• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제54권3호
• /
• pp.545-560
• /
• 2015

In this paper, blast-induced vibration effects on buildings located in rural areas were investigated. Damages to reinforced concrete, adobe and masonry buildings were evaluated in Çatakk$\ddot{o}pr\ddot{u}$ and Susuz villages in Silvan district of Diyarbakir, Turkey. Blasting of stiff rocks to construct highway at vicinity of the villages damaged the buildings seriously. The most important reason of the damages is lack of engineering services and improper constructed buildings according to the current building design codes. Also, it is determined that, inappropriate blast method and soft soil class increased the damages to the buildings. The study focuses on four points: Blast effect on buildings, soil conditions in villages, building damages and evaluation of damage reasons according to the current Turkish Earthquake Code (TEC).

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.463-470
• /
• 2000

In tunnel excavation by blast beneath the surface structures in urban area, the characteristics of ground vibration induced by blast and its influence on surface structures are analyzed by the field test and the numerical analysis on dynamic behaviors of the structure. According to the field test on the propagating characteristics of blast vibration through the rock mass and the concrete foundation pile. the attenuation index of peak particle velocity with distance shows the range of 1.7∼2.0 for the rock mass and the range of 2.0∼2.3 for the concrete pile. This shows that the blast vibration reduces more rapidly in the concrete pile. It is known from the numerical analysis on dynamic behavior of the structure that the coefficient of response, velocity ratio of structure response to input wave, is different according to the story of the structure. It can be said from this research that the characteristics of the ground vibration and the dynamic behavior of the structure should be well evaluated and be considered as important factors for safe blasting design especially in underground excavation at shallow depth in urban area.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제18권1호
• /
• pp.59-70
• /
• 2000

The blasting work to construct a subway in seoul, korea have often cased increased neighbor＇s complaints because of ground vibration. In order to prevent the demage to the stucture it was necessary to predict the level of blasting induced vibration and to determine the maximum charge weigh per delay with an allowable vibration level. The effect of blasting pattem, rock strength and different explosive on the blast-induced ground vibration was studied to determine the maximum charage weight per delay within a given vibration level. The blasting vibration equation from over 100 test data was obtained, V= K(D/W(equation omitted), where the values for n and K are estimated to be 1.7 to 1.5 and 48 to 138 respectively.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.207-219
• /
• 2008

도심지내 굴착공사는 기존 지하구조물의 근접시공의 시계가 증가하는 추세이다. 근접시공에 따른 터널의 안정성은 가이드라인이 제시되어 있으나, 굴착공사에서 유발되는 발파신동이 터널구조물에 미치는 영향에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구는 국내외의 터널 안전영역 기준과 발파진동의 허용기준을 검토하고 진동가이드라인을 추정하기 위하여 수치해석적인 방법을 사용하여 수행하였다. 해석에 사용된 발파하중은 이론식인 International Society of Explosive Engineers(2000) 제안식을 이용하여 폭굉압력(detonation pressure)을 산정하였고 해석 모델은 서울지하철을 대상으로 하였다. 실제발파현장에 인접한 지하철 구간의 진동계측치를 수치해석결과와 비교하여 수치해석의 적정성을 검토하였다. 동적수치해석 결과 라이닝의 절점에 작용하는 진동속도의 영향원으로부터 허용값을 만족하는 영역을 제시하였다.

• 기술사
• /
• 제23권2호
• /
• pp.81-93
• /
• 1990

서울 지하철 3,4호선은 고층빌딩, 각종 상점및 문화재등이 위치하고 있는 도심지를 통과하기 때문에 발파로 인한 지반의 진동이 이들 시설물 및 인체에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 지반 진동으로 인한 피해를 방지하기 위하여 발파진동치의 크기를 여측하고, 또 주어진 한계치내에서 지반당 최대 장약량을 산정함으로써 시설물의 피해 방지와 아울러 효과적인 시공을 도모토록 하는데 본 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 3,4호선 건설 예정지를 자유면의 수에 따라 1) 오푼컷트 공법에서 바닥파기, 2) 오푼컷트 공법에서 계단발파, 3) 턴널의 심발 발파, 4)심발 발파후의 틴널발파등으로 나누고, 한국에서 생산되는 폭약중 제란틴, 초안폭약, 함수폭약을 위 4가지 조건과 암질이 서로 다른곳 10개 지역을 선정하여 시험발파를 하면서 Sprengneter, VME, Rion 등 진동 측정기로 측정하여, 다음과 같은 결과식을 구하였다. V=K(D / Wb)$^{-n}$ 에서 n 및 k는 각각 1.60-l.78, 48-138이다. 따라서 위 결과식을 이용하여 현장에서 쉽게 장약량등 발파방법을 결정할 수 있도록 nomogram 등을 제시하였다. 이상의 연구 결과를 토대로 효과적인 건설을 할 수 있었기에 금반 그 내역을 발표코저 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.657-664
• /
• 2002

This study presents the influence of blasting-induced vibration on the adjacent structures in rocks of various RMR values. 3D finite element analysis was performed to simulate the behaviour of tunnel and adjacent structures during rock excavation. The blast loadings were evaluated from the blasting pressure which is depending on the type and amount of explosive charges. Influencing factors for the stability of adjacent structures and ground conditions were reviewed in terms of structural dimensions and RMR values. The stiffness and load of adjacent structures are modeled in the numerical analysis to Investigate blasting effects of the size of adjacent structures. The vibration velocity and maximum particle velocity was increase sharply when the RMR value changed from 30 to 50. The effect of particle velocity was minimized at the width of structure become 2 times of tunnel diameter.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제9권1호
• /
• pp.3-13
• /
• 1991

발파에 의한 지반진동의 크기는 화약류의 종류에 따른 화약의 특성, 장약량, 기폭방법, 전새의 상태와 화약의 장전밀도, 자유면의 수, 폭원과 측간의 거리 및 지질조건 등에 따라 다르지만 지질 및 발파조건이 동일한 경우 특히 측점으로부터 발파지점 까지의 거리와 지발당 최대장약량 (W)간에 깊은 함수관계가 있음이 밝혀졌다. 즉 발파진동식은 $V=K{\cdot}(\frac{D}{W^b})^n{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (1) 여기서 V ; 진동속도, cm /sec D ; 폭원으로부터의 거리, m W ; 지발 장약량, kg K ; 발파진동 상수 b ; 장약지수 R ; 감쇠지수 이 발파진동식에서 b=1/2인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt{W}$를 자승근 환산거리(Root scaled distance), $b=\frac{1}{3}$인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$를 입방근환산거리(Cube root scaled distance)라 한다. 이 장약 및 감쇠지수와 발파진동 상수를 구하기 위하여 임의거리와 장약량에 대한 진동치를 측정, 중회귀분석(Multiple regressional analysis)에 의해 일반식을 유도하고 Root scaling과 Cube root scaling에 대한 회귀선(regression line)을 구하여 회귀선에 대한 적합도가 높은 쪽을 택하여 비교, 검토하였다. 위 (1)식의 양변에 log를 취하여 linear form(직선형)으로 바꾸어 쓰면 (2)式과 같다. log V=A+BlogD+ClogW ----- (2) 여기서, A=log K B=-n C=bn (2)식은 다시 (3)식으로 표시할 수 있다. $Yi=A+BXi_{1}+CXi_{2}+{\varepsilon}i{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$(3) 여기서, $Xi_{1},{\;}Xi_{2} ;(두 독립변수 logD, logW의 i번째 측정치. Yi ; ($Xi_1,{\;}Xi_2$)에 대한 logV의 측정치 ${\varepsilon}i$ ; error term 이다. (3)식에서 n개의 자료를 (2)식의 회귀평면으로 대표시키기 위해서는 $S={\sum}^n_{i=1}\{Yi-(A+BXi_{1}+CXi_{2})\}\^2$을 최소로하는 A, B, C 값을 구하면 된다. 이 방법을 최소자승법이 라 하며 S를 최소로 하는 A, B, C의 값은 (4)식으로 표시한다. $\frac{{\partial}S}{{\partial}A}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}B}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}C}=0{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (4) 위식을 Matrix form으로 간단히 나타내면 식(5)와 같다. [equation omitted] (5) 자료가 많아 계산과정이 복잡해져서 본실험의 정자료들은 전산기를 사용하여 처리하였다. root scaling과 Cube root scaling의 경우 각각 $logV=A+B(logD-\frac{1}{2}W){\;}logV=A+B(logD-\frac{1}{3}W){\;}\}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (6) 으로 (2)식의 특별한 형태이며 log-log 좌표에서 직선으로 표시되고 이때 A는 절편, B는 기울기를 나타낸다. $\bullet$ 측정치의 검토 본 자료의 특성을 비교, 검토하기 위하여 지금까지 발표된 국내의 몇몇 자료를 보면 다음과 같다. 물론, 장약량, 폭원으로 부터의 거리등이 상이하지만 대체적인 경향성을 추정하는데 참고할수 있을 것이다. 금반 총실측자료는 총 88개이지만 환산거리(5.D)와 진동속도의 크기와의 관계에서 차이를 보이고 있어 편선상 폭원과 측점지점간의 거리에 따라 l00m말만인 A지역과 l00m이상인B지역으로 구분하였다. 한편 A지역의 자료 56개중, 상하로 편차가 큰 19개를 제외한 37개자료와 B지역의 29개중 2개를 낙외한 27개(88개 자료중 거리표시가 안된 12월 1일의 자료3개는 원래부터 제외)의 자료를 computer로 처리하여 얻은 발파진동식은 다음과 같다. $V=41(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.41}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (7) (-100m)(R=0.69) $V=124(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.66){\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (8) (+100m)(R=0.782) 식(7) 및 (8)에서 R은 구한 직선식의 적합도를 나타내는 상관계수로 R=1인때는 모든 측정자료가 하나의 직선상에 표시됨을 의미하며 그 값이 낮을수록 자료가 분산됨을 뜻한다. 본 보고에서는 상관계수가 자승근거리때 보다는 입방근일때가 더 높기 때문에 발파진동식을 입방근($D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$)으로 표시하였다. 특히 A지역에서는 R=0.69인데 비하여 폭원과 측점지점간의 거리가 l00m 이상으로 A지역보다 멀리 떨어진 B지역에서는 R=0.782로 비교적 높은 값을 보이는 것은 진동성분중 고주파성분의 상당량이 감쇠를 당하기 때문으로 생각된다.