선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 국내에서 수행한 대부분의 제방 침투에 대한 수리모형실험 연구는 제체만을 대상으로 수행되었으며, 투수성 기초지반을 고려한 연구는 찾아보기 어려운 상황이다. 이 연구에서는 개정된 제방설계기준에 따른 1:3의 비탈경사와 투수성 기초지반을 가지는 제방의 침투실험을 수행하였으며, 향후 제방침투 수치모의에 필요한 검보정 자료를 확보할 목적으로 수행하였다.
제안 방법
- 3.5 m와 4.0 m에 해당하는 위압수두계의 수위가 다른 위압수두계와 유사한 경향을 나타내지 않는 이유를 확인하기 위하여 제방을 해체하면서 침윤선 값이 튀는 지점은 더욱 세심히 조사하였다. 그림 7(a)과 같이 흙이 뭉쳐진 것을 발견하였다.
- 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기위해 흙을 쌓으면서 0.10 m 높이 마다 다짐을 실시하였다. 기초 지반과 1:3 비탈경사를 고려한 제방의 완성된 모습은 그림 4와 같다.
- 60 m의 4가지 수위(각각 Case-1～4) 조건에 대하여 실험을 수행하였으며, 수위의 오차범위를 2mm 이내로 유지하였다. 수리모형실험의 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다. Case-1의 경우 정상상태에 도달하는데 약 14일이 소요되었으며 Case-2～4는 약 5일이 소요되었다.
- 30 m간격으로 23개의 위압수두계(piezometer)와 줄자를 설치하였다. 수조바닥 가운데에 설치한 위압수두계로 토사재료가 유입되지 않도록 필터를 제작해 위압수두계의 끝을 막았다. 제작된 제방 모형의 형상은 그림 2와 같다.
- 이 연구에서는 새롭게 개정된 1:3 비탈경사와 투수성 기초지반을 가지는 제방의 침투실험을 수행하여 차별성을 두어 안전성 검토를 하였다. 부산광역시 강서구에 위치한 낙동강 제2하구둑 건설현장에서 제체의 재료를 채취여 입도분석과 들밀도시험을 통해 제방의 건조단위중량과 다짐도 및 제방의 투수계수는 각각 1.
- 한국수자원학회(2009)는 통일분류법(Unified Soil Classification System; USCS)의 GM, GC, SM, SC, ML, CL 등과 같은 일정 정도 점토(C) 및 실트(M)와 같은 세립분을 함유하고 재료의 최대 치수는 100 mm 이내로 하는 것이 바람직하다고 한다. 이에 적합한 시료인지 판단하기 위하여 현장에서 채취한 시료를 입도분석과 들밀도시험을 통하여 제방재료의 특성을 분석하였다. 그 결과 통일분류법의 SM에 속하며 재료의 최대 치수는 9.
- 6 m의 수조 내부에 제작하였다. 제방 침투에 따른 제체 내의 위압수두를 측정하기 위해 0.30 m간격으로 23개의 위압수두계(piezometer)와 줄자를 설치하였다. 수조바닥 가운데에 설치한 위압수두계로 토사재료가 유입되지 않도록 필터를 제작해 위압수두계의 끝을 막았다.
- 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 측정을 수행하기 위하여 0.45 m, 0.50 m, 0.55 m, 0.60 m의 4가지 수위(각각 Case-1～4) 조건에 대하여 실험을 수행하였으며, 수위의 오차범위를 2mm 이내로 유지하였다. 수리모형실험의 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다.
대상 데이터
- 이것은 머드볼(mud ball)이라 하며 진흙상태를 이룬 작은 덩어리라고 하며 보통 퇴적암에 포함된 둥근 이토(泥土)나 이암(泥岩)의 덩어리를 말한다. 본 실험에 사용된 시료가 낙동강 하류의 건설 현장 에서 채취한 것이라 시료 속에 부유물질과 기름덩어리가 섞여져 머드볼을 형성한 것으로 판단된다. 제방을 축조 할 시 5 mm × 5 mm의 체를 친 후 시료를 사용하였기 때문에 처음부터 머드볼이 있었던 것이 아니라 시간이 경과함에 따라 점점 커져 압력수두에 영향을 준 것으로 판단된다.
- 부산광역시 강서구 명지동에 위치한 낙동강 하류의 4대강 사업 낙동강 제2하구둑 건설 현장에서 제체의 재료를 채취하였다. 그림 1은 시료를 채취한 위치를 표시한 것이다.
- 한국수자원학회(2009)에서 2005년에 새롭게 개정한 제방의 비탈경사 1:3을 사용하였고 투수층 제방 저면의 길이는 2.50 m, 제방 상부의 길이는 0.40 m, 제체의 높이는 0.35 m, 하부 투수층의 길이는 6.00 m, 높이는 0.30 m로 제작하였다.
성능/효과
- 35 m/day이며 통일분류법의 SM에 속하는 것으로 확인하였다. 0.45 m, 0.50 m, 0.55 m, 0.60 m의 4가지 수위(각각 Case-1～4) 조건에 대하여 정상상태에 도달할 때까지 실험을 계속한 결과 각각의 실험조건별 침윤선은 대체로 동일한 양상을 보였지만 몇 지점에서 위압수두계 수위의 이상점이 발견되었다. 제방을 해체하면서 원인을 찾아본 결과 머드볼이 형성되어 있음을 확인하였으며, 침투 흐름에 상당한 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.
- 실험결과 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 4가지 조건 모두 정상상태에 도달한 침윤선은 동일한 양상을 보였으며 하류쪽에 위치한 피에조미터 19번부터 23번은 수위변화에 따른 영향을 받지 않고 모두 일정한 수두로 확인되었다.
- 이에 적합한 시료인지 판단하기 위하여 현장에서 채취한 시료를 입도분석과 들밀도시험을 통하여 제방재료의 특성을 분석하였다. 그 결과 통일분류법의 SM에 속하며 재료의 최대 치수는 9.51 mm로 제방의 재료로 적합한 것으로 판단되었다. 한국수자원학회(2009)에서 제시하는 우리나라의 제방 투수계수 기준은 10-3 ㎝/s 이하인데 본 연구에 사용된 모형 실험용 제방 시료의 투수계수는 1.
- 이 연구에서는 새롭게 개정된 1:3 비탈경사와 투수성 기초지반을 가지는 제방의 침투실험을 수행하여 차별성을 두어 안전성 검토를 하였다. 부산광역시 강서구에 위치한 낙동강 제2하구둑 건설현장에서 제체의 재료를 채취여 입도분석과 들밀도시험을 통해 제방의 건조단위중량과 다짐도 및 제방의 투수계수는 각각 1.372 g/cm3, 93%, 1.35 m/day이며 통일분류법의 SM에 속하는 것으로 확인하였다. 0.
- 그림 5는 Case-별 정상상태의 침윤선을 도시한 것으로 실험결과 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장되었다. 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나 4가지 조건 모두 정상상태에 도달한 침윤선은 대체적으로 동일한 양상을 보이지만 3.5 m에 위치한 15번 위압수두계의 수위와 4.0 m에 위치한 17번 위압수두계의 수위에서 튀는 점을 발견하였다. 제내지에 위치한 위압수두계(그림 6의 4.
- Case-2～4의 경우 이미 하단부의 유출이 된 상태였기 때문에 정상상태에 도달하는 시간이 Case-1보다 짧게 소요된 것으로 판단된다. 실험결과 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 4가지 조건 모두 정상상태에 도달한 침윤선은 동일한 양상을 보였으며 하류쪽에 위치한 피에조미터 19번부터 23번은 수위변화에 따른 영향을 받지 않고 모두 일정한 수두로 확인되었다.
- 60 m의 4가지 수위(각각 Case-1～4) 조건에 대하여 정상상태에 도달할 때까지 실험을 계속한 결과 각각의 실험조건별 침윤선은 대체로 동일한 양상을 보였지만 몇 지점에서 위압수두계 수위의 이상점이 발견되었다. 제방을 해체하면서 원인을 찾아본 결과 머드볼이 형성되어 있음을 확인하였으며, 침투 흐름에 상당한 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.
후속연구
- 56×10-3 ㎝/s로서 우리나라의 기준을 다소 초과하는 것으로 판단되었다. 하지만 추후에 덜 안전한 규격의 제방에 대한 침투 현상과 이에 대한 배수공의 효과를 비교 검토를 할 예정이므로 본 연구에 적합한 조건으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.