사방공학에서 골막이, 바닥막이, 기슭막이, 수제, 계간 수로, 모래막이, 야계사방에 대해 알아보겠습니다.
● 골막이(구곡막이)
구곡침식 방지
※ 구곡(溝谷.골.걸 리) : 산비탈이 빗물에 의해 파인 골짜기
침식성 구곡의 유속을 완화하여 종·횡 침식을 방지, 수세를 줄여 산각을 고정하고 토사유출 및 사면붕괴를 방지
시공 위치는 사방댐에 비해 계류 상의 위쪽이며, 사방댐은 대수면(對水面)과 반수면(反水面)을 모두 축조하지만
골막이는 반수면만을 축조, 방수로를 따로 만들지 않고 중앙부를 낮게 하여 물이 흐르게 한다.
축설 방향은 상류의 유심에 대하여 직각이 되도록 한다. 시공 목적은 사방댐과 유사하나, 규모는 사방댐보다 작다.
※ 대수면 : 댐의 상류층 사면(기울기 1:1~2) // 반수면 : 댐의 하류층 사면(기울기 1: 2)(8쪽. 구조도 참조)
▶ 종류
- 돌 골막이 : 석재를 구하기 쉬운 곳, 침식이 활성적이고 토사의 유하량이 많은 곳이 적합
길이 4~5m, 높이 2m, 돌쌓기의 기울기 1 : 0.3, 자갈로 뒤채움(댐마루 높이의 1/2두 것이)
찰쌓기를 할 때는 2~3㎡당 1개 정도의 물빼기구멍(직경 3~4cm) 설치
- 콘크리트 골막이 : 석재를 구하기 어렵고 견고한 구조물을 시공할 때 유리
시공이 곤란한 곳은 콘크리트블록, 인공자재를 사용
- 흙 골막이 : 흙으로 골막이를 축설하고 댐마루의 반수면에 떼를 입혀 체제를 보호하며 흙쌓기 비탈면의
표준기울기는 대수면과 반수면에서 다 같이 1 : 1.5보다 완만하게 한다
- 바자 골막이 : 통나무(직경 10㎝ 내외)로 말뚝을 박는 것, 토심이 깊고 암반 노출이 없는 습한 지역에 축설
- 통나무 골막이 : 횡목을 3.6m 간격으로 터파기 장소에 상·하 2줄로 놓고 그 위에 종목을 60~70㎝ 간격으로
놓은 후 결속성으로 단단히 묶고 공간에 자갈 및 돌흙으로 채우고 종목을 이용하여 방수로를 만듦
● 바닥막이(바닥매기/바닥다짐공/바닥 다지기)
계상침식의 방지 및 계상의 보호(계상에 현저히 노출 안 됨)
황폐계류나 야계 바닥의 종침식 방지 및 바닥에 퇴적된 불안정한 토 사력의 유실 방지와 계류를 안정적으로 보전하기
위하여 시공한다, 3m 이상인 사방댐보다 낮은 1~1.5m 정도로 시공, 물받이 길이는 바닥막이 높이의 1.5~2배로 한다.
▶ 시공 위치
: 계류바닥에 암반이 노출된 지점, 계류바닥이 침식으로 저하될 위험이 큰 지점,
지류가 합류되는 지점의 바로 아래(분지 합류지 하류), 종횡침식 하류, 곡선(굴곡부)도 가능
▶ 바닥막이의 종류
: 돌 바닥막이(가장 많이 사용), 콘크리트 바닥만이, 콘크리트블록 바닥막이, 돌망태 바닥막이 등
● 기슭막이(기슭매기)
산각이나 계류 양안을 유수의 침식(계안침식)작용으로부터 보호, 티눈의 안정을 위해 설치
황폐계류에 의한 티눈 및 야계의 횡침식을 방지하고 산각의 안정을 도모하기 위해 계류의 흐름방향에 따라 축설
출석의 기울기는 1 : 0.3~0.5로 하고 물빼기구멍을 배치하여 뒷면으로부터의 수압에 의해 붕괴하지 않도록 한다
▶ 시공 위치
계류에 있어서 수양버들 · 유로의 만곡에 의하여 물의 충격을 받는 수층부터, 요철 티눈이나 산허리의 위험성이 있는 곳에는 그 전방에 시공한다. 유로변경 공법은 구간이 짧은 경우에 적합
▶ 시공 시 주의 사항
- 기초의 세굴을 피하도록 한다
- 유수에 의하여 기슭막이 공작물의 뒷부분이 세굴되지 않도록 한다
- 한편에 기슭막이 공사를 함으로써 다른 편의 티눈으로 새로운 세굴이 발생하지 않도록 한다
▶ 종류
- 돌 기슭막이(가장 많이 시공) : 기울기는 찰쌓기 1 : 0.3, 메쌓기 1 : 0.5로 한다
- 콘크리트 기슭막이 : 둑마루 두께 0.3m, 앞면 기울기 1:0.3, 뒷면 기울기는 수직이며,
신축에 의한 균열 방지를 위해 10m마다 신축줄눈을 설치
- 돌망태 기슭막이 : 기울기 1:0.5 이상으로 말뚝으로 고정하며 높은 경우에는 가로로 쌓아 견고도를 높인다
- 바자 기슭막이 : 티눈을 따라 길이 1.2m 정도의 말뚝을 0.6~1m 간격으로 박고, 나무 섶 등으로 바자를 엮어
흙을 채우며 떼를 붙여 견고도를 증가시킨다.
※ 바자(bazar) : 대, 갈대, 수수깡, 싸리 따위를 엮어 울타리를 만드는 물건
- 타이어 기슭막이 : 터파기한 후 폐타이어를 놓고 막자갈로 채운 후 타이어 뒤쪽에 되메우기
● 수제(水制, 水制保岸工)
계류의 유심(유속과 흐름방향)을 변경시켜 티눈의 침식(횡침식)과 기슭막이 공작물의 세굴을 방지하기 위해 둑이나 티눈으로부터 돌출하여 설치하는 계간 사방 공작물, 간격은 수제 길이의 1.25~4.5배, 수제의 길이는 짧은 것을 많이 설치하는 것이 효과적이고 계정 폭파의 1/3 이내가 적당하다
▶ 종류
- 투과 여부에 따라 : 투과수제, 불투과 수제
- 물의 월류 상태에 따라 : 월류수제, 불 월류수제
- 돌출각도에 따라 상향/직각/하향수제로 구분
※ 상향수제(격퇴 형 수제) : 수제 사이의 사력 토사 퇴적이 가장 많고 두부의 세굴작용이 가장 강하다.
계류의 중심을 향하여 편류
※ 직각 수제(수도垂導형 수제) : 수제 사이의 사력 토사 퇴적이 가장 적고 두부의 세굴작용이 가장 약하다
편류를 일으키지 않음. 길이가 가장 짧고 공사비가 저렴하다.
※ 하향수제(유인형 수제) : 수제 사이의 중앙에 토사의 퇴적이 생기고 두부의 세굴작용이 비교적 약하다
티눈을 향하여 편류
- 축설 재료에 따라 : 돌 수에, 콘크리트블록 수제, 통나무 수제, 돌망태 수제, 바자 수제
- 설치 방법에 따라 : 말뚝수제, 날개수제
● 계간 수로
: 황폐된 계천의 구불구불한 유로를 정리하여 안정시키는 것
▶ 종류
- 수로 변경 공사(물줄기 바로잡기 공사), 수로 정리 공사(냇바닥 치우기 공사),
- 호안공사(수로 양안을 보호하는 공사), 사석 공사(세굴방지를 위해 잡석을 깔아놓은 공사)
※ 일반적인 수로 단면의 형태로 가장 적당한 형태 : 사다리꼴
※ 소형수로는 직사각형 형태가 적합 // 속도랑(암거)은 활꼴 형태가 적합
● 모래막이
※ 모래막이 공작물의 형태 : 반 주걱형, 주걱형, 자루형, 위형
유출 토사량이 많은 상류 지역이나 호우 등에 따른 과도한 토사유출에 의한 재해 예방의 목적으로
유로의 일부를 확대하여 토사류를 저류하기 위해 설치한다, 토사 반출을 고려하여 선상 지대에 시공
※ 모래막이의 용량 결정 인자 : 강우량, 유역면적, 지형, 지질, 황폐 정도 등
● 야계사방
※ 야계(野溪) : 황폐계류가 계곡 밖에서 농경지 등과 접속된 침식성이 높은 자연계 천을 말함
※ 야계사방 공사 : 황폐계류의 계상 및 티눈에 공작물을 설치하여 계천의 종. 횡 침식을 방지하고 산각을 고정하여,
계류의 안전 유출을 목적으로 하는 사방공사를 말한다.
▶ 야계의 구분
※ 야계 계류바닥의 계획구배는 현 계상의 1/2~2/3 정도가 적당,
보정 기울기(=평균 사도.자연사도.안정 구배) : 늦봄 바닥을 침식하지 않는 최대의 기울기로, 대략 3% 내외
※ 계간공사에서 계류 바닥의 기울기를 완화하려는 곳에는 사방댐 또는 바닥막이를 연속적으로 설치
※ 야계사방에서 둑쌓기의 비탈 기울기 표준 : 바깥 비탈 기울기는 1:1.5, 안쪽 비탈 기울기는 1:1.3
- 기타 야계사방의 설계 및 시공 : 교재 441쪽 반드시 참조
유역의 크기에 의한 분류 지류의 유무에 의한 분류
고야계 유역면적 10~20ha 이내 단이야 계 지류가 없는 야계
한밤중이게 유역면적 20~100ha 정도 복합여계 2개 이상의 지류가 있는 야계
대야에 유역면적 100ha 이상 1,000ha 내외 야 계절 하천 계류 바닥의 기울기가 대개 6% 정도인 야계
