건설 현장에서 안전성 향상을 위한 지반진동.소음.비산먼지 측정자료의 분석에 관한 연구 : 영남지역의 퇴적암.화성암층에서 발파 및 항타작업을 중심으로 (A) study on data analysis of ground vibration-noise-dust dispersion measurement for enhancing safety at the construction sites원문보기
우리나라와 같이 산과 구릉이 많은 곳에서의 터널굴착이나 도심지 개발을 위한 건설·토목공사는 대체로 암반굴착작업이 수반된다. 암반의 굴착작업은 폭약을 사용한 화약발파방법이 널리 이용되고 있으며, 이러한 건설현장에는 진동·소음·먼지로 인한 민원이 심각히 야기되고 있는 실정이다. 따라서 발파를 경제적이고 안전하게 진행하기 위해 암반의 불연속면, 풍화도등 현지지질 및 암석공학적 특성 규명이 매우 중요한 요소일 뿐 아니라 안전발파설계를 위한 진동계수나 비산먼지에 대한 연구가 매우 긴요하다 하겠다. 본 연구에서는 먼저 영남일대에 가장 많이 분포하는 주요암반을 대상으로 현지지질조사. 지질·지화학적 특성분석, 나아가 실험실 ...
우리나라와 같이 산과 구릉이 많은 곳에서의 터널굴착이나 도심지 개발을 위한 건설·토목공사는 대체로 암반굴착작업이 수반된다. 암반의 굴착작업은 폭약을 사용한 화약발파방법이 널리 이용되고 있으며, 이러한 건설현장에는 진동·소음·먼지로 인한 민원이 심각히 야기되고 있는 실정이다. 따라서 발파를 경제적이고 안전하게 진행하기 위해 암반의 불연속면, 풍화도등 현지지질 및 암석공학적 특성 규명이 매우 중요한 요소일 뿐 아니라 안전발파설계를 위한 진동계수나 비산먼지에 대한 연구가 매우 긴요하다 하겠다. 본 연구에서는 먼저 영남일대에 가장 많이 분포하는 주요암반을 대상으로 현지지질조사. 지질·지화학적 특성분석, 나아가 실험실 압축강도, 시료탄성파속도 및 현지 탄성파속도 측정등을 실시하였다. 이들 결과에 의하면 대구인근과 서부경남지역에는 퇴적층, 즉 저색 실트스톤, 회색세일, 실트질 슬레이트가 대부분을 차지하여, 풍화암 내지 경암에 해당하고, 부산인근 및 동부 경남·대구·경북지역에는 화성암층, 즉 안산각력암, 안산반암, 화강암층이 대부분을 차지하여 연암 내지 극경암에 해당한다. 또한 본 연구에서는 현행 진동·소음규정의 적합여부를 검토하고, 앞으로 예상되는 도심지 심부굴착시의 안전도와 경제성을 증진시키기 위한 효과적인 발파설계를 위해, 대상지역 암반에서의 발파작업시 발생하는 충격성 지반 진동과 소음을 계측하여 4,800개 이상의 자료를 획득하고 환산거리를 이용한 예측식을 도출하였다. 이때 여러 가지 통계적 분석기법중 동일장약량을 가지는 15m이내의 동일거리군에서의 진동속도평균치에 가중치를 적용하여 얻은 회귀분석결과가 가장 신뢰도가 높게 나타났으며, 이를 이용하여 K와 n값을 구하고 비교분석하였다. 또한 심도에 따른 암반의 변화가 K와 n값에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 심도별로 발파진동식을 구한 결과 K와 n은 심도와 밀접한 관계가 있는 것이 확인되었다. 즉 log K는 화강암에서는 심도에 따라 선형적으로 증가하는 반면, 퇴적암에서는 선형적으로 감소한다. 그리고 n는 화강암에서도 선형적으로 감소하는 반면, 퇴적암에서는 선형적으로 증가한다. 이는 암석의 특성에 기인한 것으로, 화강암은 상부는 풍화 내지 균열발달이 양호하고, 하부로 진행함에 따라 점점 더 신선하고 견고한 암석상으로 전이되고, 퇴적암의 경우, 어느 정도 한정된 심도내에서는 심도가 증가하면서, 균열등이 더 발달하는 특성 때문으로 생각된다. 자료수집의 제약 때문에 본 연구에서는 측정한 균열계수와 K와 n과의 상관관계는 발견하지 못하였다. 그리고 토목공사장에서 발파로 인한 비산먼지측정 결과는 12.63~78.54㎍/㎥으로써 대기환경 기준치에 훨씬 미달하였으며, 수집된 비산먼지의 화학적 성분분석결과 유해금속성분 Pb, As, Mn은 검출되지 않았으며, 측정된 비산먼지의 양으로는 가축의 질식폐사, 유독성 피해등이 없는 것으로 확인되었다. 이때 입경은 20∼50㎛가 대부분이었다. 향후 다양한 암석류에 대한 연구와 다양한 환경에 대한 비산먼지에 대한 총침강분진량 등의 연구가 이루어짐으로서 더 신뢰성이 있는 결과를 얻을 것이다.
우리나라와 같이 산과 구릉이 많은 곳에서의 터널굴착이나 도심지 개발을 위한 건설·토목공사는 대체로 암반굴착작업이 수반된다. 암반의 굴착작업은 폭약을 사용한 화약발파방법이 널리 이용되고 있으며, 이러한 건설현장에는 진동·소음·먼지로 인한 민원이 심각히 야기되고 있는 실정이다. 따라서 발파를 경제적이고 안전하게 진행하기 위해 암반의 불연속면, 풍화도등 현지지질 및 암석공학적 특성 규명이 매우 중요한 요소일 뿐 아니라 안전발파설계를 위한 진동계수나 비산먼지에 대한 연구가 매우 긴요하다 하겠다. 본 연구에서는 먼저 영남일대에 가장 많이 분포하는 주요암반을 대상으로 현지지질조사. 지질·지화학적 특성분석, 나아가 실험실 압축강도, 시료탄성파속도 및 현지 탄성파속도 측정등을 실시하였다. 이들 결과에 의하면 대구인근과 서부경남지역에는 퇴적층, 즉 저색 실트스톤, 회색세일, 실트질 슬레이트가 대부분을 차지하여, 풍화암 내지 경암에 해당하고, 부산인근 및 동부 경남·대구·경북지역에는 화성암층, 즉 안산각력암, 안산반암, 화강암층이 대부분을 차지하여 연암 내지 극경암에 해당한다. 또한 본 연구에서는 현행 진동·소음규정의 적합여부를 검토하고, 앞으로 예상되는 도심지 심부굴착시의 안전도와 경제성을 증진시키기 위한 효과적인 발파설계를 위해, 대상지역 암반에서의 발파작업시 발생하는 충격성 지반 진동과 소음을 계측하여 4,800개 이상의 자료를 획득하고 환산거리를 이용한 예측식을 도출하였다. 이때 여러 가지 통계적 분석기법중 동일장약량을 가지는 15m이내의 동일거리군에서의 진동속도평균치에 가중치를 적용하여 얻은 회귀분석결과가 가장 신뢰도가 높게 나타났으며, 이를 이용하여 K와 n값을 구하고 비교분석하였다. 또한 심도에 따른 암반의 변화가 K와 n값에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 심도별로 발파진동식을 구한 결과 K와 n은 심도와 밀접한 관계가 있는 것이 확인되었다. 즉 log K는 화강암에서는 심도에 따라 선형적으로 증가하는 반면, 퇴적암에서는 선형적으로 감소한다. 그리고 n는 화강암에서도 선형적으로 감소하는 반면, 퇴적암에서는 선형적으로 증가한다. 이는 암석의 특성에 기인한 것으로, 화강암은 상부는 풍화 내지 균열발달이 양호하고, 하부로 진행함에 따라 점점 더 신선하고 견고한 암석상으로 전이되고, 퇴적암의 경우, 어느 정도 한정된 심도내에서는 심도가 증가하면서, 균열등이 더 발달하는 특성 때문으로 생각된다. 자료수집의 제약 때문에 본 연구에서는 측정한 균열계수와 K와 n과의 상관관계는 발견하지 못하였다. 그리고 토목공사장에서 발파로 인한 비산먼지측정 결과는 12.63~78.54㎍/㎥으로써 대기환경 기준치에 훨씬 미달하였으며, 수집된 비산먼지의 화학적 성분분석결과 유해금속성분 Pb, As, Mn은 검출되지 않았으며, 측정된 비산먼지의 양으로는 가축의 질식폐사, 유독성 피해등이 없는 것으로 확인되었다. 이때 입경은 20∼50㎛가 대부분이었다. 향후 다양한 암석류에 대한 연구와 다양한 환경에 대한 비산먼지에 대한 총침강분진량 등의 연구가 이루어짐으로서 더 신뢰성이 있는 결과를 얻을 것이다.
As in Korean environments with mountainous and hilly areas, generally the rock has to be removed in construction or civil engineering work for tunnelling or excavation for development in the centrai town. In this case, some explosives should be used for blasting, which causes serious problems with l...
As in Korean environments with mountainous and hilly areas, generally the rock has to be removed in construction or civil engineering work for tunnelling or excavation for development in the centrai town. In this case, some explosives should be used for blasting, which causes serious problems with local people for their claim for compensation being to be arizen due to ground vibration, noise or dust dispersion, etc. Thus, for safe and economic blasting, detailed study on geology and also engineering charateristics of rocks such as discontinuities of rock or weathering are very important factors, together with vibration constants such as K and n, as well as dust dispersion. Therefore, in this study, firstly, detailed study for major rocks most widely distributed in the South-east area, in-situ geological survey, geological and geochemical analysis, and further laboratory uniaxial rock stress, seismic velocity of core samples together with in-situ seismic velocity measurements were conducted. As a result, in near Taegu and the west Kyungnam area, it has been confirmed that the geology is mainly composed of sediments such as purple siltstone, gray shale and silty slate, and they are classified as weathered to hard rocks. In near Pusan and the east Kyungnam, Taegu and Kyungbuk area it is mainly of igneous rocks including andesite breccia, andesite porphyry and granite, and they are classified as soft to extremely hard rock. Also, for effective blasting design, current regulations on ground vibration and noise were reviewed for assessing their adaptabilities, and a total of 4856 measured blasting vibration data were examined for enhancing confidence level in estimating the prediction formulation of seated distance by comparing various statistics. The regression result shows that the highest confidence one has been derived from the data of 15m equi-distaned group with equal charge weight. It has been confirmed that the derived K and n, have close relationships with depth, that is, Log K increases linearly with depth in granite, white it decreases linearly in sediments and n decreases linearly in granite whereas it increases linearly in sediments. This may be due to characteristics of rocks. The granite may be more weathered or crack or fissure-developed near surface and getting fresher or harder down to depth. On the contrary, sediments may increase with cracks to depth to some extent. Study was also made whether there is any relationship between crack coefficients and K and n values, but no correlation has been confirmed with limited data in this study. Thirdly, dust dispersion caused by blasting at the working site, ranges from 12.63 to 78.54 kg/㎥, the amount of which is far less than the at mospheric environmental standard. Chemical analysis for the dust shows that toxic elements such as Pb, As and Mn, etc. were not detected, and with the amount of dust dispersion, no suffocation death or toxic damage might be occurred. The diameter of dust ranges mainly from 20 to 50 μ m. Further study should be necessary for various rock types and also dust dispersion in various environments, to derive more confident results.
As in Korean environments with mountainous and hilly areas, generally the rock has to be removed in construction or civil engineering work for tunnelling or excavation for development in the centrai town. In this case, some explosives should be used for blasting, which causes serious problems with local people for their claim for compensation being to be arizen due to ground vibration, noise or dust dispersion, etc. Thus, for safe and economic blasting, detailed study on geology and also engineering charateristics of rocks such as discontinuities of rock or weathering are very important factors, together with vibration constants such as K and n, as well as dust dispersion. Therefore, in this study, firstly, detailed study for major rocks most widely distributed in the South-east area, in-situ geological survey, geological and geochemical analysis, and further laboratory uniaxial rock stress, seismic velocity of core samples together with in-situ seismic velocity measurements were conducted. As a result, in near Taegu and the west Kyungnam area, it has been confirmed that the geology is mainly composed of sediments such as purple siltstone, gray shale and silty slate, and they are classified as weathered to hard rocks. In near Pusan and the east Kyungnam, Taegu and Kyungbuk area it is mainly of igneous rocks including andesite breccia, andesite porphyry and granite, and they are classified as soft to extremely hard rock. Also, for effective blasting design, current regulations on ground vibration and noise were reviewed for assessing their adaptabilities, and a total of 4856 measured blasting vibration data were examined for enhancing confidence level in estimating the prediction formulation of seated distance by comparing various statistics. The regression result shows that the highest confidence one has been derived from the data of 15m equi-distaned group with equal charge weight. It has been confirmed that the derived K and n, have close relationships with depth, that is, Log K increases linearly with depth in granite, white it decreases linearly in sediments and n decreases linearly in granite whereas it increases linearly in sediments. This may be due to characteristics of rocks. The granite may be more weathered or crack or fissure-developed near surface and getting fresher or harder down to depth. On the contrary, sediments may increase with cracks to depth to some extent. Study was also made whether there is any relationship between crack coefficients and K and n values, but no correlation has been confirmed with limited data in this study. Thirdly, dust dispersion caused by blasting at the working site, ranges from 12.63 to 78.54 kg/㎥, the amount of which is far less than the at mospheric environmental standard. Chemical analysis for the dust shows that toxic elements such as Pb, As and Mn, etc. were not detected, and with the amount of dust dispersion, no suffocation death or toxic damage might be occurred. The diameter of dust ranges mainly from 20 to 50 μ m. Further study should be necessary for various rock types and also dust dispersion in various environments, to derive more confident results.
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