한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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pp.223-228
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2000
본 연구에서는 발파 설계를 쉽게 하기 위하여 RBD(Rock Blasting Design)프로그램을 개발하였다 이 프로그램은 시험 발파 설계, 벤치 발파 설계, 그리고 발파 진동 해석의 기능을 가지며, 지질 특성 값과 발파 상수를 데이터베이스로 제공하고, 여러 상수 값을 재 입력함으로써 보다 빠르고 간편하게 설계할 수 있고 한번 입력한 상수 값을 사용자가 재사용 할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 발파 설계를 쉽게 하기 위하여 RBD(Rock Blasting Design) 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 시험 발파 설계, 벤치 발파 설계, 그리고 발파 진동 해석의 기능을 가지며, 지질 특성 값과 발파 상수를 데이터베이스로 제공하고, 여러 상수 값을 재 입력함으로써 보다 빠르고 간편하게 설계할 수 있고 한번 입력한 상수 값을 사용자가 재사용 할 수 있도록 하였다.
Blasting is a technique for rock excavation: For instance, a rock cutting in a mountain side to prepare a base for a road. The blasting damage affect the rock slope stability. Therefore control blasting must be used. In this study, cutting cases of Sixty-nine rock blasts were investigated. Blasting damage patterns in rock slope and reinforcement methods are studied.
Methods of Rock fragmentation are used rock of housing repair development at KU-SAN DONG area in seoul Youn-Pyong Ku. So, Theorical analyses of the effect of vibration and frequency on structural damage around old housed also discussed. The results can be summarized as follows: 1. A area(Rock area not more than 15m Ku-San Mention) Some Empirical equations were obtained $V=K\{{\frac{D}{W}}1/3\}^{-n}$ where the values for n and K are estimated to be -1.64 and 94 respectively, this values were obtained only theorical analyses. If we have 125g charge this area is impossible blasting operation, so this area must be worked by SRS(Super Rock Splitter) method. 2. B area(Rock area from 15m to 25m in a boundary line from Ku-San Mention) This area charge is about 125g in a delay time by some empirical equation s. So, this area can be blasting operations by small charge. 3. C area(Rock area from 25m to 35m in a boundary line from Ku-San Mention) This area charge is about 500g in delay time by some empirical equation s. So, this area can be blasting operations by middle charge. 4. D area(Rock area more then 35m in a boundary line from Ku-San Mention) This area charge is about 1000g in a delay time by some empirical equation s. So, this area can be blasting operations by middle charge.
Rock damage induced by blasting can not be avoided during tunnel construction and may affect tunnel stability. But the mutual interaction between tunnel blasting design and tunnel stability design is generally not considered. Therefore this study propose a methodology to take into considration the results of the blasting damage in tunnel stability design. Rock damage is evaluated by dynamic numerical analysis for the most common blasting pattern adopted in road tunnel. Damage zone is determined by using the continuum damage model which is expressed as a function of volumetric strain. And the damage effect is taken into account by the damaged rock stiffness and the damaged failure criteria in tunnel stability assessment. The extend of plastic zone and deformation increase compared to the case of not considering blast-induced rock damage.
연암평가는 굴착난이도 평가와 관계가 많은 것을 고려할 때 굴착과 관련되는 발파와 연관 지울 수 있다. 따라서 현장에서 소량의 화약을 사용하여 누두공시험에 의해 구해진 누두지수와 발파계수를 연암의 분류요소로 사용하기 위한 시도가 이루어 졌다. 또한 현지 지반의 탄성파속도와 암석의 파쇄에 대한 저항성 나타내는 Protodyakonov의 계수도 분류요소로 사용하여 연암의 분류를 실시하였다.
The propagation mechanism of a detonation pressure with fully coupled charge is clarified and the blasting pressure propagated in rock mass is derived from the application of shock wave theory. Probabilistic distribution is obtained by using explosion tests on emulsion and rock property tests on granite in Seoul and then the probabilistic distribution of the blasting pressure is derived from their properties. The probabilistic distributions of explosive properties and rock properties show a normal distribution so that the blasting pressure propagated in rock can be also regarded as a normal distribution. Parametric analysis was performed to pinpoint the most influential parameter that affects the blasting pressure and it was found that the detonation velocity is the most sensitive parameter. Moreover, uncertainty analysis was performed to figure out the effect of each parameter uncertainty on the uncertainty of blasting pressure. Its result showed that uncertainty of natural rock properties constitutes the main portion of blasting pressure uncertainty rather than that of explosive properties.
The Caustious blasting have often increased Complaints of ground Vibration and Sound when the Wire-Tunnel Constructed in Pusan. In order to prevent the influence to housing structure, it was necessary to predict blasting-Induced Vibration and Sound. The Suveyer determined the Burden and spacing of Drill holes, minimum delay charges within a allowable Vibration and Sound Level. Tunnel drilling and Ignition patterns are made as follows; No. 1 Tunel (Stable rock, hard rock) No.2 Tunnel (Instable plastic rock; wethered rock) and other Tunnels (Instable rock). The result of 1st testing blasting of No. 1 Tunnel was recorded Under allowable Vibration Level but sound was over 75 Db of allowable value. So Tunnel drilling pattern was amended with 52 Non-charg holes to reduce the blast-sound. The other pattern had no need to amend.
This paper addresses the issue of field measurement of excavation damage zone (EDZ) and its numerical simulation method considering both excavation unloading and blasting load effects. Firstly, a 2000 m-deep rock cavern in China is focused. A detailed analysis is conducted on the field measurement data regarding the mechanical response of rock masses subjected to excavation and blasting operation. The extent of EDZ is revealed 3.6 m-4.0 m, accounting for 28.6% of the cavern span, so it is significantly larger than rock caverns at conventional overburden depth. The rock mass mechanical response subjected to excavation and blasting is time-independent. Afterwards, based on findings of the field measurement data, a numerical evaluation method for EDZ determination considering both excavation unloading and blasting load effects is presented. The basic idea and general procedures are illustrated. It features a calibration operation of damage constant, which is defined in an elasto-plastic damage constitutive model, and a regression process of blasting load using field blasting vibration monitoring data. The numerical simulation results are basically consistent with the field measurement results. Further, some issues regarding the blasting loads, applicability of proposed numerical method, and some other factors are discussed. In conclusion, the field measurement data collected from the 2000 m-deep rock cavern and the corresponding findings will broaden the understanding of tunnel behavior subjected to excavation and blasting at great depth. Meanwhile, the presented numerical simulation method for EDZ determination considering both excavation unloading and blasting load effects can be used to evaluate rock caverns with similar characteristics.
In this study, various problems of ground vibration from rock blasting have been discussed, and field tests of rock blasting-ground vibration were carried out to find out the system of evaluation and control method for selecting blast design values and the rationale for the selection. Criterla of estimating structural response and damage caused by ground vibration from rock blasting are also discussed for the safety design of blast.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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