تاثیر پارامترهای انفجار بر شکست دینامیکی توده سنگ اطراف تونل با استفاده از روش های عددی

مقرون به صرفه ترین روش برای حفاری تونل در توده سنگ های سخت و مقاوم، در حالتی که مقاومت فشاری تک محوری بیش از mpa 200 باشد، روش چال زنی و آتشباری می باشد. مهمترین نگرانی در این روش شکست ناخواسته القایی به وسیله انفجار در خارج محیط تونل می باشد. برای کاهش این شکست، عموماً روش های آتشباری کنترل شده مانند آتشباری آرام به کار می روند. علی رغم استفاده از این روش ها، به دلیل اثرات نامطلوب انفجار مانند افزایش هزینه های نگهداری، نرخ پیشرفت کم تونل، مسائل پایداری پیش بینی نشده، جریان آب وکاهش عمر تونل، هنوز هم از روش های اندازه گیری میزان شکست ناشی از انفجار، استفاده می شود. هدف از انجام این پایان نامه، شناخت و بررسی تاثیر پارامترهای انفجار بر شکست دینامیکی در توده سنگ اطراف تونل می باشد و در راستای نیل به این هدف دو الگوی آتشباری (معمولی و کنترل شده) طراحی و شکست القایی در اثر این االگوها مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق از نرم افزار udec جهت مدل سازی استفاده شده است. برای این منظور دو الگوی آتشباری(معمولی و کنترل شده) طراحی شده و چال های محیطی این الگوها، با استفاده از اعمال بار دینامیکی در محل چال ها شبیه سازی شده اند. نتایج حاصل از تحلیل های انجام شده نشان می دهد که استفاده از مواد منفجره قوی و با چگالی و سرعت بالا در طراحی الگوی انفجاری چال های محیطی باعث ایجاد شکست و تنش القایی بیشتر در اطراف تونل می شود به طوری که تنش های القایی در اثر انفجار معمولی بیشتر تحت تأثیر موج ضربه و در مورد آتشباری آرام متأثر از تنش های القایی ناشی از توزیع مجدد تنش است. همچنین تغییرات مربوط به ماکزیمم سرعت ذره ای در توده سنگ اطراف تونل و کرنش های اعمالی و شدت و میزان بازشدگی درزه ها پس از انفجار نیز مورد مطالعه قرار گرفته است.