우리나라에서는 제어발파와 관련된 대부분의 시방서 등에서 허용기준을 '입자속도'로만 규정하고 PPV나 PVS의 세부적인 잣대로는 구분하지 않고 있다. 그 결과, 이 '입자속도'는 PPV나 PVS 등의 어느 쪽으로든 해석이 가능하게 됨으로써 이들을 모두 고려하는 우리나라 특유의 관습적인 방법이 생겨나게 되었다. 원래 PPV나 PVS 등은 지반진동과 구조물 손상과의 인과관계에 대한 연구결과로부터 제안된 것으로, 일반적으로는 이들 가운데 어느 하나를 허용수준(허용치)의 잣대로 선택하여 사용하므로 우리나라의 관습적인 방법과 대비된다. 이런 맥락에서 본 논문에서는 제어발파의 설계 및 관리에 관한 기본개념을 허용기준을 중심으로 고찰함으로써 PPV나 PVS 가운데 어느 하나를 잣대로 사용하는 '일반적인 방법'과 양자를 모두 사용하는 '관습적인 방법'을 서로 비교해 보았다. 그 결과, 관습적인 방법은 허용수준을 설정하기에 따라 일반적인 방법과 다를 바가 없음에도 방법의 적용이 복잡하고, 잣대가 수시로 바뀌어 혼란의 소지가 높은 것으로 나타났다. 사실 관습적인 방법은 여러 가지 영향요소를 고려해야 하는 연구단계에서는 필요한 방법이지만 현장적용 단계에 들어가서는 '일반적인 방법'에 비해 단점은 있어도 장점은 발견하기 어렵다. 따라서 앞으로는 간편하고 합리적인 제어발파 방법으로서 '일반적인 방법'을 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
우리나라에서는 제어발파와 관련된 대부분의 시방서 등에서 허용기준을 '입자속도'로만 규정하고 PPV나 PVS의 세부적인 잣대로는 구분하지 않고 있다. 그 결과, 이 '입자속도'는 PPV나 PVS 등의 어느 쪽으로든 해석이 가능하게 됨으로써 이들을 모두 고려하는 우리나라 특유의 관습적인 방법이 생겨나게 되었다. 원래 PPV나 PVS 등은 지반진동과 구조물 손상과의 인과관계에 대한 연구결과로부터 제안된 것으로, 일반적으로는 이들 가운데 어느 하나를 허용수준(허용치)의 잣대로 선택하여 사용하므로 우리나라의 관습적인 방법과 대비된다. 이런 맥락에서 본 논문에서는 제어발파의 설계 및 관리에 관한 기본개념을 허용기준을 중심으로 고찰함으로써 PPV나 PVS 가운데 어느 하나를 잣대로 사용하는 '일반적인 방법'과 양자를 모두 사용하는 '관습적인 방법'을 서로 비교해 보았다. 그 결과, 관습적인 방법은 허용수준을 설정하기에 따라 일반적인 방법과 다를 바가 없음에도 방법의 적용이 복잡하고, 잣대가 수시로 바뀌어 혼란의 소지가 높은 것으로 나타났다. 사실 관습적인 방법은 여러 가지 영향요소를 고려해야 하는 연구단계에서는 필요한 방법이지만 현장적용 단계에 들어가서는 '일반적인 방법'에 비해 단점은 있어도 장점은 발견하기 어렵다. 따라서 앞으로는 간편하고 합리적인 제어발파 방법으로서 '일반적인 방법'을 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
The safe level for residential structures has usually been prescribed as just 'particle velocity' in various specifications in Korea. It implies that there is a possibility of interpreting the 'particle velocity' as the PPV (Peak Particle Velocity), PVS (Peak Vector Sum), or something else, dependin...
The safe level for residential structures has usually been prescribed as just 'particle velocity' in various specifications in Korea. It implies that there is a possibility of interpreting the 'particle velocity' as the PPV (Peak Particle Velocity), PVS (Peak Vector Sum), or something else, depending on the interpreter. As a result, there have always been some difficulties in both designing a controlled blasting and controling the blast-induced ground vibrations. This paper is intended to show what the role of the safe level criteria such as PPV or PVS is, and also how we should use the concept of the scaled distance equation in a controlled blast design. The paper also emphasizes the importance of the allowable level for various residential structures and its uses in each stage of the controlled blast design.
The safe level for residential structures has usually been prescribed as just 'particle velocity' in various specifications in Korea. It implies that there is a possibility of interpreting the 'particle velocity' as the PPV (Peak Particle Velocity), PVS (Peak Vector Sum), or something else, depending on the interpreter. As a result, there have always been some difficulties in both designing a controlled blasting and controling the blast-induced ground vibrations. This paper is intended to show what the role of the safe level criteria such as PPV or PVS is, and also how we should use the concept of the scaled distance equation in a controlled blast design. The paper also emphasizes the importance of the allowable level for various residential structures and its uses in each stage of the controlled blast design.
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문제 정의
국내의 관습적인 방법에 대해 보다 자세히 알아보기 위해 가옥과 같은 보안물건에 허용수준을 설정하는 경우를 고려해보자. 즉 (i) PPV나 PVS 중 어느 하나를 선택하고 (ii) 가옥에 대한 허용수준을 설정한 다.
본 논문에서는 제어발파의 설계 및 관리 과정에서 허용기준이 어떠한 역할을 하는지를 PPV와 PVS를 중심으로 고찰하였다. 이를 통해 '일반적인 방법, 과 국내의 '관습적인 방법'이 지니고 있는 특징을 서로 비교함으로써 제어발파 방법을 새로이 정립하는데 도움이 되고자 하였다.
본 논문에서는 제어발파의 설계 및 관리 과정에서 허용기준이 어떠한 역할을 하는지를 PPV와 PVS를 중심으로 고찰함으로써 국내의 관습적인 방법이 지니고 있는 허실을 밝혀내어 제어발파 방법을 정립, 하는데 도움이 되고자 하였다 주요 결과를 요약하면 다음과 같다:
중심으로 고찰하였다. 이를 통해 '일반적인 방법, 과 국내의 '관습적인 방법'이 지니고 있는 특징을 서로 비교함으로써 제어발파 방법을 새로이 정립하는데 도움이 되고자 하였다.
일반적으로 각국의 규제기준에서는 허용수준의 잣 대로서 PPV나 PVS를 명시하고 있으나 우리나라의 시방서 등에서는 이러한 잣대를 구체적으로 명시하지 않음으로 해서 독특한 설계방법이 생겨나게 되었다 따라서 아래에서는 제어발파에 대한 (1) 일반적인 설 계 및 관리 방법과 (ii) 국내의 관습적인 방법을 서로 비교하여 봄으로써 앞으로 제어발파의 설계 및 관리 방법을 정립하는데 도움을 주고자 하였다.
가설 설정
따라서 (a) PPV를 잣대로 선택하고 가옥에 대 한 허용수준을 1.0 cm/s로 설정하는 경우와 (b) PVS 를 잣대로 선택하고 허용수준을 1.2 cm/s로 설정하는 경우 사이에 별다른 차이가 없게 된다. 그러므로 복잡 하게 PPV나 PVS를 선택해 보아도 결국에는 처음부 터 한 개의 잣대를 사용하는 '일반적인 방법'과 다를 바가 없으며, 오히려 혼란을 일으킬 소지만 증가하게 된다.
[예] 어떤 현장에 한 채의 가옥이 있는데, 규제기준에서는 이런가옥에 대하여 지반진동의 허용수준을 PPV = 1.0cm/s 로 규정하고 있다고 가정하자. 그러면 이 가옥은 PPV =1.
제안 방법
통계처 리 과정에서는 규제기준의 잣대가 PPV인 경우에는 PPV 측정치(통계랑tatistic))를 PVS인 경우에는 PVS 계 산치(통계량)를 표^(sample)으로 시용하여 회귀분석 을 수행함으로써 미래의 지반진동의 발생수준을 통계적으로 추정한다. 그런 다음이 추정된 수준이 허용 수준을 넘지 않도록 하는 환산거리식을 얻어서 적정 장약량을 설계한다. 물론 통계적 추정과정에서 예측구간(prediction interval)을 넓게 설정함으로써 발파의 특성상 측정치가 산포되는 특성을 감안하여도 좋다.
수밖에 없다. 따라서 기술자는 자신의 주관에 따라 시 방서의 입자속도를 PPV, PVSnVE, 또는 PVSPSBUD0 등으로 해석할 것이다. 예를 들면, 가옥의 손상이 PPV 와 연관이 깊다고 생각하는 사람은 PPV를, PVS라고 생각하는 사람은 PVS를 각기 잣대로 선택할 것이다.
제어발파의 설계 및 관리에 대한 (1) 일반적인 방법 과 (ii) 국내의 관습적인 방법 간의 차이를 환산거리식 을 사용하여 비교하였다. 예의 가옥이 있는 현장에서 시험 발파를 수행하여 얻은 자료를 처리한 결과 PPV 와 7W5에 대한 예측식이 다음과 같았다고 가정하!.
성능/효과
1) PPV와 PVS는 동전의 양면과도 같이 항상 연동하 는 것이므로 적절한 허용수준(허용치)만 설정된다면 원칙적으로는 어느 것이든 기준으로 사용할 수 있다.
2) 일반적인 제어발파의 설계 및 관리 방법에서는 법 규나 시방서 등에 허용수준과 그 잣대(PPV 또는 PVS)* 명시하게 되며, 이런 경우에는 제어발파의 설계 및 관리의 전체 과정을 통하여 규정된 잣대만을 일관되게 사용하면 된다. 법규나 시방서에 잣대가 명시되지 않은 경우나 법규나 시방서가 없는 경우에는 발파기술자가 잣대를 설정한다.
3) 국내의 관습적인 설계 및 관리 방법은 허용치를 설 정하기에 따라 '일반적인 방법, 과 다를 바가 없음 에도 설계 및 관리 과정에서 PPV와 PVS 양자를 모 두 고려함으로써 잣대가 수시로 비뀌고 방법의 적용이 복잡한 단점이 있다. 지금까지 국내에서는 허용 기준을 입자속도 =1.
PPV나 PVS로는 세분하지 않고 있다. 그 결과, 이, 입자속도는 사람에 따라 ppv나 PVS의 어느 쪽 으로든 해석이 가능하게 됨으로써 양자를 모두 고려하는 우리나라 특유의 관습적인 설계방법이 생겨났으며, 방법의 적용과정에서는 적잖은 혼란이 야기되기도 하였다.
후속연구
그러므로 관습적인 방법은 여러가지 영향요소를 고려해야 하는 연구단계에는 적합하겠지만 실제 현장에 적용하는 단계에 들어가서는 '일반적인 방법' 에 비해 단점은 있어도 장점은 발견하기 어렵다. 따라서 앞으로는 간편하고 합리적인 제어발파 방법으로서 '일반적인 방법'을 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다
이와 같은 새로운 상황 하에서는 당초의 설계대로 발파하기 어려워질 것이다. 특히, 지반조건의 급변에 따른 지반진동의 증가현상이 나타날 경우에는 앞에서 인용한 Dowg의 가이드라인 등을 참조하는 것도 안전시공에 도움이 될 것이다.
참고문헌 (6)
Atlas Power Company, 1987, Explosives and rock blasting, Atlas Power Company, pp.344-348
BS 7385 Part 2, 1993, Guide to damage levels from groundborne vibration
Dowding, C.H., 1996, Construction vibrations, Prentice Hall, pp.437-441
Duvall, W.I. and D.E. Fogelson, 1962, Review of criteria for estimating damage to residences from blasting vibrations, USBM RI 5968, pp.13-16
Siskind, D.E., M.S. Stagg, J.W. Kopp, and C.H. Dowding, 1980, Structure response and damage produced by ground vibration from surface mine blasting, USBM RI 8507, pp.58-60
Siskind, D.E., 2000, Vibrations from blasting, ISEE, pp.9-11
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