Transcript 댐측량
Dam Survey 2008120020 우승복 2008120025 이영훈 목 차 1.개요 2.댐의 역사 3.댐의 종류 4.댐 측량의 종류 5.댐 측량의 순서 개 요 • 댐을 축조하기 위한 측량은 크게 세가지로 분류 ① 조사계획 측량은 하천의 개발계획, 즉 발전, 치수, 농 업 및 공업용수 등의 종합계획에 중점을 두고 실시하고 항공사진측량은 물론 지상측량에 대해서도 국가삼각점, 국가고저기준점을 기준으로 하여 계획 실시 ② 실시설계측량은 세부도를 작성하는 것으로 배수로, 터 널, 운반도로, 가설비지점 등의 각종 설계 시공에 필요 한 측량 ③ 안전관리측량은 댐의 변형 및 변위를 관측하기 위해 공 사중의 시공관리, 완성후의 유지관리 및 장래에 필요한 설계 역 사 • 댐의 기원이 언제인지는 분명하지 않으나 인간의 문명과 같 이 그 역사가 시작되었다고 생각된다. 현재 확인되는 가장 오래된 유적은 기원전 2900년경 이집트에서 축조된 높이 11m, 길이 106m의 석조댐 • 근대 댐의 선구로는 1594년 스페인에서 관개용 댐으로 건설 된 높이 41m의 알리칸테댐(Alicante Dam)을 들 수 있으며, 19세기 프랑스에서 댐 기술이 획기적으로 발전함 • 우리 나라는 아시아몬순지역 특유의 다우지대이므로 일찍부 터 물을 이용하는 쌀농사가 시작되었고, 이와 더불어 관개 용 수리시설이 발달하였다. 김제에 있는 벽골제(碧骨堤)는 기록상 우리 나라 최초의 댐으로 330년(흘해왕 21)에 축조 종 류 ☞ 댐의 분류형식 ① 댐의 구조로 분류하면 목재댐, 필댐(축조댐), 콘크리트댐으 로 분류되고 여기에 더 세부적으로 분류 ② 사용 목적으로 분류하면 관개용, 상수도용, 수력발전용, 홍 수조절용 등으로 분류되며 다목적댐은 하나 이상의 여러 목 적을 갖는 댐 ③ 높이에 따라 분류하면 대댐은 15m보다 큰 것을 말하고 major댐은 150m이상의 댐을 말한다. 상대적으로 30m보다 낮 으면 low댐이라 하고 30-100 정도의 댐은 medium-height댐, 100m 이상은 high dam이라 함 종 류 ☞ 목재댐 - 목재댐은 산업혁명 초기에 사용되었고 최근에는 쉽고 빠르 게 짓기 위한 임시용으로 시공된다. 구조상 수명이 짧고 높 이에 한계가 있어 근래에는 시공하는 사례가 드물다. 목재 댐은 나무로 만든 통과 마찬가지로 수밀성과 방부 성능에 유의하여야 한다. 목재댐은 목재가 풍부하거나 콘크리트의 수송과 타설이 비용상 불리할 때 혹은 목적상 댐의 수명이 길 필요가 없을 때 유용하다. 목재댐은 한 때 북아메리카 서부에 많이 지어졌지만 지금은 모두 새 구조물로 대체되었 다. 목재댐은 크게 크립 구조와 플랭크 구조로 나눌 수 있 다. 종 류 ☞ 필댐 - 토질 재료, 모래, 자갈,암석 등을 쌓아 올려 만든 댐의 총 칭으로, 균일형, 존형, 표면_차수벽형으로 분류된다. 재료 에 따라 분류하면 어스댐과 록필댐으로 나눌 수도 있다. 일 반적으로 존형, 표면 차수벽형이 록필 댐에 대응하며, 균일 형은 어스 댐에 대응한다. 토목 시공 기계의 진보에 의해 경제적으로 건설할 수 있게 되었으며, 또한 견고한 기초 암 반을 필요로 하지 않는다고 하는 장점 때문에 최근 많이 건 설되고 있다. 종류 ☞ 필댐 종 류 ☞ 록필댐 - 록필댐은 조립질의 재료를 다져 만드는 댐 - 재료를 다져 만들기 때문에 수밀성이 나빠 따로 불투수층인 차수벽을 설치 - 재료가 비교적 큰 입자들을 많이 포함하는 물질이기 때문에 록필(Rock-fill)이라는 용어가 사용 - 록필댐은 지진에 대한 내진성이 좋다는 장점 - 하지만 시공중에 품질관리가 부실하여 미립자가 많아지면 지진시에 유수가 침투하여 구조물 내의 유동화가 진행되고 내진성이 저하 - 재료에 대하여 확신할 수 없을 때에는 재료의 건조상태를 유지할 수 있는 방법이 별도로 시공 종 류 ☞ 흙댐 - 흙댐은 흙을 잘 다져 쌓은 댐 - 흙 댐 에 는 존 형 (zone 形 ;Zoned-earth) 댐 과 심 벽 형 ( 心 壁 形;Core-type) 댐이 있음 - 록필댐과 원리와 축조 방법이 비슷하지만 입자가 고른 흙으 로 시공되므로 따로 배수층을 두며 시공 - 존형 흙댐은 록필 댐과 마찬가지로 구조물 내에 수밀성을 위하여 흙과는 다른 재료로 존(zone)을 설치 - 심벽형 흙댐은 록필댐과 같이 내부에 코어를 두거나 차수벽 을 설치한 댐 - 흙댐 중 임시로 설치하는 경우가 많은데 그 중 특이한 것은 frozen-core 댐 이것은 파이프롤 통해 냉각재를 순환시킴으 로써 댐 내부의 permafrost가 동결되고 수밀성을 확보하게 하여 흙댐의 '코어'역할 종류 <록필댐> <흙댐> 종 류 ☞ 콘크리트 중력댐 - 중력댐은 구조물 자체의 무게에 의한 중력으로 수압을 견디 도록 만든 댐 - 댐에 작용하는 수압에 의한 모멘트보다 댐 구조물 자체의 무게에 의한 모멘트 힘이 크기 때문에 전도되지 않고 수압 을 버텨낼 수 있는 것 - 즉 수압에 의한 힘과 자중에 의한 힘의 합력이 댐의 기저부 분 안에 위치하도록 설계 - 또한 댐의 상면의 인장응력과 하면의 압축응력이 과도하지 않게 하기 위해서는 댐의 단면 전체에 걸쳐 합력이 단면의 중앙 1/3 안에 위치 - 이러한 종류의 댐은 그 기초가 수밀성을 유지하면서도 구조 물을 지탱할 수 있는 지지력을 갖는 설계 - 중력댐은 중공형(中空形)과 솔리드(Solid形)형 두가지가 있 다. 솔리드형이 일반적으로 많이 건설되지만 중공형이 때에 따라서는 경제적 종류 종 류 ☞ 콘크리트 아치댐 - 아치댐은 자중에 의한 중력과 아치효과에 의해 안정성을 확 보하는 형식의 댐 - 자중에 의한 중력으로 수압을 견디는 것은 중력댐과 같은 원리 - 아치효과는 수압을 받아 이것을 댐이 위치한 양안에 힘을 분해하여 결과적으로 기반에는 더 적은 하중이 전달되는 효 과 - 수압을 상당부분 아치효과로 양안에 전달하여야 하기 때문 에 아침댐은 입지 조건에 신중 - 가장 적절한 입지는 협곡이고 양안이 양호한 암석으로 이루 어진 곳 - 미국의 후버댐이 대표적이다.아치댐은 싱글아치댐과 이중곡 률 댐이 있으며 아치의 곡률(曲率)이 일정하면 싱글아치 댐 - 싱글아치댐은 등각 아치와 등반지름 아치가 있고 등반지름 댐보다 등각 댐이 더 일반적인 아치댐 - 겉보기에는 싱글아치댐과 비슷하지만 하류쪽에서 보면 오목 한 부분이 분명하지 않음 종류 종 류 ☞ 가물막이 댐 - 가물막이 댐은 일시적으로 물을 배제하기 위한 만든 댐이 다. 일반적으로 시트파일로 만들며 콘트리트를 사용하기도 한다. 사용 목적은 댐이나 교량등을 건설할 때 물을 배제하 고 기초공사에서 건조한 조건에서 구조물을 세우기 위해서 일시적으로 만드는 것이다. 가물막이댐은 공사가 완료되면 해체한다. ☞ 유역변경 댐 - 유역변경은 지류를 달리하는 하천에 유량을 늘이기 위해 시공되며 전력발전 목적으로 시공되는 경우가 많다. 종류 <가물막이 댐> <유역변경 댐> 댐 측량의 종류 ☞ 조사계획측량 ① 수문자료는 댐의 계획, 설계, 시공, 관리에 있어 널리 활 용되는 기본자료로 기존 자료뿐만 아니라 부족한 자료가 있 으면 단기간 관측을 해서 자료수집을 한다. 댐계획에 필요 한 수문자료로는 강수량, 적설 및 결빙 상태, 홍수 관측기 록, 유사, 수질, 폭풍구강도와 일수 등이 있다. ② 지형,지질조사는 댐계획에 있어서 지형적 요소는 댐의 설 계, 공비등과 밀접한 관련이 있으며, 항공사진측량의 발달 에 따라 시간이 훨씬 단축되고, 값이 싸게 댐, 못, 저수지 에 대한 지형도를 얻을 수 있게 된다. 지형조사에서 준비해 야 할것은 위치도 댐지점지형도, 저수지 지형도 등이다. 지 질조사로써 암질, 지질구조, 풍화에 대한 사항을 조사한다. 댐 측량의 종류 ☞ 조사계획측량 ③ 보상조사는 댐건설이 사회적으로 커다란 영향을 주므로 수몰지내의 재산, 권리 등을 희생시케게 되고 관련지역의 정치 경제에도 커다란 영향을 미치므로 재산권만의 보상으 로 충분치 않으므로 수몰민의 생활재건과 수몰지역의 지역 개발 등에도 대책을 강구해야 한다. ④ 재료원 조사는 댐형식에 따라 축조재료의 제약을 받으므 로 채취지점의 원근, 양, 천연골재의 유무 등이 댐건설비에 크게 영향을 미치므로 채취지점을 결정하게 될 조사에서는 예비조사단계부터 충분히 검토해야 한다. ⑤ 가설비조사 댐의 공사용 가설비는 재료, 기기의 반출입 등 수송시설, 골재제도, 저장시설, 콘크리트혼합, 운반설비, 암석의 선별용 장비등이 있다. 댐의 건설에서 소요되는 축 조재료가 대량이므로 충분한 조사를 실시해야 된다. 댐 측량의 종류 ☞ 실시설계 측량 ① 삼각측량은 댐건설 장소와 필요한 지점을 포함한 지역에 대하여 삼각측량을 하며 기본삼각점을 연결하는 기선을 설 정하여 독자적으로 측량을 한다. ② 다각측량은 1/500~1/1,000의 지형측량을 할 때 삼각측량 에서 설치한 삼각점 사이를 다각측량으로 연결하여 세부측 량의 도근점으로 한다. ③ 평면도는 삼각점과 다각점을 이용하여 stadia 측량과 평 판측량을 이용하여 지형측량을 한다. 댐 측량의 종류 ☞ 실시설계 측량 ④ 종,횡단측량은 축조예정지에 중심선을 정하고 일반적으로 10m간격으로 관측점을 설치하여 종단측량을 실시하며 필요 에 따라 관측점 사이에 말뚝을 박아 추가로 관측한다. 종단 측량은 적어도 왕복관측을 하여 수준점과 연결시키며 관측 오차는 1km에 대해 10mm 이내로 한다. ⑤ 토취장측량은 토취장예정지에 약 50m 간격의 방안을 만들 고 수준측량에 의하여 각 방안점의 표고를 구한다. 각 방안 점은 1/1,000~1/2,500 지형도에 그 위치를 조합하여 보링을 하여 주상도를 작성한다. 댐 측량의 종류 ☞ 안전관리 측량 ① 절대변위는 삼각측량에 의하여 댐의 수평방향의 절대변위 를 관측할 수 있으며, 변위를 구하려면 댐의 표면과 댐 부 근의 암반상의 관측점을 이용하여 반복법에 의해 관측한다. ② 시준변위와 연직추에 의한 방법이 있다. 댐 측량의 순서 댐 조사계획의 수립 하천상황 조사 조사 댐 계획 댐 지점측량 및 댐 측량 지형조사 계획입안 댐 위치와 댐 형식의 결정 기상,수문조사 지질 및 지반조사 설계홍수량의 결정 댐 공사 시작 환경성 세계에서 유명한 댐 <스위스에 있는 베르자스카 댐 또는 로카르노 댐> <호주 오클랜드에 있는 와이타 케레댐> <미국 워싱턴에 있는 그랜드 쿨리 댐> <파라과이에 있는 이타이푸 댐> <이집트에 있는 아스완 댐> <중국에 있는 세계 최대규모의 쌴샤댐> Thank You!