[논문]하천제방 배수통문 정밀 안전진단기법 연구

윤종열; 김진만; 최봉혁

하천제방 배수통문 정밀 안전진단기법 연구
A Study on the Safety Evaluation Technique of Sluice Culvert 원문보기

한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회, 2008 Oct. 09, 2008년, pp.41 - 46

윤종열 ((주)삼보지오텍 기술연구소) , 김진만 (한국건설기술연구원 지반연구부) , 최봉혁 (한국건설기술연구원 지반연구부)

초록
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국가하천을 대상으로 정밀외관조사에 의해 선정된20개 배수통문에 대하여 지표 물리탐사법외에 수리학적인 원리를 이용한 연통시험이나 초음파주사검층과 같은 공내시험법을 적용하여 배면의 공동상태를 보다 정확하게 파악하고자 하였다. 타음조사나 GPR 탐사, 3차원 전기비저항탐사 및 초음파주사검층은 일부 성공적인 결과를 얻을 수 있었으나 현장특성에 따라 적용이 용이하지 않은 경우가 발생하였다. 반면 연통시험의 경우에는 통문하부 공동의 유무 및 연통상태를 성공적으로 감지할 수 있었다. 그러나 연통시험은 공동의 규모나 형태에 대한 정량적인 정보를 제공하는데 근본적인 한계를 가지고 있으므로 보다 정확한 조사를 위해서는 현장특성에 맞는 다양한 조사법이 적용되어 종합적인 해석이 이루어야져야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

After choosing twenty sluice culverts located at national rivers by detailed appearance evaluation, hydraulic response test and acoustic televiewer in addition to surface geophysical explorations were carried out to investigate the cavities which exist at the boundary of sluice culvert and ground. Tapping, GPR, 3-D resistivity surveys and acoustic televiewer imagery obtained successful results in limited conditions according to characteristics of the sites. On the other hand, hydraulic response test successfully detected cavity existing at the lower part of sluice culvert and its continuity. However, hydraulic response test can not supply the quantitative informations on the scale and the shape of cavity. Thus it is very important for accurate investigation to make comprehensive interpretation after supplying various surveys proper to site characteristics.

AI 본문요약
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문제 정의

Results of BHTV at Sanho sluice culvert: (a)Images of travel time and amplitude (b) diameter of the test hole at each azimuthal angle. 4. 결론 배수통문 배면 공동조사를 위해 현재 널리 적용되고 있는 탐사나 차원 전기비저항 GPR 3탐사 타음조사와 같은 지표물리탐사법외에 수리학적인 원리를 이용한 연통시험이나 초 , 음파주사검층과 같은 공내시험법을 적용하여 기존 물리탐사법의 분해능 한계를 극복하고 배면의 공동상태를 보다 정확하게 파악하고자 하였다 이러한 각 조사법들은 배수암거의 . 콘크리트 두께나 철근배근 상태 공내수의 존재유무 등과 같은 현장여건에 따라 시험자 , 체가 불가능해지거나 분해능이 저하되어 적용상의 문제점을 가지고 있다.
1992). 본 연구에서는 년과 년에 거쳐 대 수계 국가하천을 대상으로 정밀외관조사에 2006 2007 4의해 선정된 개 배수통문에 대하여 배수통문 구조물의 주요 누수경로가 되는 통문하부 20의 공동 및 공동의 연속성을 조사하였으며 물리탐사법과 공내시험법을 적용하여 보다 객관적이고 종합적인 결과를 얻고자 하였다. 2.

제안 방법

본 연구에서는 년과 년에 거쳐 대 수계 국가하천을 대상으로 정밀외관조사에 2006 2007 4의해 선정된 개 배수통문에 대하여 배수통문 구조물의 주요 누수경로가 되는 통문하부 20의 공동 및 공동의 연속성을 조사하였으며 물리탐사법과 공내시험법을 적용하여 보다 객관적이고 종합적인 결과를 얻고자 하였다. 2. 조사내용 배수통문의 정밀안전점검을 위해 수문학적인 원리를 이용한 연통시험(Hydraulic Response Test) 과 초음파주사검층(Acoustic Televiewer Imagery or Borehole Televiewer)법을 주로 적용하였으며 지표물리탐사법중 가장 분해능이 높은 지하투과레이다 (Ground Penetrating Radar) 및 타음조사 차원 전기비저항탐사 등을 보조적으로 , 3적용하여 배수통문의 안전성을 보다 정밀하게 평가하고자 하였다. 이러한 시험법중 연통시험은 조사대상 개 통문 20 (Fig.
Location map of survey. 3. 조사결과 (1)타음조사콘크리트 구조물과 원지반 사이에 공동이 발달하게 되면 종파의 고주파 성분이 감쇠하게되므로 (Sangenya et al., 1993), 수진된 종파를 Fourier 변환한 후 식 과 같은 건전 (1) 도지수를 이용하여 고주파성분의 우세여부에 따라 구조물 하부의 건전성을 간접적으로 평가하였다.건전도지수= Σ (1) 19개 배수통문의 타음조사 결과 건전도지수는 최대값과 최소값의 비율이 배 이상으로 3폭넓은 분포를 보였다 이러한 건전도지수는 일부 구간에서 타 조사법의 결과와 유사한 .

대상 데이터

1, Table 1)에 대해 모두 적용되 었으며 공동의 연통으로 인해 배수가 불가능한 라복 배수장을 제외한 개 통문에서 1 19타음조사 및 탐사가 실시되었다 또한 차원 비저항탐사는 누수가 가장 심한 것으로 GPR . 3평가된 개 배수장 제체 상부에서 수행되었으며 초음파주사검층은 누수가 확인된 개 배 2 5수통문을 대상으로 개 시험공에 대하여 적용되었다 15 . Table 1.
5). 공동의 수직심도는 3~12 cm, 수평 범위는 3~6 cm 의 분포를 보였다 연통시험결과 공동의 연속성을 확인한 시험공을 대상 . 으로 초음파주사검층을 실시한 점을 고려한다면 수평범위가 예상에 비해 작게 나타났음을 알 수 있다 이러한 결과는 현장시험을 위한 저판 삭공시 저판 하부 시험공의 공벽이 .

성능/효과

의 두께가 대부분 60~90 cm 정도로 타음조사를 적용하기에 적합한 에 비해 너무 30cm 두꺼우며 이로 인해 콘크리트 자체에서의 고주파 성분 감쇠가 심해져 자료의 신뢰성이 떨어지기 때문으로 판단된다. (2) GPR탐사 GPR 탐사는 900 MHz의 송신원을 사용하였으며 각 배수통문의 저면뿐 아니라 양측면 및 천단부에도 적용하였다 자료의 해석 결과 한강 수계의 교하 마두 수문에서 소규모의 . 1, 공동이 관찰되었으며 (Fig.
(3) 3차원 전기비저항탐사 마두 배수장과 라복 배수장의 탐사자료 역산결과 전체적인 비저항값은 1 10 700 ∼ ohm-m의 분포를 보여 일반적인 지역에 비해 매우 낮은 비저항값을 가지는 것으로 나타났다.
Inverted resistivity sections: (a)Madoo and (b)Rabok1 sluice culverts. (4) 연통시험연통시험 결과에 따르면 한강 수계의 마두 수문은 저면 전체에서 공동이 연속적으로 분포하는 것으로 평가되었으며 낙동강 월성과 금강 라복 및 영산강 산호 가흥 송월 수 , 1 , , 문의 경우 일부 구간에서 공동이 연속적으로 분포하는 것으로 평가되었다(Fig. 4). 또한 한강 수계의 교하 수문과 영산강 수계의 영강 및 석화 수문에서는 유입부 및 유 1 2출부에서 국부적으로 공동이 분포하는 것으로 나타났으나 위치적 특성을 고려하여 상태 , 평가시 연통된 공동으로 평가하지 않았다 그러나 이 부분에 대해서는 추후 재시험을 통 .
Hydraulic response curves of HRT at Songwol sluice culvert. 5)초음파주사검층연통시험으로 공동이 확인된 개 수계 개 배수통문의 초음파주사검층 결과 공동의 수직 3 5심도 및 수평범위를 정량적으로 파악하였다 (Fig.5). 공동의 수직심도는 3~12 cm, 수평 범위는 3~6 cm 의 분포를 보였다 연통시험결과 공동의 연속성을 확인한 시험공을 대상 .

후속연구

또한 구조물의 내구성을 판단하기 위하여 비파괴시험 및 국부파괴시험을 실시하며 ,구조물에 노후화가 이미 현저하게 진행되었을 경우에는 노후화의 정도 및 그 원인 관계를 조사하여 보수 보강 여부를 판정하게 된다 그러나 이러한 배수통문의 육안조사나 각종 비파괴시험은 통문자체의 내 . 구성을 파악하는데 목적이 있으며 통문과 원지반과의 공동발달로 인한 배수통문 구조물 , 의 파괴가능성을 조사하는데는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 일본에서는 배수통문 구조물과 원지반과의 밀착여부를 조사하기 위하여 탐사나 전기비저항탐사 탄성파탐사 등의 물리탐사 기법 등이 널리 GPR , 적용되고 있다 일본물리탐광 주 ( ( ), 2001; 建設省土木硏究所 , 1998; 稲崎富士 , 2001; 渡辺文雄 등, 1998).
4). 또한 한강 수계의 교하 수문과 영산강 수계의 영강 및 석화 수문에서는 유입부 및 유 1 2출부에서 국부적으로 공동이 분포하는 것으로 나타났으나 위치적 특성을 고려하여 상태 , 평가시 연통된 공동으로 평가하지 않았다 그러나 이 부분에 대해서는 추후 재시험을 통 . 하여 공동의 확장 여부를 평가하여야 할 것으로 판단된다.

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