제방 누수 조사·대책

제방 누수란

제방 누수는 외수위가 올라갔을 때 제체나 기초지반 속 침투 흐름이 제내측으로 물을 내보내는 현상이다.

제방 붕괴의 가장 흔한 원인이라 실무 점검과 시험에서 반복해서 나온다.

그래서 누수의 원인, 조사, 대책을 하나의 흐름으로 정리해야 한다.

침투 경로와 핵심 용어

외수위가 높아지면 물이 제체와 기초지반 속 침투 경로를 따라 흐른다.

그 물이 제내측으로 빠져나오는 것이 제방 누수다. 아래 세 용어가 핵심이다.

침윤선은 제체 속 침투수의 자유수면이다.

침투수압은 흐름 방향으로 흙 입자를 밀어내는 물의 힘이다.

파이핑은 흙 속에 관로 모양 통로가 생겨 세굴이 커지는 현상이다.

제체와 기초지반 대책

누수 대책은 제체와 기초지반을 나눠서 생각한다.

제체에는 차수재와 드레인으로 침윤선을 낮추고, 필터층으로 세립토 유출을 막는다.

기초지반에는 차수벽으로 투수 경로를 늘리고, 감압정으로 상향 침투압을 줄인다.

그라우팅은 암반이나 사질층의 공극을 채워 차수하는 방법이다.

파이핑 안전율 계산

이제 침투 안정을 수치로 확인하는 예제를 풀어 보자. 값은 가상이다.

동수경사는 수두차를 침투 경로 길이로 나눈 값이다. 0.10이 된다.

단위 부피당 침투력은 동수경사에 물의 단위중량을 곱해 구한다. 0.981 kN/㎥이다.

흙의 수중단위중량 9.0을 이 침투력으로 나누면 안정 비는 약 9.2다.

9.2는 1보다 충분히 크므로 하류 측 분사 파괴 위험은 낮다.

시험 포인트와 직접 풀기

가장 흔한 실수는 누수 원인을 한 가지로만 쓰는 것이다.

원인은 제체와 기초지반으로 나누고, 각 대책을 짝지어 쓴다.

채점에서는 침윤선, 파이핑, 유선망을 빠뜨리지 않는 것이 중요하다.

안정 검토는 파이핑 안전율을 식으로 정의해서 보여 준다.

정답은 0.20이다. 수두차 6.0을 경로 30으로 나눈 값이다.

정리

제방 누수 대책은 발견, 원인 분석, 안정 검토, 대책 선정 순서로 진행한다.

대책 후에는 간극수압계로 효과를 확인하고 계측을 이어 간다.

정리하면 제체와 기초지반을 나눠 원인과 대책을 짝짓고, 침윤선과 파이핑을 빠뜨리지 않는다.