댐 기초처리 공법

기초처리의 정의

댐 기초처리는 댐 밑 지반의 투수성을 낮추고 강도를 높이는 공정이다.

핵심 수단은 그라우팅이며, 필요하면 굴착 치환, 콘크리트 치환, 록볼트를 함께 쓴다.

기초가 약하면 누수, 양압력, 파이핑이 생겨 댐 전체의 안전이 무너진다.

그라우팅의 종류와 목적

커튼 그라우팅은 흙 속 공극이나 암반 균열에 주입제를 넣어 차수벽을 만든다.

압밀(콘솔리데이션) 그라우팅은 기초 암반의 변형성과 강도를 개량해 기초를 단단하게 한다.

블랭킷과 접촉 그라우팅은 각각 표층 투수성 감소와 콘크리트·암반 일체화가 목적이다.

두 목적이 다르므로 주입 압력과 공 배치도 달라진다.

양압력과 커튼 그라우팅

댐 기초 틈으로 스며든 물은 댐 저면을 위로 밀어 올린다. 이것이 양압력이다.

커튼 그라우팅은 상류 측에 차수막을 만들어 침투 경로를 늘린다.

그러면 수두가 기초 내부에서 소산되어 양압력이 줄고, 활동과 전도 안전율이 높아진다.

파이핑은 침투수가 흙 입자를 밀어내 공동을 키우는 현상이며, 그라우팅이 부족하면 생긴다.

투수계수 저감률 계산

주입 전 투수계수는 1×10^-5 m/s, 주입 후는 1×10^-7 m/s라고 가정한다.

저감률은 주입 전후 투수계수의 차이를 주입 전 값으로 나눈 뒤 100을 곱해 구한다.

대입하면 저감률은 99%이다. 투수계수가 두 자릿수 이상 낮아진 셈이다.

이런 결과는 차수 목적을 충족하는 수준이며, 루전 값 비교로도 효과를 판정한다.

댐 형식별 기초처리 차이

기초처리는 댐 형식에 따라 지반 조건과 처리 방법이 달라야 한다.

콘크리트 중력댐은 기초 암반에 직접 하중이 전달되므로 지지력과 차수가 핵심이다.

아치댐은 양안 암반의 변형성과 강도 개량이, 필댐은 침투 제어가 중요하다.

시공 절차

시공은 지질조사로 시작해 시험 주입으로 주입압과 주입량을 정한다.

이후 저압의 압밀 그라우팅, 커튼 그라우팅, 배수공 설치 순서로 진행한다.

주입 후에는 투수시험으로 검사하고, 기준에 못 미치는 구간은 재주입한다.

암기 정리

마지막으로 핵심 내용을 정리한다.

커튼 그라우팅은 차수벽을 만들고, 압밀 그라우팅은 기초 강도와 변형성을 개량한다.

파이핑 안전율은 1.5 이상이고, 커튼 그라우팅 공 간격은 1.2~1.5m이다.

직접 풀어 보자.