필터재의 입도범위와 작용수압에 따른 성토재의 유실 특성

제체나 제방의 침투수를 유출면에서 흙 입자의 유실을 막으면서 가능한 빨리 물만 안전하게 배제하기 위하여 적용되는 투수성 재료인 필터재는 댐의 안정에 있어서 중요한 역할을 한다. 이러한 필터재의 입도 범위와 작용하는 수압을 달리하고, 여러 종류의 성토재의 유실 특성을 규명하기 위하여 NEF 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Seepage 시험 결과, 대부분의 성토재 유실은 필터재의 입도 및 작용수압에 관계없이 초반의 약 15분간에 거의 발생하는 것으로 나타났다. 이는 제체에 파이핑 현상이 발생하면 초기에 대부분의 제체 유실이 일어나므로 평소에 충분히 제체의 결함상태를 관측하여 안정성을 확보하여야 한다는 것을 의미한다.2. 작용수압에 따른 유실량은 흙 종류와 무관하게 수압이 올라갈수록 많은 유실량을 보였지만, 일부 고수압에서 적어지는 현상을 보이기도 했다. 특히, 하한보다는 상한 근처의 입도를 가지는 필터재를 적용하는 경우에는 고수압에서 급격한 유실량의 증가를 보였다.3. 성토재의 종류에 따른 유실량은 상한 근처의 입도를 가지는 필터를 적용하면 CL > SM > SC 순으로 측정되었고, 하한 근처의 입도에서는 SM > CL > SC 순으로 유실량이 측정되어 전체적으로 본 연구의 시험조건 범위내에서는 SC계통의 흙이 유실측면에서는 유리한 것으로 나타났다. 4. 적용되는 필터재의 입도에 따른 유실량은 수압에 따라 다소 차이는 있으나, 상한 근처의 입도를 적용하면 하한 근처의 필터재를 통과하는 유실량보다 CL계통의 흙은 95%, SC계통의 흙은 62% ∼ 72% 그리고 SM계통은 80% ∼ 88% 정도 줄일 수 있는 것으로 나타났다.5. 필터재는 제체의 안전에 가장 중요한 설계요소이므로 지금까지는 단순히 성토재의 입도만을 고려하여 범위를 정하였지만, 앞으로는 작용수압, 성토재의 종류 등을 고려하여 필터재의 범위를 정하여야 할 것으로 판단된다. 특히, 성토재의 입자가 비교적 굵고 세립분이 적은 경우에는 상한 근처의 입도를 적용하되 트랜지션 재를 설치하여 과도한 유실을 방지하고, 세립분이 많은 경우에는 하한 쪽의 필터를 적용하는 것이 유리하지만 이 때에는 제체의 간극수압 등을 검토하여야 할 것이다.