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1장 발파설계 조건 및 주변환경 조사
2장 진동 및 소음 규제기준치와 추정식 설정
3장 발파공법 및 화약류의 선정
4장 굴착 패턴별 천공패턴 및 장약량
5장 발파공해 저감대책 및 여굴의 방지대책
6장 발파설계량에 의한 진동치 예측 및 영향권 검토
터널 확장공사 발파설계 터널해석 보고서 (주o터널)
1.발파설계 조건 및 주변환경 조사
1.1 개요
(1) 발파설계는 터널이 굴착되는 암반 및 지질의 특성, 지장물의 위치 및 종류, 환경에 대한 영향등 현장조건에 따라 제한 조건이 발생하며 이러한 각각의 조건들에 대한 충분한 검토와 시공방법을 고려하여 발파효율이 극대화 되도록 이루어져야 한다.
(2) 이를 위해 발파설계담당자가 공사 노선을 직접 답사하여야 하며, 이를 통해 시공조건과 환경조건이 발파설계에 충분히 반영되도록 하여야 한다.
환경공해(소음ㆍ진동)를 최소화 하기 위해서는 정확한 암반계수와 진동추정식을 알아야 하며 이를 위해서는 시험발파를 통한 계측자료의 회귀분석이 가장 효과적이고 이는 실 시공중에도 지속적으로 수행하여야 한다.설계단계에서는 시험발파수행이 어려운 경우가 많으며 이러한 경우에는 인근 유사한 암반조건에서의 발파에 대한 계측자료 또는 지질조사자료를 바탕으로 암반계수를 추정하고 진동추정식을 결정하며 여기에 안전율을 적용하여 사용하게 된다.
(3) 이렇게 산정된 진동추정식은 최대지발당 장약량을 산출하고 진동 및 소음을 예측하여 발파설계의 제한 조건으로 사용한다.본 설계에서는 문헌조사를 통해 국내에서 사용되는 진동추정식 중 암반상황에 적절하고 많이사용되고 있는 식을 이용하도록 하였다.
본 과업의 발파설계는 굴진장이 짧은 일반적으로 터널 입구부인 연약암반에서는 여굴을 최소화하고 굴진장이 길고 보강량이 적은 굳은 암반에서는 발파효율을 극대화 하도록 설계하여 터널의 안정성과 굴착작업의 경제성이 최적화 되도록 설계하는 것을 기본 방향으로 설정하였다.
1.2 주요 지장물 현황
주o터널은 기존 2차로 쌍굴터널에서 약 28m~38m 이격되어 신설되는 3차로 대단면 natm 터널로서 발파작업시 기존터널 구조물이 발파진동에 의한 피해발생이 우려되어 이를 예방할수 있는 안전한 발파공법에 대하여 검토하였다.
(1) 과업구간 내 검토해야할 지장물 개요
(2) 발파설계 흐름도
2.진동 및 소음 규제기준치와 추정식 설정
2.1 발파진동 규제기준치 검토
암반내에 밀폐된 상태로 놓인 폭약이 폭굉하면 폭굉압은 기폭 후 수마이크로초에서 최고치에 달하고 암석이 이같은 초고압의 충격하중을 받는 순간 충격점 근처의 암석은 파쇄되지만 발파로 인하여 발생하는 총에너지 중에서 0.xxx-xxx%는 탄성파로 변환되어 암반중으로 전파되는 발파 진동으로 소비된다.발파에 의하여 발생하는 이러한 탄성파가 암반중을 전파함으로써 지면에서는 진폭과 주기를 갖는 진동으로 나타난다.이에 대하여 세계 각국은 많은 학자들의 연구결과와 각국의 상황에 따라 발파진동 허용기준을 정하여 사용하고 있다.
(1) 학자들에 따른 발파진동 허용범위
(2) 서울 및 부산지하철 발파진동 허용치
진동이 양생중인 콘크리트에 주는 영향은 콘크리트의 양생시점이나 가해진 진동속도의 크기에 따라 다르게 나타난다. 다음 표는 law engineering test company에서 경험에 근거하여 구조물별 재령에 따른 허용진동속도 기준으로 이 기준에 따르면, 재령 7일 이상의 건설중인 구조물에 대해서 xxxx
xx. xx
8 cm/sec 허용진동속도가 제시되었다.
(3) law engineering test company에서 제시한 양생콘크리트에 대한 허용진동속도
hulshizer가 양생중인 콘크리트에 대한 현장시험 결과를 바탕으로 제안한 양생기간별 진동허용기준은 아래와 같다.
생중인 콘크리트에 대한 허용기준이 다음 표에 제시되어 있다.
(4) hulshizer가 제시한 양생콘크리트에 대한 허용진동속도
(5) 미국 교통국이 제시한 양생콘크리트에 대한 허용진동속도
(6) 한국 자원연구소 제시 허용진동수준
2.2 발파소음 규제기준치 검토 (이하 생략)
