커튼 그라우팅의 목적, 위치와 범위, 주입열, 주입공 간격과 심도, 시공 순서.

커튼그라우팅 공

1) 목 적

댐기초의 침투류가 댐 및 기초에 미치는 영향으로는 양압력이 증대하거나, 과대한 유속 또는 동수경사에 의하여 절리, 파쇄대, 단층들에 협재된 세립질 점토 등이 유출되어 파이핑이 발생하며 기초지반 자체의 강도가 저하되어 침하가 발생되는 등 안정성에 치명적인 영향을 주며 더욱 악화되면 댐이 결괴되는 사태가 발생하기도 한다. 따라서 기초암반의 깊은 심도까지 지수커튼을 만들어 기초를 통하는 누수를 최소화 해야 한다.

커튼그라우팅의 설계는 댐의 형식, 댐의 높이, 댐터와 주변의 지질구조, 기초지반의 투수성, 허용누수량, 배수시설, 시험주입결과 등을 충분히 고려하여 결정하여야 할 것이다.

 

2) 시공위치와 시공범위

저폭이 넓은 중심코어형 댐에서는 그라우트커튼을 중심선으로부터 약간 상류부나 하류부에 시공하나 항상 중심코어의 바닥면 내에 시공한다. 일반적으로 중심선상에 배열하거나 약간 상류부에 시공하며 균일형 댐에서도 마찬가지이다. 만약에 기초지반이 침식을 받을 위험이 있을 때는 커튼지수벽을 상류부에 시공하여 침투로장을 길게함으로써 침투수가 휠터에 들어가는 지점에서 동수경사를 줄여야 한다. 따라서 규모가 큰 댐으로 기초지반이 양호하지 않을 때는 블랭킷 그라우팅과 병행 시행한다. 상류부분에 커튼그라우트의 위치를 정할 때는 중심선과 중심코어 상류측 끝부분 거리의 1/3을 넘지 않는 범위에 잡아야 한다. 특별한 지질변화가 없는 한 중심코어 중심선에 수직형태의 지수커튼을 만드는 것이 가장 무난하다<그림 4-13>. 전면포장형 댐에서 커튼 위치를 선택의 여지가 없이 포장하단부에 정하여야 한다.

주입열을 중심코어 중심선 상류에 배치하면 향후 개보수그라우팅 때 댐마루중심선에서 찬공․주입하여 연결이 가능한지 검토되어야 한다. 만약 하류부에 커튼지수벽을 만들면 중심코어 하부에 작용하는 양압력이 증가한다.

설계구간도 댐체의 시점-종점 구간만 잡아서는 안되며 물넘이 구간은 물론이고 이설도로와 연접한 산체까지 누수가능성을 조사 구간에 포함시켜야 한다. 때로는 댐체 하부는 물론이고 댐체 주변부에 폐갱도 등이 있는 경우도 있으며 만수면적 주변의 산체가 두텁지 않아 이를 통해 누수가 발생한 사례도 있으므로 시공범위를 정할 때 많은 조사가 이루어져야 한다.

<그림 4-13> 필댐의 커튼지수벽 위치

댐 축조 이후 누수발생한 경우의 원인조사를 해보면 경사부측으로 우회하여 누수되는 경우가 대단히 많으므로, 이로 미루어 경사부쪽으로 연장 시공토록 제안함은 합리적이라고 판단된다. 따라서 댐의 규모가 작더라도 이설도로 및 가능한 구간까지 연장하여 커튼그라우팅을 계획하여야 한다.

제체를 우회하는 누수는 대개의 경우 안전에는 문제가 없으나 저수율에 문제가 되어 사후조사 및 처리에 애를 먹게 되므로 조사설계 단계에서부터 많은 주의를 기울어야 하고 제체완공 후 담수가 될 때부터 주변을 유심히 관찰해야 한다.

3) 주입열

커튼그라우팅 공의 주입열은 댐체의 규모, 터파기면의 폭, 구성지층, 지질구조대의 방향, 기초지반의 투수도, 침투로장 등 여러 가지 요인에 의해 결정된다. 주입열은 1열로 설계한 경우도 많으나 동수경사를 줄이고 파이핑 가능성을 억제하기 위한 넓은 커튼지수벽을 만들기 위해 2열 이상의 복수열로 하는 경우 등 다양하다.

절리․파쇄대의 방향이 커튼지수벽을 만들고자 하는 댐 종단방향으로만 발달하고 있는 경우는 거의 없다. 따라서 1열만의 커튼그라우팅 시공만으로는 연접한 주입공사이에 주입재 확산이 중첩되지 않으므로 커튼지수벽의 연결이 이루어지지 않아 향후 이 부분에 수압이 집중될 가능성이 크므로 최소 2열 이상으로 계획하여야 한다. 그러나 블랭킷그라우팅과 병행한 커튼그라우팅 때는 1열로 시공한 사례도 많다.

복수열의 간격은 1.5m를 넘지 않도록 계획하여 주입재의 확산범위가 중첩되도록 함으로써 주입열 사이에 주입이 되지 않은 공간이 남지 않도록 하여야 한다<그림 4-14>. 복수열로 주입하였음에도 이러한 공간이 남아있으면 이 공간에 과다한 정수압이 작용하여 지수벽의 효과가 상실되므로 시험그라우팅 과정에서 주입공 간격은 물론이고 적정한 주입열 간격을 조사하여야 한다. 시험그라우팅 과정에서 중간열을 시공할 때 외곽열보다 수밀해진 현상이 없거나 미미할 경우에는 열의 간격이 너무 넓었음을 의미하므로 열간격이 조정되어야 할 것이다.

<그림 4-14> 복수열의 적정한 간격

비록 3열의 주입을 하여 중간열에 완벽한 지수벽이 만들어졌다 하더라도 나머지 두 열의 지수커튼이 불완전하면 이를 통한 누수가 중간열을 약화시키고 결과적으로 전체지수벽을 통한 누수가 발생할 수 있다. 주입열의 시공은 2열의 경우 먼저 후열(하류측)을 시공하고 난 후 전열(상류측)을 시공토록하므로써 후열시공의 효과를 전열에서 확인해 볼 수 있다. 3열의 경우에는 전후열의 시공을 모두 끝낸 후 중간열을 시공하거나 <그림 4-15>처럼 3열 전체공을 내삽법으로 시공하기도하나 전자의 방법이 열별 주입효과와 주입량 검토분석이 용이하므로 효과적인 방법이다.

<그림 4-15> 3열 중간 내삽법

주입공을 경사로 계획할 때는 각 열의 경사방향을 반대로 잡아 절리의 절단을 여러 방향에서 함으로써 주입의 효과를 높일 수 있을지 지질구조대의 방향을 면밀히 검토해야 한다(그림 3-8 참고).

국내에서는 일반적으로 필댐의 경우 2열 이상을 불투수성 중심코어 중심선 하부에 시공하고 있다. 특히 용해성 암석이 있거나 절리나 열하(fissure)등의 틈새가 작고 조밀하며 불규칙하게 발달되어 있을 때는 충분한 심도까지 3열 이상의 복수열로 시공하여 지수벽을 만들어야 한다.

단열 커튼그라우팅은 일반적으로 저수지 주변부(rim)나 수압이 많이 작용하지 않는 상부(upland)에 일반적으로 적용한다.

미고결지층에서는 주입시공의 효과를 높이기 위해서 암반주입 때와 마찬가지로 복열주입이 필요하다. 그 이유는 주입펌프로부터 주입장치를 통하여 지중에 들어간 주입재는 주입공을 중심으로 하여 원형의 형태로 주입되기 보다는 지반의 불균질한 특성 때문에 약한 부분을 따라 주로 주입되기 때문이다. 특히 누수가 발생한 중심코어형 댐에서는 계획하는 지수벽 폭의 범위를 넘어 댐 횡단방향으로 성토부까지 우세하게 주입되기도 하고, 중심코어와 기초암반의 접촉면을 따라 멀리까지 주입되는 등 주입재의 확산분포 범위가 대단히 불규칙하다. 사력층에서도 시대를 달리하는 퇴적층 사이나 대상(帶狀)으로 분포하는 조립질을 따라 아주 멀리까지 주입된다. 따라서 1열 배치의 경우에는 지수벽이 연결되지 않고 미개량된 범위가 발생하는 경우가 많다<그림 4-16>.

<그림 4-16> 1열 그라우팅때의 주입재의 확산

그러나 복열주입을 한 경우에는 <그림 4-17>과 같이 다음 열의 개량범위가 앞 열의 미개량범위를 보완하여 일체가 되는 개량체를 형성한다.  미고결지층의 커튼열은 지하지질 상태, 댐높이 등에 따라 차이가 많은데 국내에서는 2～5열 정도로 시공하고 있다.

<그림 4-17> 2열 그라우팅때의 주입재확산과 중첩

4) 주입공 간격

가) 공간격의 결정

주입공의 간격은 주입열의 수와 간격, 기초지반의 투수성, 주입량, 영향범위, 주입재의 종류, 그라우팅 목적 등에 의해 좌우되므로 시공전 시험그라우팅 과정에서 표준간격을 결정해야 한다.

암반그라우팅에서는 공간격을 1.0～3.0m로 취하며 더 이상 공간격을 좁히는 것과 공간격을 3m 이상으로 넓히는 것은 비효율적이다. 그러나 단층파쇄대가 발달하는 등 특히 약한 부분에는 간격을 훨씬 좁혀야 한다.

미고결지층의 그라우팅에서도 암반의 경우처럼 공간격을 대개 1.5～3.0m로 계획하는데 이는 주입재의 확산반경과 가능한 주입압력에 의해 결정한다. 투수성이 낮을 때는 간격을 좁게 하고 조립질로써 투수성이 높을 때는 넓혀야 한다. 그라우팅을 개시하기 전에 실시하는 수압시험 결과만으로 공간격을 결정해서는 안되며 주입시험과 병행하여 최종적으로 공간격을 정하여야 한다.

암반균열의 틈새가 크고 점토풍화물이 없는 개구상이면 1공의 주입으로도 주입유효범위를 넘으며 경사찬공으로 다수의 절리를 절단할 수 있으면 주입공 간격을 넓힐 수 있다. 일반적으로 견고한 암에서는 주입압력을 크게 할 수 있어 풍화암, 연암, 파쇄암에 비해 주입공 간격을 넓게 잡는 것이 가능하다. 즉 풍화된 암반은 신선한 암반에 비해 1열당 또는 1공당의 지반개량정도와 주입범위가 적으므로 시공열수를 많게 하고 시공간격을 좁게 하여 그라우트커튼을 두껍게하여 침투수를 억제하여야 한다.

댐 터파기면은 침투수에 의한 동수경사가 크고 굴착과정에서 암반이 이완된 경우가 많다. 따라서 이 부분은 컨솔리데이션그라우팅 또는 블랭킷그라우팅 중 한가지를 병행실시하는 것이 검토되어야 한다. 이에 비해 심부에서는 일반적으로 투수성이 낮으며 고압주입이 가능하여 주입재 확산범위가 넓으므로 공간격을 넓게 할 수 있으며 내삽법으로 시공하는 과정에서 지반의 상태와 개량정도를 파악하면서 주입공의 심도를 조정 하여야 한다.

단층구간의 단층점토는 그 자체가 일반적으로 투수성이 낮으나 구간 양측의 파쇄대는 투수성이 크므로 철저한 지수를 위해 공간격과 주입열을 일반구간보다 조밀하게 배치하여야 한다.

터파기한 기초지반의 상태가 균질하면 주입공의 간격과 찬공방향을 규칙적으로 할 수 있어 대단히 편리하다. 그러나 대부분의 경우 절리의 간격, 절리의 틈새, 절리의 방향, 암석의 강도 등이 다양하여 주입공의 찬공방향, 공간격과 주입열 등을 여러 가지로 계획하여야 한다. 그러나 특별한 경우가 아니면 표준간격을 정하여야 시공에 혼란이 없으며, 시공하는 과정에서 주입효과를 점검하면서 주입공을 추가하거나 생략하는 것이 좋다.

 

나) 경사부의 공배치

경사부 터파기면에 공배치를 할 때는 주의해야 한다. <그림 4-18(1)>처럼 종단도에 일정간격(S)으로 배치한 공간격은 수평거리와 경사거리의 차이로 인해 평면도에서는 S간격이 되지 않고 h간격이 된다. 그럼에도 설계서나 시방서에 공간격을 S로 한다거나 수평거리로된 평면도에 S간격으로 표시하는 경우가 있다. 다소간의 오차가 있어도 별 문제가 없는 댐터에서는 몰라도 고품질의 그라우팅을 해야 할 때는 1차공간의 간격, 시공효과의 판단 등에 문제가 된다. 또한 <그림 4-18(2)>와 같은 경사찬공때 경사거리로 잡은 공간격 S는 평면도에는 이보다 짧게 잡히게 된다. 따라서 수직찬공으로 할 것인가 경사찬공으로 할 것이냐 하는 문제는 지질구조대의 발달상태, 사용장비, 시공여건 등에 의해 결정할 것이나 공의 위치를 잡을 때의 혼란을 방지하기 위하여 경사부의 경사거리를 평면도에 옮겨서 공간격을 표시한다.

<그림 4-18> 경사부의 찬공 공간격 표시

급경사면에서의 그라우팅은 찬공장비 투입과 작업여건이 대단히 어려우며 주입재의 탈출을 막기 위한 쐐기작업도 만만치 않다. 비계를 설치하여 그 위에 시추장비를 올려놓고 작업을 해야 하기에 경사가 완만한 구간이나 평탄부처럼 중간내삽법으로 시공하기도 어렵다. 또한 비계 위에서 시추를 할 때는 깊은 공을 뚫기도 어려우므로 <그림4-19>와 같이 계획하면 작업이 다소 수월하다. 즉 경사면의 주입공은 가벼운 장비를 투입하여 1단계(single stage) 그라우팅만 하고 상부의 비교적 평탄한 곳에 장비를 투입하여 장공으로 시추하여 다단계 그라우팅을 하는 것으로 계획한다.

<그림 4-19> 급경사부의 주입공 배치

경사면 하단부에서는 부채살 모양의 공을 배치하여 경사각도를 완만히 조정하는 것으로 계획하는 것도 좋은 방법이다. 경사면의 방향과 평행한 층상절리가 발달한 경우가 흔한데 이 경우 주입압력으로 암체의 들림현상이 발생할 수 있으므로 주의하여야 하며 필요시는 록볼트를 시공해야 한다.

 

다) 부채살(fan) 모양의 공배치

찬공장비의 접근이 어려울 때는 한 지점에서 전방향 또는 여러방향으로 부채살모양의 주입방향을 정하면 편리하다. <그림 4-20(1)>은 작업여건이 불편한 수직단면을 보이는 장소에서 여러방향으로 찬공계획을 수립한 것으로써 다른 방향의 찬공으로는 이 단면을 쉽게 처리할 수 없다. 커튼그라우팅일 때의 시공순서는 표면의 공간격이 보통의 경우보다 좁아서 공간의 주입재 연결이 쉽게 일어나므로 내삽법으로 하여야 한다. 그러나 블랭킷그라우팅일 때는 좁은 지역에서의 신속한 작업을 위해 굳이 내삽법으로 할 필요는 없다. 이러한 모양의 공배치를 하면 절리의 절단이 불량할 소지가 크므로 기초암반의 수밀성을 증대시키기 위해서는 공의 간격을 조밀하게 해야하는 결점이 있으나 대안이 없는 한 이 방법을 택하여야 할 것이다.

<그림 4-20(2)>는 두 개의 찬공방향이 절리와 평행하며 이를 보완하기 위해 여러공을 추가하여 밀집시켰다. 위와 같은 특별한 경우 이외에는 부채살 공배치 간격을 인근의 정상적인 공배치와 조화롭게 계획하여야 한다<그림 4-20(3)>.

<그림 4-20> 부채살 모양의 주입공배치

5) 주입심도

주입심도는 침출수량을 최소화하고 양압력을 줄일 수 있으며 배수시설을 최소화 할 수 있는 심도까지 정하여야 할 것이다. 저수지에서의 누수는 수심이 깊을수록 심할 것이므로 댐이 높을수록 심도는 깊게 잡을 필요가 있다. 가능하면 치밀 견고한 불투수성 심도까지 정하면 좋다. 이외에도 댐형식과 지수커튼을 따른 침투로장 등이 고려되어야 한다. 경험적으로 커튼그라우팅 주입공의 심도는 다음의 식으로 구하기도 한다.

① d =H/3  + C d : 공의 깊이(m) H : 댐의 최대수심(m) C : 정수 (8～23)

② d = αH d : 공의 깊이 (m) H : 댐의 최대수심 (m) α : 정수 (0.5～1.0)

미국 내무성 개척국에서는 α의 값을 기초가 양호한 경우에는 30～40%, 불량한 경우에는 70%까지 사용하고 있다. 이외에도 댐 수두의 2/3에 해당하는 심도를 기본계획에서 정하기도 한다. 이와 같은 경험적 방법에는 정수의 폭이 대단히 넓은데 이는 심도결정이 단순한 공식에 의해 결정할 수 있는 것이 아니고, 지형, 지질, 절리, 파쇄대의 발달방향, 댐의 규모 등 여러 가지 조건을 충분히 고려하여야 하며 유사한 조건에서의 댐 기초처리 사례를 참고하거나 주입시험에 의해 결정함이 합리적이다.

 

시공심도 결정을 위한 투수시험은 댐터의 평탄부나 경사부에서 최소한 최대 수심의 1/2정도까지 하여야 한다. 따라서 여러 가지 시험을 실시하여 그라우팅으로 지반개량이 가능한 범위를 확인하지 않고, 시공심도로 결정하는 방법은 피해야 한다.

심도결정에는 위에서 설명한 여러 가지 조건뿐만 아니라 주입재료 즉 보통포틀랜드시멘트만 사용할 것인가 초미립자시멘트 또는 약액을 병용할 것인가에 의해서도 좌우됨을 유의해야 한다. 이는 일반적으로 보통포틀랜드시멘트를 사용하여 2.5～4×10-5cm/s의 투수성을 보이는 암반을 더 낮은 투수성으로 개량할 수 없기 때문이다.

커튼그라우팅의 설계는 지반개량 목표가 정해지면 그 다음에는 심도를 결정하는데, 종횡단의 축척을 같게 한 후 지질학적 정보 즉 지질분포, 지질구조대, 수압시험의 투수계수값 등을 기재한 도면을 작성하여 검토한다. 이러한 과정은 실시 단계에서도 시행하여 개략적인 시공범위를 정하나 그라우팅과 관련한 자료가 부족하므로 실제로는 그라우팅 시공 직전에 시행하는 시험공의 자료로부터 정확한 시공윤곽을 잡을 수 있다.

커튼공의 심도는 저수압 및 암질과 관련되나 수압이 가장 크게 작용하는 하상부의 기초암반 투수성이 낮을 때도 흔하므로 주입심도가 반드시 깊어지는 것은 아니다. 따라서 1차공을 시험공으로 하여 1/3H～2/3H의 심도만큼 수압시험과 주입시험을 실시한 결과에 의해 정하되 2차공 이상의 주입심도를 시공과 수압시험 결과에 따라 순차적으로 줄여나가도록 계획하는 것이 좋다.

 

6) 시공순서

시험그라우팅에서 결정한 공의 패턴 또는 미리 계획된 공간격에 의해 지반개량이 목표에 도달할 때까지 중간내삽법으로 시공함이 가장 좋은 방법이다.

수압시험의 자료와 시멘트 주입량을 비교하면서 시공을 진행하면 지반의 개량정도를 파악할 수 있기 때문에 계획대로 시공을 시켜야 할지 아니면 공간격을 더 조밀하게 보완시공하여야 할지 또는 계획된 공을 생략할 수 있는지를 판단할 수 있다.

중간내삽법을 단계별 그라우팅에 적용하는 경우를 예를 들어보면 <그림 4-21>과 같이 3단계로 계획된 하향식 그라우팅에서 인접한 1차공을 2단계까지 주입을 완료한 후에 그 사이에 있는 2차공의 1단계 찬공을 시작토록 한다. 그 다음에 1차공을 3단계까지 주입완료한 후 2차공의 2단계를 찬공하며 3차공의 최정부 단계를 찬공한다. 이와 같은 방법을 적용하면 공사의 진행도 빨라지며 앞 단계에서 확인된 투수성과 주입개량정도를 파악할 수 있으므로 나중에 착수하는 공의 찬공심도를 줄이거나 공수를 생략할 수 있어 공사비를 절감할 수 있다.

<그림 4-21> 하향식 그라우팅의 중간내삽법 단계별 적용

상향식 그라우팅에서는 2차공을 찬공하기 이전에 1차공의 찬공주입을 완료하며, 3차공을 찬공하기 이전에 2차공을 완료하여야 한다<그림 4-22>.

<그림 4-22> 상향식 그라우팅 중간내삽법의 단계별 적용

커튼그라우팅의 1차공의 간격은 가능한 한 규칙적이고 단순화 하여야 작업에 혼란이 없다. 1차공의 간격이 너무 좁으면 지질구조대가 연결되어 경우에 따라서 주입의 질에 나쁜 영향을 주며 주입량의 적정한 평가에도 혼란이 오게 마련이다. 반대로 1차공의 간격을 너무 넓게 잡아 최종공이 6차공, 7차공까지 가도록 해서도 안된다. 공간격이 2.5m로 되어 있을 때는 1차공 간격을 10m로 잡아 3차공이 최종 주입공이 되도록 하고 공간격이 2.0m로 되었을 때는 8m로, 공간격을 3.0m로 잡았을 때는 12m로 취하는 것이 좋다. 그러나 투수성이 낮으며 공간의 연결성이 빈약하다고 판단되면 1차공 간격을 6m로 정하여도 된다.

결론적으로 내삽법의 최종공이 3차공이 되도록 하고 최종공까지 시공하였음에도 목표로 하는 지반개량 효과를 이루지 못하였을 때는 부분적으로 최종공이 4차, 5차공이 되도록하여 주입효과를 높일 수 있다.

국내 대형댐에서 시공한 자료에 의하면 2～3열의 주입공을 4～5차에 걸친 내삽법으로 시공한 사례도 있는 바 현장의 작업조건, 주입열 수, 댐터의 길이, 댐터의 터파기 계획 등을 검토하여 시공순서를 결정하여야 한다<그림 4-23(a),(b)>.

<그림 4-23(a)> 대청댐 우안경사부에 시공한 중간내삽법

<그림 4-23(b)> 대청댐 캡콘크리트 구간에 시공한 중간내삽법

계획대로 시공을 하여도 만족할만한 개선효과가 없다면 다른 열 또는 약간 비켜난 인접한 위치에 추가공을 뚫어 주입하는 것이 효과적이다. 이렇게 하면 주입재가 완전하게 침투되지 않아서 다소 불량한 상태이지만 커튼지수벽 폭이 넓어지는 효과가 있기 때문이다. 미세한 절리틈 때문에 주입재 침투가 잘 되지 않는다고 판단되면 초미립자시멘트나 약액을 사용하는 방법도 고려되어야 한다.

커튼그라우팅을 내삽법과 단계별로 심도의 차이를 주는 단차(段差, staggering sequences)로 계획하는 이유는 양질의 시공과 경제적인 공사가 되도록 하기 위함이다. 즉 불필요한 구간의 찬공을 줄이며 시공과정에서 확인되는 불량한 부분을 집중적으로 주입할 수 있고, 심부에서는 높은 주입압력을 적용할 수 있어 주입재의 침투거리가 멀리까지 미치기 때문이다<그림 4-24>.

<그림 4-24> 단계별 단차찬공의 기본모형

<그림 4-24>의 설계 개념은 1차공을 계획된 커튼지수벽 하한심도인 4단계까지 찬공주입하며 2차공도 계획된 심도인 3단계까지만 시공한다. 그러나 1차공의 시공과정에서 기초지반의 상태가 양호한 것이 확인되었다면 시공심도를 줄여야하고, 1차공에서 주입수가 누수되거나 주입량이 많았던 심도가 확인되었다면 당연히 연장 시공되어야 할 것이다<그림 4-25>.

<그림 4-25> 2차공 찬공길이의 조정

3차공도 2단계 하한선까지 시공하며 때로는 2단계 시공시 주입량과 주수량이 많았거나 수압시험 결과 개량코자하는 만큼 지반개선이 되지 않았을 때는 시공심도를 연장한다<그림 4-26>. 4차공까지 시공하여도 지반개선 목표가 이루어지지 않으면 5차공 또는 그 이상의 추가공을 시공한다. 5차공(추가공)은 1차공의 간격이 너무 넓거나 암질이 좋지 않을 때 그 필요성이 발생한다. 위와 같은 설계시공은 심부에서는 투수성이 낮으며 지수커튼 하부단계의 투수성이 개량코자하는 목표투수도보다 그리 높지 않을 때의 경우이다. 그러나 이러한 경우와는 달리 하부단계의 투수성이 높거나 주입재의 침투거리가 짧아 지반개선이 잘 되지 않은 경우도 흔하므로 3차공 또는 4차공의 주입심도가 1차공까지 해야할 경우가 있음을 유의해야 한다

<그림 4-26> 3차공 찬공길이의 조정

일반적으로 암반심도가 깊어질수록 투수성이 낮아지나 현무암, 석회암지대에서는 깊은 심도까지 공동이나 균열이 발달하는 경우가 많다. 한편 댐체 기초 이외에 좌우안의 산체까지 연장하여 충분한 지질조사를 해야 한다. 이러한 지질여건일 때 깊은 심도까지 막대한 공사비가 소요되는 커튼그라우팅을 실시하는 것은 경제적으로 곤란한 경우가 많아서 점토블랭킷과 그라우팅을 병용하는 등의 여러 가지 방법을 고려해야 한다. 현무암지대에 댐을 축조 할 경우에는 저수지 내용적을 불투수성 재료로 피복하는 누수방지 공법이 채택되기도 한다.

부득이 현무암 위에 댐을 축조해야할 때는 산출상태가 열하분출과 화산분출 모두 다공질파쇄성과 치밀 견고한 현무암이 교호하며 그 두께도 대단히 불규칙하므로 그라우팅 설계와 시공이 대단히 복잡하다. 시공경험에 의하면 현무암지대에서 그라우팅할 때는 상부의 파쇄상 다공질 암석은 가능한 한 깊게 굴착 제거하고 캡콘크리트를 타설해야 한다. 표부의 파쇄상 암반은 주입압력을 높게 적용할 수도 없고 주입재의 누출이 심하기 때문이다. 또한 댐체의 접합부는 동수경사가 크며 이 부분에서 토립자의 유실이 일어나고 이것이 파이핑을 유발시킬 수 있기 때문에 가장 철저하게 지반이 개선되어야 하기 때문이다. 그리고 불규칙한 절리, 균열, 미지의 공동발달 및 연결성이 있는 기공(氣孔)을 통하는 누수경로 등을 고려하여 커튼그라우팅은 4열 이상으로 계획하여야 하며 주입은 닛플 공법을 적용하여 앞서 시공된 단계(stage) 특히 파쇄상인 암반에 혹시 남아 있을 불량부분이 계속 보강되어야 할 것이다. 복잡한 지질여건으로 인해 다른 암석에 비해 지반개선이 어려운 만큼 허용누수량은 일반 댐체보다 높게 산정되어야 할 것이다.

커튼그라우팅 공이 1열만 계획되어 있을 때는 내삽법으로 시공하면 되지만 2열일 때는 하류측열(후열)을 먼저 시공하고 나중에 상류측(전열)을 시공하여야 한다. 3열 시공은 하류측열→상류측열→중간열 순서로 시공한다. 이처럼 하류측을 먼저 시공하는 이유는 하류측 주입으로 만들어진 그라우트지수벽의 영향으로 인해 상류측으로 주입재가 우세하게 확산되기 때문이다. 댐체부터 상류방향으로 주입재가 우세하게 확산되면 누수경로의 근원이 되는 상류측이 넓게 지수되는 효과가 있어서 좋으며, 댐체 지수벽을 통과한 침출수는 투수성이 약간 높은 하류측에서는 빨리 배제되는 효과가 있기 때문이다. 이 때 모든 열의 주입은 내삽법으로 시공해야 지반개선정도, 주입량의 감소율을 알아 볼 수 있다.