단순입체교차로

왜 배우는가: 단순입체교차로는 주간선도로와 다른 도로가 만나는 지점을 높이를 달리해 연결하는 기본 형식이며, 도로 계획과 설계에서 교차부 용량과 안전을 좌우하므로 시험에서 반복해서 출제된다. 1교시 용어 문제와 3교시 논술 문제의 공통 출발점이 된다.

출제 이력: 제137회 1교시 2번, 제131회 3교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

단순입체교차로는 두 도로가 서로 다른 높이로 교차하여 상·하 도로의 교통류가 직접 만나지 않도록 교량이나 지하차도로 설계한 교차 형식이다.

• 입체교차, 교차 높이 분리(Grade Separation), 연결로, 상하 도로 구분
• 교차각, 설계속도, 차로수, 편경사
• 키워드는 입체교차 원리, 연결로 설계, 기하구조 기준을 한데 묶어 답안 목차를 잡는 데 쓴다.

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 두 길이 겹치는 자리에서 한쪽 길을 위로 올리거나 아래로 내려서 서로 기다리지 않고 지나가게 하는 것이다. 신호나 회전으로 교통을 나누는 평면교차와 달리 교차 지점에서 상충이 없어진다.

정식으로는 입체교차란 교차하는 도로를 서로 다른 높이에 배치하고 필요한 경우 연결로로 두 도로 사이의 통행을 잇는 교차 방식이다. 교량(고가도로)이나 터널(지하차도)을 사용하며, 상·하 도로가 서로 교통류를 방해하지 않도록 하는 것이 목적이다. 단순입체교차로는 연결로 형식이 단순한 구조, 즉 상·하 도로 사이를 기본적인 한두 방향 연결로로 잇는 형태를 말한다. 복잡한 다층 연결로를 쓰는 형식과 구분해서 쓴다.

입체교차는 교차 높이 분리의 가장 대표적인 형태다. 교차 지점에서 교통류가 서로 교차하지 않으므로 용량과 안전도가 높다.

연결로는 입체교차에서 두 도로 사이의 통행을 이어 주는 도로이다. 제34조 제2항은 연결로의 설계속도를 접속하는 도로의 설계속도에 따라 정하도록 한다. 루프 연결로는 표의 속도에서 시속 10km 이내를 뺀 속도를 설계속도로 할 수 있다.

상하 도로 구분은 주도로가 상부 또는 하부에 놓이는 배치를 말한다. 주간선도로가 다른 도로와 교차할 때는 원칙적으로 입체교차로 해야 한다(제33조 제1항). 다만 교통량 및 지형 상황 등을 고려하여 부득이하다고 인정되는 경우에는 그렇지 않다.

3. 등장 배경과 필요성

교통량이 늘고 도로 등급이 높아지면서 평면교차는 신호 대기 손실과 상충 사고가 커진다. 주간선도로가 평면에서 교차하면 좌·우회 차량과 직진 차량이 서로 얽혀 용량이 크게 떨어진다. 이 문제를 해결하려고 교차 높이를 나누는 방식이 도입됐다.

제33조는 주간선도로 기능을 가진 도로가 다른 도로와 교차하는 경우 입체교차를 원칙으로 하고, 교통량과 지형 상황 등으로 부득이한 경우에만 예외를 둔다. 제33조 제3항은 입체교차를 계획할 때 도로 기능, 교통량, 도로 조건, 주변 지형 여건, 경제성 등을 고려하도록 정한다. 따라서 단순입체교차로는 기능 등급이 높은 도로의 교차를 처리하는 기본 수단이며, 설치 여부는 교통량과 경제성을 함께 따져 정한다.

또한 철도와 도로가 만나는 경우에도 제36조 제1항에 따라 입체교차를 원칙으로 한다. 도로끼리 교차할 때와 철도와 교차할 때 모두 교차 높이를 나누는 것이 기본 방향이다.

4. 구성요소·원리·절차

단순입체교차로는 두 도로가 서로 다른 높이에서 교차하도록 하여 직진 교통의 상충을 제거하는 시설이다. 일반적으로 본선과 교차도로를 상하로 분리하고, 두 도로 사이를 연결로(Ramp)로 잇는다. 단순입체교차로는 연결로가 적고 구조가 단순하여 주간선도로와 주간선도로가 아닌 도로의 교차, 또는 철도와 도로의 교차에 주로 쓰인다.

단순입체교차로의 구성요소는 다음과 같다.

단순입체교차로의 기본 원리는 교차 교통류를 시간적으로 분리하지 않고 공간적으로 분리하는 것이다. 교차 지점에서 상충 교차점이 사라지므로 신호 대기와 정지가 줄어든다. 이때 연결로는 두 도로의 교통을 주고받는 역할만 하므로 연결로 교통량이 작을수록 단순 형식이 유리하다.

설계 절차는 다음 순서로 진행한다.

• 교차도로의 기능 구분(주간선도로 여부)과 입체교차 필요성을 판단한다.
• 설계시간교통량과 계획목표연도의 설계서비스수준을 정한다.
• 본선과 교차도로의 설계속도를 정하고 연결로 설계속도를 결정한다.
• 지형과 주변 지장물을 고려해 교하 높이와 종단선형을 정한다.
• 연결로의 평면·종단선형, 편경사, 시거를 검토한다.
• 변속차로 길이와 접속부 편경사 접속설치길이를 산정한다.
• 배수·구조물·안전시설을 포함해 상세설계한다.

연결로의 설계속도는 접속하는 도로의 설계속도로 정하며, 루프 연결로는 그 값에서 시속 10킬로미터 이내를 뺀 속도로 할 수 있다. 단순입체교차로에서 연결로는 교차도로와 본선을 잇는 구간이므로, 연결로 설계속도가 낮으면 감속과 가속 구간이 길어진다. 평면선형은 최소 곡선반지름과 시거를 확보해야 하며, 종단경사는 도로 종류와 지형에 따라 정한다.

5. 관련 법령·기준·표준

단순입체교차로의 기준은 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」(이하 도로구조시설기준규칙)이 정한다. 입체교차 여부는 제33조가 정한다. 주간선도로의 기능을 가진 도로가 다른 도로와 교차하면 입체교차로 해야 하며, 교통량과 지형 상황 등으로 부득이하다고 인정되면 예외로 한다. 주간선도로가 아닌 도로끼리 교차하는 경우에는 교통 원활 처리가 필요하다고 인정될 때 입체교차로 할 수 있다. 제33조제3항은 입체교차 계획 시 도로의 기능, 교통량, 도로 조건, 주변 지형 여건, 경제성을 고려하도록 정한다.

입체교차 연결로의 설계속도는 도로구조시설기준규칙 제34조가 정한다. 연결로 설계속도는 접속 도로의 설계속도에 따른 표를 기준으로 하며, 루프 연결로는 표의 속도에서 시속 10킬로미터 이내를 뺀 속도로 할 수 있다. 제34조제1항은 연결로에 대해 제8조, 제10조제3항, 제11조제2항, 제12조제2항·제3항의 일부를 적용하지 않도록 정한다.

입체교차 변속차로 길이는 제35조가 정한다. 감속차로 길이는 본선 설계속도와 연결로 설계속도에 따른 표의 길이 이상이어야 하며, 연결로가 2차로인 경우 그 길이의 1.2배 이상으로 한다. 본선 종단경사에 따른 감속차로 길이 보정률은 내리막 경사 구간에서 1.00에서 1.35까지 적용한다. 가속차로 길이도 표의 길이 이상이어야 하며, 연결로가 2차로인 경우 1.2배 이상이다.

평면곡선부의 최대 편경사는 제21조가 정한다. 지방지역 적설·한랭 지역은 6퍼센트 이하, 그 밖의 지방지역은 8퍼센트 이하, 도시지역은 6퍼센트 이하, 연결로는 8퍼센트 이하로 한다. 편경사가 설치되는 차로수가 2개 이하이면 편경사 접속설치길이는 설계속도에 따른 편경사 최대 접속설치율로 산정한 길이 이상이어야 한다. 설계속도 80킬로미터/시간의 접속설치율은 1/150이다.

차로 폭은 제10조제3항이 정한다. 설계속도 100킬로미터/시간 이상은 지방지역과 도시지역 모두 3.50m 이상이며, 설계속도 60킬로미터/시간 미만은 3.00m 이상이다. 회전차로와 설계속도 40킬로미터/시간 이하 도시지역 차로는 2.75m 이상으로 할 수 있다.

교차로 종단경사는 제32조제2항이 정한다. 3퍼센트 이하를 원칙으로 하며 주변 지장물과 경제성을 고려하여 필요하다고 인정되는 경우 6퍼센트 이하로 할 수 있다. 철도와 도로가 교차하는 경우 입체교차를 원칙으로 한다(제36조제1항).