댐 기초지반 처리 1편

댐은 기초지반 처리에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 

 

 

1. 댐 기초지반 처리 개요

댐 기초처리의 목적은 기초굴착 및 표면처리를 포함해 제체를 지지하는데 필요한 기초지반을 형성하고 제체와 기초지반간 접착면 및 기초에 분포하는 균열 침투층을 침수 경로로 하는 저수지로부터의 침투류를 제어함으로서 댐의 안정을 꾀하는 것이다. 따라서 댐 기초에 요구되는 사항으로는 전단강도, 차수성, 파이핑에 대한 저항성이있다. 댐의 기초에 걸리는 하중은 광범위하고 거대하므로 기초성질로 중시되는 것은 구성암반의 강도보다는 기초 매스로서의 ㅂ녀형성과 전단파괴에 대한 저항강도이다. 기초굴삭공사를 시행하기 전에 암석의 종류, 풍화의 정도, 균열의 크기와 간격, 하중의 방향 등의 상태와 기초 매슨로서의 성질을 연관시켜 기초지반의 등급을 확립해 둘 필요가 있다. 댐 기초지반의 불안전한 처리는 부등침하, Abutment부 축제의전단변형 등에 기인한 인장균열로 파이핑에 의한 댐파괴에 까지 이르게 되므로 성토체의 기반으로 충분한 지지력과 형상이 확보되도록 해야 한다. 

 

2. 댐 기초지반 분류

댐 기초지반 분류 기준에 따른면 도암물질의 풍화정도와 균열상태에 따라 암질이 분류되어 있다. 한편 이들 요소는 탄성파의 속도에도 큰 영향을 끼치는 것이며 암반의 암질이 속도에 의해 추정될 수 있으며 탄성파속도에서 암반내의 균열이나 풍화상태 등을 추정할 수 있다.

1) 암반등급 A : 아주 신선한 암반으로 조암광물 및 입자는 풍화 변질을 받지 않는다. 균열, 절리는 거의 없고 있어도 밀착됨. 색은 암석에 의해 다르나 암질은 아주 견고하며 햄머로 무드리면 맑은음을 낸다.

2) 암반등급 B : 조암광물중 운모, 장석류, 기타 유색광물의 일부는 풍화하여 다소 갈색을 띈다. 절리는 있으나 밀착해 있고 그 사이에 점토를 함유하지 않음. 햄머로 두드리면 맑은음을 낸다.

3) 암반등급 CH : 조암광물 및 입자는 석영을 제외하고 풍화작용을 받고 있지만 암질은 비교적 견경한다. 절리 또는 균열사이의 점착력은 다소 감소하고 있고 햄머의 보통정도의 타격에 의하여 갈라진 줄기에 따라암괴가 박탈되고 박탈면에는 점토질의 박층이 잔류한다. 햄머로 두드리면 약간 탁한 음을 낸다.

4) 암반등급 CM : 꽤 풍화하고 절리에 둘러 쌓인 암괴의 내부는 비교적 신선해도 갈색 또는 암록흑색으로 풍화하며, 조암광물도 석영을 제외한 장석류 및 기타 유색광물은 적갈색을 띤다. 절리 사이에 점토를 함유하든가 혹은 다소의 공극이 있어 물방울이 떨어진다. 암괴 자체는 단단한 경우도 있다. 햄머로 두드리면 다소 탁한 음을 낸다.

5) 암반등급 CL :  조암광물 및 입자는 석영을 빼고는 풍화작용을 받아서 연질화 되어 있고 암질도 연해져 있음. 절리 또는 균열사이의 점착력은 감소하고 있고 햄머의 보통 정도의 타격에 의해 갈라진 줄기에 따라 암괴가 박탈하고 박탈면에는 점토질 물질이 잔류한다. 햄머로 두드리면 탁한 음을 낸다.

6) 암반등급 D : 암석광물 및 입자는 풍화작용을 받아서 심하게 연질화 되어 있고 암질도 아주 풍화되어 전체적으로 갈색을 띈다. 절리 또는 균경사이 점착력은 거의 없고 햄머에 의해 극히 작은 타격으로도 잘 부서진다. 햄머로 두드리면 아주 탁한 음을 낸다. 

 

3. 암반등급과 댐기초로써 적용성

1) 암반등급 A, B : 콘크리트댐 기초 또는 록필댐 기초로서 적용성은 극히 양호하다.

2) 암반등급 CH : 콘크리트댐 기초 로서는 대체로 양호하며 또는 록필댐 기초로서 적용성은 내하력에 관해서는 양호하다.

3) 암반등급 CM : 콘크리트댐 기초 로서는 불량하지만 경질암, 중경질암에 대하여는 개량이 가능하며, 록필댐 기초로서 적용성은 내하력에 관해서는 대체로 양호하다. 

4) 암반등급 CL : 콘크리트댐 기초 로서는 불량하지만, 록필댐 기초로서 적용성은 댐기초로써 개량이 가능하다. CM급에 가까운 수밀성이 있는곳은 가능하다.

5) 암반등급  D : 콘크리트댐 기초 로서는 극히 불량하고, 록필댐 기초로서도 적용이 불량하다.

 

4. 차수 Zone의 처리

차수 존의 기초는 충분한 지지력, 차수성을 기대할수 있는 암까지 굴착하는 것이 바람직하다. 대체로 암반등급에서 CM급 암반선을 기준으로 처리되나 CL급에서도 차수성이 확보될 경우에는 기초암반으로 간으한다. 표면처리 방법에는 주로 Dental Concrete, Slash Grouting, Concrete Spraying, 차수재에 의한 공극, 개구부의 충진 등이 있다.

1) Mat Concrete : 굴착을 마친 암반에서 요철의 범위가 넓은 경우 적용되며 연질암에서 크랙이 발달한 경우, 푸오하되기 쉬운 암반의 경우, 상당한 두께의 콘크리트를 타설한다.

2) 콘크리트에 의한 충진 : 굴착을 마친 암반에 요철이 매우 많은 경우 Abutment 의 형상을 미끄럽게 정형하고 차수재와의 접착면 구배를 평균화하는 Over Hang부 등을 콘크리트로 충진하게 된다.

3) Dental Concrete : 기초 암반부의 불량부 제거, 국부적으로 패인곳, 계단상태의 암반 등은 콘크리트나 몰탈로 채운다. 콘크리트의 암반부착을 기대할수없는 암반에는 앵커를 설치한다.

4) Slash Grouting : 개구 절리가 발달한 크랙이 많은 암반에 대하여 실시한다. 작은 요철을 매끄럽게 하고 내구성이 있는 재료로 개구부를 폐쇄하여 침투류의 침식작용에 대한 저항력을 증가시킨다. Blanket Grouting전에 침투수로 인한 세립자의 유출 방지 목적으로 비교적 작은 수많은 균열에 대해 그 크기에 따라 몰탈, Cement Paste등을 사용해 주입 또는 도포하여 처리한다.

4) Spraying : 풍화되기 쉬운 암, 표면이 떨어져 나가는 등의 위험성이 있는 암반에 대하여 실시한다. 풍화방지, 안전대책의 일환으로 실시되는 경우가 많고 차수죤은 축조 직전에 제거되는 수가 많다.

 

이상 댐 기초지반 처리 관련해서 알아봤습니다. 댐 기초지반 처리관련해서는 추가적으로 포스팅 하겠습니다.  그리고 암석과 댐에대한 부분은 아래와 같이 넣었으니 참고하시기 바랍니다.

 

 

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