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필댐 계측설비
1. 일반사항
- 계측설비는 다음과 같이 매설계기와 관측계기 2가지로 세분된다.
- 매설계기는 제체 내부와 기초암반에 매설하는 것으로 온도계와 이음계, 간극수압계 등이 있으며, 이러한 계기는 고장이 나면 수리 교환이 불가능하므로 계기를 매설할 때 세심한 주의가 필요하다.
- 관측계기는 제체와 일체화로 설치하나 매설하지 않는 것으로 누수량, 양압력, 변형량, 저수위 등의 계측에 이용된다. 댐의 안전관리상 또는 저수지의 조작상 필요한 계기이며, 수리 교환이 가능한 구조로 되어 있다.
- 댐 본체에 설치되는 계측설비의 목적은 다음과 같다.
- 댐 시공중 시공관리를 위한 계측
- 완성후 안전관리를 위한 계측
- 댐 설계의 고도화를 위한 계측
- 저수지 조작을 위한 계측
- 계측시스템은 댐의 형식, 댐의 재해등급, 기존 댐 또는 신규 댐, 가용한 비용, 관리규정 등을 고려하여 선정한다.
- 계측기기 선정시 일반적으로 고려할 사항은 아래와 같다.
- 기초지반, 지하수, 주변환경 등의 상황과 설계 및 시공방법 등을 파악하여 필요한 계기를 선정한다.
- 계측기기와 계측시스템을 일치시키고 계측항목이 많은 경우에는 가능한 한 통일된 방식의 계기를 선정한다.
- 계측방법, 설치방법 및 계측시스템에 따른 경제성을 검토하여 계측기기의 형식, 치수, 용량, 정밀도 및 신뢰성을 최종적으로 결정한다.
2. 계측항목
- 필댐의 계측항목은 댐체의 변형, 응력, 간극수압, 침투량, 지진과 기초의 간극수압 측정을 원칙으로 하며 계측기기별 세부사항은 아래의 표와 같다.
구분 | 계측항목 | 계측기기명 | 측정되는 물리량 | 단위 | 계측목적 |
댐체 | 변형 | 측량점 | 댐마루 및 상 하류 사면의 변위량 | cm | 댐체의 외부변형 상태 파악 |
경사계 | 설치지점의 표고별 수평변위량 | cm | 댐체의 내부변형 상태 파악 | ||
층별침하계 | 설치지점의 표고별 변위랑(침하량) | cm | 댐체의 내부변형 상태 파악 | ||
수평변위계 | 동일 표고상에서 상대적인 수평변위량 | mm | 댐체의 내부변형 상태 파악 | ||
응력 | 토압계 | 댐체 내의 응력 | kN/ ㎡ | 각 존별 응력분포 파악에 의한 댐체의 안정성 검토 | |
간극수압 | 간극수압계 | 코어존의 간극수압 | kN/ ㎡ | 수위변동에 따른 간극수압 분포 및 침윤선의 위치파악에 의한 댐체의 안정성 검토 | |
침투량 | 침투량계 | 댐체 및 기초를 통과한 침투수의 양 | ℓ /분 | 댐체의 침투류에 대한 안정성의 파악 | |
지진 | 지진계 | 지진시 기초 및 댐체의 응답가속도 | cm/s^2 | 지진시 댐체 거동측성 파악 | |
기초 | 간극수압 | 간극수압계 | 기초암반의 간극수압 | kN/ ㎡ | 커튼 그라우팅의 차수효과 파악 및 댐체내 간극수압과 비교에 의한 댐체의 안정성 파악 |
- 계측기기는 변형측정을 위하여 측량점, 경사계 층별침하계, 액상침하계, 수평변위계를 설치하고 토압계, 간극수압계, 침투량계, 지진계 등을 설치한다. 다만, 댐의 규모, 기초지반, 안정해석 결과 등에 따라 조정할 수 있다.
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3. 설치 위치 및 수량
- 댐에서의 계측은 내부상태를 알기 위한 내부측정과 댐의 변형 및 변위를 알기 위한 외부측정으로 분류된다.
- 계측위치를 선정할 때 가장 위험한 단면을 주 계측단면으로 선정하고, 기초지반의 형상으로 인한 부등침하에 의하여 인장균열이 예상되는 곳에 추가로 계측단면을 선정한다.
- 일반적으로 3개 이상의 주 계측 단면을 선정하여 각종 계측기기를 매설하며, 지반조건과 현장조건에 따라 최대변위와 최대응력이 작용할 것으로 추정되는 위치에 중점적으로 배치한다.
4. 형식 및 배치
- 댐 계측기기는 댐의 거동을 대표할 수 있는 최소한의 측점을 선정하며, 계측기기의 배치 및 수량을 충분히 검토하여 설치한다.
5. 계측의 빈도
- 계측은 시공중과 시공후로 나뉘는데 어떤 경우에도 계측제체를 정비하여 일관된 계측을 실시한다.
- 계측은 계측항목별로 계측회수를 정하여 정기적으로 실시하고, 계측장치의 점검도 정기적으로 하는 것이 바람직하다.
- 계측간격은 댐의 형식, 규모 및 특수한 사정에 따라 다르게 실시한다.
6. 계측자료의 정리
- 계측은 측정값이 신뢰성을 가지도록 같은 측정점에서 실시한다.
- 측정값과 이론계산 또는 모형실험 값과 비교하기 위하여 계기대장, 계기배치도, 공사기록, 계측기록, 기상관측 등의 자료를 정리 보관한다.
출처 : 댐 설계기준
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