1. 일반적인 토석류 대책공법
토석류의 대책공법은 토석류의 시작지점, 이동지점, 퇴적지점에 대한 대책으로 구분되며, 매우 다양한 공법들이 적용되고 있다. 일반적인 토석류 대책기술(Huebl&Fiebiger,2005)은 크게 4가지로 구분되며 다음과 같다.
2. 적극적인 대책공법
토석류에 대한 적극적인 대책공법으로는 토석류 파쇄공(Breaker Dam), 사방댐, 네트공법 등이 있다.
가. 토석류 파쇄공
소규모 지역에서 계획되며, 발생 에너지를 줄여주고 거석을 가라 앉아 하부로의 이동 및 확산을 방지하여 토석류 피해를 방지할 목적으로 계획한다. 투과형 차단시설로 토석류의 부분적인 방어, 파쇄, 부분적으로 퇴적시켜 토석류의 양을 저감시켜 피해를 방지하고자 할 경우 적용할 수 있다.
나. 사방댐
하천 또는 계곡 굴착 후 현장 콘크리트 타설후 댐체를 형성하고 중간부에 강재를 사용하는 강재 사방댐 등이 있으며, 사방댐은 투과형식에 따라 투과형, 비투과형, 부분투과형으로 나눌 수 있으며 유목은 2%를 기준으로 구분한다. 대규모 지역에서 많이 적용되는 공법으로 생태계 및 경관을 고려하여 강재 사방댐들이 많이 적용되고 있다.
투과형으로는 슬릿댐(Slit Dam), 슬롯댐(Slot Dam), 데브리스 프레임(Debris frame)이 있으며, 비투과형으로 콘크리트 사방댐, 강재형 사방댐, 데브리스 댐(Debris Dam)이 있다.
투과형 사방댐은 토석류가 발생하지 않는 시기에는 동물이나 어류의 행동범위를 저해하지 않기 때문에 환경친화적인 구조물이다. 토석류 발생시 암석 및 유목은 통과하지 못하고 지표수만 통과시켜 토석류를 부분적으로 방어하고 퇴적시켜 토석류의 양을 저감하여 피해를 방지하고자 할 경우에 적용할 수 있다.
다. 네트공법
네트공법은 연성형 차단시설로 상부유역의 산지가 불안정하여 호우시마다 비탈면 표층붕괴와 산사태 등의 발생으로 토사, 석력이 유하퇴적함으로써 하부지역에 위치하고 있는 도로나 철도, 주거 및 기타 산업시설 등에 피해가 발생했거나 향후 예상되는 곳에 설치할 목적으로 계획한다. 유연성의 원리를 이용하여 토석류의 동적, 정적하중을 효과적으로 흡수할 수 있고, 물과 부유물을 분리할 수 있는 필터링 구조로 이루어져 있어 협곡의 수로에 대한 최적의 방호대책이라고 할 수 있다.
3. 배수구조물 기능유지 대책공법
소하천을 통과하는 고속도로 구간에는 비교적 큰 규모의 수로박스 또는 교량이 설치된다. 하지만, 유송잡물에 의해 이러한 시설물도 막히는 경우가 있고, 토석류 발생시에 도로하부의 횡단 배수구조물이 막히는 경우가 종종 있는데 이러한 배수시설의 기능유지를 위한 공법(Bradley et al, 2005)에는 Debris Deflector, Debris Rack, Debris Fin 등이 있다.
배수구조물의 기능유지를 위해 유목의 차단 및 여과하여 시설물의 입구 막힘을 방지하거나 토속의 흐름을 분리하고 유속을 증가시켜 토사퇴적을 방지하는 방법이 있다. 토석류 규모와 구성물질의 종류에 따라 배수구조물 입구부에 설치할 수 있다.
1) 다량의 토석 또는 유목이 흘러내려 배수로 입구에 퇴적되어 배수시설을 마비시키는 것을 방지하기 위해 배수시설 보호공을 설치할 수 있다.
① 배수구조물 입구에 일정 정도의 여유 공간이 있어 설계 토석량 또는 유목을 이 공간내에 퇴적시킬 수 있는 경우
② 토석류 차단시설을 설치한 경우라도 배수구조물의 기능 유지를 위해 필요한 경우
③ 유송잡물에 의한 배수구조물의 차단이 우려되는 경우
2) 배수구조물 보호공의 목표는 다음과 같다.
① 배수구조물 입구가 막히지 않아야 한다.
② 평소의 홍수유량은 쉽게 통과할 수 있어야 한다.
③ 유지관리를 위한 작업이 용이하여야 한다.
가. Debris Deflector
월류한 물이 가지고 있는 에너지를 소비시키는 구조물로 토석류 우회시설은 중소규모의 토석류와 유목을 방어하기 위해 배수시설 입구에 설치하며, 유목과 토석을 배수시설 입구의 좌우측으로 우회시킨 후 모래, 자갈을 포함한 세립분과 유량은 여과시켜 배수로로 통과시키는 역할을 한다. 우회시설은 배수로 전면에 설치하며 토석과 유목의 퇴적을 위한 공간이 확보되는 경우에 설치하며, 토석류 유목의 퇴적 후에는 이를 제거할 수 있어야 한다.
나. Debris Rack
갈퀴 모양의 구조물로 유목 등이 걸리게 되는 원리를 이용한 여과시설로서 우회시설과 유사하게 중소규모의 토석류와 유목을 방어하기 위해 배수로 입구에 설치하며, 배수시설과 일정거리 떨어진 위치에 계곡부를 가로질러 설치한다. 여과시설 설치되는 위치는 유목과 토석의 퇴적을 위한 공간이 확보되어야 하며, 토석류 후에는 이를 제거할 수 있어야 한다. 여과시설은 배수구 입구로부터 최소한 2D이상 떨어진 거리에 설치하며, 토석 및 유목의 여과와 제거가 용이한 위치에 설치한다.
다. Debris Fin
지느러미와 같은 형태의 구조물로 대형 수로 등에서 유입을 억제 시킬 수 있는 구조물이다. Debris Fin은 배수구조물 입구 부분에 흐름의 방향과 나란하게 설치하는 얇은 구조물로서 비교적 큰 수로단면을 갖는 배수구조물(수로박스, 2련 수로박스등)에 사용되며, 토석이나 유목이 배수로의 방향과 나란하게만 흐르면 쉽게 통과되는 경우에 사용한다. Fin에 가로질러 걸리는 유목은 나중에 제거할 수 있다. Fin 구조물은 수로직경(또는 폭)이 1.2m미만의 경우에는 적용하지 않는다. 일반적으로 콘크리트 재료를 이용하여 만든다.
