1. 검토 배경
□ 터널 발파진동 영향 최소화를 위해 설계에 반영하고 있는 미진동 굴착 공법은 화약발파가 아닌 기계식 암파쇄 공법으로 시공성 및 경제성이 매우 불리하여 현장에서 기피하는 사례가 발생
□ 미진동굴착(기계식 암파쇄) 공법의 문제점을 대체하기 위해 전자뇌관을 활용한 미진동 발파 공법의 적용성을 검토하고자 함
2. 설계 기준
□ 국가건설기준 KDS 27 20 00[국토교통부, 2016]
③ 발파설계 시에는 지반진동이나 소음이 주변 환경에 미치는 영향을 고려하여 제어발파 등의 대책을 수립해야 하며 엄격한 진동규제를 필요로 할 때에는 방진 대책을 제시하거나 미진동굴착공법, 정밀진동제어발파 등을 검토하여 진동소음 허용기준을 만족시켜야 하며, 터널 갱구부에서 발파소음으로 인한 환경영향이 우려되는 경우 방음시설(방음문, 방음둑, 방음벽 등)을 설치하는 등 적극적인 대책을 마련해야 한다.
□ 고속도로공사 전문시방서 [한국도로공사, 2018]
굴착을 진행할 터널 주변에 보안물건이 존재하여 발파 등을 이용한 정상적인 굴착작업을 진행할 수 없는 경우, 수급인은 진동 및 소음을 최소화할 수 있는 방안을 제시하여야 한다. 이 경우 수급인은 진동 및 소음에 의한 영향평가를 실시하고, 현장여건과 주변상황을 충분히 고려하여 미진동 굴착구간 및 공법을 제시하여야 한다.
2. 현 설계 및 문제점
□ 현 설계
ㅇ 보안물건에 대한 진동 허용기준 초과시 단계별 발파공법 검토
* 발파 단계별 진동영향범위를 분석하여 허용기준 이내의 발파공법 선정
□ 문제점
① 터널의 도심지 근접 통과로 미진동굴착 구간 증가
ㅇ 용인-구리 방아다리터널에 지하철, 병원 등 주요 보안물건 18개 근접에 따른 미진동굴착 구간 증가
② 환경영향평가 협의 결과에 따라 미진동굴착 구간 증가
ㅇ 환경부에서 높은 기준 적용을 요구하여 미진동굴착 구간 증가(발파영향범위 2.6배 증가)
③ 미진동굴작 공법의 시공성 및 경제성 불리로 인한 현장 기피
☞ 미진동 굴착을 일부 대체 가능한 미진동 발파 공법 적용성 검토
4. 검토 내용
□ 발파뇌관 및 굴착방법 비교
ㅇ (발파뇌관) 폭약의 기폭장치로 전기 • 비전기 • 전자 뇌관으로 구분
ㅇ (굴착방법) 제어공법별 발파진동 비교 (1회 굴진장 1.0m 기준)
☞ 전자뇌관 미진동 발파를 적용하여 기계식 암파쇄 굴착의 적용 범위를 최소화하여 시공성 향상 및 공사비 절감
□ 전자뇌관을 활용한 미진동발파 공법
ㅇ 미진동발파 공법의 특징 (미진동발파 공법 현황 - 붙임2)
□ 경제성 검토
ㅇ (절감효과) 굴착공사비 약 26% 감소, 공사기간 약 50% 단축
ㅇ (양평이천 적용시) 굴착공사비 15억 절감, 공사기간 135일 단축
□ 검토결과
ㅇ 미진동발파 공법은 기존 발파공법과 동일한 장비와 방식으로 미진동굴착 공법과 비교하여 시공성이 좋고, 경제성에서 유리함
5. 적용 방안
□ 적용방안
ㅇ 설계시 터널 발파 검토 단계에 '미진동발파' 추가
ㅇ 현장여건 적합한 발파공법 선정이 가능하도록 설계도서 표기
ㅇ 현장에서 시험발파 후 현장여건 및 주변상황(민원, 시공성 등)을 고려한 발파영향분석을 통하여 미진동발파 적용 여부 및 공법 선정
* 미진동발파 적용시 발파마다 진동 계측 시행 (일상적발파 주 1회 계측)
□ 향후계획
ㅇ 설계중 및 향후 설계 노선 : 본 기준 적용
ㅇ 시공중인 노선 : 공사주관(시행)부서 판단 후 적용
6. 원본 다운로드