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급속한 수위강하로 발생한 산사태 모델링: 스페인의 Canelles 산사태 사례

전문가 제언: ○ 스페인의 Canelles 댐은 저류용량이 큰 151m 높이의 댐으로 2005~2006년의 가뭄으로 수위가 급격히 하강하였고, 이로 인하여 2006년 8월 댐의 좌측 사면에서 거대한 산사태가 발생하였다. 이 산사태는 약 40Mm3의 암설을 파괴한 거대한 규모인데다, 갑작스럽고 빠르게 거동하였기 때문에 큰 위협이 되었다. 이 산사태의 발생과 진행과정, 댐 저류지 이용과 산사태 발생의 관계, 급격한 산사태의 위험성, 후속조치 등을 지질 및 지질공학적 조사에 의해 해석하였다.

○ 댐 사면 불안정성은 2006년 여름의 급작스런 수위강하가 가장 큰 원인이다. 이는 댐의 수위에 따라 간극수압이 변한다는 전제조건 하에서 댐의 수위는 낮고 간극수압이 높을 때 사면의 안정성 문제가 대두되기 때문이다. 이 지역의 슬라이딩은 낮은 투수성의 Garumnian 점토질 층 내의 높은 압력 때문에 발생하였기 때문에 4개의 시추공에 피에조미터를 설치하고 3~4개의 압력센서를 상기 점토질 암층 내에 부착하여 간극수압을 측정하였다.

○ 산사태를 안정화하기 위한 조치로 사면의 무게 중심을 변경하여 사면 지오메트리 자체를 수정하였다. 즉, 활동영역(active zone)인 사면 위쪽의 무게를 하부의 수동영역(passive zone)으로 옮겨 활동성을 저하시켰다. 이를 위해 활동과 수동 영역에 대한 안정성분석을 사면의 여러 지점에서 실시하여 사면 부위별 안전율을 계산하였고 이에 따라 어떤 부위는 깎아 내고 어떤 부위는 메워서 평형을 유지하도록 하였다.

○ 이 논문에서 시사 한바는 Garumnian 점토와 같은 점토질 약대에서는 높은 간극수압에 의한 슬라이딩 파괴가 일어날 수 있다는 점이다. 우리나라의 댐 주변에 흔히 발달하는 단층이나 전단대에는 점토질 물질을 많이 함유하는데, 이 물질은 낮은 마찰력과 높은 간극수압을 유지할 수 있기 때문에 슬라이딩 파괴에 취약하다. 그러나 우리나라에는 대규모 산사태가 댐 주변에서 발생하였다는 보고는 없다. 단지 아취 댐이나 사력댐의 접지부에 단층점토나 전단대가 발달할 경우 댐의 파괴위험성을 경계할 필요가 있다.

저자: Nuria M. Pinyol, Eduardo E. Alonso, Jordi Corominas, Jose Moya
자료유형: 학술정보