월류에 의한 저수지 제체의 붕괴 거동 = Behavior of Failure of Agricultural Reservoir Embankment

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 저수지 둑 높임 시에 홍수위와 수위급강하시의 공극수압과 토압 변화, 월류에 의한 붕괴 거동을 분석하기 위하여 제체 덧쌓기에 대한 대형실내모형 실험을 실시하고 제체 상하류부 및 코어에서의 공극수압과 붕괴형태 등을 비교분석한 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 홍수위 상태에서 공극수압과 토압 변화량은, 수위 상승에 따라 상류 성토사면과 코어하부 모두 급격하게 증가한 후 일정하게 유지하다가 수위 급강하시에 성토사면은 빠르게 소산되지만 코어는 느리게 소산되었다. 저수지 둑 높이기 설계시에 코어를 경사형으로 시공하였을 경우, 코어하부에서는 공극수가 침투되어 공극수압과 토압이 증가하였으나, 하류사면에서는 누수에 의한 침투현상이 나타나지 않아 안정한 것으로 판단된다.
2. 정상류와 비정상류 상태에서의 공극수압은 모두 상류사면에서 정(＋)의 공극수압을 나타내다가 코어를 통과하면서 감소하고, 하류사면에서는 점차 부(-)의 공극수압을 나타내었다. 침윤선은 정상류 일 때, 상류사면을 통과하다 코어에서 하부쪽으로 급격히 감소하였고, 비정상류 일 때, 상류사면의 수위에 따라 감소하여 통과하다 코어 하부에서 하류사면의 지반 필터로 통과하였다.
3. 월류시의 공극수압은 상류 및 하류사면과 코어에서 모두 증가되었지만 하류사면은 세굴이 확대되면서 변동폭이 크게 나타났고 신설코어와의 경계부에서는 큰 변화기 나타나지 않았다. 토압은 상류사면과 코어 하부에서 크게 나타났고, 하류사면은 붕괴로 인한 사면 세굴로 급격하게 감소하였다. 이와 같이 공극수압과 토압변화는 월류시 제체의 붕괴가능성을 미리 판단하는데 유용한 자료로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
4. 월류에 의한 저수지 붕괴 현상은 댐마루 하류 부분부터 침식으로 붕괴가 시작되고, 하류사면의 토립자가 세굴되면서 점차로 커지는 점진적 붕괴 형태를 나타냈고, 최종적인 붕괴 형태는 사다리꼴로 형성되었다. 댐마루에서 성토체는 붕괴가 빠르게 진행된 반면에 코어에서는 일부에서만 붕괴되어 둑 높임시 코어는 붕괴 지속시간을 길게 할 수 있고 안정성에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다.