댐체에 누수가 발견되면 보수․보강 조치 사항

가. 필댐체
적용공법
◦ 차수벽 설치 ◦ 수직 배수도랑 설치
◦ 불투수층 포설 ◦ 감압정 설치
◦ 슬러리 트렌치 설치 ◦ 블랭킷 공법
◦ 그라우팅 공법 ◦ 아스팔트지수 공법

1 ) 댐을 본래의 상태대로 유지하는 것은 적절하게 설계된 배수기능과 잘 운용되는
배수 시스템에 달려 있다고 해도 과언이 아니다. 댐에서의 과다한 침투는 댐 또는
저수지의 안전을 위태롭게 하므로 여러 가지 대책안이 고려되어야 한다. 우선 저수
지 수위를 낮추어야 할 경우가 있다. 이것은 동수경사(hydraulic gradient)를 감소
시키기 위한 것으로 영구적인 보수작업이 완료될 때까지 필요한 일시적인 단계로
고려될 수 있다.
투 수 성 지반을 통한 침투조절 수단은 몇 가지 방법이 있으며, 이들 몇몇 종류의
침투조절 수단이 조합되어 채택되어지는 경우가 많다. 불투수성 지반에 설치된 차
수벽은 댐체 밑에 위치하는 것이 가장 바람직한 것으로, 이러한 차수벽은 댐체 재
료의 손상을 피하기 위하여 침투경사를 낮출 수 있도록 충분히 넓어야 하고 응력
집중을 피하기 위해 굴착경사를 유지해야 한다. 만약 이러한 방법이 불확실하다면
아래와 같은 방법들과 조합해서 사용하는 것을 고려해보아야 한다.
◦ 댐체로부터 상류층에 불투수층(blanket) 포설
◦ 슬러리 트렌치(slurry trenchs) 설치
◦ 차수그라우트(curtain grout) 설치
◦ 콘크리트 차수벽(concrete cutoff walls) 설치
◦ 수직 배수도랑(vertical drains) 설치
◦ 감압정(relief wells) 설치

2 ) 그라우팅은 구조물의 균열뿐만 아니라 기초지반에서의 침투수를 차단하기 위하
여 시행되며 그 자체만으로는 언제까지나 효과적인 것은 아니므로 다른 배수시스
템과 조합되어질 때 더욱 효과가 크다. 그라우팅은 현장상태에 따라 적절한 비율로
혼합되어야 하며, 댐체 또는 기초에 피해를 주지 않기 위해 적절한 압력하에서 주
입되어져야 한다. 댐체기초에 차수그라우팅을 실시함에 있어서 그라우팅공은 일반
적으로 단열로 하는 것이 바람직하며, 이때 배수시스템과 그라우트 벽의 효율을 조
사하기 위하여 일련의 압력계(piezometer)를 설치할 수도 있다.
토 사 에 대한 그라우팅 방법은 암반에서의 그라우팅 방법과 근본적으로 처리방법
이 다른데, 암반의 경우에는 위로부터 순차적으로 아래로 주입하지만 토사의 경우
에는 아래로부터 순차적으로 위로 향하면서 주입한다. 압력은 일반적으로 저수압
×1.5로 하고 정압정량은 0.02ℓ/min/m로 하여 종결한다.

큰 공동이 예견되는 경우에는 우선 모래를 주입하고 그 대부분이 충진되면 전후
에 모르터를 주입하여 고결시킨다. 투수계수 k = 10-2～10-3㎝/sec 정도의 자갈이
섞인 간극에는 모르터주입이 유효하다. 간극이 작으면 시멘트에 벤토나이트 또는
점토를 혼입하는 것이 좋다.

그라우팅은 결코 이상적인 원형 상으로 주입되는 것이 아니므로 댐체내부에 균
열 또는 공동이 있는 경우, 그 방향으로 대부분 들어갈 수 있다는 점에 유의하여야
한다. 그라우팅의 효과는 육안으로 확인할 수 없으므로 특히 숙련된 기술자의 지시
에 따라 시공하는 것이 무엇보다 중요하다.
하 류 사면에서의 침출이 일정한 저수지 수위 이상에서 나타나는 경우, 댐체하부가
양호하다는 증거이므로 그 저수지 수위와 침출면을 연계한 직선의 약 2m 아래까
지 댐 마루로부터 그라우팅하는 것이 효과적이다.

3 ) 기초에서의 침투는 불투수성 기초에 지수벽을 설치하므로써 가장 효과적으로
조절할 수 있으며, 이것은 암반 또는 댐체에서의 침투를 차단하기 위한 기존의 배
수시스템과 잘 조합을 이뤄야 한다. 만약 댐체를 보수하여 침투수를 조절한다면,
지수벽을 댐체 상류측에 설치하는 것이 바람직하다.

4 ) 블랭킷 공법은 침투억제를 위한 또 다른 유용한 방법으로 댐 상류사면의 모든
경계를 따라 포설한다. 블랭킷은 일반적으로 점성토이며, 플라스틱 쉬트와 같은 재
료들도 사용되고 있다. 포설시에는 세심한 주의가 필요하며, 블랭킷의 두께는 최소
한 0.9m가 되어야 하고, 댐체와 잘 결합되어야 한다.
블 랭 킷용 재료는 방수성을 확인할 수 있도록 설계되어야 한다. 블랭킷이 위치한
곳에서는 침식이 일어나기 쉬우므로 블랭킷 설치후 표면에는 복토재료 등으로 보
호하여야 한다.

5 ) 한편, 콘크리트차수벽댐(C.F.R.D)의 상류 사면에서 누수가 발생하는 경우는 아
스팔트 지수공법을 사용한다.
아 스 팔트 지수공법의 아스팔트는 기초 지반의 압밀 변형에 대응할 수 있고 휨
특성 및 불투수성이 우수하여 댐 등과 같은 수공구조물에 많이 사용한다. 주로 필
댐의 상류 사면, 댐 마루, 수로 등의 표면 처리에 사용된다. 아스팔트 지수 공법의
시공 방법은 다음과 같다.

① 아스팔트 차수층은 적어도 0.1㎏/㎠ 이상의 압력으로 균등하게 시공한다.
② 일광이나 기타의 노후화 현상을 받기 쉬우므로 5㎝나 10㎝ 두께의 보호층을 만
든다.

나. 콘크리트 구조물
적용공법
◦ 주입공법 ◦ 표면도막공법
◦ 줄눈실링공법 ◦ 쉬트방수공법
콘 크 리트 누수는 구조물의 기능장해와 노후화의 원인이 되므로, 누수방지 및 방수
대책을 수립할 경우에는 가능한 모든 인자들을 고려하여 공법을 선정하는 것이 중
요하다. 기존 구조물의 누수방지공법에는 <그림 4-1>과 같이 주입공법(injection 및
grouting), 줄눈실링공법(joint sealing), 표면도막공법(loating), 배수공법(re-route
flow), 쉬트방수공법(elastomeric membranes)등의 일반적인 공법이 있다.

1 ) 주입공법
효 과적인 누수공법은 누수원과 누수부위사이에 어떤 재료를 압력주입하는 공법이
지만, 성공적인 결과를 얻으려면 많은 조건변수와 기술변수들을 고려하여야 한다. 이
외에도 장치의 설치와 작업조건에 영향을 주는 인자들과 기술자의 경험및 숙련도도
매우 중요하다. 최근에는 확실한 주입을 위하여 압력(21㎏/㎠의 압력까지) 주입을 하
는 경우가 많다.
가 ) 조건변수
유 체의 종류, 흐름의 형태, 압력수두, 온도, 부재종류, 누수경로의 형태와 크기, 유량,
누출경로의 형태와 크기, 유량, 누출표면조건, 손상상태, 기능장애상태 등

나 ) 기술변수
주 입재료, 재료 응결시간, 연결방법과 간격, 주입압, 주입시간과 주입량, 주입순서 등
다 ) 사용재료
친 수성․소수성의 우레탄 겔(urethane gel) 및 기포(urethane foam), 친수성 아크릴
레이트(acrylate), 에폭시, 친수성 초미세 시멘트(microfine cement)등
라 ) 장기간 방수성능에 영향을 주는 장해요소
건 습반복횟수, 수압의 증가, 주입재의 초기건조수축, 주입재의 건조침출, 주입재의
동결융해, 주입불량, 누수경로내의 물의 이동 등은 방수효과를 저해시킴.
마 ) 효과적인 누수공법
< 그림 4-2>와 같이 2단계 주입공법(two stage grouting)을 도입하는 공법이다. 1
단 계에서 구조물 배면(positive side)에 주입하여 물의 흐름을 막은 후, 2단계에서
균 열에 주입재를 주입하는 공법이다. 다만 이 경우 구조물 배면의 지반조건에 영향
을 받는다.

2) 줄눈실링공법
줄 눈 에는 지수판을 가진 신축줄눈, 수축줄눈, 시공줄눈, 콜드조인트, 하중전달기능
을 가진 줄눈 등이 있고, 이들의 누수방지공법도 목적에 따라 상이하다.
지 수판을 가진 줄눈에서는 조사나 보수를 위한 접근이 어려워 누수원을 찾기 힘든
경우가 많다. 적용공법에는 압력주입, 고무계방수쉬트 공법이 있다. 대책을 수립할
때에는 압력수두, 압력방향, 줄눈에서의 이동, 줄눈의 구조적 연속성, 기존 지수판의
종류, 줄눈의 결함형태, 줄눈폭, 보수후 수명, 전면과 배면의 접근성 등을 고려해야
한다. 이 공법에는 압력 실링공법(<그림 4-1 (c)>)과 신축이음장치의 방수에 사용
하는 줄눈실링공법(<그림 4-1 (d)>)이 있다.

3) 표면도막공법
< 그림 4-1 (e)>와 같이 균열면에 각종 화학도료로 도막을 형성하는 공법이다. 이를
위해서는 공법의 목적, 사용 및 노출조건, 적합한 재료의 선정, 콘크리트의 바탕처
리, 도막횟수와 양, 표면전처리, 균열처리, 품질절차 등의 순서에 따라 공법과 재료
를 선정해야 한다.

4) 쉬트방수공법
< 그림 4-1(f)>와 같이 균열을 가진 콘크리트면 위에 탄성고무쉬트(elastomeric
m embrane)를 부착시키는 공법으로서 제품쉬트와 액체재료 모두가 사용된다. 이 공
법 은 이동 균열과 줄눈을 연결시키는 역할을 하는 것이므로 재료의 선택시 신장능
력 , 두께, 균열위의 비부착길이 등을 검토해야 한다.

3. 사면활동에 대한 보수․보강조치
적용공법
◦ 저수지 수위 저하 ◦ 사면복공
◦ 말뚝 타설방법 ◦ 표면 차수벽 설치
◦ 압성토 공법

필댐 체에 있어 대규모 활동에 대한 대책공법은 많은 경비가 소요되며, 잘못 적용
할 경우 역효과를 가져올 수도 있으므로 활동의 주 원인과 활용규모를 정확히 검토
할 필요가 있다. 사면 활동 방지공법으로는 저수지 수위 저하방법, 말뚝 타설방법,
압성토 공법 등이 있다.
압성토 공법은 기초 지반의 활동으로인한 손상을 막기 위하여 댐 사면 전면 부분에
소단 모양의 압성토를 설치하는 공법이다. 압성토의 시공 방법은 다음과 같다.
① 활 동이 예상되는 댐 하류 사면에 흙을 성토한다.
② 성 토시 충분한 전단응력을 가질 수 있도록 다진다.
③ 성 토시 댐 높이의 50% 이상 높이로 시공한다.
특 히 상류 사면의 손상은 쇄파 또는 월파에 의하여 손상되는 경우가 있으며, 이와
같은 경우, 사석(riprap)의 손상, 콘크리트 블록의 손상, 사석의 이동 등으로 나타나
게 된다. 이는 결국 피복석을 지지하고 있는 하부의 지지층이 침식되어 생기는 경우
가 대부분이다. 이에 대한 보수방법으로는 침식부위를 되메움하고 피복석을 재설치하는 방법이 주
로 적용되며 경우에 따라서는 아스팔트 콘크리트 층을 부설하기도 한다.

 

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