• 화약ㆍ발파
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• 제27권2호
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• pp.33-41
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• 2009

비장약량 또는 장약계수는 어떤 발파에서 파괴대상이 되는 암석의 총 부피 당 또는 총 무게 당 폭약 소비량으로 정의된다. 암석 톤당 또는 입방미터 당 폭약 소비량의 변화는 언제나 암질변화에 대한 좋은 지표가 된다. 광산현장에서는 통상 광석(ore) 톤당 폭약 소비량을 암석에 대한 발파 용이성의 척도로 사용하는 반면, 건설현장에서는 암석 입방미터 당 폭약 소비량을 사용한다. 본 논문에서는 터널발파를 대상으로 하므로 건설현장에서 사용하는 비장약량의 정의를 채택하였다. 지금까지 다양한 터널발파 설계법들이 제안되어 있지만 이런 방법들을 현장에 적용하였을 때 잘 맞지 않는 경우가 많다. 그 이유는 무엇보다 각 나라나 지역별로 암질조건이 서로 상이하기 때문인 것으로 보이며, 이러한 문제는 발파의 설계자나 시공자에게 기술적으로 상당한 부담이 될 수도 있다. 그런데 만일 우리가 주어진 암석에 대한 적정 비장약량을 알고 있다면 발파설계가 매우 쉬워질 수 있을 것이다. 이런 측면에서 본 논문에서는 사전에 결정된 비장약량이 있는 경우 그 비장약량에 맞추어서 터널발파를 설계할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 터널단면 상의 다양한 영역에 서로 다른 구속도를 부여하는 개념을 토대로 하고 있으며, 기존에 알려진 터널발파 설계방법들과 조합하여 사용할 수 있는 경험적인 설계방법이다.

• 터널과지하공간
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• 제16권5호
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• pp.377-386
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• 2006

본 연구에서는 기존의 시추공 시험 발파 결과를 이용한 분석뿐만 아니라, 3차원 수치 해석으로 터널 굴착 시 실제 발파와 동일한 조건을 적용한 발파진동영향 검토를 실시하고 주변 구조물에 미치는 진동 영향을 분석하여 발파패턴 설계를 수행하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권3호
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• pp.75-82
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• 2005

여러 발파공학자들이 현지 암반의 지역적 특성을 고려한 발파를 위해 적용할 수 있는 나름대로의 방법론들을 개발하고 있는 실정이다. 그러나 대부분의 방법론들이 지역적인 암반 특성을 반영할 수 있도록 체계화되어 있지 못할 뿐만 아니라 발파자의 관찰과 경험에만 주로 의존한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 현지암반의 고유한 공학적 특성을 고려할 수 있도록 Lilly가 제안한 발파지수(blastability index) 개념을 도입하여 발파설계 인자를 도출할 수 있도록 시도하였다. 발파지수 산정 시에는 암반 자체의 공학적 특성뿐만 아니라 절리분포 특성도 반영이 되므로 현지 여건에 부합될 수 있는 발파암 분류가 가능하고, 합리적인 발파설계를 수행하는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.21-28
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• 2018

This paper presents two-step simulations to calculate the influence of blast-induced pressures on explosion-protection valves installed at the boundary between a protection facility and a tunnel entering the facility. The first step is to calculate the respective overpressure on the entrance and exit of the tunnel when an explosion occurs near the tunnel entrance and exit to approach the protection facility. Secondly, the blast pressures on the explosion-protection valves mounted to walls located near the tunnel inside approaching the protection facility are analyzed with a 0.1 ms time variation using the results obtained from the first-step calculations. The following conclusions could be derived as a results: (1) The analysis of the entrance tunnel scenario, P1, leads to the maximum overpressure of 47 kPa, approximately a half of the ambient pressure, at the inner entrance due to the effect of blast barrier. For the scenario, P2, the case not blocked by the barrier, the maximum overpressure is 628 kPa, which is relatively high, namely, 5.2 times the ambient pressure. (2) It is observed that the pressure for the entrance tunnel is effectively mitigated because the initial blast pressures are partially offset from each other according to the geometry of the entrance and a portion of the pressures is discharged to the outside.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.75-85
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• 2003

화약폭발로 발생한 응력파 전파특성을 파악하기 위하여 화약종류, 장약조건, 전파매질조건 별로 실내 모형시험 및 현장 암반시험과 수치해석을 시행하였다. 수치해석은 시험조건과 동일한 조건을 모델링하여 시행하였다. 2공을 동시 발파하는 경우에 2공 중심에서 응력크기는 1공 발파보다 2배정도로 증가되었다. 최대응력 도달시간은 디커플링장전조건이 밀장전조건보다 2배정도 지연되어서 가스압력에 의해 최대 응력이 발생하였다. 시험결과와 수치해석결과를 비교.분석한 결과 수치해석결과가 시험결과보다 약간 저평가되었지만 비교적 유사하여 수치해석으로 발파결과를 미리 예측할 수 있었다. 도로터널의 일반적인 발파패턴도에 대하여 수치해석을 시행하고 외곽공과 외곽공과 인접한 확대공 발파로 인하여 발생하는 동적 암반거동 및 암반손상을 평가하였다. 수치해석결과 확대공의 손상영역이 외곽공보다 크게 나타났다. 확대공 손상영역을 감소시키기 위하여 낮은 밀도의 화약사용, 디커플링장전, 확대공과 외곽공사이의 거리 증가 등의 방안을 제안하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 2006

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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권3호
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• pp.245-259
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• 2020

Tunnels have become an indispensable part of metro cities. Blast resistance design of tunnel has attracted the attention of researchers due to numerous implosion event. Present paper deals with the non-linear finite element analysis of rock tunnel having shear zone subjected to internal blast loading. Abaqus Explicit schemes in finite element has been used for the simulation of internal blast event. Structural discontinuity i.e., shear zone has been assumed passing the tunnel cross-section in the vertical direction and consist of Highly Weathered Granite medium surrounding the tunnel. Mohr-Coulomb constitutive material model has been considered for modelling the Highly Weathered Granite and the shear zone material. Concrete Damage Plasticity (CDP), Johnson-Cook (J-C), Jones-Wilkins-Lee (JWL) equation of state models are used for concrete, steel reinforcement and Trinitrotoluene (TNT) simulation respectively. The Coupled-Eulerian-Lagrangian (CEL) method of modelling for TNT explosive and air inside the tunnel has been adopted in this study. The CEL method incorporates the large deformations for which the traditional finite element analysis cannot be used. Shear zone orientations of 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°, with respect to the tunnel axis are considered to see their effect. It has been concluded that 60° orientation of shear zone presents the most critical situation.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.681-688
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• 2003

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.

• 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.

• 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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• 대한화약발파공학회 2004년도 발파기술워크샵
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• pp.77-95
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• 2004