발파진동 저감대책

발파진동이란

발파진동은 발파 에너지가 암반을 탄성파로 전파하며 지반과 주변 구조물을 흔드는 현상이다.

발파는 폭약이 폭발하며 생긴 충격압과 가스압으로 암석을 깨뜨린다. 그 에너지의 일부가 주변 암반을 흔든다.

발파진동은 원천적으로 없앨 수 없다. 발생원에서 억제하고 전파 경로에서 차단해 줄이는 대상이다.

발생과 전달

발파는 폭약이 폭굉하면서 생긴 충격압과 가스압으로 암석을 깨뜨린다.

이 에너지의 일부가 탄성파가 되어 암반 속을 퍼지며 지반 입자를 진동시킨다.

진동이 구조물까지 닿으면 균열과 손상을 일으킬 수 있다.

진동 경험식

진동 크기는 현장 자료에서 얻은 경험식으로 근사한다. 식의 기호는 표와 같다.

거리 D가 멀어질수록, 지발당 장약량 W가 줄수록 PPV는 작아진다.

K와 β는 지반과 발파 조건에 따라 달라지므로 현장 시험발파와 측정으로 구한다.

이 식에서 저감의 세 방향이 나온다. W를 줄이거나, D를 늘리거나, 지반의 감쇠를 키운다.

저감대책 두 축

발파진동 저감대책은 발파원 저감과 전달경로 차단으로 크게 나뉜다.

발파원 저감은 장약량과 기폭 방식을 조절해 진동 자체를 줄인다.

전달경로 차단은 파가 구조물에 닿기 전에 흡수하거나 반사시키는 방법이다.

현장에서는 먼저 발생원을 줄이고, 남은 진동을 경로에서 막는다.

지발 기폭과 직접 풀기

같은 장약량이라도 기폭 방식에 따라 진동 크기가 달라진다.

지발 기폭은 공마다 시간차를 둬서 진동 피크를 분산시킨다. 같은 장약량에서도 최대 진동속도를 낮춘다.

연속 기폭은 동시 또는 짧은 간격이라 진동 피크가 합산되기 쉽다.

정리

앞 문제의 정답은 지발 기폭이다. 공마다 시간차를 두는 방식이다.

발파진동 저감은 발생원 저감, 경로 차단, 시험발파와 계측 관리로 정리된다.

답안에서는 발생원 대책과 전달경로 대책을 나누어 쓰는 것이 채점의 핵심이다.