댐 누수 방지대책

정의와 핵심 키워드

댐 누수 방지대책은 제체와 기초지반을 통한 침투수를 차단·감소시키는 공학적 조치다.

그리고 침투력에 의한 토립자 유실, 즉 파이핑을 막는 것이 핵심이다.

댐 누수는 제체 붕괴의 가장 흔한 원인이라 시험에 반복해서 출제된다.

댐 종류별 누수 경로

댐 누수는 제체와 기초지반으로 나누어 보면 체계적으로 이해된다.

흙댐은 제체 자체가 투수성이라 차수재와 배수 체계가 중심이다.

콘크리트댐은 이음과 기초 암반이 누수 경로라서 이음부 처리와 그라우팅이 중심이다.

파이핑 진행 과정

파이핑은 침투수가 흙 입자를 실어 나가 공동을 만드는 현상이다.

침투압이 커지면 유효응력이 줄어 전단강도를 잃는다.

이후 보일링을 거쳐 토립자가 유출되면 파이핑으로 진행된다.

파이핑은 하류 출구에서 가장 먼저 일어난다. 출구부 동수경사가 가장 크기 때문이다.

파이핑 안전율

파이핑 안전율은 하향 흙의 무게를 상향 침투력으로 나눈 값이다.

W′는 흙의 수중 무게, U는 상향 침투력이며 단위는 kN/㎥다.

W′가 10, U가 6이면 안전율은 10 나누기 6인 약 1.67이다.

이 값은 기준인 1.5 이상이므로 안전하다. 1.0 근처면 위험이 크다.

방지대책의 세 기능

댐 누수 방지대책은 차수, 배수, 필터의 세 기능이 함께 작동해야 한다.

차수재는 침투량을 줄이고, 필터는 세립토가 빠져나가는 것을 막는다.

배수재는 제체 내 수압을 낮추어 사면 활동을 막는다.

정답과 핵심 정리

정답은 1.5다. 파이핑 안전율은 1.5 이상이 되도록 검토한다.

정리하면 누수 방지는 차수, 배수, 필터의 조합으로 해결한다.

제체는 차수 코어와 필터, 기초는 그라우팅과 차수벽으로 대비한다.

시험에서는 제체와 기초로 원인을 나누고 방지대책을 짝지어 쓴다.