콘크리트 표면차수벽형 석괴댐 차수벽의 설계

콘크리트 표면차수벽형 석괴댐 차수벽의 설계

1. 일반사항

• 차수벽은 충분한 강도와 지수성을 가질 수 있어야 하며 각종 차수재료의 설치가 가능하고 내구성을 가질 수 있는 두께가 되어야 한다.
• 댐 설계시 높이와 응력분포, 내구성, 시공사례 및 향후 유지관리, 최근 설계현황 등을 감안하여 차수벽의 두께와 철근량을 적절히 결정한다.

 

2. 차수벽 콘크리트

• 차수벽의 유지관리 특성상 차수벽 콘크리트의 품질을 확보하기 위한 주된 기준으로 내구성, 수밀성, 낮은 건조수축, 적절한 워어커빌리티(workability)를 확보한다.
• 차수벽은 다른 구조물과 달리 1:1.4~1:1.5의 사면에서 주로 슬립폼에 의해 콘크리트를 타설하게 되므로 콘크리트의 성형성, 타설속도, 내구성, 수밀성 등을 종합적으로 고려하여 콘크리트 배합설계를 실시한다.

 

3. 블록의 설정

• 차수벽은 분할하여 설치하며, 차수벽 분할 폭의 치수 결정은 시공방법과 밀접한 관련이 있으므로 현장의 시공 상황을 충분히 고려하여 설계한다.
• 차수벽 슬래브 평면도는 다음과 같으며, 차수벽 분할 블록의 폭은 12m, 15m, 18m로 하나 일반적으로는 15m로 설치한다.

차수벽 슬래브 평면도

 

4. 차수벽의 두께

• 차수벽의 두께는 댐 높이가 낮은 경우를 제외하고는 대부분 차수벽 정상부에서 0.3m로 하고, 차수벽 하부로 내려오면서 수심(H)에 따라 차수벽의 두께가 변화하도록 하며 "0.3m + 0.003H"로 적용한다.
• 댐 높이가 낮은 댐의 경우에는 차수벽 두께를 변화시키지 않고 일정한 두께(0.3m)로 할 수 있다.

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5. 철근

• 차수벽의 소요 철근량은 대부분 차수벽 두께의 0.40~0.50%(D19, D22, D25, D29, D32@20cm) 정도로 설계한다.
• 철근 간격은 차수벽 두께보다는 작아야 하며, 일반적으로 균열에 효과적으로 대처하기 위해서는 200~300mm 범위가 적당하다.

 

6. 균열제어

• 단부보강 구간에 대한 허용균열폭은 일반적으로 다음과 같이 산정한다.

• 차수벽 콘크리트가 방수성 구조물인 점을 감안하여 0.2mm보다 큰 균열인 경우, 균열의 확대를 방지하기 위하여 균열부위를 보수할 필요가 있다.

 

7. 지수판 및 이음

• 차수벽에 설치하는 이음으로는 주변이음, 신축이음, 시공이음이 있다.
• 차수벽은 대부분 압축력을 받으므로 시공에 지장이 없는 범위 내에서 슬래브간의 신축이음 개소수를 줄일 수 있으나, 이음부의 구조개선이 이루어지고 있고 차수벽 시공후 균열이 나타나는 점을 고려하여 이음부 처리, 이음재 기능의 장단점 등에 대한 비교 및 시공사례를 참고하여 설계한다.

 

8. 슬립폼의 설계

• 슬립폼(slip form)의 평균 진행속도는 일반적으로 1.5~5m/h 정도로 하며, 진행속도는 콘크리트의 슬럼프 치, 스크리드 폭, 슬립폼의 전중량, 콘크리트 운반 방법 등에 따라 다르게 할 수 있다.
• 표준적인 피니셔(finisher)의 길이는 1.5m 이고 타설속도는 1.5m/h이다. 타설속도와 피니셔 길이를 이보다 증가할 경우에는 콘크리트 균열발생 여부에 대한 충분한 검토를 실시하여 결정한다.

 

출처 : 댐 설계기준