건설진동 전파·방진

건설진동의 정의

건설진동은 공사에서 생기는 인위적 지반진동이다.

진동원은 에너지를 공급하는 장비나 작업이다. 항타, 발파, 중장비 가동이 여기에 든다.

전파 경로는 파가 진행하는 흙과 암반이고, 수진점은 진동이 피해를 주는 건물과 사람의 위치다.

이 세 요소를 나눠 답하는 틀을 익혀야 한다.

구성요소와 전파 원리

진동원, 전파 경로, 수진점의 역할을 표로 구분한다.

전파 경로에서는 체적파와 표면파가 함께 나아간다. 거리가 멀어질수록 표면파의 비중이 커진다.

거리에 따른 감쇠는 거리 비의 n제곱으로 근사한다. 여기서 n은 지반 감쇠지수다.

감쇠지수 n은 대략 1.0에서 2.0 범위로 가정한다.

거리 감쇠 계산 예제

기준 거리 5m에서 최대 입자속도가 20mm/s로 측정되었다고 하자.

감쇠 지수 n은 1.5이고, 대상 거리는 20m다.

식에 대입하면 0.25의 1.5제곱은 0.125다. 20에 곱하면 값은 2.5mm/s가 된다.

거리를 4배로 늘리면 값은 약 1/8로 줄어든다. 실제 감쇠 지수는 현장 계측으로 구해야 한다.

방진 대책 세 방향

방진 대책은 진동원, 전파 경로, 수진점 중 어디에 적용하느냐로 나눈다.

발생원 대책은 공법과 장비를 바꾸는 것이다. 항타 대신 압입 공법을 쓰고 발파 장약량을 줄인다.

경로 대책은 지중 차단벽과 트렌치다. 차단 효과는 가장 크지만 시공 깊이에 제약이 있다.

수진측 대책은 건물 기초의 방진 설계와 민감 설비의 방진대다. 발생원 저감을 먼저 검토하는 것이 원칙이다.

정리

마지막으로 시험에서 자주 틀리는 세 가지를 짚는다.

첫째, 체적파와 표면파를 구분하지 않고 설명하는 것이다. 원거리에서는 표면파 비중이 커진다.

둘째, 발생원 대책과 전파경로 대책을 섞어 쓰는 것이다.

셋째, 기준값 없이 대책 수치를 제시하는 것이다. 대상과 기준을 먼저 정한다.

건설진동은 진동원, 전파 경로, 수진점으로 나눠 설명한다.