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제 출 문

[목      차]
제 1 장 과업의 개요 17
 1.1 과업의 배경과 필요성 18
 1.2 과업의 내용 및 범위 21
제 2 장 LTPP 추적조사·분석 23
 2.1 LTPP 구간의 운영 개요 24
 2.2 서울형 도로포장 설계법 구간 24
 2.3 맞춤형 고내구성 포장 구간 61
 2.4 기능성 포장 구간 83
 2.5 예방적 유지보수 구간 110
 2.6 성능보증 구간 122
제 3 장 우수 도로포장 기술 발굴 체계 124
 3.1 개요 125
 3.2 목적 125
 3.3 체계 도입의 타당성·적합성 검토 126
 3.4 서울형 우수 도로포장기술 발굴 체계 157
제 4 장 최적 보수공법 결정체계 172
 4.1 개요 173
 4.2 목적 173
 4.3 국내외 유지보수공법 의사결정체계 174
 4.4 기존 서울시 최적 보수공법 결정체계 개선 필요성 194
 4.5 서울시 최적 보수공법 결정체계 개선 200
 4.6 서울시 최적 보수공법 결정체계 개선(안) 224
제 5 장 도로포장공사 성능보증 계약제도 적용성 연구 227
 5.1 개요 228
 5.2 성능보증 계약제도 적용방안 연구 목적 및 수헹내용 229
 5.3 성능보증 계약제도와 지불규정 229
 5.4 성능보증 계약제도의 타당성 분석 237
 5.5 서울시 지불계수 기반 성능보증 계약제도 적용 방안 245
 5.6 서울시 도로포장 성능보증 시범사업 267
 5.7 2018년 서울시 도로포장 설계법 구간 품질평가 결과 281
제 6 장 서울시도 포장상태 상세 분석 286

[표 목 차]
<표 2.1> 서울시 LTPP 개소 및 연장 25
<표 2.2> 개선된 서울형 도로포장 설계법에 고려된 사항 26
<표 2.3> LTPP - 서울형 도로포장 설계법 구간 정보 및 공용성 현황 29
<표 2.4> 공용기간별 주행구간과 버스정류장 및 교차로 구간의 소성변형 사분위 분석 결과 41
<표 2.5> 소성변형 예측모형의 보정계수 수정 44
<표 2.6> SMA, 밀입도 혼합물별 소성변형 저항성 직접 비교를 위한 구간 50
<표 2.7> SMA, 밀입도 혼합물별 소성변형 발생량 직접비교 구간 1 51
<표 2.8> SMA, 밀입도 혼합물별 소성변형 발생량 직접비교 구간 2 52
<표 2.9> SMA, 밀입도 혼합물별 소성변형 발생량 직접비교 구간 3 53
<표 2.10> 국내 및 독일의 SMA 혼합물 배합설계 기준 비교 54
<표 2.11> 각 국가의 골재 입도 기준에 따른 SMA 배합설계 결과 56
<표 2.12> 설계 및 시공두께 차이에 따른 실측, 예측값 비교 59
<표 2.13> 설계 및 시공두께 차이에 따른 예측수명 비교 60
<표 2.14> LTPP - 맞춤형 고내구성 포장(그리드, CRMA, FRA) 구간 정보 및 공용성 현황 66
<표 2.15> LTPP - 맞춤형 고내구성 포장(고강성 기층) 구간 정보 및 공용성 현황 67
<표 2.16> LTPP - 맞춤형 고내구성 포장(프리캐스트) 구간 정보 및 공용성. 하중전달률 현황 68
<표 2.17> 프리캐스트 구간별 육안조사 결과 73
<표 2.18> 1, 2번 측정위치의 처짐곡선을 사용한 역산탄성계수 77
<표 2.19> 1, 2번 측정위치의 2017년 처짐 데이터를 사용하여 재역산한 탄성계수(보조기층 및 노상의 탄성계수를 2018년과 유사하게 유지) 78
<표 2.20> 프리캐스트 구간별 하중전달율 및 처짐 결과 82
<표 2.21> LTPP - 기능성 포장 (저소음, 배수성, 칼라, 블록 포장) 구간 정보 및 공용성 현황 92
<표 2.22> LTPP - 차열성 포장 정보 및 공영성 현황 95
<표 2.23> LTPP - 기능성 포장 구간 기능성 현황 99
<표 2.24> 저소음 포장과 일반포장의 소음도 차이(NCPX 측정방법) 101
<표 2.25> 차열성 포장별 차열효과 및 명도 비교 104
<표 2.26> 차열성 포장별 미끄럼 저항 시험결과 비교 105
<표 2.27> 투수 블록 포장 구간 1의 단면구성 106
<표 2.28> 투수 블록 포장 구간 1의 투수 및 침투능 시험 결과 107
<표 2.29> 투수 블록 포장 구간 1의 미끄럼 저항성 및 평탄성 시험결과 107
<표 2.30> 투수 블록 포장 구간 2의 기능성 시험 결과 108
<표 2.31> 서울시 저소음 포장구간의 소음저감 통과율 110
<표 2.32> 균열보수 재료별 특징 112
<표 2.33> 표면처리 재료별 특징 113
<표 2.34> LTPP - 표면처리 구간정보 및 공용성 현황 115
<표 2.35> LTPP - 균열보수 구간정보 및 육안조사 결과 118
<표 2.36> 표면처리 구간 미끄럼 저항성 시험결과 121
<표 3.1> 도로포장 구간특성 및 적용 공법 예시 128
<표 3.2> 재활용, 개질 아스팔트 혼합물의 품질기준 134
<표 3.3> 예방적 유지보수 공법의 품질기준 135
<표 3.4> 기술제안 유형별 개요 147
<표 3.5> 기술제안 검토기준 및 평가항목 150
<표 3.6> 아이디어 제안 검토기준 및 평가항목 153
<표 3.7> 서울시 신기술 평가제도 비교 - 적용 조건 158
<표 3.8> 서울시 신기술 평가제도 비교 - 지원제도 159
<표 3.9> 서울시 신기술 평가제도 비교 - 평가 기간 159
<표 4.1> 연교통량 0~99 도로에 대한 보수시점 기준 178
<표 4.2> 연교통량 100~999에 도로에 대한 보수시점 기준 179
<표 4.3> 연교통량 1000~4999 도로에 대한 보수시점 기준 179
<표 4.4> 연교통량 5000이상 도로에 대한 보수시점 기준 180
<표 4.5> 균열깊이 분석을 위한 현장조사구간 현황 201
<표 4.6> 미국 FHWA 균열 심각도 구분 기준 202
<표 4.7> 평탄성 불량 원인별 사분위 분석 결과 210
<표 5.1> 유럽의 성능보증 프로그램 내용 231
<표 5.2> 미국의 성능보증기간 232
<표 5.3> 미국의 도로포장 공사시 성능보증계약 프로젝트 적용건수 및 유형 233
<표 5.4> 지불규정 조정 항목 (Russell, 2011) 236
<표 5.5> 결제 방법 (Russell, 2011) 236
<표 5.6> 성능보증 계약제도 적용 유무에 따른 재료비, 공용수명 증가율 비교 239
<표 5.7> 성능보증 적용 유무, 공용기간별 PDI 241
<표 5.8> 성능보증 적용 유무, 공용기간별 IRI 242
<표 5.9> 미국에서 적용되는 품질평가 항목 247
<표 5.10> 시방승인 결정 방법 (Russell, 2011) 248
<표 5.11> 품질평가 항목별 품질관리 시방기준 249
<표 5.12> 품질관리 기준 시방 상·하한 기준 내의 비율 251
<표 5.13> 지불 규정 산정 (Russel et al., 2011) 254
<표 5.14> 미국의 품질평가 항목별 가중지수 256
<표 5.15> 각 포장층의 지불계수 산정시 고려되는 품질평가 항목 257
<표 5.16> 지불계수별 준공금 감액요율 및 성능보증기간 259
<표 5.17> 미국 주별, 결함별 성능임계치 261
<표 5.18> 균열률에 대한 성능임계치 262
<표 5.19> 소성변형에 대한 성능임계치 263
<표 5.20> IRI에 대한 성능임계치 264
<표 5.21> 공용성 평가 항목별 성능임계치( 개질 아스팔트 바인더 사용시) 265
<표 5.22> 포장결함 항목별 성능보수공사 적용기준 266
<표 5.23> 표층 개질SMA의 왕복 다짐 횟수, 포설 및 다짐 온도 270
<표 5.24> 기층 BB-2의 앙복 다짐 횟수, 호설 및 다짐 온도 271
<표 5.25> 품질평가 항목별 시험 결과(표층) 272
<표 5.26> 품질평가 항목별 시험 결과(중간층) 272
<표 5.27> 품질평가 항목별 시험 결과(기층) 273
<표 5.28> 입도 기준 상·하한값을 벗어나는 지점수 273
<표 5.29> 지불계수 산정시 적용한 품질평가항목 및 아스팔트 층별 가중치 278
<표 5.30> 지불계수 산정결과(시험기관 A) 279
<표 5.31> 지불계수 산정결과(시험기관 B) 279
<표 5.32> 지불계수 산정결과(시험기관 C) 280
<표 5.33> 품질평가 항목별 시험결과(서울형 설계법 적용 구간 1) 284
<표 5.34> 지불계수 산정 결과(서울형 설계법 적용 구간 1) 284
<표 5.35> 품질평가 항목별 시험결과(서울형 설계법 적용 구간 2) 285
<표 5.36> 지불계수 산정 결과(서울형 설계법 적용 구간 2) 285

[그 림 목 차]
<그림 1.1> 유지보수 공법별 공용시간에 따른 SPI 변화 19
<그림 1.2> 개선된 서울형 Decision Tree 20
<그림 2.1> 자동포장상태 조사장비 27
<그림 2.2> FWD를 사용한 도로포장의 지지력 측정 27
<그림 2.3> 서울형 도로포장 설계법 적용 구간의 실측 및 예측 균열률 비교 35
<그림 2.4> 서울형 도로포장 설계법 적용 구간의 실측 및 예측 소성변형 비교 36
<그림 2.5> 소성변형 측정 오차 구간 37
<그림 2.6> 미국 NCHRP 소성변형 예측결과 37
<그림 2.7> 스웨덴의 소성변형 예측결과 38
<그림 2.8> 아스팔트 콘크리트의 동탄성계수 마스터커브 39
<그림 2.9> 버스정류장과 교차로의 범위 40
<그림 2.10> 주행구간의 소성변형 실측 및 예측값 비교 40
<그림 2.11> 버스정류장 및 교차로 구간의 소성변형 실측 및 예측값 비교 41
<그림 2.12> 공용기간별 주행구간과 정류장 및 교차로 구간의 소성변형 예측 결과와 실측값 비교 42
<그림 2.13> 버스정류장 및 교차로의 차량속도 5km/h 적용 후 재산정한 소성변형 예측값과 실측값 비교 43
<그림 2.14> 수정된 보정계수를 적용한 소성변형 예측값과 실측값 비교(주행구간) 45
<그림 2.15> 수정된 보정계수를 적용한 소성변형 예측값과 실측값 비교(버스정류장 및 교차로) 45
<그림 2.16> 개선된 소성변형 예측모형의 예측 결과와 실측값 비교 46
<그림 2.17> 일반 밀입도와 SMA 혼합물의 응력전달 개념도 47
<그림 2.18> SMA(왼쪽)와 밀입도 아스팔트(오른쪽)의 단면 비교 47
<그림 2.19> 일반 밀입도 및 SMA 혼합물의 소성변형 발생량 비교 49
<그림 2.20> SMA, 밀입도 혼합물의  소성변형 발생량 직접비교 구간 1 50
<그림 2.21> SMA, 밀입도 혼합물의  소성변형 발생량 직접비교 구간 2 51
<그림 2.22> SMA, 밀입도 혼합물의  소성변형 발생량 직접비교 구간 3 (상행) 52
<그림 2.23> SMA, 밀입도 혼합물의  소성변형 발생량 직접비교 구간 3 (하행) 53
<그림 2.24> 국내 SMA 입도와 독일(11mm) 골재입도 비교 54
<그림 2.25> 국내 SMA입도와 AASHTO(13mm) 골재입도 비교 55
<그림 2.26> 휠 트래킹 시험 결과 56
<그림 2.27> 독일 SMA(11mm) 기준과 국토교통부 SMA(10mm) 입도 비교 57
<그림 2.28> 독일 SMA(11mm) 기준과 서울형 SMA 기준(안) 입도 비교 57
<그림 2.29> 서울형 도로포장 설계법 적용 구간의 예측 및 실측 IRI 비교 58
<그림 2.30> 설계, 시공두께의 차이가 70mm일 경우 59
<그림 2.31> 설계, 시공두께의 차이가 50mm일 경우 59
<그림 2.32> 설계, 시공두께의 차이가 30mm일 경우 60
<그림 2.33> 설계, 시공두께의 차이가 10mm일 경우 60
<그림 2.34> 폐타이어 고무분말 63
<그림 2.35> 섬유그리드 공법 개념도 63
<그림 2.36> 아스팔트 혼합물 내부의 섬유 분포 64
<그림 2.37> 프리캐스트 콘크리트 시공 및 준공 전경 65
<그림 2.38> 섬유그리드. 섬유보강, SMA 적용 구간의 공용기간별 SPI 변화 69
<그림 2.39> CRMA 적용 구간의 공용기간별 SPI 변화 70
<그림 2.40> 고강성 기층, 일반 기층 적용 구간의 공용기간별 SPI 변화 71
<그림 2.41> 서울역 5번 승강장 12번 슬래브 파손 육안조사(2018년) 72
<그림 2.42> 강남중학교 버스정류장 1번 슬래브 파손 육안조사(좌: 2017년, 우:  2018년) 72
<그림 2.43> 섬유그리드. 섬유보강, SMA 공법별 처짐량 비교 74
<그림 2.44> 섬유그리드 적용 유무 및 시공두께별 처짐량 비교 75
<그림 2.45> CRMA 적용 구간 공용기간별 중앙 처짐량 비교 75
<그림 2.46> 1번 측정위치의 처짐곡선 77
<그림 2.47> 2번 측정위치의 처짐곡선 77
<그림 2.48> 일반 및 고강성 기층재 중앙 처짐량 비교 78
<그림 2.49> 고강성 기층재만의 탄성계수 측정 79
<그림 2.50> 아스팔트 재료 및 두께별 중앙 처짐량 비교 80
<그림 2.51> 고강성-고점도 기층재, 고강성-재생 기층재 지지력 비교 81
<그림 2.52> 서울역 프리캐스트 포장 개요도 82
<그림 2.53> 서울역 5번 승강장 프리캐스트 포장 처짐(좌: 54kN, 우: 74kN) 83
<그림 2.54> 강남중학교 버스정류장 승강장 프리캐스트 포장 처짐(좌: 54kN, 우: 74kN) 83
<그림 2.55> 도로교통 소음관리 기준 측정방법 84
<그림 2.56> 근접타이어 소음관리 기준 측정방법 85
<그림 2.57> 휀더 패널에 부착된 표면 마이크로폰 86
<그림 2.58> 현장 투수 시험 전경 86
<그림 2.59> 현장 침투능 시험 87
<그림 2.60> 미끄럼 저항 시험기(BPT) 87
<그림 2.61> 온도 측정 88
<그림 2.62> 명도 측정 88
<그림 2.63> 팬디형 평탄성 측정 89
<그림 2.64> 저소음 배수성 포장 전경 89
<그림 2.65> 칼라 포장 전경 90
<그림 2.66> 차열성 포장 전경 90
<그림 2.67> 투수 블록 포장 전경 91
<그림 2.68> 저소음 포장 6개소의 공법별 공용기간별 SPI 변화 96
<그림 2.69> 칼라 포장 3개소의 공용기간별 SPI 변화 97
<그림 2.70> 차열성 포장의 노면영상 98
<그림 2.71> 저소음 포장 적용 구간의 공용기간별 소음도 100
<그림 2.72> 공용기간 및 적용공법별 소음 저감 효과 비교(40km/h) 101
<그림 2.73> 공용기간 및 적용공법별 소음 저감 효과 비교(50km/h) 102
<그림 2.74> 저소음 배수성 포장구간의 공용기간별 현장투수성능 변화 103
<그림 2.75> 저소음 포장의 배수 문제 103
<그림 2.76> 균열보수재의 상태 구분 111
<그림 2.77> 균열보수의 5가지 공법 112
<그림 2.78> 충전 밴드(좌), 절삭 충전 밴드(우) 113
<그림 2.79> 포그실 공법(좌), 슬러리실(우) 114
<그림 2.80> 2액형 상온식 균열보수재에 발생한 균열 117
<그림 2.81> 액상 모르타르 적용 구간의 공용년수별 균열 변화 추이 119
<그림 2.82> 액상 모르타르 적용 구간의 공용년수별 소성변형 변화 추이 119
<그림 2.83> 액상 모르타르 적용 구간의 공용년수별 종단 평탄성 변화 추이 120
<그림 2.84> 액상 모르타르(혁신단) 적용 구간의 공용년수별 균열률 변화 추이 <그림 2.85> 2017년 성능보증제 시험시공 구간의 공용기간별 SPI 변화 123
<그림 2.85> 2017년 성능보증제 시험시공 구간의 공용기간별 SPI 변화 123
<그림 3.1> 현 서울시 도로포장기술 적용 체계 126
<그림 3.2> 캘리포니아 주 교통국의 신재료 평가 절차 129
<그림 3.3> 앨라배마 주 교통국의 신재료 평가 절차 129
<그림 3.4> 노스캐놀라이나 주 교통국의 신재료 평가 절차 130
<그림 3.5> 한국건설기술연구원의 신재료 · 신공법 평가 절차 131
<그림 3.6> 도공기술마켓 홈페이지 136
<그림 3.7> 도공기술마켓의 기술추진 절차 136
<그림 3.8> 도공기술마켓의 기술공모 절차 137
<그림 3.9> 도공기술마켓의 기술R&D 절차 137
<그림 3.10> 통상실시권 신청 절차 138
<그림 3.11> SOC 공공기관 통합 기술마켓 홈페이지 140
<그림 3.12> 건설신기술 활용을 위한 업무 절차 141
<그림 3.13> 신기술 접수소 구성 체계 146
<그림 3.14> 기술제안 시행 절차 146
<그림 3.15> 아이디어 제안 시행 절차 151
<그림 3.16> 크라우딩소싱 기술공모 개요 154
<그림 3.17> 크라우딩소싱 기술공모 시행 절차 155
<그림 3.18> 서울시 신기술 및 신공법 검증(안) 절차 155
<그림 3.19> 서울형 우수 도로포장기술 발굴 체계 160
<그림 4.1> 미국 PMS 관리주체간의 협력 관계 175
<그림 4.2> 미국의 PMS 운영절차 175
<그림 4.3> 오레곤 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 기준 176
<그림 4.4> 와이오밍 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 기준 177
<그림 4.5> 텍사스 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 178
<그림 4.6> 켈리포니아 교통국(Caltrans)의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 181
<그림 4.7> 미국 도로교통연구위원회(NCHRP)의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 181
<그림 4.8> 아이오와 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 182
<그림 4.9> 미네소타 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 182
<그림 4.10> 뉴욕 교통국의 아스팔트 포장 보수공법 결정 체계 183
<그림 4.11> 영국 PMS DB 구성 184
<그림 4.12> 영국 DOT PMS의 운영절차 185
<그림 4.13> 독일의 PMS의 운영절차 186
<그림 4.14> 독일의 PMS의 평가항목을 통한 평가지수 결정 방법 187
<그림 4.15> 고속도로 포장관리시스템(Hi-PMS) 화면 188
<그림 4.16> 고속도로 PMS의 운영절차 189
<그림 4.17> 고속도로 PMS의 보수공법 결정 기준(아스팔트 포장) 190
<그림 4.18> 고속도로 PMS의 보수공법 결정 기준(콘크리트 포장) 190
<그림 4.19> 국도 PMS의 운영절차 191
<그림 4.20> 일반국도 PMS의 보수공법 결정 기준 192
<그림 4.21> 부산광역시 PMS의 보수공법 결정 기준 193
<그림 4.22> 부산광역시 PMS의 사업 우선순위 선정 절차 193
<그림 4.23> 서울시의 PMS 운영 절차 194
<그림 4.24> 서울형 Decision Tree를 통한 유지보수 공법 결정 절차 개념 195
<그림 4.25> 서울형 Decision Tree(서울특별시 2017) 197
<그림 4.26> 특수혼합물 및 버스정류장, 교차로 설계기준(서울특별시 2017) 198
<그림 4.27> 균열의 심각도에 따른 포장상태 비교 199
<그림 4.28> 기준 DT 중 평탄성 관리 기준 200
<그림 4.29> 균열 종류 및 심각도에 따른 균열 깊이비(일반국도) 201
<그림 4.30> 현장 코어 채취 전경 203
<그림 4.31> 현장 코어 채취 결과 예시 204
<그림 4.32> 기존 포장 절단면에 의한 반사균열 204
<그림 4.33> 선형 균열의 심각도별 균열 깊이비 205
<그림 4.34> 피로균열의 심각도별 균열 깊이비 205
<그림 4.35> 균열의 종류 및 심각도에 따른 균열 깊이비 207
<그림 4.36> 분석구간의 IRI 분포 208
<그림 4.37> 평탄성 주요 원인별 비율 208
<그림 4.38> 평탄성 불량 주요 원인 209
<그림 4.39> 평탄성 불량 원인별 사분위 분석 결과 210
<그림 4.40> 개선된 DT의 평탄성 관리 기준 212
<그림 4.41> 피로균열의 심각도별 정량화 방법 213
<그림 4.42> 선형 균열의 심각도별 정량화 방법 213
<그림 4.43> %Patching 정량화 방법 215
<그림 4.44> 서울형 설계법 적용 전과 후의 단면두께 설계 결과 비교(서울특별시 2017) 217
<그림 4.45> 개선된 DT의 노후포장 관리 기준(도로포장 정비 예산 산정시 사용) 218
<그림 4.46> 개선된 DT의 노후포장 관리 기준(상세 설계시 사용) 221
<그림 4.47> 기존 DT의 예방적 유지관리 기준 222
<그림 4.48> 개선된 DT의 예방적 유지관리 기준 223
<그림 4.49> 예방적 유지관리의 적합성을 확인하기 위한 북석대상 구간 설정 방법 224
<그림 4.50> 최적 보수공법 결정체계(서울시 도로포장 정비 예산 산정시 사용) 225
<그림 4.51> 최적 보수공법 결정체계(상세 설계시 사용) 226
<그림 5.1> 포장공사 계약 유형 230
<그림 5.2> 선형 및 계단시 지불 계수(PF) 237
<그림 5.3> 성능보증 계약제도 적용 유무에 따른 초기 재료비용 238
<그림 5.4> 성능보증 계약제도 적용 유무에 따른 초기 재료비용/공용수명 238
<그림 5.5> 성능보증 적용 구간의 공용기간별 PDI 240
<그림 5.6> 성능보증 미적용 구간의 공용기간별 PDI 240
<그림 5.7> 성능보증 적용 구간의 공용기간별 IRI 241
<그림 5.8> 성능보증 미적용 구간의 공용기간별 IRI 242
<그림 5.9> 서울시 재포장주기 243
<그림 5.10> 덧씌우기 횟수에 따른 국도 포장의 공용수명 변화 244
<그림 5.11> 공용기간별 균열률 변화 추이 262
<그림 5.12> 공용기간별 소성변형 변화 추이 263
<그림 5.13> 공용기간별 IRI 변화 추이 264
<그림 5.14> 성능보증 시범사업 구간 268
<그림 5.15> 좌, 우 절삭 깊이 측정 269
<그림 5.16> 개질SMA 골재입도 시험결과(시험기관 A) 274
<그림 5.17> BB-2 골재입도 시험결과(시험기관 A) 275
<그림 5.18> 개질SMA 골재입도 시험결과(시험기관 B) 275
<그림 5.19> BB-2 골재입도 시험결과(시험기관 B) 276
<그림 5.20> 개질SMA 골재입도 시험결과(시험기관 C) 276
<그림 5.21> BB-2 골재입도 시험결과(시험기관 C) 277
<그림 5.22> 2018년 서울형 도로포장 설계법 적용 구간 1 282
<그림 5.23> 2018년 서울형 도로포장 설계법 적용 구간 2 283