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제안 방법
- 입벽진동수에 따른 진동속도의 변화를 알아보기 위해서 진동수를 5, 10, 15, 20, 25 로 증가시키며 수치해석을 하였으며 그 결과 진동수준은 진동수가 증가됨에 따라서 서서히 증가됨을 볼 수 있다. 등가공반경 a의 크기에 따른 진동의 수준을 알아보기 위해서 5cm 씩 증가시키며 해석을 하였다. 그 결과 등가공반경이 증가함에 따라서 진동수준이 증가하는 경향을 나타내었다.
- 그 결과 등가공반경이 증가함에 따라서 진동수준이 증가하는 경향을 나타내었다. 등가장약장 즉 하중압력의 적용길이에 따른 진동수준의 변화를 알기 위해서 적용길이를 1, 2, 3, 4, 5 m로 증가시키며 해석을 수행하였다. 진동속도는 등가장약장이 길어짐에 따라 증가되었으며 거리가 멀어짐에 따라 현저한 감쇠가 일어났다.
- 발파진동에 의한 피해가 예상되는 지역의 지반진동을 시험발파를 하지 않고 수치해석으로서 진동속도를 예측하기 위한 입력변수를 결정하였다.
- 발파에 의한 굴착시공 전 설계단계에서 수치해석으로 지반진동을 예측하여 공사 전에 적절한 진동감쇠공법 및 대책을 적용하여 환경문제를 감소시킬 수 있다. 본 언구에서는 발 파하중에 의한 지반의 진동속도를 예측하기 위해서 수치해석결과와 계측결과를 비교 분석하여 현장 발파조건에 맞는 수치해석의 입력변수를 결정하여 시험발파결과와 비교하였다.
- 수치해석 결과와 진동감쇠식의 변수해석 결과로서 등가공반경과 하중압력이 장약량과 상관성이 있어 수치해석 입력변수를 등가공반경과 하중압력으로 선정하였다.
- 수치해석 모델로서 상부경계는 자유면(free surface)으로 하였으며 좌우측과 하단 깅게는 quiet boundary로 지정하였다. 발파하중의 입력지점은 모델의 좌측상단으로서 화살표로 표시되어 있으며 수직천공이 일렬로 배열된 발파공을 측면에서 자른 형태이다.
- 수치해석의 입력변수에 따른 응답수준을 평가하기 위해서 감쇠율, 진동수, 등가공반경, 등가장약장, 하중압력을 빈화시켜 며 해석을 수행하였다. 수치해석방법은 위의 입력변수 중 하나만 변화시키고 나머지 입럭변 수는 고정하여 해석을 하였다. 기본입력값으로서 감쇠율은 0.
- 2에 나타내었다. 수치해석의 입력변수에 따른 응답수준을 평가하기 위해서 감쇠율, 진동수, 등가공반경, 등가장약장, 하중압력을 빈화시켜 며 해석을 수행하였다. 수치해석방법은 위의 입력변수 중 하나만 변화시키고 나머지 입럭변 수는 고정하여 해석을 하였다.
- 가. 입력변수의 변화에 따른 응답수준을 알아보기 위해서 감쇠율, 진동수, 등가공반경, 등가 장약장, 하중압력을 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 감쇠율은 진동수준에 반비례, 진동수는 비례, 등가공반경은 비례, 등가장약장은 비례, 하중압력에도 비례하는 경향을 보였다.
- 그 결과 감쇠율은 진동수준에 반비례, 진동수는 비례, 등가공반경은 비례, 등가장약장은 비례, 하중압력에도 비례하는 경향을 보였다. 지반감쇠 특성을 입력하기 위해 감쇠율식을 제안하였다.
- 감쇠특성으로서 Rayleigh감쇠가 적용되었으며 지반의 감쇠율과 진동수가 적용되었다. 충격하중은 반정현파 충격하중과 유사한 파형으로서 압력이 갑작스레 증가하다 최대치에서 비교적 서서히 감소하는 형태의 하중이력을 이용하였다. 적용된 하중 함수는 다음과 같다D(Fig.
대상 데이터
- 경계조건으로서 비반사경계(quiet boundary)를 사용하였으며 탄성모델을 적용하였다. 감쇠특성으로서 Rayleigh감쇠가 적용되었으며 지반의 감쇠율과 진동수가 적용되었다. 충격하중은 반정현파 충격하중과 유사한 파형으로서 압력이 갑작스레 증가하다 최대치에서 비교적 서서히 감소하는 형태의 하중이력을 이용하였다.
- 계측한 진동데이터의 수는 211개로서 환산거리 진동 예측식으로 나타내면 다음과 같다.
- 사용폭약은 에멀젼폭약(Newmite 5000)으로서 약경은 50mm, 길이는 400mm이다.
- 수치해석을 위한 모델은 100X50m의 규모로서 좌우측 경계는 비반사경계(quiet boundary) 로 하였으며 물성은 Table 1의 값을 사용하였다. 수치해석에는 등가공반경식(7)과 하중압력 식(8)를 적용하였으며, 현장의 지반감쇠 특성을 입력하기 위해서 감쇠율식($을 적용하여 1.
- 수치해석입력변수를 검토하기 위한 현장데이터는 광주 제2순환도로공사 구간 소태현장에서 획득하였다. 사용폭약은 에멀젼폭약(Newmite 5000)으로서 약경은 </>50mm, 길이는 400mm이다.
이론/모형
- 발파하중에 의한 지반진동의 전달 특성 및 지반의 응답특성을 연구하기 위해서 유한차분법 프로그램인 FLAC를 사용하였다. 경계조건으로서 비반사경계(quiet boundary)를 사용하였으며 탄성모델을 적용하였다. 감쇠특성으로서 Rayleigh감쇠가 적용되었으며 지반의 감쇠율과 진동수가 적용되었다.
- 발파하중에 의한 지반진동의 전달 특성 및 지반의 응답특성을 연구하기 위해서 유한차분법 프로그램인 FLAC를 사용하였다. 경계조건으로서 비반사경계(quiet boundary)를 사용하였으며 탄성모델을 적용하였다.
- 분석에 적용하기 위해 진동예측식(Holmberg and Person)식을 사용하여 다음과 같은 진동 감쇠식으로 나타내었다.(Table.
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