댐체의 내진설계를 위해서 각 부분의 정확한 동적 물성치 산정이 매우 중요하다. 그러나 기존 국내 댐의 내진설계의 경우 합리적이고 경제적인 물성치 산정에 있어 많은 어려움이 있었다. 특히, 댐 전체 부피의 80%이상을 차지하며 강성유지에 주요한 역할을 하는 사력존의 경우, 현장 시험결과없이 가정 물성을 이용하여 해석을 수행하여 신뢰성 있는 결과를 도출하지 못하였다. 따라서 현장 실험을 통하여 사력재의 전단파속도로 대표되는 동적물성치를 효율적으로 획득해야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 표면파 탐사 기법을 사력부에 적용하여 락필댐 사력재의 전단파 속도를 도출하고자 하였다. 대표적인 표면파 기법인 SASW기법과 새롭게 개발된 HWAW 기법을 이용하여 2개 댐의 사력부에서 시험을 수행하여 전단파 속도를 획득하였으며, 결과의 비교를 통하여 향후D/B 제안의 가능성을 확인하였다.
댐체의 내진설계를 위해서 각 부분의 정확한 동적 물성치 산정이 매우 중요하다. 그러나 기존 국내 댐의 내진설계의 경우 합리적이고 경제적인 물성치 산정에 있어 많은 어려움이 있었다. 특히, 댐 전체 부피의 80%이상을 차지하며 강성유지에 주요한 역할을 하는 사력존의 경우, 현장 시험결과없이 가정 물성을 이용하여 해석을 수행하여 신뢰성 있는 결과를 도출하지 못하였다. 따라서 현장 실험을 통하여 사력재의 전단파속도로 대표되는 동적물성치를 효율적으로 획득해야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 표면파 탐사 기법을 사력부에 적용하여 락필댐 사력재의 전단파 속도를 도출하고자 하였다. 대표적인 표면파 기법인 SASW기법과 새롭게 개발된 HWAW 기법을 이용하여 2개 댐의 사력부에서 시험을 수행하여 전단파 속도를 획득하였으며, 결과의 비교를 통하여 향후D/B 제안의 가능성을 확인하였다.
It is very important to measure reliable properties of each zones in dam for seismic design. But, rock-fill zone which have 80% of total volume and support maintenance mainly during earthquake has little property by field test and seismic design was performed using assumed value. So, it is required ...
It is very important to measure reliable properties of each zones in dam for seismic design. But, rock-fill zone which have 80% of total volume and support maintenance mainly during earthquake has little property by field test and seismic design was performed using assumed value. So, it is required that reliable properties have to be evaluated by in-situ test. In this study, surface wave method, which is nondestructive such as SASW and HWAW, was applied to dam to evaluate rock-fill zone of dam. In 2 dams, Vs profiles were evaluated reliably and possibility of suggestion of D/B was verified.
It is very important to measure reliable properties of each zones in dam for seismic design. But, rock-fill zone which have 80% of total volume and support maintenance mainly during earthquake has little property by field test and seismic design was performed using assumed value. So, it is required that reliable properties have to be evaluated by in-situ test. In this study, surface wave method, which is nondestructive such as SASW and HWAW, was applied to dam to evaluate rock-fill zone of dam. In 2 dams, Vs profiles were evaluated reliably and possibility of suggestion of D/B was verified.
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문제 정의
이를 위하여 본 연구에서는 표면에서 비파괴적으로 수행되는 표면파 탐사 기법을 적용하여 락필댐 사력재의 전단파 속도를 도출하고자 하였다. 대표적인 표면파 기법인 SASW 기법과 새롭게 개발된 HWAW 기법을 이용하여 2개 댐의 사력부에서 시험을 수행하여 전단파 속도를 획득하였으며, 향후 D/B 제안의 가능성을 살펴보았다.
가설 설정
구속압에 따른 속도의 변화를 확인해 보기 위하여 밀도를 2.2ton/m3 로 가정하여 전체결과를 구속압-전단파 속도의 관계로 도시하였다(Fig, 5
제안 방법
따라서 본 연구에서는 속도계 대신 Fig. 2(a)와 같은 수직성에 영향을 받지 않는 저주파 가속도계를 이용하여 시험을 수행하였다. 암석과의 접촉을 위하여 Fig.
(a)). SASW 기법은 감지기 간격을 2, 4, 8, 16m 로 늘려가며 시험을 수행하였고, HWAW 시험의 경우 최적의 시험구성을 위해 감지기 간격 2, 4, 6m, 첫 감지기- 가진원 거리 6, 8, 10, 20m 등으로 변화시키며 시험을 수행하여 최종적으로 감지기 간격 2m, 가진거리 10m 구성에서 결과를 획득하였다. Figs.
이를 위하여 본 연구에서는 표면에서 비파괴적으로 수행되는 표면파 탐사 기법을 적용하여 락필댐 사력재의 전단파 속도를 도출하고자 하였다. 대표적인 표면파 기법인 SASW 기법과 새롭게 개발된 HWAW 기법을 이용하여 2개 댐의 사력부에서 시험을 수행하여 전단파 속도를 획득하였으며, 향후 D/B 제안의 가능성을 살펴보았다.
사력부의 경사면의 경우 감지기의 설치 및 가진에 어려운 점이 있으나 모든 댐에서 시험이 가능한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 대상댐의 소단이 있는 경우 소단에서 시험을 우선적으로 수행하였으며, 그 다음으로 경사면에서 시험을 수행하여 사력재의 전단파 속도를 도출하였다.
소단이 존재하지 않는 ○○댐에서 경사사면에 측선을 위치시킨 후 감지기를 경사면의 법선방향으로 설치하고 SASW 및 HWAW 시험을 수행하였다(Fig. 3.
표면파 기법(SASW, HWAW)을 이용하여 락필댐 사력존의 전단파 속도를 도출하였다. 시험은 사력부의 사면 및 소단에서 우레탄해머와 가속도계를 이용하여 수행하였으며, 깊이에 따라 200~700m/s 에 해당하는 전단파 속도 분포를 도출하다. 기존 시험결과 및본 연구에서 획득한 결과를 비교분석한 결과, 사력재의 전단파 속도는 댐 재료의 특성에 따라 크게 변하지 않고 구속압에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.
(b),(c)는 SASW 및 HWAW 시험결과를 나타낸다. 현장에서 약 20~30m 영역까지 분산곡선을 도출하였으며 역산과정을 통하여 사력재의 전단파 속도 주상도를 도출하였다(Fig. 3.
이론/모형
(a)). SASW기법은 감지기 간격을 2m부터 50m까지 늘려가며 시험을 수행하였다. 일반적인 지반의 경우 슬레지 해머나 추로 가진할 경우 32m 이상 감지기 간격에서 양질의 결과를 얻기 힘드나, 본 현장에서는 추 가진을 이용하여 파장 100m까지의 분산곡선을 도출하였다(Fig.
더욱이 HWAW 기법의 경우 타 기법에 비해 작은 가진 에너지로 시험 수행이 가능하여(박형춘 등,2008), 타격이 어려운 댐체에서 장점을 가지게 된다. 따라서 본 연구에서는 SASW 및 HWAW 기법을 이용하여 사력재의 전단파 속도를 도출하였다.
표면파 기법(SASW, HWAW)을 이용하여 락필댐 사력존의 전단파 속도를 도출하였다. 시험은 사력부의 사면 및 소단에서 우레탄해머와 가속도계를 이용하여 수행하였으며, 깊이에 따라 200~700m/s 에 해당하는 전단파 속도 분포를 도출하다.
성능/효과
시험은 사력부의 사면 및 소단에서 우레탄해머와 가속도계를 이용하여 수행하였으며, 깊이에 따라 200~700m/s 에 해당하는 전단파 속도 분포를 도출하다. 기존 시험결과 및본 연구에서 획득한 결과를 비교분석한 결과, 사력재의 전단파 속도는 댐 재료의 특성에 따라 크게 변하지 않고 구속압에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 특성을 이용하여 향후 양질의 D/B를 구축할 시 이를 이용하여 필댐의 신뢰성있는 내진성능평가를 수행할 수 있으리라 판단된다.
2ton/m3 로 가정하여 전체결과를 구속압-전단파 속도의 관계로 도시하였다(Fig, 5(b)). 지표면 1m 표층에 해당하는 구속압 10kPa 이하 부분을 제외하고 추세선을 구해본 결과 구속압에 따른 전단파 속도의 분포가 좋은 상관관계를 가짐을 확인하였다. 따라서, 향후 추가 부지에서 시험을 수행하여 양질의 D/B를 구축하게 되면 이를 이용하여 신뢰성있는 내진성능평가를 수행할 수 있을 것이라 판단된다.
후속연구
지표면 1m 표층에 해당하는 구속압 10kPa 이하 부분을 제외하고 추세선을 구해본 결과 구속압에 따른 전단파 속도의 분포가 좋은 상관관계를 가짐을 확인하였다. 따라서, 향후 추가 부지에서 시험을 수행하여 양질의 D/B를 구축하게 되면 이를 이용하여 신뢰성있는 내진성능평가를 수행할 수 있을 것이라 판단된다.
기존 시험결과 및본 연구에서 획득한 결과를 비교분석한 결과, 사력재의 전단파 속도는 댐 재료의 특성에 따라 크게 변하지 않고 구속압에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 특성을 이용하여 향후 양질의 D/B를 구축할 시 이를 이용하여 필댐의 신뢰성있는 내진성능평가를 수행할 수 있으리라 판단된다.
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