[구조자료] 파이핑(piping) 현상

1. 개요

1) 댐제체나 기초지반 내를 침투수에 의해 흙의 입자가 이동하게 되면서 pipe처럼 공동이 생기면서 세굴되어가는 현상을 말한다.

즉, 침투수를 하류법면에 투출케하는 압력과 유속이 제체를 구성하는 토립자를 유하시킬만큼 증대되면 piping 현상이 발생한다.

2) 침투압 증가 -> 유효응력감소(전단강도 상실) -> Quick Sand -> Boiling -> piping

3) Fs = 하향의 흙의 무게 / 상향의 침투력 >= 1.5

 

2. 발생원인

1) 기초처리 불량

(1) 차수목적으로 설치한 Grouting 불량

(2) 연약지반처리 불량

(3) 댐 제체와 기초경계부 시공불량

(4) 투수성 기초지반처리 불량

2) 댐 제체 원인

(1) 단면부족

(2) 재료선정 및 다짐불량

(3) Filter층 잘못 설계

(4) 침하, 지진 등에 의한 댐 제체의 균열

 

3. 방지대책

1) 댐상류의 Blanket공법과 댐하류방향의 Drain공법

2) 압력감소 구조물 설치 (Relief Well)

3) 불투성 기초까지 굴착, 차수벽을 넓게 축조

4) 시방기준에 적합한 재료선정으로 댐 제체의 다짐 철저

5) 비탈면 피복공 (피복재료는 불투성재료로 점토, 콘크리트, 아스팔트, 차수 Mat)

6) Grouting

(1) 개요 : 시멘트풀, 약액, 벤토나이트 등을 암붕의 그라우팅공에 고압력으로 압입시켜 암반속의 공극을 완전 밀페시켜 견고한 지반으로 개량하는 댐 기초암반개량공법

(2) 종류 :

Consolidation Grouting : 얕은 심도의 지반개량, 기초암반의 강도 증대의 목적으로 기초전반에 걸쳐 3~5m 간격의 격자형으로 설치

Curtaine Grouting : 지수목적으로 설치