서 론
최근 10년 전부터 댐 건설에 대한 비판적 사회 여론으로 인하여 댐 건설을 통한 신규 수자원의 확보가 어려워짐에 따라, 이미 건설된 댐에 대한 검토를 통해 수자원을 효율적으로 사용하기 위한 기존댐 재평가의 필요성이 증가하고 있다. 댐이 본격적으로 만들어 진 것은 1960~70년대이며, 1970년대 후반부터 다목적댐이 건설되어 현재에 이르고 있다. 1970년대 중반부터 시작한 지하철공사에서 그라우팅공법이 본격적으로 활용되기 시작하였으나, 초기에는 토목기술자들의 전문지식과 중요성에 대한 인식부족으로 기술이 제대로 이루어지지 않았다. 이후 한국농어촌공사에서는 제당의 그라우팅 경험을 바탕으로 1997년 “그라우팅 시방서”를 마련하였고, 한국수자원공사에서는 2008년 댐 시공 및 보수·보강을 통하여 “그라우팅 시공지침”을 마련한바 있다.
초기에 건설된 댐은 40여년이 지난 오늘에 와서는 노후화되어 댐의 안정성에 문제점들이 제기되어 왔으며, 이에 노후화된 댐을 대상으로 보수보강공사가 수행되었다. 일반적으로 “노후화(aging)”는 댐의 기능 저하를 초래하는 열화 현상을 의미하기도 하고, 단순히 댐 축조 이후 상당한 시간의 경과를 지칭하는 의미로도 사용되기도 한다.
어떠한 경우에도 노후화는 시간의 경과에 따른 열화의 가능성이 증대되는 경향을 반영하고 있다. 필댐의 차수층 열화 또는 잠재적 위해성을 개선하기 위해서는 다양한 방법들의 적용이 가능할 수 있으나, 저수위 강하를 동반하는 상류사면의 개선공법은 지속적인 용수 공급을 필요로 하는 국내 상황에서 대부분 현실성이 떨어진다. 일반적으로 노후화된 코어형 필댐의 안전성 해석을 위해 적용가능한 선행연구와 문헌은 상당히 적으며, 기존 댐 또는 노후화 되어가는 댐의 문제 파악이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 하지만 댐의 중심 제체인 코어존에 대한 직접적인 연구는 댐 손상을 초래할 수 있어 간접적인 탐사 기법과 재료원에 대한 연구가 주로 수행되어왔다.
특히 댐체에 물리탐사 기법을 적용하여 댐의 취약성과 위해성을 판단하는 간접적인 연구가 많이 진행되었는데, Won and Song (1999)은 전기비저항 탐사를 통해 댐 누수구간을 탐지하였으며, Lim (2003)과 Kim (2004)은 전기비저항탐사를 활용하여 취약대가 존재하는 댐의 누수탐지에 관한 연구를 수행하였다. 물리탐사 이외에 Shin et al. (2002), Seo et al. (2008), Lee et al. (2012)은 대형삼축압축시험과 대형전단시험을 통한 조립재료 및 사석재료에 대한 강도평가를 하였으며, Park et al. (2004)은 흙댐의 장기 침투영향에 대하여 실험적 연구를 수행하였다. Lee and Lim (2010)은 중심코어형 사력댐에 대하여 코어존의 침투량 예측기법 연구를 수행한 바 있다.
최근에는 기존댐의 해체와 무수보링 시추조사에 따른 코어존의 직접적인 연구가 일부 진행되었다. Kim et al. (2011)은 기존 필댐의 해체에 따른 댐 코어재의 정적 및 동적 물성에 관한 연구를 수행한 바 있다. Lee et al. (2015)은 국내 3개 필댐을 대상으로 코어존에 대한 전기비저항 탐사와 무수보링을 이용한 건전성 평가를 수행하였다. 그간 국내에서 열화된 코어형 필댐의 그라우팅 기술은 2000년대 이후 댐의 노후화가 진전됨에 따라 시행착오를 겪으며 발전해 오고 있으나 아직 체계적으로 정립되지 못하고 있다. 국내에서 현재까지 열화된 중심 코어층 보강 그라우팅 기술의 경험적 사례가 논문화 된 경우는 운문댐 외엔 알려지지 않고 있다. 운문댐은 1993년 준공된 중심코어형 락필댐으로서 1998년 세 차례의 댐마루부 싱크홀 발생과 과도한 누수량으로 인해 2000년에 컴팩션(compaction) 그라우팅을 적용한 1차 보수보강을 시행하였으며, 그 후 누수량의 재차 증가로 2003년에 침투그라우팅을 적용한 2차 보강을 시행한 바 있다(Lim et al., 2004, Lee et al., 2005, Chun et al., 2006).
본 논문은 외적인 이상 징후가 없었으나 건전성 확인을 위한 물리탐사 및 지반조사에서 국부적 코어재 침식 현상이 발견된 YC댐을 대상으로 침투그라우팅 보강사례를 분석함으로써 침투그라우팅공법의 향후 적용을 위한 기술적 근간을 제공하고 실무적으로 노후 댐 및 저수지의 보강에 활용할 수 있도록 기술의 경험적 기준을 제시하고자 하였다. 우선 그라우팅 보강 기술의 일반적인 유형을 분류하고, 공학적 특성과 차이점들을 요약 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 후 YC댐에 적용하였던 침투그라우팅 기술을 주입재료의 선택, 주입량, 배합비, 주입압, 주입시간 등 중요항목에 대해 분석하였으며, 보강 효과의 검증에 대해서도 상세히 기술하였다. 특히 YC댐은 댐 심벽재료의 노후화 및 입도불량 구간이 불균질하게 산재되어 있고 다량의 조립질층이 존재하는 점 등을 고려하여 경험적 성과를 하나의 기준안으로 제시하였다. 이러한 주입기준은 댐 성능개선을 위한 침투그라우팅의 기술적 상세가 현재 거의 없는 상태에서 향후 불규칙적인 고함수비 영역이 존재하는 코어층의 보강 그라우팅에 중요한 기술적 근거 자료가 될 것으로 판단된다.
댐의 현황 및 보수보강
댐 현황
국내 용수전용댐은 전체 14곳이며, 이중 13개 용수전용댐을 대상으로 K-water는 2013년도에 ｢용수댐 성능개선 기본계획수립｣용역을 착수하여 노후화된 용수댐의 안전도제고(시설개선 등) 현지조사 및 취약부 조사, 원인분석, 성능개선계획 등을 수립하여 보수보강을 실시하고 있다. 본 연구대상인 YC댐은 1979년 12월에 준공된 중심코어형 록필댐으로서 높이 24.5m, 길이 120m, 댐형식은 E.C.R.D (Earth Core Rock Fill Dam)의 제원을 갖는 용수전용댐이다.
아래의 Tabel 1은 본 연구대상 YC댐의 제원이며 Fig. 1은 종단도를 보여준다.
댐 건전성 평가
전기비저항탐사
전기비저항탐사는 지하매질의 전기비저항 분포 단면을 작성하여 지하매질의 암반상태 파악, 단층, 파쇄대 등의 지질구조 파악과 지층분포 파악을 위해 탐사를 수행한다(Fig. 2). 최근에는 이러한 전통적인 자원 탐사뿐 아니라 환경 오염원의 존재 및 그 유동의 탐지, 염수 침투 여부 확인 등의 환경 분야에 대한 응용이나 댐의 안정성 평가, 단층 및 파쇄대의 탐지 또는 층서 규명 등을 통한 지하 공간 개발 등의 공학적 측면에서도 다양하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 전기비저항탐사를 통해 댐체 내의 물성변화를 파악하고자 하였으며, 용수댐의 기초 자료로서 기반암 심도 파악, 시추위치 선정 그리고 기존 댐의 탐사결과와 비교하여 Aging에 따른 댐체의 건전성 평가를 획득하고자 하였다.
Fig. 3(a)은 지하매질에 존재하는 전기 비저항 이상대에 의해 등전위선이 왜곡되는 현상을 도시한 것이며, Fig. 3(b)은 측정된 전위차를 가단면도에 기록하는 방법을 도시한 것으로 이 값을 해석 소프트웨어에 입력하여 지하매질의 전기비저항 분포를 구한다.
Fig. 4는 연구대상지인 YC댐의 각 평면도에 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 결과에 따른 시추조사 위치를 나타낸 것이다. 댐체의 건전성 평가를 위한 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사는 댐의 높이, 댐 마루 길이 등을 고려하여 탐사 측선의 길이 및 측정간격 등을 설정하였으며, 현장답사를 통한 가로등 및 계측기의 위치를 고려하여 탐사위치와 전극배열 등을 설정 하였다.
지반조사에서 통상적으로 사용되는 2차원 전기비저항 탐사는 전기비저항이 수직 및 측선 방향으로만 변화하고, 측선에 수직인 방향으로는 변화하지 않는다는 가정하에서 탐사를 수행하고 해석하는 방법이다(Yi et al., 2000). 이에 반해 3차원 탐사는 지하의 전기비저항이 임의의 방향으로 변화할 수 있음을 상정하고 탐사를 수행하며 자료를 해석하는 방법이다. 따라서 2차원 전기비저항 탐사에서 파악하기 어려운 연약대 및 누수취약대와 같은 저비저항대의 공간적인 분포양상을 파악하기에는 실제적인 지반구조를 제공하는 3차원 전기비저항 탐사가 유용하다.
본 연구에서는 연구대상 댐에 대하여 2차원 전기비저항탐사를 수행하여 수평적인 저비저항 이상대가 크게 나타나는 YC댐에 대해 보다 공간적으로 연약대 분포를 파악하기 위하여 3차원 전기비저항 탐사를 수행하였다.
지반조사
탐사 결과들에 의해 파악된 저비저항 이상대가 댐체 내에 발달한 연약대 또는 누수취약대와 일치하는가를 확인하기 위하여 시추조사를 수행 하였다. 시추조사는 댐체의 지반정보 및 실내시험을 통한 여러 물성정보를 정량적으로 획득 할 수 있기 때문에 획득한 지반정보와 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 결과와 복합해석을 수행함으로써 보다 정확한 댐체의 건전성 평가가 가능하다.
본 연구에서 수행한 시추조사(무수보링)는 연구대상 댐의 마루에서 수행되었으며, 시추조사 위치 선정은 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 결과를 검토하여 상대적으로 수평적인 전기비저항 값의 변화가 큰 3개소 지점을 선정하였다. Fig. 5는 YC댐에 적용한 코어회수용 조사공의 조사기법으로 천공은 NX구경으로 하였으며, 시료채취는 싱글코어바렐(Single Core Barrel)과 케이싱을 사용하여 Fig. 6의 세부적인 방법으로 무수로 천공하였다.
건전성 평가 결과
YC댐 건전성평가의 주요 수행항목은 2D 및 3D 전기비저항탐사, 시추 3공, 다운홀 및 밀도검층 각 3회, 실내토질시험 등이다. 최대 단면과 저비저항이상대 지점에 대한 시추조사 결과 심벽재는 N값 7/30~39/30인 보통견고~매우견고의 연경도를 갖는 모래섞인 점토로 모래 및 자갈 등 조립질 혼재구간이 다수 분포하며 포화대 등 잠재 위해요소가 관찰되었다(Fig. 7).
YC댐의 심벽재 코어시료의 동적, 정적 물성치는 Fig. 8과 Table 2와 같다.
Table 2. Analysis of major static property values of YC Dam (Reflects results of field test and indoor test). |
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보수보강공법 결정
필댐에서 손상은 대부분 기초, 제체의 침투류 및 내부 침식에 의한 것이며, 그 외에 전단저항의 부족, 과도한 변형 및 인접구조물과의 접합부 결함 등이 있다. 특히, 침식되기 쉬운 부적절한 재료를 가지고 필댐을 축조하였을 경우 누수에 의한 심각한 손상을 입을 수 있다. 필댐은 일반적으로 제체, 댐 기초 및 아버트먼트를 통하여 누수가 발생하며 점진적인 유로의 형성, 침식 또는 댐 하류 측에 습윤 지역 등이 발견될 경우 침투로 인한 댐 안정상의 문제가 야기된다. 일단 침투로 인한 댐 안정상의 문제점이 인식되면 계측 및 거동에 관한 자료를 수집 및 분석하여 성능개선 방안과 조치를 수행해야 한다.
Fig. 9는 최근 국제대댐회(ICOLD)에서 침투수 조절을 위한 다각적인 보강방법을 검토하여 몇 가지로 요약한 것이다. 그라우팅 기술은 침하보수, 기초보강, 지하수 조절, 제방안정과 구조물에 대한 충분한 지지력을 제공하는 등 광범위하게 사용되어 왔다. 입상토에 대한 그라우트 재료의 적용범위는 지반의 초기투수계수 등의 지반특성에 따라 Table 3과 같은 재료를 사용할 수 있다. Table 4는 입상토의 종류 및 초기투수계수 등 지반조건에 따른 그라우트의 적용 범위를 나타낸 것으로써 지반강화 및 차수효과가 있으며, 각각 정상적인 적용 범위와 비용제한 적용범위를 가지고 있다. 그라우팅공법은 외국의 보강사례가 많고 국내에서도 비교적 시공실적이 풍부하여 기술적 문제가 적을 뿐만 아니라, 시공성과 상황대처의 유연성이 좋으므로 Table 5의 커튼그라우팅공법을 YC댐 제체 차수보강방법으로 결정하였다. 그라우팅공법은 콤팩션 그라우팅공법, 침투그라우팅 공법, 할렬그라우팅 공법 및 제트그라우팅 공법 등이 있다. 이중 침투그라우팅(Permeation Grouting) 공법은 보강공사로 인하여 댐 제체에 추가적인 교란이나 손상을 유발하지 않고, 비교적 균질한 주입효과를 기대할 수 있는 장점을 갖고 있으므로 YC댐 제체의 보강에 적합한 공법으로 판단되었다.
다만, 댐 전체 길이에 걸쳐 심벽재료의 내부 침식 및 입도불량 구간이 산재되어 있고 다량의 자갈층이 존재하며, 공극이 분포하는 점 등을 고려할 때 침투그라우팅공법의 적용 시에는 주입재료, 주입압 및 주입속도 등을 적절히 조절하여 시공함으로써 보강효과를 극대화해야 한다.
댐 제체 성능개선을 위한 대책공법을 가지고 공사 설계 전에 댐 전문가의 자문을 받았으며, 국내에서는 댐 심벽부를 그라우팅으로 차수 보강한 운문댐에서의 실적이 뒷받침되어 이와 같은 사례 등을 근거로 Table 6의 저압침투그라우팅을 대책공법으로 선정하였다.
해석 조건
댐 보수보강 시공관리
시공 순서
YC댐에 적용한 전반적인 그라우팅의 공정은 Table 7과 같다. 시험공과 일반공, 검사공의 순서로 그라우팅 보강공법을 적용하였고, 그라우팅 주입공의 위치와 시공순서는 하류열을 D (Downstream) 열, 상류열을 U (Upstream) 열이라 할 때, 하류열을 먼저 시공하고 상류열을 나중에 시공하였다. 시험공(Pilot hole)은 하류열 시공 시 최우선하여 시공하였고, 검사공(Check hole)은 상·하류열 시공 완료 후 시공하였다. 공별 시공순서는 내삽법을 적용하여 우선 시험공에 대하여 천공 및 주입하며 일반공의 공별 시공차수(1차~4차)에 따라 하류열을 우선 시공한 후 상류열을 시공하였다. 같은 차수공이라도 먼저 시공한 공에서 가장 멀리 위치한 공을 다음 순서로 시공하고 주입 후 24시간이 경과하지 않은 공의 8 m 이내에 위치한 공은 천공하지 않는 것을 원칙으로 하였다. 공 간격은 2 m, 열 간격은 1 m로 상호중첩 시공함으로써 차수효과를 극대화되도록 하였다.
그라우트공 천공방식
그라우팅공 천공을 위해서는 공벽붕괴 방지를 위해 BX 케이싱과 AX 로드를 이용하여 소정의 심도까지 Table 8과 같이 천공하였다. 천공에 의한 코어층의 할렬을 방지하기 위해 BX 케이싱 내에 AX 로드를 삽입하여 천공을 수행하였다. 천공시 천공수는 청수를 써야 하므로 댐 저수지 내의 물을 사용하였다. 천공수로 인한 심벽의 수압할렬을 방지하기 위하여 천공수에 정수압보다 큰 압력을 가해서는 안 되며 슬라임(slime)을 제거할 수 있는 최소의 압력만을 사용하였다. 계획심도까지 천공이 끝나면 비트를 공저로부터 약간 들어 올린 후 펌프로부터 물(깨끗한 청수) 공급량을 증가시켜 공벽에 부착되어 있는 슬라임(slime) 등 파쇄물을 배제시켰다. 이때 롯드를 30 ~ 60 cm 정도 오르내려 파쇄물이 뜨도록 하여 가능한 대부분의 파쇄물이 제거되도록 하였으며 압축공기는 공내 붕락방지를 위하여 사용하지 않았다. 시추공의 수직편차는 공 깊이의 3%를 초과하지 않았다. 시추기 롯드나 그라우팅공 안에 그리스 또는 비용해성 윤활유를 사용하지 않았다. 천공 후 심도 검측이 완료되면 케이싱 내측에 패커를 우선 고정하고, 주입 stage 길이를 5.0 m로 하여 상향식(upstage) 방식으로 주입하였다. 주입 stage는 다시 주입관을 한 단계(step)씩 인발하면서 주입하는 방식을 취하였으며, 이 때 단계 별 상승간격은 50 cm를 기준으로 하였다.
천공시 시추기능사에게 천공심도별 천공수 배수량을 정성적으로 기록토록 하여 심도위치별 지반상태를 대략 확인할 수 있었으며 향후 주입시 상관관계를 파악하여 주입량 및 주입압력을 조절하였다. 공벽붕괴 방지를 위해 Figs. 10 및 11와 같이 BX케이싱 내에 AX로드를 삽입하여 천공수를 공급하며 회전식 비트(bit)로 천공하였다.
그라우트공 주입 적용 조건
재료 혼합 및 주입장비로는 믹서기의 경우 용량이 200ℓ이상인 4조식 교반기를 사용하였다. 교반기는 회전속도 800 RPM (주입재 배합상태)인 장비를 사용하였다. 주입재료는 초미립시멘트를 주재료로 사용하였다. 그라우팅 주재료인 초미립시멘트는 분말도 6,000 cm2/gr 이상인 MIS SP를 사용하였다. 부가적인 첨가제로 NA형-벤토나이트나 활성벤토나이트를 사용하였다. 벤토나이트 사용량은 시멘트 중량의 5% 이내에서 배합비, 시험공에 의한 지반의 상황, 주입압력 등에 따라 조절하였다. 주입재료의 품질관리를 위해 시멘트-물 배합비(C:W)를 1:1, 1:2, 1:3 등 다양하게 조성하고, 믹서 혼합시간을 각기 5분, 10분, 15분으로 교반하여 주입재의 블리딩율을 측정하고 그중 가장 작은 블리딩 값을 나타내는 방법으로 주입재료의 품질관리를 실시하였다. 블리딩 시험결과 시멘트-물 배합비가 1:1, 1:3 에서는 5분간 혼합 했을 시 블리딩율이 가장낮고, 1:2에서는 10분, 1:4에서는 15분간 혼합 했을 시 블리딩율이 가장 낮게 나타났으며, 혼합시간은 별 차이가 크지 않아 일반공 주입 시에는 혼합시간을 5분으로 적용하였다.
그라우트 주입을 위한 배합비 및 혼합시간 결정을 위해 아래 Table 9와 같이 블리딩 시험을 각 시료 3개씩 실시하며, 그 결과는 Table 10과 같다. 또한 블리딩 시험결과에 따라 배합비 및 혼합시간 결정은 Table 11과 같다. 심도에 따른 주입압과 초기배합비, 변경배합비의 기준은 Table 12와 같이 적용하였다.
댐 보수보강 결과 분석
주입량 비교
Fig. 12는 YC댐 침투그라우팅 보강 구간 및 검사공의 위치, 그리고 위치별 주입량을 나타낸 그림이다. 지반고별 주입량(Fig. 13)에서 보듯이 댐 하단부에서 가장 많이 주입되었음을 알수 있었다. YC댐 보강공사를 위한 총 천공 길이는 1,532.0 m 에 달하며, 주입량은 총 129.3 m3였다. 총 주입공 63공에 대한 m당 주입량은 81.7ℓ/m였으며, 주입된 총 시멘트량은 40,572 kg이고 m당 주입량은 25.6 kg/m로 집계되었다. 그라우트주입량을 분석한 결과 YC댐의 m당 평균주입량은 25.6 kg/m로서, 상류열에서 주입량(평균주입량 19.3kg/m)이 하류열에서의 주입량(평균주입량 31.3kg/m) 보다 2/3수준으로 감소됨에 따라 주입효과가 있었음을 확인하였다(Fig. 14).
검사공 투수시험 결과 비교
검사공의 위치는 15 m 간격을 원칙으로 하되 그라우팅 효과분석에 활용될 수 있도록 설계 전 시추조사공, 계획된 조사공 및 추가조사공 등에 인접한 지점으로 4개소를 선정하였다. Table 13과 Fig. 15에서 보듯이 보강 전·후 투수계수의 변화는 공사 전 9.36×10-5~1.95×10-5cm/sec, 공사 후 9.80×10-6~7.44×10-6cm/sec로 개선목표치인 α×10-5cm/sec 이하를 만족시켰다.
전기비저항탐사 결과 비교
Fig. 16에 보는 바와 같이 댐마루에 댐축 방향으로 1측선, 댐 상류사면에 댐축 방향으로 3측선, 댐 하류사면에 댐축방향으로 7측선을 실시하였다. 측선연장은 댐체 전체에 전극이 설치될 수 있도록 0 m~120 m로 설치하였다.
YC-1~YC-11측선은 하류사면 구간으로 배수로가 설치되어 있어 배수로까지 측선을 설치하였다. 2013년에 실시된 기존 탐사는 종방향으로 댐마루 2개 측선, 상류·하류 비탈면 2개 측선, 하류비탈면 1개 측선 총 5개 측선에 대하여 탐사를 수행하였으며 횡방향으로 댐마루 중앙부에 2개의 횡단 측선을 수행하였다. 2013년에 실시된 기존 탐사의 측선명은 13YC-1~13YC-8로 명시하였다.
Fig. 17은 보강 전 후의 2차원 전기비저항 탐사결과를 비교를 보여주고 있다. Fig. 17의 (a)는 2013년 9월에 댐마루 중앙에서 수행한 탐사결과로써 보강전의 댐마루 중앙 탐사단면에서는 추정굴착선 상부의 코어의 전기비저항값은 EL.40~50 m 구간에서는 50~200 ohm-m의 전기비저항이 수평방향으로 연속성 있게 분포하며, 그 하부 EL.30~40 m 구간에서는 50 ohm-m 이하의 더욱 낮은 값을 보이는 저비저항대가 Dist.25~45 m, Dist.80~95 m 구간에 국지적 영역으로 분포하고 있다. 이러한 저비저항대는 전기비저항 분포의 수평적 연속성을 단절시키고 전기비저항값이 매우 낮게 나타나고 있어 코어 내부의 국부적인 불균질성이 의심되며 코어가 균일하지 못해 불안정할 것으로 판단된다.
Fig. 17(b)는 2014년 12월에 댐마루 중앙에서 수행한 탐사결과로서 보강 후의 댐마루 중앙 탐사단면에서는 추정 굴착선 상부의 코어의 전기비저항값이 40~1,000 ohm-m 정도로 기존 탐사결과에 비해 전기비저항값이 증가하였다. 특히 Dist.10~75 m 구간의 지표에서부터 EL.45 m까지에서는 최대 1,000 ohm-m의 매우 높은 값의 고비저항이 수평방향으로 발달해 있으며, 실제 보강구간과 비교적 잘 일치한다. 따라서 상부심도에서 보다 뚜렷한 보강효과를 보이고 있는 것으로 판단된다. EL.30~35 m의 하부심도에서는 전기비저항값이 점진적으로 증가하면서 약 300 ohm-m 이상의 고비저항대가 발달해 있으며, 댐체 양안쪽으로 가면서 경사진 양상을 보이는데 이러한 고비저항대의 분포경계는 추정 굴착선과 잘 일치하고 있다.
결 론
본 논문에서는 국부적으로 액상에 가까울 정도로 코어층의 내부침식이 불규칙적으로 발달한 YC댐에 대한 저압 침투그라우팅 보강 기술을 상세하게 분석하였다. 침투그라우팅 주입 기준은 수압할렬파괴와 주입재가 필터층으로 침투되는 것을 방지하기 위해 주입압력, 주입시간, 주입량 등에 제한을 두어 점토심벽 댐체에 적합한 주입기준을 정하였다. 본 연구의 주요 결론은 다음과 같다.
1. YC댐의 제체 차수보강에 적합한 대책공법은 그동안 수행된 모든 조사결과를 심도있게 분석하여 제체의 토질특성에 적합한 저압침투그라우팅공법을 적용함으로써 성공적인 그라우팅이 가능하였다.
2. 심벽의 교란을 최소화하기 위해 그라우트의 저압침투를 원칙으로 하였으며 심벽재료의 불균질성과 그동안 발달된 수많은 과포화대의 영향으로 국부적으로는 맥상주입 및 판상주입이 이루어졌으나, 주입압과 주입량을 철저히 관리함으로써 보강공사 중 심벽내의 이상 현상이나 제체의 변형을 방지하였다.
3. 심벽의 할렬과 필터의 손상을 감안하여 주입압력과 주입량을 제한함으로써 심도가 깊은 구간에서 평균 주입율이 증가하는 경향을 보여 저 심도에서 댐의 취약성이 가중된 것으로 판단되며 이는 물리탐사 및 토질조사결과와 일치하고 있다.
4. 전기비저항탐사는 공사 후 측정결과가 공사 전 측정결과보다 전반적으로 그라우팅 보강 전보다 보강 후에 수직·수평적으로 상대적으로 균질한 양상의 전기비저항 분포로 나타나고 있으며, 중심점토 구간에 나타나는 저 비저항 이상대의 연속성이 감소하였고, 그라우팅보강 전보다 전기비저항치가 1.6배 증가하여 보강공사의 효과에 의해 댐의 안정성이 증가한 것으로 판단된다.
5. 공사 전 고함수비대로 파악된 구간과 공사 후 고함수비구간에 인접한 일반공 및 검사공에 대한 투수계수 변화, 주입량 변화, 시추코어 상태를 주요공별, 심도별로 상관성을 분석하고자 하였으나 어려움이 있었다. 그 이유는 제체가 공별, 심도별로 homogeneous 하지 않기 때문이고 또한 공사 시행전에 실시한 조사공에서의 시험항목과 보강 후 검사공에서 시행한 시험의 불일치로 인하여 분석이 곤란하였기 때문이다. 따라서 향후에는 공사 전·후 보강효과를 효율적으로 분석하기 위해서는 조사공과 검사공의 시험항목을 일치시키도록 하는 것이 필요하다고 판단하였다.
수압할렬 및 필터존의 영향을 최소화하는 주입기준을 설정하여 제체에 적용한 결과 수압할렬로 인한 필터존에 손상이 발생하지 않았을 뿐만 아니라 댐 마루 및 사면변위가 발생하지 않음으로써 본 댐에서 수행한 그라우팅의 적용기준은 향후 다른 댐 및 저수지에도 적용이 가능할 것으로 기대된다.
