고속도로(00-00)공사 00공구 00터널
시험 발파 계획서
1.서언
00～00간 도로개량 및 포장공사에서 00터널공사중 발파작업이 진행됨에 따라 발생되는 지반진동, 폭풍압, 비산석등 발파공해의 영향권을 사전에 분석 예측함으로서 주변의 피해를 극소화 시키고, 공사효율을 높이는 방향에서 발파공사 계획이 이루어 져야 한다.
따라서, 발파진동과 폭풍압등의 발파공해는 지형, 지질조건, 암반상태등 여러조건에 따라 변화 하기때문에 시험발파의 계측결과치를 통하여 분석 하고 당현장에 적합한 발파공해 추정식을 산출하므로써 발파작업시 발파공해를 사전에 예측하고 사고를 미연에 방지 하는등 안전하고 경제적인 발파공사 계획을 수립하는것이 목적이다.
2.공사개요 및 주변사항
2.1 공사개요
① 공사명 :
② 발주처 :
③ 감리사 :
④ 시공사 :
⑤ 협력사 :
2.2 주변사항
터널시점에서 인근 주택등 보안물건과의 거리는 80m 정도에 콘크리트벽돌로 지어진 주택이 있고, 약 600m 정도에 사슴농장이 위치하고 있다.
그외에 오래전에 지은 흙으로 된 집들이 분포되어 있다.
양옥집과 사슴농장의 경우 민원문제가 발생될 것이 예상되므로 발파작업을 실시함에 있어서 미국, 독일, 영국등에서 제시한 안전기준치 및 우리나라의 서울과 부산 지하철 건설공사의 기준치 및 현장 주변여건을 고려하여 일반적으로 적용하는 기준치인 0.5 Kine (㎝/sec)의 60% 수준인 0.3 Kine (㎝/sec) 으로 설정하고 더욱 안전률을 고려 0.2Kine (㎝/sec)을 목표로 하여 발파작업을 실시 한다.
3. 굴착방법
3.1 발파설계 절차
3.2 장비의 선정
1) 점보 드릴
효과적인 굴착과 천공시 안전성확보를 위하여 선정한다.
2) 발파진동․소음측정기
발파로 인한 진동․소음을 측정하여 발파에 대한 안전성을 판단하고 피해 한계를 조사하여 안전관리와 경제적인 시공에 도움
을 주기위해 발파작업시 설치한다.
3) 발파경보기, 누설전류측정기, 저항측정기, 도통시험기를 비치하여 안전발파가 되도록 한다.
4) 다단발파기
발파작업시 발생되는 진동 및 소음을 극소화하기 위하여 선택한다.
비전기뇌관을 이용한 발파와 같은 효과가 있다.
3.3 화약의 선정
1) 다이나마이트
다이나마이트는 1866년 스웨덴의 노벨이 발명하여 현제까지 사용하고 있는 화약류로 위력이 강하여 각 현장에서 널리 사용하고 있으나 니트 로글리세린이 온도에 민감하고 충격에 예민하여 취급상 안전성에 문제가 있는 화약이다. 당 현장에서는 일부 암반의 파쇄가 어려울 때 사용한다.
2) 에멀젼 폭약
안전성이 뛰어나고 충격에 안전하며 내수성이 강하여 발파작업시 많이 사용되는 폭약으로 당현장에서 주된 화약류로 사용한다.
3) 초유폭약
안전성이 뛰어나고, 기계화를 유도할 수 있는 화약류이나, 습기에 약 하고, 후가스가 많이 발생한다.
수공이 아닐 때 또는 암질여건에 따라 비전기 뇌관과 혼용 사용한다.
4) 전기뇌관
현제 가장널리 사용되는 뇌관으로 여러면에서 편리하다는 장점이 있 으나외부의 전류에 취약하고 지발한계가있는 단점을 가지고 있다. 따라서 안전점검후 당현장에서 사용한다.
5) 비전기식 뇌관
전기뇌관의 단점을 보안하여 제작된 뇌관으로 외부전류에 안전하고 지발의 한계성이 없는 실용적인 뇌관이나 발파회로를 육안으로 확인 해야 한다는 점과 단가가 비싸다는 단점이 있다. 따라서 당현장에서는 누설전류의 위험이 많을때와 날씨가 나쁠때 또는 초유폭약 사용시 사 용한다.
4. 발파진동의 영향
4.1 발파진동의 이론
1) 개요
발파진동에 영향을 미치는 주요변수들은 장약량(지발당장약량) 발파패 턴 등의 폭원의 특성과 진동이 전파되는 매질(암반)의 특성 및 폭원으 로부터의 거리등으로 대별할 수 있다.
발파진동은 일반적으로 지반진동 속도(V)로 측정되며, 전파특성은 지 발당장약량(W)과 폭원으로부터의 거리(D)를 주변수로 하여 다음과 같이 일반식으로 표현할 수 있다.
V= K․D^a․W^b
즉, V=K(D/W^b)^n과 같은 식으로 표현할수 있다.
여기서 V : 발파진동속도 (㎝/sec)
W : 지발당 최대 장약량 (㎏)
D : 발파폭원 으로부터의 거리 (m)
b : 장약지수
n : 감쇄지수
위 식에서 D/W^b는 거리를 장약량으로 나눈 환산거리(scaled distance)를 나타내며 지수 b는 폭원의 특성에따라 1/2 또는 1/3 의 값으로 처리 되고 이를 각각 제곱근 환산 및 세제곱근 환산 이라 부른다.
2) 중회귀 분석 방법
위의 식으로 표현된 발파진동의 전파특성을 구하기 위하여 양변에 log를 취하여 선형식 으로 바꾸어 쓰면,
logV= A + B log D + C log W 이되고 제곱근환산 및 세제곱근환산의 경우는 각각 다음과같이 표시된다.
log V = A + B ( log D - 1/2 log W )
log V = A + B ( log D - 1/3 log W )
이식들은 log - log 좌표에서 직선으로 표시되며 y축을 log V 값으로 하고 x축을 log ( D/W^½ ) 또는 log ( D/W^⅓) 값으로 하였을때, A는 y축의 절편을 나타내고 B는 기울기를 나타낸다. 따라서 log - log 그래 프 용지에 진동 전파의 경향이 쉽게 표시 될수 있다.
이 식은 현장에서 폭원으로부터 특정지점까지의 거리 D 및 지발당 최 대 장약량 W 에 대한 발파진동값 V를 여러번 측정하여 측정된 값들 을 다음과 같은 중회귀분석방법을 사용하여 구할 수 있다.
5. 발파진동의 허용 기준치 검토
5.1 개요
발파진동의 허용 기준치를 어떻게 설정 하느냐에 대하여 많은 학자들 이연구를 계속해 왔으나 피해기준은 사람과 구조물에 따라 각각 달라 지고 주민들의 피해위험에 대한 잘못된 관념 때문에 정확하게 기준을 설정하지 못하고 있는 것이 현실이다.
또, 다른 관점은 과거에는 재산상에 큰 피해만 발생하지 않으면 내고 장 내지역의 큰 발전을 위히는 일이라고 생각하며 참아왔지만 사회의 발전에 따라 쾌적한 환경요구와 보상심리로 발파자체를 불유쾌한 일이 라고 여기고있다. 따라서 본 검토서는 외국의 사례와 국내의 사례를 검 토하여 본 공사에 알맞는 기준치를 설정코자 한다.
5.2 외국의 사례
LANGEFORS, KIHLSTORM 그리고 WESTERBERG (1958) 는 발파의 영향평가 를 통하여 비슷한 결과를 발표했다. 그리고 최대 지반입자 속도가 2.8 in/sec (7 ㎝/sec) 보다 작을 경우 발파로 인한 인접구조물에 손상이 생기지 않는다고 결론지었다.
EDWARDS 와 NORTWOOD (1960) 는 4채의 주거 구조물, 1채의 벽돌 교회 구조물, 그리고 1채의벽돌학교 구조물에 대해 일련의 제어발파 실험을 수행하였다.
변위측정과 단순조화운동 가정에 의해 그들은 2 in/sec (5 ㎝/sec) 의 최대속도를 손상의 기준치 (예를 들면 회반죽의 균열) 로서 사용될 수 있다고 결론을 내렸다. DUVALL과 FOGELSON (1962) 은 EDWARDS 와 NORTHWOOD (1960), LANGEFORS, KIHLSTORM, WESTERBERG (1958) 그리 고 THOENEN 과 WINDES (1942) 에 의해얻어진 DATA 를 재분석하여 다음 과 같은 결론을 내렸다. 즉, 발파진동의 입자속도 2in/sec (5 ㎝/sec) 이하로 유지되었을 때 구조물 형태의 구조물에는 아무런 손상이 없었 다.
DVORAK (1962) 는 주거구조물에 대한 발파의 영향 평가를 통하여 진 동 안정치 로서 0.4 in/sec (1 ㎝/sec) 그리고 주위를 요하는 한계치 로서 1.2 in/sec (3 ㎝/sec) 를 제시하였다.
NICHOLLS, JOHNSON 그리고 UVALL (1971)은 EWWARDS와 NORTHWOOD (1960), LANGEFORTS, KIHLSTORM, WESTORBERG(1958) 의 DATA를 재분석하 여 다음과 같은 결론을 내렸다. 즉, 주거구조물에 손상을 입힐 수 있는 진동치는 2 in/sec (5 ㎝/sec) 이상으로 이 진동치를 주거 구조물에 대 한 진동 규제 기준치라 하였다.
이상의 연구결과를 종합해 보면 구조물의 인접지역에서 2 in/sec (5 ㎝/sec)의 최대지반입자 속도가 손상에 대한 이상적인 한계치로 나타난 다. 그러나 튼튼한 상가 구조물의 경우 이값은 CONSERVATIVE 하고 벽 돌조 구조물과 같이 약한 구조물에서는 너무 큰 진동규제 기준치이다.
따라서 구조물의 유형, 역사적 가치, 건조시기 및 상태 등을 포함시킨 진동 규제치의 설정이 필요 하다.
1) 각국 학자별 피해기준
발파진동과 피해범위
|
연구자진동치 |
Langefors (Sweden) |
Edwards (Canada) |
USBM (U.S.A) |
E.Banik (Germany) |
ASCE | |
|
진동속 도㎝/ sec |
50 |
큰균열이발생 |
피해 발생 |
큰피해의 균열이 발생 |
큰 피해 |
구조물 위험 |
|
40 |
균열이발생 | |||||
|
20 |
미세한균열 | |||||
|
10 |
요주의 |
피해발생 |
10Hz, 35Hz 구조물 주의 10Hz, 30Hz 기계의 안전한계 | |||
|
가벼운 피해 | ||||||
|
요주의 | ||||||
|
요주의 | ||||||
|
5 |
눈에보이는 피해는없다. |
극히 가벼 운 피해 | ||||
|
안전 | ||||||
|
안전 | ||||||
|
요주의 | ||||||
|
0.5 |
인체에는 잘 느껴지나 구조물에 피해는 없다. | |||||
|
0.2 |
일반적으로 많은 사람이 진동을 느낀다. | |||||
|
0.05 |
대단히 민감한 사람만이 진동을 느낀다. | |||||
|
0.01 |
인체에 감각이 없다. | |||||
주: USBM : United States Bureau of Mines (미광무국)
ASCE : Americal Society of Civil Engineers (미국토목대학회)
2) 독일 : 국내 지하철 현장에서는 독일의 DIN4150 을 인용하여 국내 현 실에 맞추어 적용 하고 았는데, 최대진동 속도를 기준으로 구조물의 피해 기준을 제정 하였다.
* 독일 DIN4150 의 진동기준
|
등급 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
|
건물형태 |
문화재 |
주택,아파트, 상가 |
주택, 아파트, 상가 |
산업 시설용공장 (철근 콘 크리트로 보강된 건물) |
|
최대속도허용치(㎝/sec) |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.0～4.0 |
* Ⅱ 등급 구조물의 세부피해 기준
|
|
최대진동 허용치 (㎝/sec) |
|
전혀 손상 없음 |
0.5 |
* Ⅲ 등급 구조물의 세부 피해 기준
|
최대 속도 허용치 (㎝/sec ) |
피해정도 |
피해 한계 |
|
0～0.5 |
가벼운 손상 정도도 없음 (진동은 감지됨) |
없음 |
|
1～2 |
백색도료가 벗겨짐, 벽칠의 작은 균열 발생 |
있음 |
3) 미국의 Dupont co. 에서 제시한 피해수준
|
최대 입자 속도 (㎝/sec) |
피해 정도 |
|
30.5 19.3 13.7 7.6 5.0 |
터널 암반의 낙석 유발 회벽에 커다란 피해 회벽이 갈라지기 시작 밀폐지역 발파의 규제치 미광무국이 추천한 안전한계 |
4) 영국의 피해기준
인구 조밀지역의 터널 발파 : 1.0 ㎝/sec
인구 드문지역의 터널 발파 : 2.5 ㎝/sec
주파수 12 Hz 이하의 노천, 석탄, 채굴 작업장 : 1.2 ㎝/sec
기타 : 0.5 ㎝/sec
5) 스웨덴의 피해기준
|
탄성파속도 C, m/s |
1,000～1,500 모래,자갈,점토(지하수위이하) |
2,000～3,000 빙퇴암,점판암,석회암 |
4,500～6,000 화강암,휘록암,사암,편마암,규암 |
일반적인 건물에서의 결과 |
C=4,500～6,000 m/s 에서 기준치 |
|
진동속도 V, ㎝/sec |
0.9 1.3 1.8 3.0 4.0 6.0 |
1.8 2.5 3.5 5.5 8.0 10.5 |
3.5 5.0 7.0 10.0 15.0 22.5 |
약간의균열 균열의 발생 상당한 균열 |
0.08 0.15 0.3 0.6 1.2 2.5 |
6) 스위스의 피해기준
주파수 10～60Hz에서 역사적인 유물 또는 민감한 구조물 : 0.762 ㎝/sec
주파수 60～90Hz에서 역사적인 유물 또는 민감한 구조물 : 0.762 ～ 1.27 ㎝/sec
7) 일본의 피해기준
일본의 경우에는 1976년 공시된 진동규제법을 요약해보면 다음과 같다.
․ 지반진동치 0.2 ㎝/sec 이하에서는 피해가 발생하지 않는다.
․ 지반진동치 0.2～0.5 ㎝/sec 에서는 진동을 감지할 수 있으나 구조 물의 피해는 발생하지 않는다.
․ 지반진동치 0.5～1.0 ㎝/sec 에서는 구조물의 어떤 특별히 약한부분 에 한해서 미세한 피해가 발생할 경우가 있지만 보수가 곤란할 정도 의 큰 손상은 발생하지 않는다.
5.3 국내의 발파진동 허용 기준 사례
국내에서는 국가 또는 지방 자치단체에서 설정한 발파진동에 대한 구 체적인 규제조항은 아직 없는 상태이며, 외국의 자료를 참고로 하여 서 울지하철 2,3호선 건설 당시 설정한 기준과 부산 지하철의 기준은 아래와 같다.
기타의 경우에는 조건에 따라 미광무국 등의 외국의 사례를 근거로 하 여 설계기준을 마련하고 있으며, 대체로 안전율을 높여 엄격하게 적용 하고있는 편이다. 최근에 이정인(서울대 교수)등이 주파수의 영향을 고 려하여 허용 기준을 제시한바 있다.
1) 서울․부산 지하철 건설시 적용되었던 기준치
|
건 축 물 의 종 류 |
허용기준치 (㎝/sec) |
|
유적지나 고적 등의 문화재 결함이 있는 건물, 빌딩이나 균열이 있는 저택 균열이 있고 결함이 없는 건물 회벽이 없는 공업용 콘크리트 구조물 |
0.2 0.5 1.0 1.0～4.0 |
2) 주파수 영역 고려 기준치
|
건 축 물 의 종 류 |
허용기준치 (㎝/sec) |
허용기준치 (㎝/sec) |
|
30Hz 이상 |
30Hz 이하 | |
|
유적지나 고적 등의 문화재 결함이 있는 건물, 빌딩이나 균열이 있는 저택 균열이 있고 결함이 없는 건물 회벽이 없는 공업용 콘크리트 구조물 |
0.2 0.5 1.0 1.0～4.0 |
0.2 0.4 0.8 0.8～2.0 |
3) 발파진동에 따른 건물피해 및 인체에 미치는 감응
4) 부산 지하철 3-0구간에서 주민들의 민원이 잇따르자 주민들에게 설득 시키려고 주택 및 도로변에서 계측을 실시했다는 보고서를 참조하여 보면 아래와 같다
|
구분 |
한발을 굴렀을 때 |
두발을 굴렀을때 |
버스나 트럭이 지나 갈때 |
|
진동속도 (㎝/sec) |
0.16～0.35 |
0.40～0.63 |
0.28～0.89 |
|
측점위치 |
방구들 |
방구들 |
도로변 |
6. 발파 폭풍압과 소음 및 비산석의 영향
6.1 폭풍압과 소음
1) 발파풍압(dB L)과 소음(dB A)의 관계
발파에 의한 발파풍압의 세기는 압력의 단위나 사람의 청감보정을 가 하여 음압수준(dB) 단위로 표시할수 있다. 이두 단위 사이의 관계는 다음과 같다.
dB = 20 log10 ( P/Po )
P = 과압 ( psi )
Po = 기준치로서 사람이 인지할 수 있는 최대의 음압 (2 X 10^-5 Pa)
이러한 두 단위는 소음과 같은 가청영역에서 생각할 때는 구별을 해야 한다. 즉, 압력의 단위는 소리의 압력 그 자체를 가르키고 있으며, 주 파수에 관계없이 일정하다. 그러나 소음의 dB단위는 주파수에 따른 사 람의 청감에 따라 보정을 가한 단위이다. 이는 발파풍압의 측정시 측정 대상 주파수 영역에 따라 적적한 보정회로를 사용해야 한다는 것을 의 미한다.
2) dB(L)을 dB(A)로 보정할 때 주파수 영역별 보정치
|
주 파 수 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
소음보정치 |
-50.0 |
-40.0 |
-31.5 |
-29.5 |
-26.0 |
-23.5 |
-22.0 |
-20.5 |
-19.0 |
․ dB(L) : 음압의 크기 LEVEL을 표시한 것으로 폭발로 인하여 공기 압으로 표출되는 폭풍압으로 인한 공기의 압력으로 그 크기 가 결정된다.
․ dB(A) : 음압의 크기도 주파수 크기가 달라지면 인체에 느끼는 감각 적 크기가 달라지기 때문에 중심주파수를 1,000 Hz기준으로 하여 등청감도 곡선에 의거 보정된 소음치를 의미하며, 환경 의 소음 기준도 dB(A)를 의미한다.
3) 폭풍압 크기에 의한 구조물 및 인체반응 : dB(L)
|
dB (L) |
psi |
구조물 및 인체반응 |
|
180 |
3 |
구조물의 손상 |
|
170 |
0.95 |
대부분 유리창 깨짐 |
|
150 |
0.095 |
일반 유리창 깨짐 |
|
140 |
0.030 |
피해한계 |
|
130 |
9.5 X 103 |
미광무국 허용한계치 |
|
120 |
3 X 103 |
미광무국 안전수치 |
|
110 |
3 X 104 |
고통한계 |
|
70 |
9.5 X 10 |
불평한계(접시나 창문 흔들 림) |
|
60 |
3 X 10 |
일상적인 대화 |
|
40 |
3 X 10 |
병실 |
|
20 |
3 X 10 |
속사임 |
|
0 |
3 X 10 |
가청한계 |
4) 생활 소음 규제 기준 제 157조
단위 : dB(A)
|
대상지역 |
시간별 대상소음 |
조석 05:00～08:00 18:00～22:00 |
주간 08:00～ 18:00 |
심야 22:00～ 05:00 | |
|
주거지역,녹지지역,취락지구 및 운동․휴향지구, 자연환경보전지역, 기타지역안에 소재한학교․병원․공공도서관 |
확성기에 의한 소음 |
옥외설치 |
70이하 |
80이하 |
60이하 |
|
옥내에서 옥외로 방사되는 경우 |
50이하 |
55이하 |
45이하 | ||
|
공장 및 사업장의 소음 |
50이하 |
55이하 |
45이하 | ||
|
공사장의 소음 |
65이하 |
70이하 |
55이하 | ||
|
기타지역 |
확성기에 의한 소음 |
옥외설치 |
70이하 |
80이하 |
60이하 |
|
옥내에서 옥외로 방사되는 경우 |
60이하 |
65이하 |
55이하 | ||
|
공장 및 사업장의 소음 |
60이하 |
65이하 |
55이하 | ||
|
공사장의 소음 |
70이하 |
75이하 |
55이하 | ||
* 비고 : 1. 대상지역의 구분은 국토이용 관리법에 의하여 도시지역은 도 시 계획법에 따른다.
2. 공사장 소음의 규제기준은 주간의경우 소음발생일이 1일 2 시 간 미만일 때는 +10dB, 2시간～4시간 일때는 +5dB를 보정한 값으로 한다.
6.2 발파폭풍압의 허용 한계설정
발파 폭풍압은 소음과 달리 지속시간이 매우 짧아서 인체에 대한 감응 은 아직도 정량적으로 계산되지 못하고 있다.
인체에 대한 폭풍압의 영향 중에서 건물안에 있을 때가 건물밖에 있는 것보다 그의 영향이 증대 된다. 그 이유로는 건물에 낮은 주파수로 전 달되는 폭풍압은 건물 자체를 진동시키므로 그 진동이 인체를 자극하기 때문이다.
미 광무국(USBM)에서는 다년간 발파 폭풍압에 대한 연구 결과로 그 한 도를 110 dB(L)로 한계기준을 설정하고 있다.
6.3 발파 비산석
발파시 암석이 불규칙하게 튀어 나가는 것을 비산이라 하며 이는 주변 구조물 및 인명살상을 초래할 수 있으며 발생 가능성은 비교적 적으나 사실상 가장 위험한 요인이라고 볼수 있는데 원인과 형태를 간략하게 언 급하면 다음과 같다.
1) 비산의 원인
․ 단층, 균열, 연약면 등에 의한 암석의 강도 저하
․ 천공 오차로 인한 국부적인 장약공의 집중 현상
․ 점화 순서 착오에 의한 지나친 지발 시간
․ 과다한 장약
․ 전색 불량
2) 비산석에 대한 안전대책
․ 장약량 조절
․ 지발 발파
․ 천공오차를 줄여 국부적인 장약공의 집중을 피한다.
․ 전색을 충분히 하고 공발이 되지 않도록 한다. (저항선보다 짧은 전색을 피한다.)
․ 이완된 암반과 공극을 잘 조사하고 이완된 부분은 무장약공으로 전 색만 한다.
7. 당현장 발파시 발파 진동의 저감대책
7.1 발파진동에 영향을 미치는 요인
발파진동의 전파특성을 결정하는 조건은 크게 입지조건과 발파조건으 로 나눌수 있다. 입지조건은 발파부지와 인근 구조물의 기하학적 형태, 대상암반의 지질학적특성 및 역학적 성질 등을 말하며, 발파조건은 사 용하는 폭약, 장약량, 기폭방법, 폭원과의 거리등이다.
이중에서 발파조건은 조절 가능한 변수로, 입지조건은 조절 불가능한 변수로 구분 가능하며, 발파진동의 영향을 최소한으로 하기 위해서는 조절 가능한 변수들을 잘 파악하여 이를 적극 활용 하여야 한다.
* 발파진동 변수가 미치는 영향 정도
|
변수 |
항목 |
영향을 미치는 정도 |
비고 | ||
|
심각 |
보통 |
미약 | |||
|
조절 가능한 변수 |
1) 지발당 장약량 |
O |
|||
|
2) 지연시차 |
O |
||||
|
3) 화약류의 종류 |
O |
||||
|
4) 최소저항선과 천공간격 |
O |
||||
|
5) 전색상태 |
O |
||||
|
6) 천공 구경의 각도 |
O |
||||
|
7) 기폭방향 |
O |
||||
|
8) 1 발파당 장약량 |
O |
||||
|
조절 불가능한 변수 |
1) 폭원과 구조물과의 거리 |
O |
|||
|
2) 일반적인 지형 |
O |
||||
|
3) 토피 두께 및 형태 |
O |
||||
|
4) 암반의 상태 |
O |
||||
|
5) 대기상태 |
O |
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7.2 발파진동의 저감 방안 및 대책
발파진동은 장약량이 감소 할수록 적어진다. 그러나 암반을 충분히 파 악하기 위해서는 필요한 폭약량을 감소 시키면 발파효과가 줄어드는 것 이 일반적이다. 따라서, 발파효과를 충분히 얻기 위해서는 진동 감소 방안에 대한 연구가 필요하다. 발파진동의 크기를 감소하는 방안으로는 크게 두가지로 구분하는데 발파원에서 진동발생을 억제하는 방법과 전 파하는 진동을 차단하는 방법이다.
7.3 진동 발생을 억제하는 방법
1) 화약류 선택에 의한 경감법
저비중 저폭속의 폭약을 사용하여 진동치의 크기가 감소시킨다.
예를 들면
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제라틴 다이나마이트 |
함수폭약 |
초안폭약 |
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1 |
0.8 |
0.65 |
2) 장약량의 조절 및 분활발파
진동식 V = K (D/W^b)^-n 식에서 허용 진동치가 주어지면 지발당 장 약량이 주어 진다. 따라서 이 한계량 이내에서 발파를 반복해야 한다.
즉, M.S지발뇌관을 이용하여 1단당 폭약량을 한계량 이내로 하면서도 반복하는 경우 제발발파와 같은 파괴효과를 얻을수 있기 때문이다.
또한 지발당 화약량을 최소화하기 위하여 전단면을 1회에 발파하지 않 고 여러 단계로 분활하여 실시함으로써 진동의 크기를 감소 시킬수 있 다.
3) M.S.D에 의한 간섭효과
D.S.D에 비하여 M.S.D는 시간차가 극히 짧기 때문에 이들의 상호 간 섭에 의해 감쇄할 수 있다. 파의 간섭을 이용하는 방법으로는 반대로 증 가할 가능성도 있지만 발파진동의 파형은 불규칙하게 감소된다.
8. 결론 및 제안
본 00～00 도로개량 및 포장공사 발파작업은 보안거리가 주택(80m) 사슴농장(600m) 정도 떨어져 위치하고 있으므로, 별첨의 시험발파 회귀 분석과 같이 지발당 장약량을 설정하여 그 이하의 지발당장약량을 기준으로 발파작업을 실시한다.
1) 지반진동
․ 허용 진동 기준치 :
일반적으로 적용하는 기준치인 0.5 Kine (㎝/sec)의60% 수준인 0.3 Kine (㎝/sec) 으로 설정하고 더욱 안전률을 고려 0.2 Kine (㎝ /sec)을 목표로 한다.
․ 보안거리별 지발당 최대 장약량
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보안거리 (m) |
지발당 장약량 (㎏) |
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50 |
1.440 |
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60 |
2.073 |
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70 |
2.822 |
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80 |
3.686 |
|
90 |
4.665 |
|
100 |
5.759 |
|
110 |
6.969 |
|
120 |
8.293 |
|
130 |
9.733 |
|
140 |
11.29 |
|
150 |
12.96 |
|
160 |
14.74 |
|
170 |
16.64 |
|
180 |
18.66 |
|
190 |
20.79 |
|
200 |
23.04 |
|
210 |
25.40 |
|
220 |
27.87 |
|
230 |
30.47 |
|
240 |
33.17 |
|
250 |
35.99 |
2) 비산석
비산석은 발파에 있어 가장 위험한 요소중에 하나이다.
따라서 비산의 우려가 되는 곳은 충분한 조치( 발파용 안전덮게를 덮는 등)를 하고 발파작업을 실시한다. 특히 뜻하지 않는곳 에서의 비산에 유의한다.
3) 소음
우리나라의 지역별, 시간대별,소음원에 따라 환경법 건설소음과 생활소 음 기준치는 55～85dB(A) (공사장 소음의 규제기준은 주간의 경우 소음 발생시간이 1일 2시간 미만일 때는 +10dB(A)로 보정한 값) 이하로 규 제하고 있다. 그러나 발파 소음은 일반소음과는 별도(발파소음은 몇초 안에 소음이 끝남)로 발파작업에서 발생하는 발파소음의 특성이 고려되 어야 한다고 사료 된다. 대상지역 시간별 대상소음 조석 주간 심야 주거지역,녹지지역,취락지구 및 운동․휴향지구,자연환경보전지역, 기타지역안에 소재한학교․병원․공공도서관
공사장의 소음
65이하
70이하
55이하 기타지역 공사장의 소음 70이하 75이하 55이하
생활 소음 규제 기준 제 157조
단위 : dB(A)
* 비고
05:00～08:00
18:00～22:00
08:00～ 18:00
22:00～ 05:00
1. 대상지역의 구분은 국토이용 관리법에 의하여 도시지역은 도 시 계획법에 따른다.
2. 공사장 소음의 규제기준은 주간의경우 소음발생일이 1일 2 시 간 미만일 때는 +10dB, 2시간～4시간 일때는 +5dB를 보정한 값으로 한다.
터널시험발파계획서.hwp