하상재료를 활용한 하드필댐의 마름모꼴 강도 관리에 관한 실험적 연구

Abstract

다목적댐은 물 재해 방지와 농업․공업･생활 및 하천 유지 등 각종 필요 용수 공급뿐만 아니라 친환경적인 발전방식으로 전력까지 생산하는 중요한 토목구조물이다. 위와 같은 물 복지를 모든 국민이 다 같이 누리기 위해 많은 수의 댐이 필요하지만 최근 환경보호에 관심이 많아지고 건설에 대한 부정적 인식으로 인하여 신규 댐 건설이 어려워졌다. 이러한 시대 요구에 수많은 연구개발 결과로 새로운 댐 형식인 하드필댐이 제안되었다. 하드필댐은 제체 내에 발생하는 응력이 적은 사다리꼴 댐의 특징과 댐 인근에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 활용하여 환경부하 경감과 비용절감, 단순공정 반복으로 시공성까지 겸비하고 있다. 현재 일본, 중국 등에서는 많이 사용되고 있지만, 국내에서는 시공사례가 없어 설계, 시공, 품질관리에 대한 자료가 미미하여 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 기술연구 및 자료축적을 위해 원주천댐 내 하상재료에 대해 강도 관리 범위를 산정하였으며, 원주천댐 가물막이 품질관리에 활용코자 하였다. 그 결과, 하드필댐 마름모꼴 강도 범위는 시멘트량 80㎏/㎥, 단위수량 160~200㎏/㎥의 범위에서 허용강도는 1.61MPa로 나타났으며 이 강도 관리 범위를 통해 하드필댐 시공 시 유용한 자료로 활용될 것으로 기대된다. 본 연구결과는 원주천댐에 국한된 실험결과로, 하드필댐 강도 범위는 대상 지역의 하상재료 특성 및 입도분포에 따라 달라질 수 있으므로 적용성이나 정확성에 한계가 있을 수 있다. 따라서 현장여건을 고려하여 반드시 배합설계를 통한 최적의 재료량 산정이 무엇보다 중요하다고 판단된다.; Multi-purpose dams are important civil structures that not only supplies water for various purposes such as preventing water disasters and maintaining agriculture, industry, living and rivers, but also produces electricity through eco-friendly power generation methods. A large number of dams are required to enjoy the above water welfare for all citizens, but recently, interest in environmental protection has increased, and construction of new dams has become difficult due to the negative perception of construction. As a result of numerous research and development in response to the demands of this era, a new dam type hard fill dam has been proposed. The Hard Peel Dam has the characteristics of a trapezoidal dam with low stress generated in the body and materials readily available in the vicinity of the dam, reducing environmental load, reducing cost, and constructability by repeating simple processes. Currently, it is widely used in Japan and China, but there are no construction cases in Korea, so there is little data on design, construction, and quality control, so a lot of research is needed. In this study, the strength range of the riverbed material in Wonjucheon Dam was calculated for technical research and data accumulation, and it was intended to be used for quality control of the Wonjucheon Dam cladding. As a result, the hard peel dam rhombic strength range was found to be 1.61MPa in the range of cement amount 80kg/㎥ and unit quantity 160-200kg/㎥. This range of strength management is expected to be useful as a useful material in the construction of hard-fill dams. The results of this study are experimental results limited to the Wonjucheon Dam, and the strength range of the Hard Peel Dam may vary depending on the characteristics of the bed material in the target area and the particle size distribution, so there may be limitations in applicability or accuracy. Therefore, considering the site conditions, it is judged that it is most important to calculate the optimum material amount through formulation design.