시험 결과의 단위길이당 인발력 203
표 7.7. 해석 조건별 모델링 case 204
표 7.8. 허용안전율 적용 기준(KDS 11 70. 05: 2020 깎기비탈면, 지반설계기준, 국토부) 207
표 7.9. 암판정 시행 지침 211
표 7.10. 적용대상별 식생기반재 시공 두께 212
표 7.11. 시공 두께별 재료 적용 기준 212
표 7.11. 시공 두께별 재료 적용 기준(계속) 213
표 7.12. 현장 인발시험 앵커핀 종류별 제원 215
표 7.13. 리핑암 비탈면 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 216
표 7.14. 발파암 비탈면 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 217
표 7.15. 안정해석 적용 입력정수 218
표 7.16. 2차년도 화도-양평 안정해석 모델링 219
표 7.17. 현장 인발시험 앵커핀 종류별 제원 223
표 7.18. 리핑암 비탈면 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 224
표 7.19. 발파암 비탈면 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 225
표 7.20. 안정해석 적용 입력정수(고덕2터널 시점 우측깍기비탈면 안정성 기술검토서) 226
표 7.21. 2차년도 새만금-전주 안정해석 모델링 227
표 8.1. 비탈녹화용 식생기반재의 화학적 특성 평가항목과 기준 236
표 8.2. 중금속 등 기타 오염물질에 대한 식생기반재 적용 기준 237
표 8.3. 식생기반재 화학적 특성 품질 기준(안) 238
표 8.4. 중금속 등 기타 오염물질에 대한 식생기반재 품질 기준(안) 239
표 8.5. 식생기반재 품질 기준(안) 적용 지역 구분 239
표 8.6. 비탈면 기반의 생육적합도 판정기준(경사 및 토양경도) 246
표 8.7. 비탈면 특성을 고려한 녹화공법 선정 기준(안) 247
표 8.8. 비탈면 구성 환경조건별 녹화 효과 분석 250
표 8.9. 생태자연도 등급별 구분 기준 251
그림 2.1. 암반 비탈면 녹화공법(두꺼운식생기반재뿜어붙이기) 적용 사례 25
그림 2.2. 녹화공사에 적용하는 식생공사의 분류 26
그림 2.3. 비탈면 조건에 따른 녹화공법 선정 기준 27
그림 2.4. 비탈면 경사조건에 따른 녹화공법 및 식생 적용 기준 28
그림 2.5. 다양한 비탈면 녹화 시험시공 평가 사례 29
그림 2.6. 비탈면의 녹화 모형도 31
그림 2.7. 비탈면 풍화민감도 현장적용사례 32
그림 2.8. 앵커핀 보강효과 분석 33
그림 3.1. 고속도로 비탈면 설계녹화공법별 시공량 35
그림 3.2. 비탈면에 따른 설계녹화공법별 시공량 36
그림 3.3. 건설사업단별 설계 현황 41
그림 3.4. 현장조사 노선 및 대상지 위치 43
그림 3.5. 고속도로 암반 비탈면 녹화공법 적용 현황(두 가지 이상의 공법이 병행 적용된 시공지는 중복 계산) 51
그림 3.6. 고속도로 암반 비탈면 안정공법 적용 현황(두 가지 이상의 공법이 병행 적용된 시공지는 중복 계산) 52
그림 3.7. 고속도로 암반 비탈면의 암종 현황 52
그림 3.8. 고속도로 암반 비탈면의 식생피복도 53
그림 3.9. 암반 비탈면 시공 방법에 따른 주변 산림의 출현 종 현황 56
그림 3.10. 주변 산림 상부 우점종 56
그림 3.11. 암반 비탈면 시공 방법에 따른 암반 비탈면의 출현 종 현황 58
그림 4.1. 2020년 시험시공 적용 대상 비탈면 65
그림 4.2. 시험시공 추진 체계 65
그림 4.3. 토질별 시험시공 적용 위치 66
그림 4.4. 앵커핀 배치 67
그림 4.5. 시험시공 모니터링 내용 70
그림 4.6. 시험시공 대상지 현황도 95
그림 4.7. 토질별 녹화공법의 평가 점수 110
그림 5.1. 풍화민감도 분석 수행방법 131
그림 5.2. 풍화취약성 분석 수행방법 132
그림 5.3. 분석대상 비탈면 노선 및 시료채취 위치 134
그림 5.4. 샘플링 및 채취 현장작업 135
그림 5.6. 슬레이킹 cycle별 슬레이크 내구성 지수 그래프 140
그림 5.7. 팽창성 시험장치 142
그림 5.8. 시간에 따른 팽창률 그래프 144
그림 5.9. 식생기반재뿜어붙이기 적용에 따른 팽창성 지수 차이 145
그림 5.10. 동결-융해 시험장치 147
그림 5.11. 비중, 공극률, 흡수율의 변화 152
그림 5.12. 동결-융해에 의한 공극률과 흡수율의 변화 153
그림 5.13. 슬레이크 내구성-팽창성 지수 상관관계 154
그림 5.14. 공극률-흡수율 상관관계 155
그림 5.15. 조사 대상 현장선정 과정 156
그림 5.16. 조사 대상 암종의 국내 분포 및 지질도 156
그림 5.17. 샘플링 위치 157
그림 5.18. 슬레이킹 cycle별 슬레이크 내구성 지수 그래프 160
그림 5.19. 시간에 따른 팽창률 그래프 163
그림 5.20. 식생기반재뿜어붙이기 적용에 따른 팽창성 지수 차이 164
그림 5.21. 비중, 공극률, 흡수율의 변화 167
그림 5.22. 동결-융해에 의한 공극률과 흡수율의 변화 168
그림 5.23. 동결-융해에 따른 탄성파(P파) 속도의 변화 171
그림 5.24. 식생기반재뿜어붙이기 적용에 따른 탄성파(P파) 속도의 변화 171
그림 5.25. 동결-융해에 따른 일축압축강도의 변화 174
그림 5.26. 식생기반재뿜어붙이기 적용에 따른 일축압축강도의 변화 174
그림 5.27. 슬레이크 내구성시험 결과 175
그림 5.28. 팽창성(Swelling Strain) 시험 결과 175
그림 5.29. 공극률 및 흡수율 변화비(% of 변화전/변화후) 176
그림 6.1. 비탈면 안정에 대한 식생의 영향 개념도 178
그림 6.2. 모델 비탈면의 형상 및 규격(좌: 리핑암 비탈면, 우:발파암 비탈면) 180
그림 6.3. 리핑암 비탈면에서 기준안전율을 충족시키지 못한 경우 예시(T 150 mm, 지하수위 지표면, 점착력 0, 내부마찰각 40˚) 182
그림 6.4. 발파암 비탈면에서 기준안전율을 충족시키지 못한 경우 예시(T 150 mm, 지하수위 지표면, 점착력 0, 내부마찰각 40˚) 183
그림 6.5. 리핑암 비탈면에서 식생 뿌리 점착력 적용을 통한 기준안전율 충족 사례(T 150 mm, 지하수위 지표면, 내부마찰각 40˚ → 10˚, 점착력 0 → 2 kPa) 185
그림 7.1. 앵커핀 및 착지핀 개선방안 수행방법 196
그림 7.2. 시험시공지 인발시험 앵커핀 설치 수량 및 배치 197
그림 7.3. 인발시험기 제원 198
그림 7.4. 시험시공지 비탈면 현장 인발시험 199
그림 7.5. 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 199
그림 7.6. 시험시공지 지질 조건 201
그림 7.7. 식생기반재뿜어붙이기 공법 적용 비탈면 안정해석 모델링 202
그림 7.8. 앵커핀 및 착지핀에 대한 보강재 모델링 203
그림 7.9. 리핑암(1:1.0) 해석 조건별 비탈면 모델링 205
그림 7.10. 발파암(1:0.8) 해석 조건별 비탈면 모델링 205
그림 7.11. 조건별 해석 결과 및 안전율 206
그림 7.12. 현장시험 및 안정해석 결과 208
그림 7.13. 1, 2차년도 연구수행 일정 209
그림 7.14. 1차년도 착지핀·앵커핀 인발시험 결과 인발력 보정방법 210
그림 7.15. 화도-양평 시험시공지 인발시험 앵커핀 설치 수량 및 배치 214
그림 7.16. 시험시공지 비탈면 현장 인발시험 215
그림 7.17. 화도-양평 리핑암 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 217
그림 7.18. 화도-양평 발파암 앵커핀·착지핀 인발시험 결과 218
그림 7.19. 2차년도 화도-양평 안정해석 모델링 및 해석 결과 220
그림 7.20. 보정된 안정해석 결과 220
그림 7.21. 화도-양평 시공 후 1년 경과에 따른 안전율 변화 221
그림 7.22. 화도-양평 인발된 앵커핀 부식 상태 222
그림 7.23. 새만금-전주 시험시공지 인발시험 앵커핀 설치 수량 및 배치 223
그림 7.24. 시험시공지 비탈면 1차 및 2차 현장 인발시험 224
그림 7.25. 리핑암 대상 인발시험 결과 225
그림 7.26. 발파암 대상 인발시험 결과 225
그림 7.27. 안정해석 대상 비탈면 횡단면 설계도(고덕2터널 시점부 도면) 226
그림 7.28. 새만금-전주 비탈면 안전율 228
그림 7.29. 새만금-전주 인발된 앵커핀 부식 상태 228
그림 8.1. 전문가 설문지 내용 232
그림 8.2. 전문가 설문 결과(계속) 234
그림 8.2. 전문가 설문 결과 235
그림 8.4. 암질이 양호한 지역 덩굴식물 식재 모형도(예시) 241
그림 8.5. 비탈면 녹화공법 선정절차 242
그림 8.6. 비탈면 생태복원녹화 계획의 기본적인 고려사항 243
그림 8.7. 식생배합 목표에 따른 비탈면 녹화식생 조성 개념도 244
그림 8.8. 비탈면의 위치에 따른 식생배합 목표 244
그림 8.9. 비탈면의 방위에 따른 녹화식물의 생육 개념도 245
그림 8.10. 비탈면 경사조건에 따른 식생배합 적용가능 범위 245
그림 8.11. 환경성과 안정성 수준에 따른 녹화공법 적용 방안 248
그림 8.12. 녹화지역 구분과 생태자연도 등급분류도 252