지반진동을 차단하기 위한 방법으로 방진구가 효과적이지만 대부분의 구조물은 암반 위에 건설되어 있으므로 방진구를 설치하여 진동전파경로를 차단하는 것은 무리가 된다. 그러므로 천공기를 이용하여 방진공을 형성하여 발파진동을 차단하려는 사례가 늘어나고 있는 실정이다. 본 연구에서 2차원 지반모델에 설치된 방진공의 발파진동차단효과를 수치 해석적으로 분석하기 위해 이산요소해석프로그램 (UDEC)을 이용하여 동적 해석을 수행하였으며 이와 비슷한 조건으로 현장실험에 적용하였다.
한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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pp.235-239
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2000
지반진동을 차단하기 위한 방법으로 방진구가 효과적이지만 대부분의 구조물은 암반 위에 건설되어 있으므로 방진구를 설치하여 진동전파경로를 차단하는 것은 무리가 된다. 그러므로 천공기를 이용하여 방진공을 형성하여 발파진동을 차단하려는 사례가 늘어나고 있는 실정이다. 본 연구에서 2차원 지반모델에 설치된 방진공의 발파진동차단효과를 수치해석적으로 분석하기 위해 이산요소해석프로그램(UDEC)을 이용하여 동적해석을 수행하였으며 이와 비슷한 조건으로 현장실험에 적용하였다.
(1) 화약발파작업을 시작하기 전에는 필히 시험발파, 안전진단을 통해 공해 및 안전사고 발생요소들을 면밀히 분석하고 파악하여 발파공법, 천공공법, 사용폭약 의 종류, 사용약량 등을 결정하고 이에 따른 적합한 안전거리의 설정, 안전덮게, 안전망의 사용, 필요시 휀스철망 설치등의 안전조치를 완벽히 취해야겠다. 또한 현행 소음진동규제법에 의하면 폭약 사용시 7일전 신고의무 규정을 우리나라의 공사 현실을 감안해 볼 재검토 할 필요가 있다. (2) 선진국의 발파진동 기준을 우리나라 의 경우와 비교 분석해 볼때 우리나라의 경우 발파진동 안전기준은 도심지에는 대체 로 0.5cm/sec가 적당하고 고주택, 아파트 등이 밀집된 지역이나 건물지반이 특히 약한 곳은 0.2cm/sec을 적용함이 타당하다고 판단된다. 또한 도심지에서의 안전발파 를 위한 터널공법으로는 주변 생활환경 소음진동방지를 위한 심발법으로 브이 컷법 을, 여굴방지와 미려시공 등 공사시 안전사고, 소음진동을 방지하기 위한 공법으로는 슬러리, 파이 넥스 폭약을 이용한 정밀면 발파법을 권장한다. (3) 연화발사시 안전 거리를 3.deg. 기준 최소반경 129m, 12" 기준 최고 반경 200m로 설정하여야 겠다. 또한 연화발사시 발생하는 폭발 소음은 80 - 100dB 정도로써 대량으로 장시간 발사 시는 청력장해 등의 피해가 발생할 수 있으나 우리나라의 경우는 발사 총 시간이 대체로 30분을 초과하지 않으므로 관람자나 일반인들이 소음피해를 호소할 수준은 아니라고 결론지을 수 있다.수 있다.
근래에 전자뇌관은 진동제어, 파쇄도개선 등 다양한 목적으로 사용이 점차 증대되고 있다. 본 연구는 2017년 06월~2018년 12월까지 지질 및 지반조건, 그리고 발파설계 조건이 다른 국내 여러 지역의 도심지, 토취장, 채석장, 광산 등의 노천발파 현장에서 실시된 전기 및 전자발파 시 수집된 진동 데이터를 종합 분석하여 전기 및 전자뇌관 발파의 진동추정식을 비교 분석하였다. 전자발파는 전기뇌관에 비해 동일 지발당 장약량 적용 시 진동은 약 30%정도 감소되고 동일거리에서 최대허용지발당 장약량이 1.5배 증가되더라도 진동허용기준을 충족시킬 수 있는 것으로 확인되었다.
지반의 진동은 크게 지진과 같은 자연적인 진동과 발파, 항타(piling) 및 중장비의 가동 등에 따른 건설진동 등 인공진동으로 나눌 수 있는데 이들 지반진동은 지상 구조물의 안전도에 큰 영향을 미친다. 특히 양생(養生)중인 모르타르 및 콘크리트의 강도 및 물리적 성질에 큰 영향을 미치기 때문에 선진국에서는 엄격히 제한하고 있다. (중략)
전자뇌관을 사용하여 근접 보안물건에 대한 터널발파 진동제어를 위해서는 근거리 발파진동 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 논문에서는 터널발파 진동의 결정에 있어서, 심발부와 확대부의 영향을 분석하였다. 분석을 위한 계측자료는 "원주~강릉 복선전철 제${\bigcirc}{\bigcirc}$공구 노반건설공사" ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$ 터널 현장의 기존 도로 하부통과 구간에서 획득하였다. 이에, 0.01%의 높은 시차 정밀도를 가진 터널용 전자발파시스템을 활용하여, 최대 지발당 장약량을 정밀하게 유지함으로써 뇌관 오차에 의한 진동 증폭현상을 제거하고, 진동제어에 유리한 심빼기 발파방법으로 번 컷(Burn-Cut)을 채택하였다. 그 결과, 심발부의 진동수준이 가장 높다는 일반적인 발파 상식과 달리 확대부의 진동수준이 상대적으로 더욱 높은 것으로 나타났다. 결과적으로, 근접 거리의 터널 발파진동은 전자뇌관을 심발부에 적용함으로서 저감시킬 수 있으며, 전체 영역에 전자뇌관을 사용할 경우 더욱 효과적으로 발파진동을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
최근 국내에서 발생하는 지진으로 인해 건물, 구조물 등에 피해를 입는 경우가 자주 발생하고 있다. 그러나 지진은 언제 발생할지 알 수 없기 때문에, 지진 발생 시 자동화 계측기를 사전에 설치하지 않으면 진동 특성 값을 알기가 힘든 것이 사실이다. 다행히 6개 발파 현장에 자동화 계측기를 설치하고 있어서 이번에 지진 진동과 발파 진동 특성을 비교하고자 한다. 최근 2024년 6월 12일(수) 08시 26분에 전북 부안군 남남서쪽 4km 지역에서 발생한 규모 4.8의 지진에 대한 지진 진동 특성과 국내 발파 현장에서의 지진 진동과 발파 진동 실측값 등을 비교해 보았다. 또한, 이번 기회에 지진에 대한 발생 원인 및 피해 규모도 파악해 보고, 지진 진앙지로부터 여러 지역에 설치된 자동화 계측기로부터 나오는 특성값을 분석하여 감쇠 정도가 어느 정도 되는지도 알아보았다. 이를 통해 향후 발파 시 진동으로 인한 보호 물건 피해 등을 비교하여 현장에서 발생하는 민원을 사전에 대처하는 데 도움을 주고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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