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발파하중을 받는 지반의 동적 거동 수치 모델링에서 입력변수의 영향
류창하,최병희,장형수,강명수,Ryu, Chang-Ha,Choi, Byung-Hee,Jang, Hyung-Su,Kang, Myoung-Soo 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.3
화약발파는 광업 및 토목 분야에서 암반굴착을 위한 도구로 많이 사용되는 유용한 방법이지만 주변 환경에 대해서는 종종 위해 요인으로 작용한다. 발파 설계자는 피해를 방지하고 효율을 높일 수 있는 적정 설계를 도출하기 위해 노력하며, 설계 단계에서는 시험 발파나 수치해석적 방법을 이용하여 설계의 적정성 평가를 하는 것이 일반적이다. 수치해석적 방법에서 발파와 같은 동적 하중과 그에 대한 암반의 응답 거동에 영향을 주는 많은 변수들이 입력 자료로 설정되어야 하지만, 신뢰성 있는 물성을 획득하기 어려운 설계 단계에서 입력자료를 어떻게 설정할 것인가, 결과를 어떻게 해석하고 설계에 반영할 것인가는 여전히 어려운 문제로 남아 있다. 본 논문은 화약발파를 이용하여 터널과 같은 지하공동을 굴착할 때 암석의 역학적 특성과 관련된 입력 변수들이 해석 결과에 미치는 영향 정도를 정량적으로 평가함으로써 입력 자료에 대한 중요도를 이해하고 설정지침에 도움을 제공하기 위한 목적으로 작성되었다. Explosive blasting is a very useful tool for mining and civil engineering applications. It, however, may cause severe environmental hazards on adjacent structures due to blasting impact. Blast engineers try to make optimum blast design to provide efficient performance and to minimize the environmental impact as well. It requires a pre-assessment of the impacts resulting from the blasting operation in design stage. One of the common procedures is to evaluate the proposed blast pattern through a series of test blasting in the field. Another approach is to evaluate the possible environmental effects using the numerical methods. There are a number of input parameters to be prepared for the numerical analysis. Some of them are well understood, while some are not. This paper presents some results of sensitivity analysis of the basic input parameters in numerical modelling of blasting problems so as to provide sound understanding of the parameters and some guidelines for input preparation.
시추 및 물리검층자료의 상관해석을 통한 청주화강암체의 물성 정보 및 절리 분포
이선중 ( Sun Jung Lee ),이철희 ( Cheol Hee Lee ),장형수 ( Hyung Su Jang ),김지수 ( Ji Soo Kim ) 대한지질공학회 2011 지질공학 Vol.21 No.1
기존의 지표탐사 자료가 존재하는 화강암 지역의 파쇄대 및 절리 분포를 파악하기 위해 30 m 떨어져 있는 두 개의 시추공에 대한 코어자료 분석 및 물리검층을 실시하였다. 시추 코어 자료를 이용하여 암상을 구분하였고 RMR(암반분류)과 RQD(암질지수)에 의한 암반 상태를 확인하였으며, 기반암에 해당되는 연암과 경암 부분에 대한 파쇄대의 절리 및 분포 상태를 물리검층과 시추공 탄성파 토모그래피를 통해 확인하였다. 이미 탄성파 굴절법탐사에서 해석된 기반암까지의 깊이를 공대공 탄성파 토모그래피를 통해 확인하였고 암반의 동적인 성질을 파악하기 위해 완전파형 음파검층과 감마-감마검층으로 동탄성계수를 계산하여 P파 속도와의 상관관계를 알아보았다. 특히 시추공 BH-2의 경암 부근에서 그 상관성이 넓게 분산되는 현상은 절리 및 파쇄대가 BH-1 지역에 비해 많이 발달한 효과로 보인다. 이 양상은 초음파 주사형 텔레뷰어 및 광학적 영상기법 텔레뷰어와 같은 이미지 검층 자료에서도 충분히 관찰되었다. To clarify the distribution of joints and fracture zones in the Cheongju granitic mass, we analyzed drillcore and geophysical well-logging data obtained at two boreholes located 30 m from each other. Lithological properties were investigated from the drill-core data and the samples were classified based on the rock mass rating (RMR) and on rock quality designation (RQD). Subsurface discontinuities within soft and hard rocks were examined by geophysical well-logging and cross-hole seismic tomography. The velocity structures constructed from seismic tomography are well correlated with the profile of bedrock depth, previously mapped from a seismic refraction survey. Dynamic elastic moduli, obtained from full waveform sonic and γ-γ logging, were interrelated with P-wave velocities to investigate the dynamic properties of the rock mass. Compared with the correlation graph between elastic moduli and velocities for hard rock at borehole BH-1, the correlation points for BH-2 data showed a wide scatter. These scattered points reflect the greater abundance of joints and fractures near borehole BH-2. This interpretation is supported by observations by acoustic televiewer (ATV) and optical televiewer (OTV) image loggings.
동적 하중을 받는 암반 구조물의 수치해석 변수에 대한 고찰
류창하 ( Chang-ha Ryu ),최병희 ( Byung-hee Choi ),장형수 ( Hyung-su Jang ) 대한화약발파공학회 2018 화약발파 Vol.36 No.3
동적 하중을 받는 암반의 역학적 거동은, 같은 크기의 최대 하중이라도 정적으로 가해지는 경우와는 다른 특성을 보인다. 동적 하중 하에서의 거동 특성을 규명하기 위한 실험적 접근 방법은 동적 하중의 제어와 계측 및 해석에 있어서 정적 조건에서의 실험 방법보다 더 많은 어려움이 있다. 수치해석적 방법은 물리적 실험이 아니라 수치해석적으로 실험을 실시함으로써 물리적 제약을 덜 받으므로 설계 단계에서 매우 유력한 해석 도구가 될 수 있다. 그러나 수치해석방법은 해석방법의 알고리즘이 적정하더라도, 입력 자료와 경계조건의 설정에 따라 계산 결과가 많이 달라질 수 있으므로 해석 시 세심한 주의가 필요하다. 본 논문에서는 동적 하중을 받는 암반 구조물의 거동을 수치해석적으로 검토할 때, 경계 조건, 동적 하중과 계산 시간 간격, 동적 하중 특성이 계산 결과에 미치는 영향을 검토하여, 동적 해석 시 경계조건과 계산 시간 간격의 설정 지침을 제공하고자 하였다. The dynamic behaviour of the rock mass under the dynamic load is different from the static application of the maximum load of the same size. An experimental approach to investigating rock behavior under dynamic loads is more difficult than that under static conditions in control of dynamic loads, measurement and analysis of the results. Numerical methods are less constrained by performing the experiments numerically, rather than experimental ones, so they can be very powerful analytical tool at the design stage. However, even if the algorithms of the analysis method are appropriate, careful analysis is required because the calculation results may vary largely depending on input data and boundary conditions. In this paper, when investigating the behavior of rock structures under dynamic load numerically, the effects of boundary conditions, dynamic load and calculation time step, and dynamic load characteristics on the calculation results were reviewed to provide guidance on setting up boundary conditions and calculation time step related to dynamic analysis.