최근 국내 필댐 및 저수지의 노후화가 급속도로 진행되고 있으며, 이에 따른 제체의 손상이나 붕괴사고가 잇따르고 있다. 그러나 필댐의 핵심적인 차수기능을 담당하는 코어층에 대한 열화와 잠재 위해성 분류에 대한 연구는 거의 미진한 실정이다. 본 연구에서는 노후화가 진행 중인 13개 기존 코어형 필댐에 대해(준공 후 경과년수 9-52년, 댐 높이 22-67 m), 무수보링에 의한 코어층 시추 지반조사와 표준관입시험, 2D 및 3D 전기비저항탐사, 물성·역학시험을 수행하여 공학적 기반의 잠재적 위해성 유형을 국내 최초로 분류, 제시하였다. 중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 코어재 잠재 위해성 유형을 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성의 네 종류로 분류하였다. 코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류 되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다. 본 연구대상 댐의 분석 결과, 준공 후 경과년수와 댐 코어재의 열화 양상과는 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
최근 국내 필댐 및 저수지의 노후화가 급속도로 진행되고 있으며, 이에 따른 제체의 손상이나 붕괴사고가 잇따르고 있다. 그러나 필댐의 핵심적인 차수기능을 담당하는 코어층에 대한 열화와 잠재 위해성 분류에 대한 연구는 거의 미진한 실정이다. 본 연구에서는 노후화가 진행 중인 13개 기존 코어형 필댐에 대해(준공 후 경과년수 9-52년, 댐 높이 22-67 m), 무수보링에 의한 코어층 시추 지반조사와 표준관입시험, 2D 및 3D 전기비저항탐사, 물성·역학시험을 수행하여 공학적 기반의 잠재적 위해성 유형을 국내 최초로 분류, 제시하였다. 중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 코어재 잠재 위해성 유형을 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성의 네 종류로 분류하였다. 코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류 되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다. 본 연구대상 댐의 분석 결과, 준공 후 경과년수와 댐 코어재의 열화 양상과는 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
As greater numbers of fill dams and reservoirs become old, the risks of damage or embankment collapse increases. However, few studies have considered the deterioration and hazard classification of the internal core layers of fill dams. This study reports the results of geotechnical investigations of...
As greater numbers of fill dams and reservoirs become old, the risks of damage or embankment collapse increases. However, few studies have considered the deterioration and hazard classification of the internal core layers of fill dams. This study reports the results of geotechnical investigations of 13 earth-cored fill dams in Korea, based on no-water borehole drilling, Standard Penetration Test, and 2D and 3D electrical resistivity surveys along with in situ and laboratory testing. High-capacity no-water boring minimized core layer disturbance while providing continuous core sample recovery. The results allow the classification of potential hazards related to the existing core layers based on both visual inspection of the recovered samples and the results of engineering surveys and tests. Four types of potential hazard are classified: locally fluidized core with a high water content, rapid water inflow to a borehole, cores with granular materials, and relatively low stiffness of core. Among these, the locally fluidized core is the most critical hazard that requires remedial action because it is related to the potential internal flow path and internal erosion. The other three hazard types are of medium importance and require careful monitoring and regular inspection. Of note, there was no correlation between age and core deterioration. The results are expected to aid the safe management and potential upgrading of aging cored fill dams.
As greater numbers of fill dams and reservoirs become old, the risks of damage or embankment collapse increases. However, few studies have considered the deterioration and hazard classification of the internal core layers of fill dams. This study reports the results of geotechnical investigations of 13 earth-cored fill dams in Korea, based on no-water borehole drilling, Standard Penetration Test, and 2D and 3D electrical resistivity surveys along with in situ and laboratory testing. High-capacity no-water boring minimized core layer disturbance while providing continuous core sample recovery. The results allow the classification of potential hazards related to the existing core layers based on both visual inspection of the recovered samples and the results of engineering surveys and tests. Four types of potential hazard are classified: locally fluidized core with a high water content, rapid water inflow to a borehole, cores with granular materials, and relatively low stiffness of core. Among these, the locally fluidized core is the most critical hazard that requires remedial action because it is related to the potential internal flow path and internal erosion. The other three hazard types are of medium importance and require careful monitoring and regular inspection. Of note, there was no correlation between age and core deterioration. The results are expected to aid the safe management and potential upgrading of aging cored fill dams.
따라서 향후 댐의 노후화에 따른 코어재의 직접 시추조사 기술 적용을 위해, 금번 연구에서는 13개 기존 코어형 필댐에 실제 성공적으로 적용하였던 직접 시추조사 기술을 정리, 제시하였다. 이러한 시추조사와 현장 및 실내 실험을 통한 기존 코어형 필댐의 성과는 취약부의 판별과 위해성의 파악에 직접 활용될 수 있었다.
본 연구를 통하여 코어형 필댐에서 댐체의 취약부 조사방법의 표준안을 제시하고, 댐체 내부 차수기능을 담당하는 코어재의 취약부를 조사하고 건전성을 평가하여 결과적으로 위해성 유형을 분류함으로서 댐의 열화 현상에 대한 대책을 수립하는 데에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 댐 현장의 코어층 취약부를 직접 확인하기 위해 댐체의 위해성을 최소화하면서 시료의 샘플을 극대화 할 수 있는 무수보링 시추를 수행하였다. 일반적인 회전 수세식 시추 방식은 작업수를 사용하므로 작업수에 의한 코어층의 변형, 연화(softening), 코어재료 유실 등의 문제로 인한 댐 안전성을 저해할 수 있다는 단점이 있다.
본 연구에서는 코어층에 대한 직접적인 연구 수행을 위하여 국내 코어형 필댐인 용수 전용댐의 코어층을 대상으로 무수보링 방식을 적용한 시추 지반조사를 실시하였으며, 이러한 무수보링 시추 지반조사 및 물성·역학 시험 자료를 토대로 필댐의 노후화와 코어층의 잠재 위해성 유형에 대하여 분석하고자 하였다. 노후화가 진행중인 코어형 필댐의 건전성 조사 및 평가를 위해서는 차수기능을 담당하는 코어층의 열화 양상 여부 확인과 안전성 평가를 위한 현장 물성 획득을 위해 시추조사가 필수적이라 할 수 있다.
가설 설정
금번 외관조사에서 과거 보강공사 이력이 있는 두 댐 역시 특별한 안전 위해 징후는 발견되지 않았다. 따라서 지반조사 전, 본 연구 대상 댐들의 전반적 안전성에 핵심적 역할을 하는 코어층과 필터층은 본래 의도한 기능을 하고 있는 것으로 가정되었다. 결과적으로 본 연구의 지반조사에서 발견되는 댐 코어층 위해성의 요소들은 내적으로 코어재의 열화 유형과 발달 양상을 판단하는 데에 매우 귀중한 정보가 될 수 있을 것으로 판단되어졌다.
제안 방법
이러한 다양한 위해 유형에 대한 위해도(degree of hazard)를 정량화하기에는 아직 관련 연구가 미숙한 편이나, 확연하게 구분이 가능한 국부적 포화대는 내적침식과 관련하여 보수보강의 우선순위에 염두에 두어야 할 사항으로 분류하였다. 국부적 포화대를 제외한 세 가지 유형의 위해 요소들은 즉각적으로 댐의 안전성을 위협하지는 않지만 댐의 준공 이후 시간경과에 따라 추적 관찰이 필요한 것으로 분류하여 장기적인 관점에서 공학적인 판단과 모니터링의 계획 변경, 댐 보수보강의 우선순위를 배분하는 목적으로 제시하였다.
이러한 단점을 해결하기 위해서는 댐의 시추심도를 고려하여 고출력 시추장비를 사용하여야 한다. 따라서 본 시추조사에서는 댐 체가 30 m 이내인 6개 댐은 일반 시추장비를, 그 이외의 7개 댐은 고출력 시추장비를 적용하여 시추 지반조사를 수행하였다. 시추장비의 제원은 Table 3에 나타내었다.
1은 무수보링 시추 진행 순서도를 나타낸 모식도이다. 무수보링 시추조사는 굴진(drilling), 케이싱 설치(NX casing), 시료채취(sampling), 표준관입시험(SPT), 굴진(drilling)을 반복적으로 수행하였으며, 굴진 중 목적에 맞는 현장시험을 수행하였다.
본 연구에서는 노후화가 진행중인(준공 후 경과년수 9–52년) 13개 기존 코어형 필댐에 대해(높이 22–67 m) 무수보링에 의한 코어층 시추 지반조사와 표준관입시험, 전기비저항탐사, 물성·역학시험을 수행하여 공학적 기반의 잠재적 위해성 유형을 국내 최초로 분류, 제시하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
연구대상 댐들에 대해 준공 이후 최초의 댐 코어층 직접 시추조사를 포함하여 광범위한 지반조사와 샘플링, 물성, 역학실험을 수행하였다. 사회, 경제적으로 중요성을 갖는 이러한 중심코어형 사력댐에 대해 댐마루에서의 직접 시추조사는 댐의 위해성 논란으로 인해 그간 그 시행이 미진하였으나, 노후화되어 가고 있는 댐체의 차수능과 물리적 건전성 파악을 위한 실제적인 방법은 직접 조사에 의한 샘플링외에 대안이 없었으므로, 주의깊은 지반조사 계획을 수립하여 Table 2와 같이 포괄적인 시험을 수행하였다.
코어층 지반조사 과정에서 관찰된 다양한 위해 요소들은 본 연구에서 네 가지 유형 -국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 코어재, 상대적 저 강성 - 으로 분류하였다(Table 6). 위해성 유형의 분류는 무수보링에 의한 코어 샘플링 육안관찰 결과, 전기비저항 탐사 결과 및 표준관입시험(SPT) 성과를 근거로 분류하였다. 보다 정량화된 강성 분포 파악을 위해 본 연구에서는 SPT 시험 성과에서 산출하는 N 값을 에너지 전달효율, 시추공 직경, 샘플러의 종류, 로드의 길이 등의 영향을 1차 보정하고, 깊이에 따른 구속압의 영향을 배제한 비교를 위해, 추가적인 2차 보정을 수행하여 정규화된 N값인 (N1)60을 구하였다(Idriss and Boulanger, 2008; Skempton, 1986).
불교란시료는 원지반 시료상태를 유지할 수 있도록 회수 직후 석고밀봉을 하였다. 코어재 회수는 제체상태의 확인과 지반공학적 특성 분석을 위해서 중요한 부분으로 회수된 시료는 육안 관찰을 통해 시추주상도에 상세히 기재하였고, 공학적 특성 파악을 위하여 실내시험에 활용하였다. 제체의 바닥고 확인을 위해 무수보링은 제체 바닥면에 타설된 콘크리트 또는 기반암 확인 후 종료하였다.
코어층 지반조사 과정에서 관찰된 다양한 위해 요소들은 본 연구에서 네 가지 유형 -국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 코어재, 상대적 저 강성 - 으로 분류하였다(Table 6). 위해성 유형의 분류는 무수보링에 의한 코어 샘플링 육안관찰 결과, 전기비저항 탐사 결과 및 표준관입시험(SPT) 성과를 근거로 분류하였다.
표준관입시험을 통해 획득한 (N1)60 값이 8 이하의 상대적으로 연약한 코어재 구간이 존재하는 상대적 저 강성(low stiffness) 위해 유형은 DB 댐을 포함하여 6개 댐에서 관찰되었다. 특히 YC 댐의 경우, 상대적 저 강성에 해당되는 코어층 구간이 다수 발견되었다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 대상 댐은 국내 13개의 중심코어형 사력댐(earth-cored rockfill dam, ECRD)으로서 댐의 일반적인 제원은 다음 Table 1과 같다. ICOLD의 기준으로 볼 때 준공 이후 5년 이상 경과한 댐들은 노후화의 연구 대상에 포함될 수 있는 것으로 판단하여 9~51년이 경과된 댐들을 선정하였다. 연구대상 댐들의 높이는 22~67 m에 이르는 대댐들이며, 용수공급을 주목적으로 건설되어 산업단지, 도시 생활용수 등 중요한 기능을 하고 있는 댐들이다.
본 연구에 사용된 대상 댐은 국내 13개의 중심코어형 사력댐(earth-cored rockfill dam, ECRD)으로서 댐의 일반적인 제원은 다음 Table 1과 같다. ICOLD의 기준으로 볼 때 준공 이후 5년 이상 경과한 댐들은 노후화의 연구 대상에 포함될 수 있는 것으로 판단하여 9~51년이 경과된 댐들을 선정하였다.
모래 및 자갈 등 조립질 재료를 상대적으로 많이 함유하고 있는 코어재는 장기적인 댐 운영 조건하에서 투수성에 문제를 일으킬 수 있으므로 중요한 위해 유형이다. 본 연구에서 조립질 혼재 코어재는 DB 댐을 포함하여 4개 댐에서 관찰되었다. 금번 13개 기존댐의 코어재는 통일분류법(USCS)으로 CL (lean clay)이 우세하였으며, 그 이외에 CH (fat clay), SC (clayey sand), SM (silty sand) 등으로 분류되어 댐 설계기준(KWRA, 2011)의 코어재 조건을 대체로 만족하였다.
ICOLD의 기준으로 볼 때 준공 이후 5년 이상 경과한 댐들은 노후화의 연구 대상에 포함될 수 있는 것으로 판단하여 9~51년이 경과된 댐들을 선정하였다. 연구대상 댐들의 높이는 22~67 m에 이르는 대댐들이며, 용수공급을 주목적으로 건설되어 산업단지, 도시 생활용수 등 중요한 기능을 하고 있는 댐들이다.
채취한 코어재는 강성과 다짐정도 측면에서 양호하지만 무수보링 시추 과정에서 신속한 공내수의 유입이 확인 된 유형은 DB 댐을 포함하여 5개 댐에서 발견되었다.
무수보링을 통해 제체상태의 확인 및 지반공학적 특성 분석을 위해서는 코어재의 회수가 매우 중요하다. 코어재는 싱글코어배럴(single core barrel) 및 표준관입시험 시료를 통한 교란시료와 신월튜브(thin wall tube)를 통한 불교란시료로 구분하여 채취하였으며, 코어재 회수방법은 Table 5와 같다. 다짐축조된 코어층의 연속적인 샘플링을 위해서는 배럴의 사이에 코어재 끼임 현상이 발생하는 더블코어배럴 또는 트리플코어배럴보다는 싱글코어배럴이 유리하였다.
이론/모형
본 연구에서 조립질 혼재 코어재는 DB 댐을 포함하여 4개 댐에서 관찰되었다. 금번 13개 기존댐의 코어재는 통일분류법(USCS)으로 CL (lean clay)이 우세하였으며, 그 이외에 CH (fat clay), SC (clayey sand), SM (silty sand) 등으로 분류되어 댐 설계기준(KWRA, 2011)의 코어재 조건을 대체로 만족하였다. 하지만 PL 댐과 SW 댐에서는 점성 세립분 코어재료는 존재하나 조립질이 우세한 구간이 다수 분포하여 비트가 마모될 정도의 사석이 존재하는 구간도 일부 확인되었다.
시추조사와 표준관입시험, 전기비저항탐사를 제외한 각종 시험 결과는 Park and Shin (2016) 및 병렬로 제출된 논문(Oh and Park, 2016)에 상세히 수록되어 있으므로 본 연구에서는 생략하기로 한다. 시추조사의 위치는 우선적으로 2차원 전기비저항탐사를 먼저 시행하여 탐사결과 저비저항 대가 상대적으로 깊게 분포하는 위치와 평균적인 위치를 중심으로 결정하였으며, 댐별로 평균 2회를 기준으로 하되, 댐 특성에 따라 보링공의 개수를 조정하였다.
성능/효과
국부적 포화대 유형은 코어재가 국부적으로 열화에 의해 고함수비의 액화 상태를 보이는 것으로, DB 댐을 포함한 4개 댐에서 확인되었다. 코어재가 액화된 부위가 발달할수록 추후 누수경로의 진전으로 이어질 수 있으며 내적침식, 파이핑 등의 위해성을 표출할 수 있다.
코어형 필댐의 노후화(aging)를 준공 후 경과년수로 정의하는 경우(예를 들어 30년 이상 경과된 댐을 노후댐으로 분류), 노후댐의 열화 가능성은 일반적 관념상 열화의 상대적 비율이 높아야 할 것이다. 그러나 본 연구를 통해 댐의 경과년수가 오래 되었다는 것과 댐 코어재의 위해성 또는 열화 가능성과는 큰 상관성이 없음을 확인할 수 있었다. Table 7은 2015년을 기준으로 댐 준공 이후 경과 년수와 댐별 위해 유형을 정리한 표이다.
연구에서 적용한 무수보링은 일반적인 수세식 보링과는 달리 굴진 시 작업수를 쓰지 않는 보링방법을 의미한다. 무수보링 시추조사는 지반을 작업수로 교란시키지 않으므로 불교란 지반상태를 확인할 수 있으며, 작업수에 의한 주변 오염, 지반의 변형 등을 방지하고, 코어층 지반 전 구간의 샘플채취가 가능하다는 장점을 가진다. 이러한 무수보링 방식은 댐의 안정성 위해요인을 최소화 할 수 있는 반면 작업수를 사용하지 않으므로 굴진속도가 느리고, 단단한 지반이거나 전석이 분포하는 경우에는 굴진이 어려운 한계점을 가지고 있다.
본 연구 대상 13개 댐의 코어재는 통일분류법상 대부분 CL로 분류되었고, 이외 CH, SC, SM으로 분류되어 기준을 만족하였으나, 0.05 mm 이하 입자의 함유율은 32.9~86.1%, 0.075 mm (No. 200 sieve) 통과율은 36.
본 연구대상 댐의 분석 결과, 준공 후 경과년수와 댐 코어재의 열화 양상과는 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다.
또한 조립질 코어재 유형(cores with granular materials)의 경우, 코어재의 입도 구성 상 상대적으로 모래와 자갈의 비율이 높거나, 또는 때때로 율석, 옥석의 암편도 포함하고 있는 경우로 정의하였다. 소정의 소성을 가진 세립분의 다짐 토사가 지배적으로 구성되는 것이 투수성 측면에서 중요한 댐 코어재에서 조립질 재료의 혼재 비율이 상대적으로 클 경우, 댐 저수위의 계절적 변화 또는 장기적 상승, 하강의 반복 시 침투수의 흐름을 보다 원활히 할 수 있으므로, 주의 관찰 또는 투수성 개선을 고려하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 조립질 혼재 코어 유형이 있는 댐에서 이러한 양상은 주로 댐의 상시만수위 부근에서 나타나는 경우가 지배적이었다.
열화의 위해도 등급을 판단하는 것은 아직 충분한 연구가 미진한 실정이나, 본 연구에서 제시한 위해성 유형으로 볼 때, 국부적인 포화대 코어 유형은 취약부 유로 생성의 개연성에 따른 내적침식 가능성이 현저하고 차수능을 국부적으로 저하시켜 댐의 안전성을 저하시킬 수 있으므로, 시급한 보수보강을 우선적으로 필요로 하는 유형으로 판단된다. 그러나 이러한 국부적 포화대가 발견된 DB, AG, GP, YC 댐의 열화 상태는 각각 차이가 있다.
중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 국내 최초로 코어재 잠재 위해성 유형을 네 가지로 분류하였다. 잠재 위해성 유형은 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성으로 나뉘어졌다.
중심코어의 상태 확인을 위해 고출력의 무수보링을 시행함으로서 댐 코어재의 시추조사 시 위해성을 최소화하고 연속적인 코어 샘플을 확보할 수 있었다. 댐체 내부 코어층의 건전성을 모르는 상태에서 무수보링 샘플링은 각종 위해 유형을 육안 확인하는 데에 유효하였으며, 본 논문에서 소개 된 필댐 직접조사 기법은 향후 코어층 조사 시 유용할 것으로 판단된다.
중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 국내 최초로 코어재 잠재 위해성 유형을 네 가지로 분류하였다. 잠재 위해성 유형은 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성으로 나뉘어졌다.
본 연구에 적용된 댐들은 상대적으로 현대식 장비와 시공법을 적용하여 다짐 축조되었으며, 유지관리 역시 양호한 상태이다. 중심코어형 사력댐 13개소에 대한 코어층 무수보링 지반조사 결과, 다양한 종류의 현장 및 실내실험 데이터 획득과 함께 샘플링 과정에서의 코어층 특성을 확인할 수 있었다. 특별히 UM 댐의 경우, 과거 댐 하류부에서 계측되던 침투수량의 급증과 댐마루 싱크홀 발견으로 여러차례 코어층의 컴팩션 그라우팅 및 침투 그라우팅을 시행한 바 있으며, AG 댐의 경우, 강우시 하류사면의 유실에 따른 대규모 코어층 침투 그라우팅 보강 이력이 존재하고 있어, 두 댐의 경우 보강공사 이후 열화의 진행 여부, 내부 상태 파악 등에 귀중한 점검의 기회가 되었다.
코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중 국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다.
후속연구
따라서 지반조사 전, 본 연구 대상 댐들의 전반적 안전성에 핵심적 역할을 하는 코어층과 필터층은 본래 의도한 기능을 하고 있는 것으로 가정되었다. 결과적으로 본 연구의 지반조사에서 발견되는 댐 코어층 위해성의 요소들은 내적으로 코어재의 열화 유형과 발달 양상을 판단하는 데에 매우 귀중한 정보가 될 수 있을 것으로 판단되어졌다.
코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중 국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다.
중심코어의 상태 확인을 위해 고출력의 무수보링을 시행함으로서 댐 코어재의 시추조사 시 위해성을 최소화하고 연속적인 코어 샘플을 확보할 수 있었다. 댐체 내부 코어층의 건전성을 모르는 상태에서 무수보링 샘플링은 각종 위해 유형을 육안 확인하는 데에 유효하였으며, 본 논문에서 소개 된 필댐 직접조사 기법은 향후 코어층 조사 시 유용할 것으로 판단된다.
잠재 위해성이 발견된 댐들은 단기간 내에 댐 파괴 및 붕괴의 위험성을 나타내진 않지만, 적절한 조치와 댐 안전 모니터링에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능 개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
9와 같이 상대적으로 저 강성 코어재 구간은 SPT N 값 이외에도 손가락으로 눌렀을 때 손쉽게 변형이 가능한 정도의 낮은 강성을 확인할 수 있다. 이러한 저 강성은 코어재의 차수능이 확보되는 수준에서 즉각적인 문제를 발생시키지는 않을 수 있으나, 장기적으로 침투수의 흐름에 의한 열화에 민감하게 반응할 수 있으므로 강화된 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.
잠재 위해성이 발견된 댐들은 단기간 내에 댐 파괴 및 붕괴의 위험성을 나타내진 않지만, 적절한 조치와 댐 안전 모니터링에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능 개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.
참고문헌 (22)
Biswasm, A. K. and Chatterjee, S., 1971, Dam disasters: an assessment, Engineering Journal, 54(3), 21-27.
Fell, R., MacGregor, P., Stapledon, D., Bell, G., and Foster, M., 2015, Geotechnical engineering of dams (2nd ed.), CRC Press, Boca Raton.
Foster, M. A. and Fell, R., 1999, A framework for estimating the probability of failure of embankment dams by internal erosion and piping using event tree methods, UNICIV Report R-377. the University of New South Wales, Sydney, Australia, ISBN 85841 344 2.
ICOLD, 1994, Ageing of dams and appurtenant works - Review and recommendations, ICOLD Bulletin 93.
Idriss, I. M. and Boulanger, R. W., 2008, Soil liquefaction during earthquake, Earthquake Engineering Research Institute.
Kim, J. -Y., Gwon, H. -H., Jung, Y. -H, Na, B. -G., and Im, J.-Y., 2014a, Probabilistic and statistical risk analyses procedure of dams, Magazine of Korea Water Resources Association, 47(7), 36-47 (in Korean with English abstract).
Kim J. -Y., Gwon, H. -H., and Im, J. -Y., 2014b, Probabilistic risk analysis based dam hazard evaluation, Magazine of Korean Society of Hazard Mitigation, 14(1), 64-74 (in Korean with English abstract).
Kim, S. I., Kim, D. S., Yum, K. T., and Choo, Y. W., 2011, Static and dynamic material properties and aging characteristics of dam core material, Journal of Korean Society of Civil Engineers, 31(6C), 221-229 (in Korean with English abstract).
Kim, W. Y., Lim, J. Y., and Jung, Y. H., 2015, Geotechnical risk factors in fill dams in Korea selected using dam risk assessment tool, the Korean Society of Civil Engineers Conference, 67-68 (in Korean with English abstract).
KWRA, 2011, Dam design standard, Korea Water Resources Association (in Korean).
Lee, S. J., Lim, H. D., and Park, D. S., 2015, Structural-Health evaluation for core zones of fill Dams in Korea using electrical resistivity survey and no water boring method, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Korean Geo-Environmental Society, 16(8), 21-35 (in Korean with English abstract).
Lim, J. Y., Oh, S. H., Jang, B. S., Kim, B. J., and Lim, E. S., 2006, Risk factor analysis for failure characteristics of fill dam, Korean Geotechnical Society Spring Conference, 794-799 (in Korean with English abstract).
Lim, S. S. and Lim, H. D., 2008a, Mechanism of the internal erosion and the piping in embankment dams, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 56(11), 34-39 (in Korean with English abstract).
Lim, S. S. and Lim, H. D., 2008b, Statistical analysis of the causes of the embankment dam incidents and the importance of piping, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 57(7), 73-79 (in Korean with English abstract).
MPSS (Ministry of Public Safety and Security), 2015, Status on safety management for disaster prevention of dams and reservoirs, The 2 nd Water Resources SOC Safety Forum, Sep. 2, 2015, Daejeon, Korea (in Korean).
Noh, K. L., 2015, Risk assessment for geotechnical failure of reservoir using event tree analysis, PhD. Thesis, KyungHee University (in Korean with English abstract).
Noh, K. L., Lim, J. Y., Mok, Y. J., and Jung, Y. H., 2014, Estimating geotechnical system response probability of internal erosion risk in fill dam using event tree analysis, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 34(6), 1815-1829 (in Korean with English abstract).
Oh, J. and Park, D. S., 2016, Statistical analysis on in-situ material properties of cores for aging earth-cored rockfill dams, The Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, in print (in Korean with English abstract).
Oh, S. H. and Sun, C. G., 2008, Combined analysis of electrical resistivity and geotechnical SPT blow counts for the safety assessment of fill dam, Environmental Geology, 54(1), 31-42 (in Korean with English abstract).
Park, D. S. and Shin, D. -H., 2016, Engineering characterization of aging cores of earth-cored fill dams, The 84 th ICOLD Annual Meeting, May 15 - 20, 2016, Johannesburg, South Africa.
Skempton, A. W., 1986, Standard penetration test procedures and the effects in sands of overburden pressure, relative density, particle size, ageing and overconsolidation. Geotechnique, 36(3), 425-447.
Wan, C. F., 2005, Experimental investigation of piping erosion and suffusion of soils in embankment dams and their foundations, PhD. Thesis, the University of New South Wales, Sydney, Australia.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.