절토부 암발파 적용기준 검토(한국도로공사 설계기16203-209)

1. 목 적

건설공사에 있어 불가피하게 수행되어지는 발파의 영향으로 소음, 진동, 비석 등의 환경공해가 발생함에 따라 각종 민원이 빈발하고 있는 점을 감안, 환경공해를 저감시킬 수 있는 적정 발파공법의 적용기준을 설정하여 효율적인 설계 및 공사추진올 도모하고 민원발생을 사전에 예방코자 함.

 

2. 발파영향 검토

가. 발파에 의한 문제점

▷ 진동, 소음, 비석 등의 문제점으로 민원 발생

▷ 발파시 발생되는 문제점 중 가장 큰 요소는 진동임.

 

나. 진동규제기준 현황

▷ 발파진동의 개요

- 정의 : 폭약 폭발로 인하여 발생되는 충격파가 탄성파의 형태로 균열대 외부의 암반중에 전파되면서 일으키는 진동

- 진동의 단위 : cm /sec (Kine)

- 지진의 경우 진동피해정도를 가속도로 표기하고 있으나 발파진동에 의한 구조물의 피해정도는 진동속도에 비례하기 때문에 세계 각국의 경우 발파진동의 규제기준을 진동속도의 최대치로 정하고 있음.

 

※ 발파진동과 지진과의 비교

 

다. 발파 진동속도 추정

▷ 발파진동의 영향 요소

- 화약류의 종류에 따른 화약의 특성

- 사용화약의 량

- 기폭방법

- 전색의 상태와 화약의 장전 밀도

- 자유면의 수

- 폭원과 측점간의 거리

- 지질조건 (암질과 구조)

 

▷ 발파 진동속도 추정 일반식

상기 식을 이용 진동속도를 예측하려면 실제로 현장에서 시험발파룰 시행하여 V 와 D, W를 구한다음 K 와 n을 구하여 식을 결정 사용한다. 아래는 발파 추정 진동식 결정 사례이다.

 

▷ 국내 외 진동속도 규제기준 현황

- 국외 허용진공 기준 비교

 

- 국내 허용진동 기준 비교

 

3. 절토부 발파공법 비교

 

4. 검토의견

가. 진동속도 제한 기준

▷ 순수한 구조물의 피해만을 고려하면 진동속도 1.0~2.0cm/sec의 발파시 직접피해는 없을 것으로 판단되나 기 발생된 균열은 발전할 가능성이 높고 주민들의 심리적 불쾌감으로 인해 기 발생균열에 대해서도 발파 진동에 기인한 것으로 오인되어 집단 민원발생 우려

▷ 국내의 경우 진동 속도에 대한 피해 기준이 법적으로 규정되어 있지 않으나 일반적으로 시공시 0.5cm/sec 로 제한 사용되고 있으며 암발파기법에 관한 연구결과 등을 종합해 볼때 다음과 같이 허용기준치를 설정 운용하는 것이 바람직한 것으로 사료됨.

 

나. 발파진동 추정식

▷ 발파진동식은 시험발파 등을 통하여 결정되는 것이나 설계단계에서 이러한 절차수행에는 무리가 있으므로 효율적인 설계추진을 위하여 진동예측을 위한 기준진동추정식의 결정이 필요함.

▷ 설계단계에서 예비검토를 위한 추정식은 암발파기법에 관한 연구결과 및 실제시공사례 등을 종합할 때 미 광무국에서 10년간 채석장을 계측하여 제시한 미국 광무국식의 적용이 바람직한 것으로 사료됨.

 

다. 발파공법 적용기준

▷ 공사의 효율성과 민원발생 방지률 위하여 진동 허용 속도 0.5cm/sec를 기준으로 하고 지발당 허용장약량을 감안 다음과 같이 발파공법 적용기준을 설정 운용하되 문화재 및 진동에 민감한 영향을 받는 특수시설물이 인접할 경우는 발파영향 검토를 수행 발파공법 조정 적용

 

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