초록 ▼

연구목적
○ 현장 발생토와 시멘트(고화재)를 혼합한 재료(SCM)를 이용하여 내구성이 뛰어나고 홍수류에 강하며, 식생이 가능하고 자연친화적인 하이브리드형 산간 저류지 건설공법을 개발한다.
○ SCM축조재의 물리·역학적 특성 평가 및 현장 시험시공을 통해 해당 축조재로 건설된 저류지의 최적 시공법을 개발한다.
○ 강원도청과 협력하여 춘천시 인근 소하천 현장에서 SCM을 이용해 하이브리드형 산간저류지를 시험 시공하고 녹화기술을 이용하여 환경친화형 다목적 저류지를 개발한다.
연구내용
○ SCM의 물리·역학적 특

연구목적
○ 현장 발생토와 시멘트(고화재)를 혼합한 재료(SCM)를 이용하여 내구성이 뛰어나고 홍수류에 강하며, 식생이 가능하고 자연친화적인 하이브리드형 산간 저류지 건설공법을 개발한다.
○ SCM축조재의 물리·역학적 특성 평가 및 현장 시험시공을 통해 해당 축조재로 건설된 저류지의 최적 시공법을 개발한다.
○ 강원도청과 협력하여 춘천시 인근 소하천 현장에서 SCM을 이용해 하이브리드형 산간저류지를 시험 시공하고 녹화기술을 이용하여 환경친화형 다목적 저류지를 개발한다.
연구내용
○ SCM의 물리·역학적 특성 및 최적 시멘트 혼합비 연구
○ SCM의 설계, 시공 및 품질관리 방안 연구
○ 기존 방재대책과의 시공성 및 경제성 비교 분석
○ 하이브리드형 수문 배치 방안 검토 및 최적 수문 설계 방안 도출
○ 현장 발생토를 이용한 산간 저류지 현장시험시공
○ 산간 저류지의 표준도면 및 설계서 제시
○ 산간 저류지의 특별시방서 및 매뉴얼 제시
○ 공법 특허 출원
기대효과 및 활용방안
○ 현장 발생토와 고화재 혼합 시공을 통한 저류지 제체 안정성 증대
○ 산사태와 홍수 피해를 최소화할 수 있는 방재대책 수립에 기여
○ SCM 재료의 활용 분야 확대에 기여
○ 기존 건설재료 보존을 통한 친환경 건설 효과 및 공사비 절감
○ 산사태에 대비하여 피해를 최소화할 수 있는 방재대책 수립에 기여
○ 신기술 개발로 저류지 관련 업계의 기술 경쟁 마인드 제고

Abstract ▼

Ⅰ. Title
Development of the construction method of the environment-friendly hybrid mountain retention structure
Ⅱ. Objectives
1. Develope the construction method for the environment-friendly hybrid type mountain retention structure built using the mixture of cement and field soil
2. Eval

Ⅰ. Title
Development of the construction method of the environment-friendly hybrid mountain retention structure
Ⅱ. Objectives
1. Develope the construction method for the environment-friendly hybrid type mountain retention structure built using the mixture of cement and field soil
2. Evaluate mechanical characteristics of SCM
3. Construct a prototype mountain retention structure
Ⅲ. Contents
1. Literature review
1) Debris flow mitigation measures in domestic and foreign countries
2) Case studies on debris flow mitigation measures
2. Study on the performance of SCM fill
1) Mechanical characteristics of SCM
2) Proper mixture ratio of SCM
3. Study on construction method for hybrid type mountain reservoir
1) Study on construction site and field test
2) Review of hydraulic and hydrological evaluations
4. Numerical analysis
1) Numerical analysis and structure review
2) Development of greening technology
5. Comparative analysis of the existing mountain reservoir
1) Construct ability analysis
2) Economic analysis
6. Study on sluice design
1) Study of soil character in construction site
2) Study on sluice arrangement
3) Dewatering technique
7. Research on the construction method of mountain water retention structure.
1) Analysing mountain-water-retention research trend and construction cases.
2) Proposing the standard drawings of mountain-water-retention and construction agenda.
8. On-site test construction of mountain water retention structure.
1) Mountain-water-retention on-site test construction.
2) Proposing the standard drawings of mountain-water-retention and design plan.
3) Proposing the special specifications of mountain-water-retention and the working manual.
Ⅳ. Conclusions
1. Provide proper mixture ratio of SCM based on the mechanical characteristics of SCM
2. Study on construction method for hybrid type mountain reservoir
3. Optimum design for hybrid type mountain reservoir
4. Developing a mountain-water-retention method using waste earth from the site.
5. Proposing the practicality verification of mountain-water-retention construction method and the working manual.

목차 Contents

• 제출문 ... 2
• 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 차례 ... 9
• 그림차례 ... 17
• 표차례 ... 25
• 제 1 장 연구 개요 ... 30
• 1.1 연구배경 및 목적 ... 30
• 1.2 연구내용 ... 30
• 제 2 장 국내·외 토석류 대책시설 현황 분석 ... 32
• 2.1 토석류 및 유송잡물의 일반사항 ... 32
• 2.1.1 토석류 및 유송잡물의 정의 ... 32
• 2.1.2 토석류 및 유송잡물의 흐름 ... 34
• 2.1.3 토석류 형상 분류 ... 37
• 2.1.4 토석류 발생 특성 ... 38
• 2.1.5 토석류의 구성물질 및 이동 특성 ... 39
• 2.2 토석류 및 유송잡물 대책시설 ... 40
• 2.2.1 토석류 대책공법의 필요성 ... 41
• 2.2.2 토석류 및 유송잡물 사방시설물의 설계기준 ... 42
• 2.2.3 토석류 및 유송잡물의 대책공법 종류 ... 44
• 2.2.4 사방댐의 현황 ... 52
• 2.3 국내외 토석류 대책공법 선정기준 종합분석 및 개선사항 ... 56
• 2.3.1 국내외 토석류 대책공법 종류 및 선정기준 종합분석 ... 56
• 2.3.2 국내외 토석류 대책공법 선정기준 개선사항 ... 58
• 2.3.3 토석류ㆍ유송잡물 대책시설물 예정지 선정 ... 59
• 2.4 국내·외 토석류 사방시설물 공법 적용사례 ... 60
• 2.4.1 일본 ... 60
• 2.4.2 스위스 ... 63
• 2.4.3 중국 ... 66
• 2.4.4 인도네시아 ... 68
• 2.4.5 카자흐스탄 ... 72
• 2.4.6 일본 아오반다니지역의 링네트 토석류 및 낙석 방호시설 적용사례 ... 74
• 2.4.7 오스트리아 제발켄지역의 링네트 토석류 및 낙석 방호시설 적용사례 ... 75
• 2.4.8 국내 링네트 토석류 및 낙석 방호시스템 적용사례 ... 76
• 제 3 장 SCM 축조재의 물리·역학적 특성 ... 78
• 3.1 SCM(Soil Cement Material) ... 78
• 3.2 SCM 공법 및 적용 ... 78
• 3.2.1 SCM 공법 ... 78
• 3.2.2 SCM 공법의 적용 ... 78
• 3.2.3 재료 및 방법 ... 81
• 3.3 SCM 축조재의 실내 다짐시험 ... 84
• 3.3.1 실내 다짐시험 개요 ... 84
• 3.3.2 공시체 제작 ... 85
• 3.3.3 결과 및 고찰 ... 88
• 3.4 SCM축조재의 강도시험 및 최적 시멘트 혼합비 도출 ... 89
• 3.4.1 일축압축강도시험 개요 ... 89
• 3.4.2 SEM ... 90
• 3.4.3 동결융해시험 ... 91
• 3.4.4 결과 및 고찰 ... 91
• 제 4장 SCM 배합설계기법 및 설계영향인자 ... 106
• 4.1 SCM 배합설계 ... 106
• 4.1.1 Soil Compaction 배합설계 기법 ... 106
• 4.1.2 RCD 배합설계 기법 ... 114
• 4.2 설계영향인자 ... 118
• 4.2.1 재료적 개념 ... 118
• 4.2.2 골재 ... 118
• 4.2.3 시멘트 ... 125
• 4.2.4 단위수량 ... 126
• 제 5 장 SCM댐의 설계절차(안) 및 시공 계획 ... 127
• 5.1 SCM댐의 설계 절차(안) ... 127
• 5.1.1 SCM 의 재료특성에 대응한 댐체 설계 ... 127
• 5.1.2 동적응답해석법에 의한 내진설계 ... 128
• 5.1.3 탄성론에 의한 댐체 설계 ... 129
• 5.1.4 댐체 단면 설계의 흐름 ... 129
• 5.2 시공계획 ... 133
• 5.2.1개요 ... 133
• 5.2.2 제체 시공 공정 ... 135
• 5.3 시공설비 ... 138
• 5.3.1 SCM의 제조설비 ... 138
• 5.3.2 SCM의 저장설비 ... 138
• 5.3.3 SCM의 혼합설비 ... 139
• 5.3.4 SCM의 운반 타설 설비 ... 142
• 5.4 시공일반 ... 143
• 5.4.1 시공개요 ... 143
• 5.4.2 세부 시공 방법 ... 145
• 제 6 장 품질관리 ... 147
• 6.1 품질관리 항목 ... 147
• 6.2 관리의 기본 ... 150
• 6.3 SCM재의 관리 ... 150
• 6.3.1 관리항목 ... 150
• 6.3.2 입도관리 ... 151
• 6.3.3 표면수율 관리 ... 151
• 6.4 계량관리 ... 152
• 6.4.1 관리목적 ... 152
• 6.4.2 관리방법 ... 152
• 6.5 시공 및 부설시 관리 ... 152
• 6.5.1 운반 ... 153
• 6.5.2 포설 ... 153
• 6.5.3 다짐 ... 153
• 6.6 밀도관리 ... 160
• 6.6.1 밀도관리의 목적 ... 160
• 6.6.2 밀도관리의 방법 ... 160
• 6.7 함수비 관리 ... 170
• 6.8 현장강도측정 ... 171
• 제 7 장 산간저류지 축조지에 대한 수리검토 ... 173
• 7.1 강우자료 수집 및 분석 ... 173
• 7.2 수문자료의 수집분석 ... 178
• 7.2.1 기본적인 통계치 계산 ... 178
• 7.3 확률강우량 산정 ... 179
• 7.3.1 개요 ... 179
• 7.3.2 매개변수의 추정 ... 181
• 7.3.3 확률분포형의 매개변수 추정 ... 185
• 7.3.4 적합도 검정 ... 188
• 7.3.5 기존 확률강우량 산정방법과의 비교 검토 및 채택 ... 195
• 7.3.6 확률강우식 유도 ... 196
• 7.3.7 설계강우량 산정 ... 199
• 7.4 홍수유출량산정 ... 201
• 7.4.1 유효강우량 산정 ... 201
• 7.4.2 유효우량의 개념과 산정방법 ... 202
• 7.4.3 홍수도달시간 ... 206
• 7.4.4 홍수유출 산정 방법 ... 209
• 7.4.5 홍수량 산정 결과 ... 214
• 7.5 원단위법에 의한 토사침식량 ... 219
• 7.6 배수구조물 검토 ... 220
• 7.6.1 시설물 규격검토 ... 220
• 7.6.2 유출량 산정 ... 220
• 제 8 장 산간저류지 수치해석 ... 223
• 8.1 계획단면 결정 ... 223
• 8.1.1 설계조건 확인 ... 223
• 8.1.2 침투해석을 통한 지지층 결정 ... 224
• 8.1.3 검토단면 선정 ... 225
• 8.1.4 검토방법 ... 226
• 8.2. SCM 공법 적용 산간저류지의 구조 해석 (사면 1:0.5) ... 227
• 8.2.1. 외적안정성 검토 ... 227
• 8.2.2. 2D 수치해석 ... 230
• 8.2.3. 3D 수치해석조건 ... 231
• 8.2.4. MIDAS/CIVIL을 이용한 구조해석 ... 233
• 8.3. SCM 공법 적용 산간저류지의 구조 해석(사면 1:0.7) ... 239
• 8.3.1. 외적안정성 검토 ... 239
• 8.3.2. 2D 수치해석 ... 243
• 8.3.3. 3D 수치해석 검토조건 ... 243
• 8.3.4. MIDAS/CIVIL을 이용한 구조해석 ... 245
• 8.4 SCM 공법 적용 산간저류지의 구조 해석(사면 1:1.0) ... 252
• 8.4.1 외적안정성 검토 ... 252
• 8.4.2. 2D 수치해석 ... 256
• 8.4.3. 3D 수치해석 검토조건 ... 256
• 8.4.4 MIDAS/CIVIL을 이용한 구조해석 ... 258
• 8.5 검토결과 요약 ... 264
• 8.5.1 구조물 안정성검토 ... 264
• 8.5.2 기초지반 거동분석 ... 264
• 8.5.3 3D 수치해석을 통한 내적안정성 검토 ... 264
• 8.5.4 검토결과 ... 265
• 제 9 장 산간저류지 사면 녹화 기술 개발 ... 266
• 9.1 친환경 녹화공법의 개요 ... 266
• 9.2 친환경 녹화공법 개발 ... 267
• 9.2.1 사용재료 ... 267
• 9.2.2 배합설계 및 제작 ... 268
• 9.2.3 식생 적용 ... 270
• 9.2.4 시험 방법 ... 270
• 9.2.5 결과 및 고찰 ... 271
• 9.3 친환경 녹화공법 식생블럭 적용성 ... 274
• 제 10 장 최적 설계 방안 연구 ... 276
• 10.1 시험시공 현장 측량 ... 276
• 10.2 시험시공 현장 토사 특성 연구 ... 279
• 10.2.1 액성한계시험 ... 279
• 10.2.2 소성한계시험 ... 279
• 10.2.3 입도시험 ... 279
• 10.2.4 투수시험 ... 280
• 10.3 하이브리드형 수문 배치 방안 및 배수기법 도출 ... 281
• 10.3.1 수문 배치방안 검토 ... 281
• 10.3.2 수문형 배수기법 도출 ... 297
• 10.3.3 수위조건을 고려한 배수기법 도출 ... 301
• 10.3.4 최적 수문 설계 방안 도출 ... 307
• 10.4 산간저류지 시공결과 ... 309
• 제 11 장 친환경 산간저류지 축조 시험시공 ... 313
• 11.1 시험계획 ... 313
• 11.1.1 시험부지 선정 ... 313
• 11.1.2 시험부지 측량 ... 313
• 11.1.3 시험시공 설계 ... 336
• 11.1.4 시험시공 순서 ... 337
• 11.1.5 고화토 제조 및 시공방법 ... 338
• 11.2 배합비 선정 시험 ... 339
• 11.2.1 유기물 함유량 시험 ... 339
• 11.2.2 비중시험 ... 340
• 11.2.3 액성한계시험 ... 341
• 11.2.4 소성한계시험 ... 342
• 11.2.5 입도시험 ... 344
• 11.2.6 다짐시험 ... 345
• 11.2.7 일축압축강도시험 ... 347
• 11.2.8 현장배합비 결정 ... 348
• 11.3 현장시험시공 ... 348
• 11.3.1 시험시공 대상지 선정 및 위치측령 ... 348
• 11.3.2 부대정리 ... 349
• 11.3.3 기초라이너 ... 350
• 11.3.4 흄관설치 ... 350
• 11.3.5 SCM(soil cement method) 시공 ... 351
• 11.4 시험시공 현장적용 결과분석 ... 353
• 11.4.1 적용가능 위치 ... 353
• 11.4.2 시공성 평가 ... 354
• 11.4.3 경제성 평가 ... 355
• 제 12 장 친환경 산간저류지 축조공법 시공(안) ... 360
• 12.1 적용범위 ... 360
• 12.2 자 재 ... 360
• 12.2.1 제체 재료 ... 360
• 12.2.2 시공장비 ... 363
• 12.2.3 자재 품질관리 ... 364
• 12.3 시 공 ... 365
• 12.3.1 시공일반 ... 365
• 12.3.2 준비공 ... 365
• 12.3.3 터파기 및 마무리 ... 367
• 12.3.4 흙쌓기 ... 368
• 12.4 품질관리 ... 374
• 12.5 표준설계도 ... 376
• 제 13 장 결 론 ... 379
• 참고문헌 ... 380
• 끝페이지 ... 382