• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.69-78
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• 2009

발파 시 폭약의 폭발로 발생되는 발파진동은 발파지역 인근의 기존 구조물에 피해를 유발시킬 수도 있으며, 이러한 경우 구조물의 안정성 검토를 필요로 한다. 본 연구에서는 기설 터널의 상부 지층 발파 시 터널의 안정성을 구조물의 허용진동속도가 아닌 콘크리트 구조설계기준에 제시된 구조물의 허용응력을 기준으로 수치해석 프로그램인 $FLAC^{2D}$를 이용하여 구조물의 발파 진동이 터널 지보재인 콘크리트 라이닝의 응력 및 록볼트의 축력에 미치는 영향을 검토하였다. 터널에 근접하여 발파가 이루어지는 경우에는 발파진동속도와 콘크리트 라이닝의 휨 압축응력과 전단응력, 록볼트의 축력은 급격히 증가하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제4권1호
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• pp.38-46
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• 1994

This paper concerns the design of blasts adjacent to structures and facilities. In order to investigate the site characteristics, measurements of in-situ wave propagation and laboratory tests of rock cores taken from the boreholes were carried out. Effects of rock media and delay intervals on ground vibration levels were identified from over sixty measurements of three times of test blasts. For practical use in the field, an empirical propagation equation was derived so as to reflect the characteristics of rock media and delay effects. Safe limits of vibration level for structures were conservatively established based on various suggested criteria. Safe limits for facilities were adopted so that vibration levels induced by blasting should not exceed the allowable limits specified in the manufacturer's installation condition. Suggested were blast pattern and operation to enhance the rock fracturing and to reduce the ground vibration levels under the restricted conditions.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.121-134
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• 1997

교통하중이나 건설 작업에 의해 야기되는 지반진동은 인접구조물에 손상을 입히거나 인근 주민들의 생활에 큰 불편을 야기할 수 있으므로 중요하게 측정, 관리되어야 한다. 지반진동으로 인해 발생하는 구조물의 손상은 진동의 직접 전파에 의한 구조물의 손상과 지반진동으로 야기된 지반의 부등 침하의 두 가지 원인으로 분류될 수 있다. 지반진동에 의한 피해를 효과적으로 줄이기 위해서는 현장에서의 정화한 진동의 측정이 필수적이다. 본 논문에서는 지반진동의 측정에 사용되어지는 대표적인 진동감지기인 속도계의 검증 방법에 대해 기술하였으며, 주파수대역 출력특성이 검증되어진 개개의 속도계로 부터 진동이 전파되는 매질인 지중에서 지반진동이 측정 가능한 3방향 진동 측정기를 제작하였고 진동측정기의 검증 및 운용법에 대하여 상세히 설명하였다. 또한 제작된 3방향 진동측정기로 열차진동, 말뚝항타진동 및 발파진동을 측정하여 적용성을 평가 하였다.

• International Journal of Railway
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• 제6권3호
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• pp.95-106
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• 2013

Earthborne vibrations are induced by construction operation such as pile driving, roadbed compaction, and blasting and also by transit activities such as truck and trains. The earthborne vibration creates the stress waves traveling outward from the source and can structurally damage nearby buildings and structures in the forms of direct damage to structure and damage due to dynamic settlement. The wave propagation characteristics depends on impact or vibration energy, distance from the source, and soil characteristics. The aim of this paper is to provide a comprehensive review on the mechanistic of earthborne vibration and the current practice of vibration control and mitigation measures. The paper describes the state of knowledge in the areas of: (1) mechanics of earthborne vibration, (2) damage mechanism by earthborne vibration, (3) calculation, prediction of ground vibration, (4) the criteria of vibration limits, (5) vibration mitigation measures and their performance, and (6) the current practice of vibration control and mitigation measures.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.959-972
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• 2017

발파진동 안정성 평가는 일반적으로 발파 진동추정식을 통해 최대진동속도(PPV)를 산정하고 추정된 속도 값과 법규 혹은 기준에 제시된 허용 기준 값을 비교하여 안정성 여부를 판단한다. 현장 고유의 발파 진동추정식은 시험 발파의 횟수, 대상지반의 지질학적 구조와 발파 조건에 따라 달라지기 때문에 이 식을 통해 정확한 응답 값을 예측하는 것은 한계가 있다. 또한 최대진동속도는 지반에 예상되는 응답 값으로 구조물에 대한 직접적인 평가는 불가능하다. 이와 같은 한계점으로 인해 발파 진동에 대한 구조물의 정밀한 안정성을 평가할 경우 엔지니어들은 상용화된 수치해석 프로그램을 이용한다. 하지만 폭발로 인해 발생하는 발파공 주변 암반의 복합적인 상태변화(파쇄, 분쇄, 균열, 소성변형)를 기존 수치해석 프로그램으로 정확히 모델링 하기가 쉽지 않다. 만약 이러한 일련의 과정을 모사할 경우 절점 수의 제한으로 인해 모델링이 가능한 범위가 한정적이고 긴 연산시간이 소요된다. 따라서, 본 연구에서는 폭발로 발생하는 암반의 복합적 상태변화 과정을 모사하지 않고 파쇄영역 이후 탄성에너지 전파만을 모사하는 해석 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 이때 파쇄영역의 형상 및 크기에 따른 속도의 응답특성을 분석하였다. 그 결과 폭원 주변에서는 설정되는 파쇄영역에 따라 계산된 속도의 크기 및 감쇠에 차이를 보였다. 전파되는 진동은 폭원으로부터 멀어질수록 구형으로 확산되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.129-140
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• 2000

최근들어 핵폐기물 지하처분장을 중심으로 터널굴착에 의한 주변 암반의 손상상태와 암반특성의 변화를 정량적으로 평가하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 이는 암반의 지지력을 적극적으로 이용하는 NATM개념에 의해 터널을 시공할 셩우 안정성 해석과 최적 보강설계를 위해 필수적인 사항으로 고려된다. 그러나 현재까지 암반 손상영역을 평가하기 위해 제시된 여러 방법들은 아직까지 그 적용성과 타당성이 충분히 검증되지 못한 실정이다. 이 연구에서는 코어시추, 실험실시험, 발파진동측정, 보어홀 카메라 등의 여러 방법에 의해 손상영역을 정량적으로 평가하고자 하였으며 가 방법의 적용성을 검토하였다. 암반상태 및 발파조건을 달리하여 시험발파를 수행하였으며 발파 후에 터널벽면에 수직하게 시추를 하여 암석코어를 채취한 뒤 손상정도에 따른 암석의 물리적, 역학적 특성들？ 변화를 정량적으로 나타내고자 하였다. 코어 채취후 시축공에 보어홀 카메라를 사용하여 손상영역을 시각적으로 판별하고자 하였으며 발파진동 측정결과로부터 손상영역을 예측하고 채취한 암석시표에 대한 실험실시험 결과와 비교하여 적용성을 검토하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권1호통권24호
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• pp.39-46
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• 2007

발파를 통한 지반굴착 시 화약의 폭발로 인해 발생되는 지반의 진동은 인근 지상구조물과 지하매설물에 영향을 미치게 된다. 이러한 영향은 구조물에 피해를 발생시킬 뿐만 아니라 도심지 공사의 경우 민원에 의한 문제로 많은 경제적, 시간적 피해를 야기하므로 이에 대한 사전 영향성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 터 널상부에 재개발을 통한 주거시설 건립을 위해 부지조성을 목적으로 한 발파작업 시 터널의 안정성을 이론식과 유한차분해석 프로그램인 $FLAC^{2D}$를 이용하여 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.57-66
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• 2008

본 연구에서는 쪼갬 인장시험과 Fang, H. Y. and Fernandez(1981)에 의해 고안된 일축관입시험을 통한 동결토의 인장강도를 살펴보았다. 본 연구는 영하 15도의 환경 속에서 화강풍화토, 표준사와 카오리가 혼합된 사질 혼합토의 일축관입인장강도와 쪼갬 인장강도가 어떻게 변화하는지를 고찰하였다. 동결공시체는 함수비, 점토함량에 따라 다양하게 실험을 실시하였으며, 함수비와 점토함유량에 따라 일축관입인장강도와 쪼갬 인장강도간의 상호관계를 분석하였다. 결과를 요약하면, 평균적으로 쪼갬 인장강도는 일축관입인장강도에 비해서 4배정도 큰 강도를 나타내었다. 함수비가 증가함에 따라 두 인장강도간의 차이가 크게 나타났으며, 그리고 점토함량이 증가할수록 두 인장강도는 모두 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.45-55
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• 2015

발파에 대한 주변 구조물이나 사면의 안정성은 경험적 진동감쇠식 또는 발파진동 동적 수치해석을 통하여 평가한다. 동적해석을 수행하기 위해서는 발파하중과 지반 감쇠비의 산정이 필요하다. 발파하중에 대해서는 다양한 경험적 방법이 제시되었지만 암반의 감쇠비에 대한 연구는 제한적이며 해석 시 이를 무시하거나 명확한 근거 없이 가정하여 해석에 적용하고 있다. 암반의 감쇠비는 절리의 영향을 크게 받으므로 이를 고려해서 산정해야 한다. 또한, 평면파로 가정할 수 있는 지진파와는 다르게 발파 시에는 구면파가 생성되며 이를 2차원 해석에서 모사하는 경우에는 이의 기하학적 확산을 고려하기 위하여 감쇠비를 조정해야 한다. 본 연구에서는 위의 두 가지 영향이 고려된 2차원 평면변형률 연속체 해석에 적용 가능한 암반의 등가감쇠비를 제안하였다. 이를 위하여 다양한 강성의 암반에 대한 2차원 동적해석을 수행하여 암반의 감쇠비에 따른 진동전파 특성을 분석하였으며 해석결과를 기반으로 진동감쇠식-전단파속도-등가감쇠비와의 상관관계를 규명하였다. 제시된 상관관계는 경험적 진동감쇠식에 상응하는 감쇠비를 산정한 최초의 시도로 중요한 의미가 있으며 동시에 실무에도 쉽게 적용될 수 있는 유용한 방법이다.

• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.97-109
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• 2014

본 연구는 현재 제품화 되고 있는 뇌관의 지연시차인 20, 25 ms의 지연시차와 기폭위치(정기폭, 중간기폭, 역기폭)에 따라 발파에 의한 지반진동의 전파특성을 파악하기 위해 공간격, 저항선, 천공장 그리고 장약량을 달리하여 총 4회의 시험발파를 실시하여 지반진동 예측식을 도출하였다. 도출된 평균 지반진동 예측식을 통해 지연시차와 기폭위치에 따른 최대입자속도의 노모그램 분석을 통해 진동특성을 규명하였고, 국토교통부의 "도로공사 노천발파 설계 시공 지침 및 요령"에 제시된 표준발파공법의 공법별 경계 기준 장약량인 0.5, 1.6, 5, 15 kg을 적용하여 진동중가율을 비교분석하였다. 그리하여 장약량에 따라 진동제어에 유리한 발파방법을 제안하여 발파설계의 인자로 사용할 수 있도록 하였다.