The safe level for residential structures has usually been prescribed as just 'particle velocity' in various specifications in Korea. It implies that there is a possibility of interpreting the 'particle velocity' as the PPV (Peak Particle Velocity), PVS (Peak Vector Sum), or something else, depending on the interpreter. As a result, there have always been some difficulties in both designing a controlled blasting and controling the blast-induced ground vibrations. This paper is intended to show what the role of the safe level criteria such as PPV or PVS is, and also how we should use the concept of the scaled distance equation in a controlled blast design. The paper also emphasizes the importance of the allowable level for various residential structures and its uses in each stage of the controlled blast design.
In this study, a model was developed to predict the peak particle velocity (PPV) that affects people and the surrounding environment during blasting. Four machine learning models using the k-nearest neighbors (kNN), classification and regression tree (CART), support vector regression (SVR), and particle swarm optimization (PSO)-SVR algorithms were developed and compared with each other to predict the PPV. Mt. Yogmang located in Changwon-si, Gyeongsangnam-do was selected as a study area, and 1048 blasting data were acquired to train the machine learning models. The blasting data consisted of hole length, burden, spacing, maximum charge per delay, powder factor, number of holes, ratio of emulsion, monitoring distance and PPV. To evaluate the performance of the trained models, the mean absolute error (MAE), mean square error (MSE), and root mean square error (RMSE) were used. The PSO-SVR model showed superior performance with MAE, MSE and RMSE of 0.0348, 0.0021 and 0.0458, respectively. Finally, a method was proposed to predict the degree of influence on the surrounding environment using the developed machine learning models.
The purpose of this study is to estimate the vibration reduction effect of the borehole which is controlled the vibration propagation in the ground. For this study, we measured the vibration velocity before and after the borehole installation. The results are as follows: The peak particle velocity(PPV) and peak vector sum(PVS) was reduced by the borehole. And also, the deviation of vibration velocity before and after the borehole installation showed large values in longitudinal and vertical component depending on the receive distance, and increased depending on the size of vibration energy. Finally, the vibration isolation efficiency was 25~35 percentage at 1.5m receive distance, and was 4~14 percentage at 3.0m receive distance. It was found that the vibration isolation efficiency was good in small vibration energy, but was not good at long receive distance.
Safe blast criteria based on the concept of scaled distances can be obtained from the statistical analysis on measured peak particle velocity data of blast vibrations. Two types of scaled distance widely used in Korea are the square root scaled distance (SRSD) and cube root scaled distance (CRSD). In contrast to SRSD scheme, however, the function of maximum charge per delay for CRSD increases without bound after the intersection point of these two functions despite of the similar goodness of fits. To prevent structural damage that may be caused by the excessive charge in the case of CRSD, it is suggested that CRSD be used within a specified distance slightly beyond the intersection point. On the other hand, there are several attempts that predict vibration level(VL) from the peak particle velocity(PPV) or estimate VL based on the scaled distances without considering their frequency spectra. It appears that these attempts are conducted in blasting contracts only for the purpose of satisfying the environment-related law, which mainly deals with the annoyance aspects of noises and vibrations in human life. But, in principle there could no correlation between peaks of velocity and acceleration over entire frequency spectrum. Therefore, such correlations or estimations should be conducted only between the waves with the same or very similar frequency spectra. Finally, it is a known fact that structural damage due to ground vibration is related to PPV level, the safety level criteria for structures should be defined by allowable PPV levels together with their zero crossing frequencies (ZCF).
Ground vibration is one of the most undesirable effects induced by blast operation in mountain tunnels, which could cause negative impacts on the residents living nearby and adjacent structures. The ground vibration effects can be well represented by peak particle velocity (PPV) and corner frequency ($f_c$) on the ground. In this research, the PPV and the corner frequency of the mountain surface above the large-span tunnel of the new Badaling tunnel are observed by using the microseismic monitoring technique. A total of 53 sets of monitoring results caused by the blast inside tunnel are recorded. It is found that the measured values of PPV are lower than the allowable value. The measured values of corner frequency are greater than the natural frequencies of the Great Wall, which will not produce resonant vibration of the Great Wall. The vibration effects of associated parameters on the PPV and corner frequency which include blast charge, rock mass condition, and distance from the blast point to mountain surface, are studied by regression analysis. Empirical formulas are proposed to predict the PPV and the corner frequency of the Great Wall and surface structures due to blast, which can be used to determine the suitable blast charge inside the tunnel.
The only law related to airblast and ground vibration control in Korea is the Noise and Vibration Control Act enforced by the Ministry of Environment. But this law mainly deals with the annoyance aspects of noises and vibrations in ordinary human life. Hence, the law defines the safety criteria of ground vibration as the vibration level (VL) of dB(V) unit. The ground vibrations produced from blasting, however, have the unique characteristics that can be shown in shock vibrations, and the duration is also very short compared to the vibrations from machinery, tools or facilities. Hence, vibration regulations for blasting operations usually define the safety criterion as the peak particle velocity (PPV) considering the effect of ground vibrations to structural damage. Notwithstanding, there are several attempts that predict VL from PPV or estimate VL based on the scaled distances (SD; in unit of $m/kg^{1/2}$ or $m/kg^{1/3}$) without considering their frequency spectra. It appears that these attempts are conducted mainly for the purpose of satisfying the law in blasting contracts. But, in principle there could no correlation between peaks of velocity and acceleration over entire frequency spectrum. Therefore, such correlations or estimations should be conducted only for the waves with the same or very similar frequency spectra.
In this study, the blast-induced vibration effects on the structural stability of the adjacent tunnel were estimated with respect to the allowable peak particle velocity (PPV). The blasting distance from the tunnel satisfying the allowable PPV was estimated based on the analytical solutions, United States Bureau of Mines (USBM) suggestions, and the equations used in the subway in Seoul. The allowable blasting distance was estimated by using finite difference analysis (FDA) and the behavior of the concrete lining and rock bolts was examined and the stability of those was estimated during the blast. Research results show that the blast-induced vibration effects on the structural stability are negligible for the concrete lining but relatively large for the rock bolts.
The ground vibration has effect on the human body and the nearby structure. However, it was very difficult to estimate the damage of structure caused by the vibration. Especially, ground vibration must be estimated on the bottom of structure because it was made up of several mediums. In this study, it was considered about the shock vibration on medium characteristics as calculating the peak particle velocity and analysing the vibration waveform. The results are as follows : Firstly, the correlation coefficient of PPV(Peak Particle Velocity) and SD(Scaled Distance) was very high at the vertical component, which was represented to 0.991 in general ground medium and each 0.989, 0.961, 0.925 in concrete medium. And also, the vibration waveform at the vertical component was very good in all mediums. Secondly, the vibration waveform at the longitudinal component was represented to a great amplitude and phase difference in all mediums. It was considered that the vibration waveform occurred the damping when particle velocity by shock vibration was propagated through other medium. Thirdly, the vibration waveform in concrete medium was represented to variation of amplitude in the order of RC medium, NC=H medium, NC=S medium at the vertical component. It was considered that the particle velocity propagated fast when a medium have a big strength and density.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
2006.11a
/
pp.361-365
/
2006
In order to predict method of blasting vibration in ground and it's resident located around blasting field in urban area, blasting vibration characteristics were measured the vibration velocity(cm/sec), vibration acceleration($cm/sec^2$), vibration acceleration level(dB) and vibration level(dB(V)). The charged powder were used to 1.25kg and measuring sites were 25 points front 4m to 90m at the ground. The correlation of vibration velocity, vibration acceleration, vibration acceleration level and vibration level by square root scaled distance and cube root scaled distance were investigated. The correlation of PPV(peak particle velocity) velocity by SRSD(square root scaled distance) and CRSD(cube root scaled distance) was 0.85 and 0.86 and the correlation of PVS(peak vector sum) velocity by SRSD and CRSD was 0.82. Also vibration acceleration, vibration acceleration level and vibration level by SRSD and CRSD was 0.61, 0.62 and 0.82, respectively. As results, the vibration velocity and vibration level(dB(V)) was showed good correlation, but the vibration acceleration and vibration acceleration level was not showed good correlation.
Ground vibration induced by a bench blasting in the construction site should cause the damage to the structure and indirect damage to a human body, and the vibration level is most practical descriptor for regulating the damage to human body and peak particle velocity is the descriptor for direct damage assesment of the structure. Meantime, the vibration level has not been considered for the blasting design but this study is the case that apply not only peak particle velocity but also vibration level on the blasting design. Also, we strongly believe that this study will be helpful for the management in the blasting site which some civil appeal is concerned. Total 232 measurements of both ppv and vibration level was used to estimate the scale distance. When the regulating threshold was ppv 0.3 cm/s and vibration level 75 decibel, the charge per delay to be estimated with vibration level could be recommended by 1.2~1.4 times than it of ppv. So, it is proven that considering vibration level on the blasting design is reasonable for not only prevention of the civil appeals but also effective blasting. Again, the blasting design which follows the law, "Noise and Vibration Control Act" can actually serve good condition to carry much more economical and effective blasting. The instruments used for this study are the SV-1 model, as first instrument in korea which can measure vibration velocity and vibration level at the same time.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.