하천제방누수
Ⅰ. 개요
1. 제방의 누수는 제외수위가 상승하여 제체 또는 지반을 통해 제내측으로 침투수가 유입되는 현상을 말하고 제체를 침투해
오는 제체누수와 지반을 침투해 오는 지반누수가 있다.
2. 제체누수는 제체의 침윤선이 결정적인 요인이 되므로 침윤선이 제방부지 밖에 위치 하도록 하여야 하며, 지반누수가
있을 경우에는 적절한 대책공법을 강구해야 한다.
3. 침투수 누출에 의한 piping 작용은 제방붕괴 원인이 된다.
Ⅱ. 누수 조사
1. 시료채취 및 실내토질시험
2. 제체 및 기초지반의 토질조사
3. 모형실험
4. 원위치 시험(Sounding, 투수시험, 지하수 조사)
Ⅲ. 누수 원인
1. 차수벽 미시공: 제외지 또는 중심부에 차수벽이 없는 경우
2. 제체의 구멍: 동물등에 의한 부분적 세굴구멍 발생
3. 제방 단면의 과소: 제방의 단면이 작아서 침투수를 충분히 차단하지 못하는 경우
4. 재료의 부적정: 제방이 조립토 또는 사질토를 다량으로 함유하고 있는 경우
5. 제체의 다짐불량: 제체가 충분히 다져지지 않아 우수 등의 제체 침투로 흙의 강도가 저하될 경우
6. 구조물 접합부 시공불량: 제체내에 매설되어 잇는 구조물과의 접합부에 흐름이 생길 경우
7. 표토의 세굴: 고수부지 부근의 표토가 유수에 의해 세굴되어 투수층이 노출된 경우
8. 투수성이 큰 지반: 지반이 투수성이 큰 모래층 또는 모래자갈층인 경우
9. 투수층의 노출: 제방 제내지 비탈기슭 부근에서 골재를 채취하여 투수층을 노출시켰을 경우
10.불투수층의 두께부족: 불투수성 표토의 두께를 얇게 했을 경우
11.지반침하: 지반침하에 의해 하천수위와 제체 지반고와의 차가 커진 결과 침투압이 증가했을 경우
Ⅳ. 누수방지 공법 선정시 고려사항
1. 경제성: 현지 여건을 면밀히 검토하여 경제적 시공이 되도록 한다.
2. 지수효과: 유선망, 침투압, 누수량, 제방의 안전성 및 piping 현상 등을 충분히 검토
3. 시공성: 현장에서 시공이 용이하고 확실한 시공을 기대할 수 있어야 한다.
4. 주변의 영향: 주변여건(지하수위, 토지이용) 충분히 조사 후 결정한다.
Ⅴ. 방지 대책
1. 제체재료 선정 유의
제체재료는 가급적 투수성이 낮은 재료를 사용하여 투수계수를 저하시켜야 한다
2. Blanket 공법
a. 제외지 투수층 지반 위에 불투수성 흙, 아스팔트 및 차수mat등을 피복한다.
b. 침투수 수두를 감소시킨다.
c. 지수효과나 시공성이 좋고 유지관리가 용이하다.
3. 비탈면 피복
제방 앞비탈면에 불투수성 재료( 점토, 차수매트, 콘크리트)로 피복시켜 piping 현상을 억제시키는 방법이다.
4. 차수벽 설치
제체에 sheet pile을 설치하거나 점토 등으로 core를 설치하므로써 누수경로를 차단시킨다
5. 제방 단면 확대
제방단면의 크기를 충분하게 하여 침윤선의 길이를 연장시켜야 한다.
6. 다짐 시공 철저
제체 시공시 토질 및 시공조건에 적합한 다짐방법을 선택하여 소정의 다짐도에 이르도록 한다
7. drain well 설치
a. 기초지반이 투수층으로 이루어진 경우 투수층 내 배수용 집수정또는 배수용 도량
b. 그러므로 침투수를 신속히 배수해서 수두를 감소시키고 quick, sand를 억제
8. 압성토 공법
a. 투수성 재료로 제방 비탈면에 추가 소단을 설치하는 공법
b. 수두경사가 한계수두경사보다 클 때 적용
9. 배수로 설치
불투수층 내에 배수로를 만들어 침투수를 신속히 배제시켜 침윤선을 낮춘다.
10. sheet pile 공법
a. 가장 많이 사용하고 시공성이 양호
b. 초기에는 joint 누수 우려가 있으나 2차 filltering 작용으로 문제되지 않는다.
c. 불투수층에 최소 50cm이상 근입시켜야 한다.
11.수제 설치
유속과 흐름 방향을 제어하여 제방을 유수에 의한 침식작용으로부터 보호하기 위해 제외지 앞부분에 설치
12. 비탈끝 보강 공법
제내지 비탈끝 부분에 작은 옹벽을 설치하여 침식을 방지
Ⅵ. 결론
제방에서의 누수를 비탈면 붕괴, 제방 파괴의 원인이 되므로 적절한 대책을 강구해야 하는 바, 제체 및 기초의 토질 등을 충분히
고려하여 적절한 공법이 선정되어져야 한다