A study on monitoring the inner structure of dam body using high resolution seismic reflection method

고분해능 탄성파 반사법을 이용한 댐체 내부구조 모니터링 연구

Defects of dam body which can be induced in seepage or leakage procedure can directly affect dam safety. Therefore, a proper inspection method should be carried out in the first place to find out their positions and sizes, After that, some reinforcement works such as grouting and the corresponding assessment could be taken in a proper way. The dam(center core type earth dam) issued in this study has been in need for intensive diagnosis and reinforcement work, because a lot of slumps similar to cracks, seepage and some boggy area have been observed on the downstream slope. High resolution seismic reflection method was performed on the crest profile twice before and after grouting work(Aug. 2001 and Nov. 2004) aimed at the dam inspection and the assessment of grouting efficiency as well. To enhance the data resolution, P-beam energy radiation technique which can reduce the surface waves and hence to reinforce the reflection events was used. Strong reflection events were recognized in the stack section before grouting work, It seems that the events would be caused by e.g. horizontal cracks with a considerable aperture, Meanwhile such strong reflection events were not observed in the section after grouting. That is, the grouting work was dear able to reinforce the defects of dam body. Hence, the section showed an well arranged picture of dam inner structure. In this sense, seismic reflection method will be a desirable technique for dam inspection and for monitoring dam inner structure as well.

댐체 안정성 문제는 무엇보다 투수 내지 누수 과정에서 유발될 수 있는 댐체 내부 결함(예: 균열)에 귀결된다고 볼 수 있다. 이러한 댐체 내부 결함은 댐 붕괴를 조장할 수 있기 때문에 우선 적절한 탐사 기법을 이용하여 그에 대한 위치 및 규모가 파악되어야 하며 그 결과에 따라 그라우팅에 의한 보수 작업 및 그에 대한 성과 검증 작업이 철저히 이루어져야 한다. 본 연구의 조사 대상이 된 댐은 중심 코어형 흙 댐으로 댐 소단 사면에는 누수로 인한 여러 형태의 결함이 관찰되고 있어 그에 대한 진단 및 보수 보강이 필요한 상태였다. 본 연구에서는 댐체 진단 및 그라우팅 성과 판단을 위해 그라우팅 이전(2001년 8월) 및 이후(2004년 11월)에 댐 마루 측선 상에서 고분해능 탄성파 반사법 탐사를 수행하였다. 탐사 자료의 질을 향상시키기 위해 표면파를 약화시키고 P파 반사파 에너지를 증대시킬 수 있는 발생원 에너지 방사형 변조 기법(P빔 발생원)도 응용되었다. 그라우팅 이전 탐사 결과(탄성파 중합단면도)에서는 댐체 내부 균열로 판단되는 강한 반사파가 일부 구간에서 인식되었으며, 그라우팅 이후 탐사 결과에서는 상기 강한 반사파가 인식되지 않음으로써 3년의 시차를 둔 두 개의 탄성파 탐사 결과는 댐체 진단 및 그라우팅 성과 판단을 위한 기본 자료로 반영될 수 있었다. 따라서 고분해능 탄성파 반사법 탐사는 댐 모니터링을 위한 하나의 바람직한 탐사 기법으로 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.