Explosives and Blasting (화약ㆍ발파)

Korean Society of Explosives and Blasting Engineering (대한화약발파공학회)
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An Evaluation of the Influence of a Mixed Gas Explosion on the Stability of an Underground Excavation

혼합 가스폭발이 지하구조물 안정성에 미치는 영향 평가

  • 김민주 (인하대학교 에너지자원공학과) ;
  • 권상기 (인하대학교 에너지자원공학과)
  • Received : 2020.11.27
  • Accepted : 2020.12.09
  • Published : 2020.12.30
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Abstract

With the increase of the utilization of underground space in Korea, explosion accidents at the underground facilities such as gas pipes have occurred frequently. In urban area with high population density, individual explosion accidents are likely to spread into large complex accidents. It is necessary to investigate the effect of explosion on the stability of underground structures in urban area. In this study, a sensitivity analysis was carried out to investigate the possible influence of nearby explosion on the stability of underground structure with 8 parameters including explosion conditions and rock properties. From the sensitivity analysis using AUTODYN, the main and interaction effects of each parameters could be determined. From the analysis, it was found that the distance between explosion point and tunnel, charge weight, and Young's modulus are the most important parameters on the stress components around a tunnel.

국내의 지하공간 활용이 증가함에 따라 지하에 매설되어 있는 가스관과 같은 시설물에서의 폭발 사고가 꾸준히 발생하고 있다. 인구밀도가 높은 도심지에서는 개별의 폭발 사고가 복합적인 큰 사고로 확산될 가능성이 존재한다. 따라서, 도심지에서의 폭발이 지하구조물의 안정성에 미치는 영향을 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 터널과 인접한 곳에서의 폭발이 지하구조물의 안정성에 영향력을 미치는 요인들의 영향을 파악하기 위하여 폭발 조건과 암반의 물성을 포함한 8개 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. AUTODYN을 이용한 민감도 분석을 통해 각 인자들의 주영향과 교호작용효과를 분석하였다. 분석 결과, 폭발지점과 지하구조물 사이의 거리, 폭약량, 암석의 탄성계수가 터널 주변 응력성분에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 한국연구재단의 이공분야기초연구사업(NRF-2019R1D1A1060884)의 지원으로 수행되었습니다.

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