• 제목/요약/키워드: Rockfill zone

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모형실험에 의한 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 주응력비 특성 분석 (Characteristics Analysis of Principal Stress Ratio in Concrete Faced Rockfill Dam Using a Model Test)

  • 김용성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제48권4호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • In present study, the principal stress condition needed to conduct cubical large-scale triaxial test which can reflect three dimensional stress condition (or plain strain condition) in a dam was investigated by performing model test and numerical analysis and the principal stress ratio varying with the height of CFRD was examined. Also, the principal stress ratio in CFRD body was investigated from the monitoring results of horizontal and vertical earth pressure gages, installed in the center zone and lower part of transition zone of the dam body, respectively, in order to consider the principal stress condition in the large-scale triaxial test to model the behavior of CFRD. The result of the study indicated that the principal stress ratio decreased gradually from the lower to the upper part in the dam body for its center axis and was about 0.5 and 0.2 in the lower and upper part, respectively.

중심코어형 사력댐의 코어죤 침투량 예측기법 (Estimation of Seepage Rate through Core Zone of Rockfill Dam)

  • 이종욱;임희대
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.47-58
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    • 2010
  • 불포화 흐름을 고려하지 않는 도해법 (Casagrande, 1961; Cedergren, 1997)과 근사식(Sakamoto, 1998)에 의한 중심코어형 사력댐 코어죤의 침투량은 실제 침투거동과는 차이가 있고, 저수위 변화에 대한 침투량 변화경향의 파악도 곤란하다. 본 연구에서는 소양강댐에 대한 2차원 정상상태 및 비정상상태 침투류해석으로 저수위, 포화투수계수, 불포화수리특성 변화에 대한 정상상태 침투량과 정상상태 도달시간에 미치는 영향요인을 분석하였다. 분석결과 침투량은 정규화된 선형 관계식으로 예측이 가능하고, 불포화 예측변수 n이 정상상태 침투량과 정상상태 도달시간에 가장 큰 영향을 주었다. 본 연구에서 제시한 예측기법은 복잡한 3차원 해석 및 여러 단면에 대한 2차원 해석을 수행하지 않고도 댐 설계자 및 안전관리 실무자가 중심코어형 사력댐의 침투량을 산정하여 실측치와의 정량적 분석에 손쉽게 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

CFRD Bedding Zone의 축조재료에 대한 투수성 평가 (Evaluation of Permeability on Construction Material in CFRD Bedding Zone)

  • 한상현;여규권
    • 지질공학
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    • 제19권4호
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    • pp.493-499
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    • 2009
  • 우리나라는 암석자원이 풍부하기 때문에 콘크리트표면 차수벽형 석괴댐(CFRD)의 시공이 증가하고 있는 실정이다. 콘크리트표면 차수벽형 석괴댐에서의 표층부 기초지반인 Bedding Zone 구간은 콘크리트 차수벽을 균등하게 지지할 수 있는 지지력과 콘크리트 차수벽의 누수시 세립토의 유실을 억제할 수 있는 차수성을 유지하여야 한다. 따라서 Bedding Zone 구간의 차수성 확보 여부가 댐의 안정성을 좌우하는 주요 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 기존의 시방서에 제시된 Zone-1 구간의 설계입도분포를 만족하는 시험재료를 선정한 후, 차수성을 평가하기 위하여 실내시험을 실시하였다. 시험 분석 결과 투수계수, 건조단위중량 및 흙의 입도분포에 따른 차수효과의 상관관계를 제시하였다. 특히, 투수계수와 건조단위중량의 상관관계, No. 4체 중량통과백분율과 투수계수 관계가 제시되었고, 또한 시간경과에 따른 투수계수의 변화도 제시되었다.

콘크리트 표면차수벽형 석괴댐 지지층의 토질특성 (Soil Properties of Bedding Bone for Concrete Faced Rockfill Dam)

  • 배종순;성영두
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권1호
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    • pp.47-62
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    • 1996
  • The bedding zone which influence directly to the safety of dam is supporting the face slab under hydraulic load in concrete faced rockfill dam. In case that leakage is developed due to various ruptured joint or cracks of face slab and etc., the bedding zone should limit the leakage by low permeability and keep the internal stability. In this study for the proper coefficient of permeability various properties, such as gradation, dry density, performance of embankment work and etc. were analysed. The results from the large scale test of permeability and density are summerized as follows : 1. Coefficient of permeability is decreased clearly by increase of dry density. 2. The particles smaller than the No.4 strive( p,) greatly influences the permeability under dry density of 2.24t 1 m3. 3. In case of C.40 and p,40%, even if dry density decreased to 2.0t/m3, the permeability coefficient is assumed to u x1-scm/s and internal stability is abtained. 4. Generally in dam construction since dry density and uniformity coefficient of bedding zone were higher than 2.2t/m3 and 50 respectively p, of 30~40% is assumed to be suitable and permeability coefficient of below 1$\times$10-3cm l s is expectable.

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필댐 제체 재료의 동적 물성치 평가 : II. 비선형 동적 변형특성 (Estimation of Dynamic Material Properties for Fill Dam : II. Nonlinear Deformation Characteristics)

  • 이세현;김동수;추연욱;권혁기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.87-105
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    • 2009
  • 정규화 전단탄성계수 감소곡선(G/$G_{max}-\log\gamma$)과 감쇠비 곡선(D-$\log\gamma$)으로 표현되는 비선형 동적 변형특성은 현장 전단파속도 주상도와 함께 필댐의 동적 내진해석시 중요한 입력 물성치로 사용된다. 본 논문에서는 필댐 심벽부와 사력부 각각에 대하여 합리적이고 경제적인 비선형 동적 변형특성 산정 방법을 제시하였다. 심벽부의 경우, 기존 여러 연구 결과로부터 심벽부 구성 재료의 조건을 만족하는 정규화 전단탄성계수 감소곡선 111개, 감쇠비 곡선 98개를 확보하여 3개의 구속응력 영역(0~100kPa, 100kPa~200kPa, 200kPa 초과)에 대한 대표 곡선 및 범위를 제안하였고, 2종의 기존 댐 심벽부 시료에 대한 공진주 시험 결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다. 사력부의 경우, 자갈 등 입자가 큰 사석 재료에 대해 대형 시험장비를 이용하여 시험을 수행한 국외 연구 결과로 부터 정규화 전단탄성계수 감소곡선 135개, 감쇠비 곡선 65개를 획득하였다. 정규화 전단탄성계수 감소곡선은 3개의 구속응력 영역(50kPa 이하, 50kPa~100kPa, 100kPa 초과)에 대해 대표 곡선을 제안하였고, 감쇠비 곡선은 구속응력에 관계없이 하나의 대표 곡선으로 제안하였다. 또한 현재 시공중인 B댐의 사석 재료에 대한 결과와 비교하여 대표 곡선 및 범위에 대한 신뢰성을 검증하였다.

원심모형시험을 이용한 단면 구획이 CFGD의 침투 거동에 미치는 영향 평가 (Evaluation of Zoning Effect on Seepage Flow in CFGD using Centrifuge Modeling)

  • 김경환;추연욱;김동수;박한규;신동훈;조성은;임은상
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.278-287
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    • 2009
  • 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.

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미소지진 계측기록을 활용한 동적응답해석에 의한 댐 사력존 전단파속도 산정 (Estimation of Shear Wave Velocity of Rockfill Zone by Dynamic Analysis using Micro-earthquake Records)

  • 하익수;이수권
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.141-152
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 국내 사력댐에서 상시적으로 얻어지는 미소지진 계측기록을 적극 활용하여 댐 사력재료의 전단파속도를 산정하고 산정방법의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 현재 운영 중인 횡성댐과 소양강댐에서 계측된 미소지진기록 분석으로부터 얻어진 각 댐의 고유주기와 댐 기초부에서 계측된 가속도 시간이력을 입력하중으로 한 반복적인 동적수치해석을 수행하여 계산한 고유주기 사이의 적합조건을 만족시키는 방법으로, 사력존의 심도별 전단파속도를 산정하였다. 이러한 방법으로 산정된 전단파속도는 동일댐에 대하여 다른 지진 기록을 이용하더라도 일관된 결과를 보여줌을 확인하였고, 현장탐사 결과와 기존의 경험적 연구결과와 비교하여 그 실효성도 확인되었다. 실용적인 측면에서, 지진계가 설치된 댐이나 저수지에 대한 직접 조사가 불가하거나 예비해석 차원해서 사력존의 동적물성 확보가 필요한 경우, 본 연구에서 제시된 방법은 충분히 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

차수벽에 균열이 발생한 표면차수벽형사력댐의 침투거동 연구 (Study on Seepage Behavior of Concrete Faced Gravel-Fill Dam with Cracked Face Slab)

  • 조성은;박한규;임은상;김기영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.866-873
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    • 2009
  • 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.

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CFRD의 최근 설계ㆍ시공기술 동향 (Recent Techniques for Design and Construction of CFRD)

  • 박동순;김형수;임정열
    • 지질공학
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    • 제15권1호
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    • pp.77-86
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    • 2005
  • CFRD(Concrete fared Rockfill Dam)는 기존의 중심코어형 락필댐과 대별되는 우수한 구조적, 재료적 특성으로 현재 가장 널리 활용되는 댐 형식이다. 본 고에서는 그동안 이루어져온 기술의 축적을 바탕으로 CFRD의 설계와 시공에 있어 최근에 부각된 최신 기술들을 정리하여 향후 활용에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 특별히 본 고에서는 최근 경험을 바탕으로 실무에서 적용되고 있는 연약한 암을 이용한 댐체 축조 사례, 대단히 큰 입경의 락필 재 대신 도입된 sand-gravel fill 댐에 대한 경험, plinth와face slab를 연결하기 위해 새롭게 채택된 연결 슬래브공법, 기존 댐의 증고사례, 역침투 현상, 댐 하류의 환경친화죤, 차수벽 슬래브의 두께와 철근비의 변화 추이, 충적층 기초의 처리, 최근 적용되기 시작한 curb element 공법등에 대한 간략한 기술적 동향을 고찰하여 관련 기술자들의 이해를 돕고자 하였다.

사력댐의 정상상태 침투량 예측식 (An Equation to Estimate Steady-State Seepage Rate of Rockfill Dam)

  • 이종욱;임희대
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.69-80
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한국수자원공사가 건설 및 관리하고 있는 8개 대규모 사력댐을 대상으로 불포화 침투류해석을 실시하고 저수위의 변화, 차수죤의 형상변화와 포화 및 불포화 수리특성의 변화에 대한 사력댐 제체의 침투량을 분석하여, 불포화 영역을 통한 침투량을 고려할 수 있고 높이 50m 이상의 국내 대규모 사력댐에 적용 가능한 사력댐 제체의 침투량 예측식을 제안하였다. 제안된 예측식에 의한 침투량은 불포화 흐름을 고려하지 않는 기존 이론식 (Sakamoto, 1998)에 비하여 전반적으로 큰 값을 나타내었고, 그 차이는 저수위가 낮아지면서 증가하고, 저수위가 높아지면서 감소하였다. 기존 사력댐에서 측정된 실측 침투량을 제안된 예측식에 의한 예측치와 비교한 결과 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 예측식은 차수죤의 상 하류 사면경사가 1V:(0.2 ~0.3)H의 범위인 사력댐에 대한 불포화 침투류해석 결과에 기초하며, 불포화 흐름을 고려하므로 기존 예측식(Sakamoto, 1998, Chapuis와 Aubertin, 2001)에 비해 실제 현상에 가까운 예측결과를 얻을 수 있다.