모형실험에 의한 농업용저수지의 복통 균열 위치에 따른 침투특성 = Seepage Characteristics According to the Location of Conduit Cracks in Agricultural Reservoirs
저자
류정현 ( Junghyun Ryu ) ; 이달원 ( Dalwon Lee ) ; 이영학 ( Younghak Lee ) ; 허준 ( Jeon Heo ) ; 김철한 ( Cheolhan Kim ) ; 심재웅 ( Jaewoong Shim ) ; 윤보라 ( Bora Yun ) ; 김민기 ( Mingi Kim ) ; 이풍현 ( Punghyun Lee ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
191-191(1쪽)
제공처
노후화된 농업용저수지에서 내부침식으로 인한 붕괴 원인은 콘크리트 구조물인 복통과 접촉한 성토재의 경계부에서 발생하고, 내부침식은 복통경계부에서 침식과정에 따라 수리학적 및 역학적인 특성이 크게 변하기 때문에 메커니즘을 추정하기가 매우 복잡하다. 이러한 취약부에서 내부침식을 방지하기 위한 저감시키기 위한 방법을 파악하기 위하여 복통 주위에 점토층을 포설하여 누수를 방지하는 현재모델(A 방법)과 점토층 상부에 Sand층과 Geotextile을 적용하여 복통에 가중되는 침투 수압 저감과 함께 성토존에서 토립자 유실을 최소화하기 위한 개선모델(B 방법)을 적용하여 대형실내모형실험을 수행하였다.
모형의 구성은 복통 주위를 국내의 복통구조물 설치기준을 따라 점토층을 포설하였고, 균열위치에 따른 침투특성을 파악하기 위해 복통에 하류사면, 중앙부, 상류사면 복통에 누수를 유도하기 위한 폭 10cm, 직경(φ)8 -10mm의 균열을 모사하였고 현행모델과 개선모델과의 침투특성을 비교하였다. 복통의 보강방법에 따른 침투형태를 모형실험에 의해 분석한 결과, 현재모델(A 방법)은 균열부를 통하여 복통내부로 토립자가 유실되었고, 개선모델(B 방법)은 토목섬유가 clogging 효과를 나타내며 토립자의 침식속도를 억제하는 것으로 나타났다. 균열부를 보강한 B 방법은 복통내부로 토립자의 유실이 나타나지 않았고, 모래층이 배수성을 향상시켜 복통주위에 포화영역이 형성되는 것을 억제하여 파이핑 가능성을 저감시키는 것으로 나타나서 A 방법보다는 우수한 방법이라고 판단된다. 균열위치에 따른 침투특성을 비교분석한 결과, 균열이 발생한 모든 위치에서 균열부로의 누수 및 토립자의 유실이 발생하며 복통과 점토층의 경계면에 공동을 발생시켜 후방형 파이핑으로 진행되는 메커니즘을 나타냈다. 또한 상류사면에 위치한 복통에 균열이 발생한 경우 내부침식의 진행속도가 가장 빠르고 상류사면에 소용돌이 현상이 발생하며 가장 큰 영향을 나타냈다. 복통에 각각 균열이 발생된 경우의 공극수압은 상류사면에서 급격하게 증가하고 누수로 인하여 점차적으로 감소하였다. 중앙부에서는 모래층으로 침투수가 배출되면서 점차적으로 감소하였고, 하류사면에서는 침투수가 도달되지 않아 부(-) 공극수압을 나타냈다. 따라서 복통균열위치에 따른 침투특성을 기초로 개선모델의 현장적용과 균열위치에 따라 보수·보강공법도 변경되어야 할 것으로 판단된다.
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