토목기사 요약/하천, 댐, 항만 문서 원본 보기

== 출제 기준 ==
2019-2021

* 하천공사 종류, 특성
* 댐 계획, 시공
* 유수 전환, 댐 기초 처리
* 댐 부속시설
* 항만공사 종류, 특성
* 준설, 매립
* 항만 시설

== 댐 재료 시험 ==
흙댐 필터재료 입도설계조건에 적용하는 가적통과율의 입경에 3가지가 있다. 무엇인가?(♣96-3, 98-3, 00-3)
* <math>D_{15}, \ D_{50}, \ D_{85}</math>

댐 성토시험 항목 3가지(95-5. 00-5)
* 다짐시험
* 함수비시험
* 투수시험
* 전단강도 시험

== 가체절공(coffer dam) 종류 ==
3가지 (♣♣01-1, 04-1, 05-3, 10-2, 17-1)
* 흙댐식
* 한겹 sheet pile식
* 두겹 sheet pile식
* cell 식

[[파일:DETAIL VIEW OF SHEET PILE CELL FOR COFFERDAM WITH TEMPLATE IN PLACE, LOOKING WEST - Upper Mississippi River 9-Foot Channel Project, Lock and Dam 26R, Alton, Madison County, IL HAER ILL,60-ALT.V,1-24.tif|섬네일|cell식]]
참고자료
* KCS 54 20 10 :2019 댐 유수전환공 3.2.3 가물막이
* KCS 21 40 00 :2019 가물막이, 축도, 가도, 우회도로 3.1.2 시공

재료에 따른 가물막이 공법 3가지(89-2)
* 흙댐식
* sheet pile
* ring beam
* concrete caisson

sheet pile식 종류 4가지(♣96-3, 01-3, 09-3)
* 한겹 sheet pile
* 두겹 sheet pile
* cell 식
* ring beam 식
* 강관 sheet pile

중력식 가물막이 공법 4가지(♣97-1, 02-1, 17-4)

* 흙댐식
* 케이슨식
* corrugate cell식 : 육상에서 corrugate 강판을 조립하여 corrugate cell을 만들고 설치, 속채움하는 방법.
* box식

== 유수전환(전류공) ==
방식 3가지(♣02-2, 12-1, 19-3)
* 가배수 터널공
* 가배수로 개거공
* 반하천 체절공

== 댐 형식 ==
필댐 종류 3 (19-3)
* rock fill
* 흙댐(earth fill)
* 토석댐(earth rock fill, 사력댐) : 하부 석괴, 상류면 흙<ref>{{서적인용|제목=살아있는 토목시공학|성=이승언|이름=|날짜=|판=2|출판사=구미서관|쪽=|장=}}</ref><ref>{{서적인용|제목=수자원개발기술사|성=한형근|이름=|날짜=2019|판=|출판사=|쪽=536|장=}}</ref>

Rock fill dam 종류 3가지(11-3, 12-3, 16-4)
* 표면 차수벽형
* 내부 차수벽형
* 중앙 차수벽형

== 댐 시공 ==
용어 문제

콘크리트 댐 공사에서 <u>된비빔</u> 콘크리트를 <u>진동롤러</u>로 다지는 공법은?(94-2, 98-4, 10-2, 17-1(뜻 설명))
* RCD 공법(Roller Compacted Dam method)

콘크리트 댐 뒷면과 같은 경사면 콘크리트 타설 시 발생 기포가 쉽게 밖으로 빠져나가게 하기 위한 거푸집은?(94-4)
* 포라스 거푸집(유공 거푸집, polars form)

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온도균열 억제 방법3 (16-2)
# 중용열 포틀랜드 시멘트 사용
# 플라이애시 사용
# 굵은골재 최대치수 크게하여 단위시멘트량 줄임
# 선행냉각, pipe cooling

== 댐 기초 ==
용어 문제

단열, 압쇄 등 작용에 의해 각력-점토 상으로 파쇄된 암반 중 불규칙한 균열의 집합이 어떤 방향으로 달려 거의 일정한 폭을 갖고 있으며 댐 건설에 장애가 되는 zone은?(♣♣ 92-1, 95-5, 00-3, 06-2)
* 파쇄대(fractured zone)

표면차수벽형 석괴댐에서 댐기초와 차수벽을 수밀상태로 연결하고 일종의 기초 그라우트 갭 역할을 하며 차수벽과 제체에서 전이되는 하중을 지지, 지반으로 전달하는 차수벽의 주춧돌 역할을 하는 철근콘크리트 구조물은?(10-3)
* plinth

지질 중 어긋난 균열이 일어난 전이와, 그렇지 않은 전이는?(19-3)
* 단층 / 절리

fault zone에 대해 설명하시오(87-2)
* 지각현상으로 지층이 끊어져서(단층) 한쪽은 가라앉고 한쪽은 솟아 어긋난 곳(fault zone = 단층)

=== 댐 그라우팅 ===
용어문제

기초암반의 비교적 얇은 부분의 절리를 충전시켜 댐 기초 변형을 억제, 지지력을 증가시키기 위해 기초 전반에 걸쳐 격자형으로 그라우팅하는 것은?(89-1, 18-3)
* 압밀 그라우팅(consolidation grouting)

기초암반 지수성 높여서 시공 중 침수를 막기 위한 그라우팅은? (18-3)
* 커튼 그라우팅(curtain grouting)

주로 콘크리트 댐 기초 암반의 일부 또는 전체에 걸쳐 6-12m의 비교적 얕은 구멍을 뚫어 cement paste를 주입함으로써 기초지반 지지력과 수밀성을 증가시키는 그라우팅은?(93-1)
* consolidation grouting

dam 축따라 1-2열 구멍을 뚫고 cement paste를 주입하여 dam 기초 암반 중에 지수막을 만드는 그라우팅은?(93-4)
* curtain grouting

암반 표층부 침투류 억제를 위한 그라우팅은?(94-1)
* blanket grouting

최종 깊이까지 한번에 착공한 뒤, 구멍 밑에서부터 순차적으로 주입재료를 주입하는 공법. 주입 심도가 깊고 암질이 좋은 경우에 적용한다.(95-4, 99-4)
* packer 방법

커튼 그라우팅 목적 3가지(01-1, 12-1)
* 기초암반 차수
* 누수로 인한 기초암반 열화방지
* 기초 암반 내 양압력 경감

consolidation grouting 실시하는 중요한 이유 간단히 쓰기(95-3, 01-3)
* 지반개량(변형 억제, 강도 증대)
* 기초암반 균일성 증대

댐 기초 그라우팅 종류 4가지(11-1)
* consolidation grouting
* curtain grouting
* contact grouting(접촉 그라우팅)
* rim grouting
* joint grouting

댐 기초 그라우팅 주입재료 3가지(01-2)
* 시멘트 용액
* 벤토나이트, 점토 용액
* 아스팔트제 용액
* 약액

== 댐 부속시설 ==
=== 필댐의 여수로 ===
♣♣ 99-5, 03-1, 08-1, 11-1, 16-2

* 슈트식 여수로(chute spillway)
* 측수로 여수로(side channel spillway)
* 글로리 홀 여수로(glory hole spillway)
* 사이펀 여수로(siphon spillway)

<gallery widths="200" heights="200">
파일:Mosul Dam chute spillway.jpg|chute spillway. Mosul Dam
파일:UPPER SEGMENT OF SPILLWAY CHANNEL, DRUM GATES ALONG SIDE OF CHANNEL, LOOKING SOUTH (up the channel) - Tieton Dam, Spillway and Drum Gates, South and East side of State Highway HAER WASH,39-NACH.V,2C-1.tif|측수로 여수로(side channel spillway)
파일:Glory Hole, Lake Berryessa.jpg|glory hole spillway
파일:초평댐 사이펀 여수로.jpg|Siphon spillway. 대한민국 초평댐
</gallery>

=== 여수로 감세공 종류 ===
3가지(12-2, 17-2)

* 경사 에이프론(sloping apron)
* 감세 수로단 턱(sill)
* 버킷형 에너지 감세구조물(Bucket type energy dispator)
** Flip Bucket
** 잠수 버킷형(Submerged Bucket)
* 정수지형(감세지, Stilling Basin, Stilling pool)
* 감세용 블록(blocks or baffles)

<gallery widths="400" heights="300" caption="여수로 감세공">
파일:Tunnel under the flip bucket - panoramio.jpg|flip bucket형
파일:Bonneville Dam spillway cross-section.png|정수지형(Stilling Basin)
</gallery>

=== 필댐 필터재 역할 ===
♣ 04-2, 08-3, 19-1

* 물만 통과, 토립자 유출 방지
* 역학적 완충
* 코어재 자기치유작용 지원

=== 중력식 댐 검사랑 ===
시공 목적(♣♣95-5, 97-4, 04-1, 18-1, 18-3)
* 그라우팅공 이용
* 콘크리트 내부 균열 검사
* 콘크리트 수축 검사
* 콘크리트 온도 측정
* 간극수압 측정(또는 누수, 배수 검사)
*[https://www.gigumi.com/290 양압력] 상태 검사

== 파이핑 ==
♣♣92-1, 97-2, 98-4, 01-1, 05-1, 06-1, 07-2, 19-2

크리프 비(weighted creep ratio)를 이용한 안전 검토

[[파일:Piping of dam.png|오른쪽|프레임없음|400x400픽셀]]

<math>CR = \frac{l_w}{h_1 - h_2}</math>
* l<sub>w</sub> : 유선이 구조물 아래 지반을 흐르는 최소거리(가중 크리프 거리, weighted creep distance)
* h<sub>1</sub> - h<sub>2</sub> : 상하류 수두차

l<sub>w</sub> 계산은 가장 짧은 유선이 45°보다 가파르면 연직거리를 사용하고, 45°보다 완만하면 수평거리 합의 1/3을 취해 유선의 최소거리를 계산. 우측 그림에서

<math>l_w = 2l_v + \frac{l_{h1} + l_{h2}}{3}</math>

계산한 CR이 CR 안전치보다 크면 안전

== 항만 시설 ==
방파제 구조형식에 따른 종류

♣03-2, 06-2, 08-3, 17-4, 18-1

* 직립제
* 경사제
* 혼성제

89-2, 98-3, 07-1, 11-2

방파제 활동 안전율 계산
[[파일:방파제 안전율 계산.jpg|오른쪽|프레임없음|400x400픽셀]]
<조건>

* 파고 h = 3.0m
* 케이슨 단위중량 <math>w = 2.0t/m^3</math>
* 해수단위중량 <math>w_s = 1.0t/m^3</math>
* 마찰계수 f = 0.6
* 파압공식 <math>P = 1.5 w_s h \ (t/m^2)</math>

----케이슨 자중

<math>\begin{align} W = w \cdot A & = 2t/m^3 \times 10 \times 8 m^2\\
                            & = 160 t/m \\ \end{align}</math>

부력

<math>\begin{align} B = w_s A & = 1t/m^3 \times 10 \times {\color{red} 8 } m^2 \\
                        & = 80 t/m \\ \end{align}</math>

마찰력

<math>\begin{align} f(W - B) & = 0.6 (160 - 80) \\
                       & = 48 t/m \\ \end{align}</math>

파압

<math>\begin{align} P = 1.5 w_s h & = 1.5 \times 1t/m^3 \times {\color{red} 3m } \\
                            & = 4.5 t/m^2 \\ \end{align}</math>

파압에 의한 수평력

<math>\begin{align} P_H = P \times H & = 4.5 t/m^2 \times 8m \\
                               & = 36t/m \\ \end{align}</math>

안전율

<math>F_s = \frac{f(W - B)}{P_H} = \frac{48}{36} = 1.33</math>

== 각주 ==