단면 구획이 CFRD의 침투 거동에 미치는 영향

Abstract

본 논문에서는 국내 대표적인 댐형식중 하나인 Concrete Faced Gravel-fill Dam (CFGD) 형식에 대하여, 우발적인 댐체 내부의 침투에 대한 단면구획의 영향 및 안정성에 대한 연구를 수행하였다. 댐체의 배수 안정성을 확보하기 위하여 높은 투수계수를 가지는 선별 주축조죤(3Bs죤)을 상류측에 도입한 댐을 대상으로 하여 연구를 수행하였다. 선별 배수죤에 따른 침투 거동을 평가하기 위하여 3Bs죤을 도입한 단면과 생략한 단면에 대하여 원심모형실험을 수행하였고, 동일한 단면에 대하여 상용 수치해석 프로그램 SEEP/W를 이용하여 해석을 수행하여 원심모형실험의 결과와 비교·분석을 수행하였다. 원심모형을 위한 모형댐은 각 죤별 목표 투수계수를 가지도록 조성한 현장 시료를 이용하여 제작되었으며, 차수벽은 알루미늄판으로 모사되었다. 균열을 통한 침투수의 유입은 모형 차수벽에 미리 형성된 균열구멍을 통하여 모사하였다. 초기 담수 및 균열침투를 모사하여 각각에 대하여 댐체 거동을 측정하였고, 이를 위하여 LVDT, 변형률계, 간극수압계를 사용하였다. 원심모형실험 결과 3Bs죤은 침투수의 흐름 경로를 3Bs죤으로 유도함과 동시에 침투수를 댐체 밖으로 신속히 배수시켜 전체적인 댐체의 안정성을 향상시키는 것으로 나타났다. 수치해석 결과 원심모형실험 결과와 동일한 경향을 확보하였으나, 모형시험의 한계로 인하여 절대 시간에서 큰 차이를 보였다. 결론적으로 배수죤인 선별 주축조죤이 댐체의 침투에 대한 안정성 향상에 우수한 역할을 하는 것을 확인하였다.