최근 대부분의 석회석 광산은 환경문제 등으로 인하여 노천채광에서 지하채굴로 전환되었다. 그 결과 노천채광과 같은 생산성을 유지하기 위해 갱도가 대형화되고 있다. 이에 따라 갱도 및 광주의 규모 그리고 굴착방법 등에서 많은 문제가 발생하고 있다. 본 연구는 두 갱도의 동시 발파 혹은 단일갱도 내에서 좌운반갱도와 사갱을 동시 발파, 두 갱도를 다단 발파 그리고 각각의 갱도를 단독 발파하여 굴착했을 때의 발파진동을 계측하여 각각의 굴착방법에 따라 발파진동식을 산출하여 노모그램 분석과 암반손상권 분석을 실시하였다.

본 연구는 일단고정-일단자유 단부 경계조건을 가진 콘크리트 매설관의 동적응답을 연구하고, 내진성능 평가 시 실용적이고 실무적용성이 높은 곡선 적합식의 개발을 목적으로 한다. 매설관의 동적응답을 연구하기 위해 기존 연구에서 개발된 수치해석 프로그램을 사용하여 일단고정-일단자유 단부 경계조건에 대한 최대변형 률 발생지점을 산정한 후, 산정된 지점에 대하여 5-1000(m) 의 파장${\lambda}$과 100-2000(m/see)의 전파속도 $(V_s)$를 적용하여 파장${\lambda}$의 변화와 전파속도 $(V_s)$의 변화에 따른 단위 (휨) 변형률 곡선식을 산출하였다. 적합성이 높은 곡선 적합식을 개발하기 위해 비선형 최소자승법을 이용하여 다양한 형태의 지수방정식을 검정한 후, 가장 좋은 결과를 나타내는 곡선 적합식과 필요한 계수 값을 제시하였다.

현재 가장 많이 사용되고 있는 암반분류법인 RMR 이나 Q 분류법을 이용하여 조사단계에서 암반평가를 할 때, 평가요소의 하나인 RQD 값을 구하기 위한 시추작업이 제한적으로 이루어지고 있고, 또한 시공단계에서도 시추작업은 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 실제 현장조사에서는 RQD값은 일반적으로 유추되거나 간접적인 방법을 통해서 이루어지고 있는 실정이다. 또한 암반내의 절리간격조사도 여러 군의 절리가 존재할 경우 그룹별 간격의 측정이 용이하지 않으며 불연속면의 연속성 등 불연속면의 특성에 관한 측정이 쉽지 않다는 것이다. 절리간격 요소도 설제로는 RQD와 중복되는 요소로서 시추 코아에 의존하지 않고 보다 쉽게 암반평가를 실시할 수 있는 새로운 암반분류법의 개발이 필요하다. 이를 위해서 요구되는 요소들을 측정하지 않고도 암반의 구조적인 형태와 절리의 거칠기와 변형정도로 표시되는 불연속면의 표면적인 조건만을 관찰함으로써 암반평가를 실시할 수 있는 방법인 GSI 의 요소들을 RMR 방법과 결합하여 새로운 암반분류법을 제시하고자 하는 것이다.

최근 국내 터널현장에서 기계식 장전장비를 활용한 벌크에멀전 (bulk emulsion) 폭약의 수요가 증가되면서 국내 암반 및 주변여건에 적합한 발파의 합리적인 설계기준이 요구되고 있다. 본 연구에서는 현재까지 국내에서 기계식 장전장비를 활용한 벌크에멀젼 폭약을 적용하여 시공한 사례 중 굴진효율 및 여굴량이 양호한 발파결과를 근거로 암반등급별 최적 비장약량과 영역별 적정 장약량을 검토하였다. 또한, 조건을 만족하는 발파결과를 분석하여 RMR 암반분류와 벌크에멀젼 폭약의 최적 비장약량과의 상관식 $({\Upsilon}= 0.669 + (0.0154{\times}RMR),\;r=0.81)$을 얻었고, 영역별로 천공장 변화에 따른 적정 장약량 범위를 산출하였다.

최근 들어 터널이 장대화 되면서 시공시 공기와 공사비를 감축할 수 있는 방안이 다양하게 강구되고 있다. 그러나 장대터널의 특성상 터널굴착작업이 종료된 후 콘크리트 라이닝 타설작업이 시작될 경우 공사기간 이 상당히 지연될 수밖에 없다 이에 따라 계룡터널에서는 도로터널에서 반드시 설치되는 콘크리트 라이닝 공 정과 관련하여 소요되는 공기를 단축시키기 위해 터널굴착 발파와 병행하여 라이닝을 시공하는 연구를 수행하였다. 실험은 터널막장 후방에 일정한 거리별로 모두 4 곳의 모형라이닝을 설치하고 발파계측 및 콘크리트 물성 실험을 실시하여 반복적인 발파진동하에서 콘크리트 라이닝에 영향을 미치지 않는 안전이격거리를 도출하였다. 또한 병행시공 현장적용시 환기 및 설비 재배치를 통해 작업환경을 개선하여 시공성을 확보할 수 있는 방안을 간략히 소개하고자 한다.

도심지에서 폭약을 사용한 굴착공법은 진동 소음 비산 등으로 인한 안전상의 문제로 사용상 많은 제약이 따르고 있다 이러한 이유로 암파쇄굴착공법 (건교부, 2003)에 주로 쓰이는 FINECKER Plus(미진동파쇄기)의 사용이 점차 늘어나고 있다. 따라서 본 사례연구에서는 도심지 현장에서 진동을 제어하기 위해 FINECKER Plus를 적용하고, 신제품 360g 1본(本)과 기존제품 180g 2본(本)의 비교시험과 함께 무진동공법과 병행하여 시공성을 비교하였다. 신제품 360g의 파쇄효율 및 소음 진동수준에서는 대등한 정도로, 작업시간이 32% 감소하여 시공성 면에서는 뛰어난 결과를 얻었다 또한, FINECKER Plus의 굴착량은 $64.2m^3/$일로 무진동공법에 비해 7.7배 정도의 뛰어난 시공성을 나타내었다

인도네시아 파시르 탄광에서는 전형적으로 일자유면 발파방법이 사용되고 있다. 일자유면 발파방법은 지표면을 유일한 자유면으로 한 발파법이므로 구속이 커서 화약의 에너지가 저항선의 파괴보다는 지반진동의 유발에 더 많이 소모된다 따라서 파시르 탄광에서 현재 적용되는 일자유면 발파방법은 노천광산에서 일반적으로 적용되는 이자유면 발파인 계단발파에 비해 더 큰 지반진동을 유발시킬 수 있다. 더욱이 파시르 탄광의 경우 노천채굴적의 양안이 연약사면으로 이루어져 있어 발파진동은 이들 사면들의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 발파진동과는 별도로 일자유면 발파는 본래 저항선이 하나뿐이므로 암반파괴의 측면에서도 발파효율이 좋지 않다. 따라서 파시르 탄광이 안고 있는 현안문제를 해결할 목적으로 진동제어와 발파효율을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 발파공법에 대한 연구가 착수되었다. 이 연구의 일환으로 파시르 탄광에서의 현행 발파공 법과 광산개발에 대한 현장조사가 수행되었으며 / 본 논문에서는 현장조사 과정에서 얻어진 결과들 가운데 향후 새로운 발파공법으로의 전환과정에서 반드시 준수되어야 할 공법설계의 지침을 제시하였다.

터널굴착이나 사면절취 등과 같은 굴착문제에 있어서 굴착방법을 결정하기 위해 대상암반에 대한 리핑 암이나 발파암의 구분이 우선되며, 다음에 발파에 의한 굴착방법이 선정되었을지라도 화약량 및 종류, 천공방법 등 발파설계를 위해서 추가적으로 발파암에 대한 세부적인 분류가 필요하다. 일반적으로 RMR 이나 Q 시스템과 같은 암반분류법이 많이 사용되고 있지만, 발파암에 대한 표준적인 암반분류법이 없으며, 국내에서도 발파암 분류에 대한 연구가 거의 전무한 상태로 발파암의 분류요소로 사용될 수 있는 요소를 구하기 위한 연구가 필요하다, 본 논문에서는 앞으로 국내에서 발파암 분류연구에 대한 방향제시를 위해서 발파와 암석의 역학적 특성, 지질구조와 불연속면의 특성과의 관계나 굴착과 관련된 암반분류에 대한 여러 논문사례를 통하여 발파암의 분류 요소와 분류방법 등을 분석한다.