아치댐 설계일반

아치댐 설계일반

1. 위치결정

• 아치댐(arch dam)의 위치는 계곡의 높이에 대한 폭의 비, 계곡의 형상, 기초암반의 조건, 수문 수리학적 조건 등을 고려하여 결정한다.
• 댐에 작용하는 외력을 아치작용에 의해 지지하려면 댐 하부기초와 댐 양쪽 끝의 기초에서 모든 하중을 받게 되므로 이와 같은 댐 기초는 반드시 좋은 암반 조건이어야 한다.
• 아치댐은 기초조건이 만족스럽고 댐의 길이(L)와 높이(H)의 비(L/H)가 3 이하인 협곡에 주로 건설된다.
• 아치댐을 설치할 수 있는 위치는 예상되는 홍수량을 월류시킬 수 있는 충분한 월류폭이 가능하거나 다른 형태의 홍수방류시설의 설치가 가능하여 홍수를 조절함으로써 홍수피해를 막을 수 있는 지점이어야 한다.

 

2. 형식결정

• 아치댐의 안정성은 기초암반 안정성에 의존하므로 그 기초암반은 하상뿐만 아니라 좌 우안 모두 견고하고 균일한 암반이어야 한다.
• 아치댐은 3차원 구조물로서 중력댐과 같이 그 형상을 계곡형상에 맞춰 자유롭게 선정할 수 없다는 단점이 있다.
• 따라서 댐 부지의 지형, 지질상의 결함이 있을 경우에는 굴착에 의하거나, 인공받침 등의 추가 구조물을 설치하여 아치형상을 대칭으로 하는 것이 좋다.

 

3. 암반의 안정성

• 아치댐은 그 역학적 안정성을 기초암반의 두께와 강도에 의존하는 구조물이기 때문에 아치댐을 설계하는 댐 지점은 그러한 특성을 구비하여야 한다.
• 기초암반은 중력댐에 비해 견고한 암반이 필요하므로 단층, 절리, 층리(bedding) 등과 같이 불연속면이 발달한 암반은 아치댐 기초로 적당하지 않다. 특히, 퇴적암 지반은 가장 적합하지 않으며, 셰일, 점판암, 사암 등도 만족한 기초지반은 될 수 없고 풍화가 심하거나 풍화가 진행 중인 암반은 모두 적당하지 않다.
• 아치댐의 댐축은 지형적으로 계곡 폭이 가장 좁은 곳이 유리하다고는 할 수는 없다. 이것은 아치댐은 역학적 안정을 확보하기 위해서 하류측 기초암반의 두께를 필요로 하므로 아치댐의 위치는 댐 위치에서의 지형 조건보다 오히려 하류측 지형 조건에 의하여 정해지는 경우가 많기 때문이다.

 

출처 : 댐 설계기준