A series of laboratory tests was carried out fur analyzing of seepage characteristics of two-layers embankment model which consists of gravel and earth fill layers. Gravel layers were built under the earth fill for a half and one-third width of earth fill of the model. Permeability of earth fill was ranged between $5.00\times10^{-5}\~3.00\times10^{-4}\;m/s$.. The tests were performed with hydraulic gradients(i), $0.10\~0.55$. From the test results, hydraulic head of earth fill with gravel layer was 1.6 times higher than that of earth fill without gravel layer. Seepage rate was increased up to $4\~22$ times and safety factor for piping was decreased to $13\~43\;\%$ comparing the earth fill with gravel layer to that without gravel layer. The gravel layer under the earth fill could, in general, give some serious seepage problems to seadike embankment.
In the construction of dam, the key factor which decides the type of dam is security of materials resource. Because of the large scale earth work, the ability to supply the materials is essential part about economical efficiency. The research is the case study about controlling the plan to secure the material resources in the design of Buhang multipurpose dam. In case of Buhang multipurpose dam, at that time of basic design, it was planned to use a rock fill material. From the detail investigation about the river bed accumulative layer widely spread on the submerged district on the basic design, the research is accomplished to replace rock material with gravel material. After the investigation of whole reserves of gravel material, estimation of conformity as dam construction material from analysis of grain size distribution, the case study of oversea construction, and the material property comparison between rock fill material and gravel fill material, it is verified th possibility of using the gravel fill. Thereafter, the analysis of dam stability using a gravel fill material is accomplished. Finally, A gravel fill material can be used as the main construction material of CFRD, therefore the efficiency of resource recycling in the submerged area is maximized, and the established plan is more advantageous to stability, constructibility, environmentibility than the case of using a rock fill.
Alluvial-plain deposits in the southeastern part of the Eumsung Basin (Cretaceous) are characterized by coarse-grained channel fills encased in purple siltstone beds. It represents distinct channel geometry, infill organization, and variations in facies distribution. The directions of paleocurrent, sedimentary facies changes, and channel-fill geometry can be used to reconstruct a channel network in the alluvial system developed along the southeastern margin of the basin. The channel-fill facies represent downstream changes: 1) down-sizing and well-sorting in clast and martix of channel fills and 2) internal organization of scour fill or gravel lag and overlying cross-stratified, planar-stratified beds. These findings suggest multiple stages of channel-filling processes according to flooding and subsequent stream flows. In the small-scale pull-apart Eumsung Basin (${\sim}7{\times}33km^2$ in area), vertical-stacked alluvial architecture of the coarse-grained channel fills encased in purple siltstone is expected to result from episodic channel shifting under a rapidly subsiding setting.
It is well known that the peak strength envelope of geomaterials with no cohesion, such as sand, gravel and rockfill, exhibits significant curvature over a range of stresses. In a practical design of slope, however, the linear Mohr-Coulomb's failure envelope is used as a failure criterion and consequently gives inaccurate safety factors, especially for some ranges of small normal stresses on shallow failure surfaces. Necessity of a nonlinear shear strength envelope in slope stability analysis is on this point. Hence, this study describes how to evaluate nonlinear shear strength of gravel fill materials using the results of large triaxial tests under consolidated-drained condition, and compares the safety factors from slope stability analyses for a homogeneous gravel fill or rockfill embankment incorporating the non-linearity of strength, so as to show its effects on safety factors.
콘크리트 표면차수벽형 석괴댐(CFRD; Concrete Faced Rockfill Dam)는 기존의 중심코어 형 락필댐(ECRD; Earth Cored Rockfill Dam)과 대별되는 우수한 구조적, 재료적 특성으로 현재 가장 널리 활용되는 댐 형식이다. 본 고에서는 불리한 조건에서의 CFRD의 설계와 시공에 있어 최근에 부각된 최신 기술들을 정리하여 향후 활용에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 예를 들어, 연약한 암을 이용한 댐체 축조, sand-gravel fill, 연결 슬래브 공법, 충적층 기초의 처리 공법등에 대한 간략한 기술적 동향을 고찰하여 관련 기술자들의 이해를 돕고자 하였다.
CFRD (Concrete Faced Rockfill Dam) has been world-widely constructed due to a lot of advantages compared with rockfill dam and recently, sand/gravel materials, instead of crushed rock materials, are also utilized as a main rockfill material to overcome geological and environmental problems. In this paper, the process of water infiltration into the originally unsaturated sand/gravel-fill dam is studied using two-dimensional saturated-unsaturated seepage theory. According to the results of seepage analysis, if the effective drainage zone is installed in the dam, the reservoir water infiltrate into the dam along a downward flow path towards the lower drainage area. The main body constructed with sand/gravel materials, therefore, remains unsaturated.
This thesis studied effect of zoning on seepage flow in concrete faced gravel-fill dam (CFGD) designed to have selected main rockfill or gravel-fill zone, Zone 3Bs with higher permeability to enhance the safety against accidental water infiltration into the dam. For this purpose, centrifuge model tests with two cases, with and without Zone 3Bs, were performed in order to investigate the necessity and the function of Zone 3Bs. Model dams were made by soil samples with modified coefficients of permeability and concrete faced slab was simulated with aluminum alloy. Water infiltration was simulated by rising water table over cracks on the facing. Behaviors of model dams were measured by LVDTs, strain gages, pore water pressures and cameras. Form the results of centrifuge tests, it was found out that the Zone 3Bs acts as a protection of main gravel-fill zone by inducing flow paths for infiltrated water into it as well as by draining off the infiltrated water out of the dam in a short time.
CFRD (Concrete Faced Rockfill Dam) has been world-widely constructed due to a lot of advantages compared with rockfill dam and recently, sand/gravel materials, instead of crushed rock materials, are also utilized as a main rockfill material to overcome geological and environmental problems. In this paper, the process of water infiltration into the originally unsaturated sand/gravel-fill dam is studied using two-dimensional saturated-unsaturated seepage theory. According to the results of seepage analysis, if the effective drainage zone is installed in the dam, the reservoir water infiltrate into the dam along a downward flow path towards the lower drainage area. The main body constructed with sand/gravel materials, therefore, remains unsaturated.
최근 전 세계적으로 대부분의 댐이 CFRD 형식으로 축조되지만, 일부 지역에서는 지형적 및 환경적 특성으로 인해 석산재를 대신하여 사력재가 댐의 주 축조재료로 이용되고 있다. 최근 국내에서도 사력재를 댐의 주축조재로 이용하도록 댐이 설계된 바 있다. 본 연구에서는 국내 현장에서 채취된 사력재 및 석산재를 대상으로 총 7 case의 대형다짐 및 삼축시험을 수행하였다. 다짐 시험 및 삼축시험을 통해 두 재료의 다짐, 전단 강도, 변형 특성을 산정하였으며, 이로부터 두 재료 사이에 존재하는 특성 차이를 확인하였다. 실험 결과 전단강도에 있어서 사력재가 석산재에 비해 결코 불리하지 않음을 알 수 있었으나, 변형 특성은 다소 차이를 보이고 있었다. 한편 실험 결과를 이용한 댐체 거동해석에서는 주축조 영역에 강성이 큰 사력재를 사용한 경우가 석산재를 사용한 경우에 비해 변형이 작게 발생하였다. 결론적으로 사력재의 강도 및 변형특성이 석산재와는 다소 차이를 보이지만, 석산재를 대신하여 댐의 주축조재료로 사용하여도 안정성에는 큰 문제가 없을 것으로 판단된다.
In this study, the suitability of CFGD(concrete faced gravefill dam) was investigated by examining the strength and deformation characteristics of a gravelfill material, a CFGD main fill material, and comparing them with those of several rockfill dam materials. The gravelfill material exhibited similar strength and deformation properties to those of the main fill materials of existing stable large rockfill dams. Since not only CFGD has environmental and economic advantages over CFRD, but its main fill material compares favorably with those of the existing stable CFRDs, CFGD may be the best choice when natural gravel materials are abundant in the vicinity of the dam construction location.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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