실제 댐의 해체·조사를 통한 댐 코어 재료의 aging 효과 및 균일형 흙댐의 수압할렬 특성 연구

Abstract

필댐의 Core Zone은 댐의 차수 기능을 담당하는 가장 중요한 부위로 Core 재료의 물성과 거동 특성을 파악하는 것은 댐 안정성 분석에 있어서 아주 중요한 요소이다. 그러나 현재까지 운영중인 실제 댐 Core 재료의 물성을 확인한 사례는 극히 드물며, 표면파 탐사 등의 간접적인 방법으로 물성을 파악하거나 추정식에 의해 예측하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 실제 운영중인 댐체을 해체하는 과정에서 다양하고 직접적인 방법으로 현장 및 실내실험을 실시하였고, 이를 통하여 Core Zone의 심도별 특성과 건설후의 시간적 변화 특성을 연구하였다. 실험결과 Core 재료의 일반적인 토성은 큰 변화가 없었으나, 역학적 특성인 강도정수의 경우 내부마찰각은 증가하였고, 점착력은 감소하였다. 또한 투수계수는 증가하는 경향을 보였다. 전단파 속도와 전단탄성계수 등의 동적물성치의 경우, 그간의 연구 사례나 D/B와 비교할 때 다소 차이를 보여 실제 댐 Core의 보다 정확한 특성을 반영하기 위해서는 기존 추정식 및 D/B 등의 보완이 필요한 것으로 확인되었다. 또한, 동정물성치의 Aging 특성의 경우 시간에 따라 증가하나 그 증가율이 감소하여 어느 일정한 값에 수렴하는 경향을 보였다. 실제 댐체을 사용한 수압할렬 현장실험 결과에서는 기존 연구 사례와 비교적 일치하는 경향을 보이며, 구속압과 할렬압과의 관계를 확인할 수 있었으며, 댐 해체시 수압할렬 파괴 형상을 직접 관찰할 수 있었다.