필댐의 댐마루에 나타나는 주요 손상[손괴](댐의 종․횡방향 및 기타 균열, 과다한 침하 및 부등침하, 과다한 수평변위, 댐마루 유실, 댐체사면 불안정에 의한 댐마루 손상)

1 댐마루
필댐의 댐마루에 나타나는 주요 손상으로는
1) 댐의 종․횡방향 및 기타 균열
2) 과다한 침하 및 부등침하
3) 과다한 수평변위
4) 댐마루 유실
5) 댐체사면 불안정에 의한 댐마루 손상 등을 들 수 있다.
한편, 지진이 발생했을 경우는 위의 손상이 복합적으로 나타날 수 있다.

【해 설】
1. 종방향 (댐축방향) 균열

가 . 수위 급강하
저 수지 수위가 급강하하면 상류사면의 단위중량이 수중단위 중량에서 포화단위 중
량 으로 바뀌게 되어 상류측 사면에 하중이 증가되며, 이로 인해 상류측 사면이 침
하 하면서 댐마루에 종방향 균열이 발생된다.

나 . 상류수위의 빈번한 변화
양수댐과 같이 수위변화가 빈번하면 차수벽에는 수압이 반복적으로 작용하게 되
며 , 투수죤(rock죤, 사력죤 등)에는 양압력과 과포화 상태가 반복적으로 작용하게
된 다. 따라서 상류사면은 하류사면보다 더 큰 침하를 유발하게 되는데, 이 영향으
로 댐마루 부근에서는 구속응력이 음(-)의 값 즉, 인장력이 발생하여 종방향 균열
로 발전한다.

다 . 투수죤과 차수죤의 변형차
필 댐의 재료구성은 표면의 록(rock)재료로부터 중앙 차수벽(심벽)의 세립재료까지
다 양하게 구성된다. 록재료와 같은 조립재료는 초기 침하가 큰 반면 차수벽의 세립
재 료는 장기적인 압밀침하가 크게 나타난다. 따라서 사석이 먼저 크게 침하하면서
차 수벽의 재료를 끌어당기어 댐마루에 종방향 균열이 발생한다.

라 . 다짐불량으로 인한 투수성재료의 침하
느 슨하게 축조된 투수성 재료(사력재료, Rock 재료 등)는 큰 침하를 유발하며 큰
침 하는 “다”항과 같은 매커니즘으로 댐마루에 종방향 균열을 발생시킨다.

마 . 축조재료 불량
댐 축조시 심벽재료(코어 재료)의 함수비가 높거나 입도 분포가 매우 넓을 경우
및 소성지수 값이 매우 적은 경우 부등침하에 의해서 종방향 균열이 발생된다. 특
히 함수비가 높은 경우는 축조 후 과도한 침하가 발생되므로 코어와 필터 사이를
연 하여 종방향 균열이 발생된다.

바 . 댐축방향의 압축성 지반
댐 축조시 불량한 기초지반은 굴착방법에 의하여 완전히 제거해 내거나 충분히 지
반 안정처리를 하여야 하나, 현장 여건상 댐의 중심부위 즉 심벽이 위치하는 기초
지 반만 제거할 경우 댐 상․하류층에 남아있는 압축성 지반이 침하하면서 댐마루
부 위에 인접된 상․하류 사면에서 종방향 균열이 발생 할 수 있다.

2. 횡방향 (댐축 직각 방향) 균열

가 . 기초의 부등침하
필 댐의 기초조건은 콘크리트댐과는 달리 양호한 기초지반 조건이 아닌 경우도 있
어 기초처리가 불량하거나 운용중 노후화로 인하여 부등침하 또는 과도한 침하가
발생하는 경우 댐마루에서 횡방향 균열이 발생된다.

다 . 구조물 접속부의 전압차이
여 수로 옹벽등의 콘크리트 구조물 주위는 다짐관리시 중량의 다짐장비를 사용하지
못 하고 핸드컴펙터를 사용하게 된다. 따라서 구조물 주위가 불충분한 다짐으로 인
한 축조 후 과도한 침하 발생으로 댐마루에 횡방향 균열로 나타나게 되며, 심한 경
우 누수경로로 발전하게 된다.
또 한, 댐체내에 배수관로 등을 매설하는 경우 배수관로 아래 부분의 다짐 상태가
양 호하더라도 관로 주위에 압축성 기초지반이 남아 있거나 관로 주위의 다짐이 충
분 치 않을 경우 부위에서 침하가 발생하게 되어 댐마루 부분에서 <그림 1.2-7>과
같 은 균열로 나타날 수 있다.

라 . 기 타
댐 체 또는 기초에서 부분적으로 내부침식이 발생되거나 파이핑 현상이 있는 경우
와 댐체내에 수용성 물질이 포함된 경우 및 수용성 기초가 부분적으로 있을 경우
등 은 댐마루에 침하 및 횡방향 균열을 동반 할 수 있다.

3. 기타 (건조수축) 균열

댐 축조시 다짐관리를 위하여 유지시킨 최적 함수비 상태의 수분이 축조완료 후 표
면 증발로 인하여 댐마루 표면에서 불규칙한 균열로 나타난다. 또한 댐체 유지관리
도 중 빗물 또는 저류수의 영향에 의거 습윤-건조 상태의 반복작용으로 불규칙한 균
열 이 나타난다.

4. 과다한 침하 및 부등 침하

축 조재료 또는 다짐이 불량하거나, 다짐이 일정하지 않을 경우 과다한 침하 및 부등
침 하가 나타날 수 있다. 특히 압축성 기초지반이 존재하여 이에 대한 기초처리를 하
지 않을 경우에는 부등침하가 발생 할 수 있다. 과다한 침하는 댐의 여유고 부족으
로 나타나 홍수시 댐체를 넘는 월류로 발전할 수 있다. 또한, 댐체 또는 기초에서
부 분적으로 내부침식이 발생되거나 파이핑 현상이 있는 경우와 댐체내에 수용성 물
질 이 포함된 경우 및 수용성 기초가 부분적으로 있을 경우 등은 댐마루에서 과다한
침 하가 발생 할 수도 있다. 또한 댐마루 인근의 사면이 국부적으로 활동이 있을 경
우 댐마루에서 침하현상이 나타난다.

5. 과다한 수평 변위

댐 체의 상.하류 사면에 활동이 발생하거나 기초지반에서 활동이 일어나면 과다한 수
평 변위가 발생한다. 특히 기초지반이 연약층이거나 하류측으로 경사져 있다면 대규
모 활동이 발생 할 수 있다.

6. 댐마루 유실

설 계 홍수량보다도 상당히 큰 홍수량이 저수지로 유입되는 경우와 함께 여수로에서
방 류량이 충분치 않을 경우, 과다한 침하(댐체 및 기초)로 설계 마루표고보다도 낮
을 경우는 홍수가 댐체를 월류하여 댐마루를 유실시킬 수 있다.

7. 댐체사면 불안정에 의한 댐마루 손상

댐 축조시 다짐 불량이나 관리소홀로 댐체와 기초재료의 전단강도가 부족하게 되면
사 면불안정을 야기할 수 있다.

 

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