مطالعه عددی اثر خصوصیات ماده انفجاری در حفاری تونل

تونل ها یکی از اجزای دسترسی به سازه های زیرزمینی هستند که در دفاع غیرعامل نقش حیاتی دارند. با توجه به هزینه بالای اجرای تونل ها، تاکنون روش های مختلفی جهت بهینه و اقتصادی نمودن چنین پروژه هایی مطرح شده است. یکی از روش های متداول در کشور جهت اجرای تونل ها، روش چالزنی و آتشباری می باشد. در احداث تونل ها به روش چالزنی و آتشباری، با توجه به جنس سنگ ساختگاه تونل، مشخصات انفجار تعیین می شود. تعداد و قطر سوراخ های انفجار، نوع و مقدار ماده انفجاری مورد استفاده و نیز الگوی انفجار، مواردی هستند که باید مشخص شوند.یکی از روش های کاهش هزینه ها، به کار بردن نوع و مقدار مناسب مواد انفجاری است که این خود تابع اطلاع از مشخصات مواد انفجاری و سنگ ساختگاه تونل می باشد. مواد انفجاری به دلیل دارا بودن مشخصاتی از قبیل دانسیته، سرعت انفجار، امپدانس، انرژی بر واحد حجم و فشار، دارای اهمیت ویژه ای هستند. لذا نوع و مقدار مواد انفجاری برای هرنوع سنگ باید با دقت معلوم شود. پیش بینی مقدار تخریب تابع تجربیات زیاد، تکرار چندین انفجار و مشاهده نتایج حاصله است. معمولا پس از چند بار انفجار و ملاحظه نتایج انفجار، مقادیر بهینه مواد انفجاری با سعی و خطا تعیین می شوند. شبیه سازی انفجار قبل از انجام عملیات اصلی می تواند یکی از راه های مناسب برای کاهش زمان و هزینه و پیش بینی بهتر نتایج حاصل از انفجار باشد. در این مقاله معادلات حاکم بر انتشار موج انفجار به روش عددی اجزای محدود حل شده و از مدل رفتاری RHT به عنوان معیار تسلیم و گسیختگی مواد سنگی استفاده شده است. نتیجه این تحقیق نشان می دهد که برای انتخاب یک ماده منفجره قابل اطمینان در تخریب سنگ، موثرترین متغیر، میزان انرژی بر واحد حجم آن ماده انفجاری می باشد. از نتایج تحلیل حساسیت پژوهش انجام شده، می توان در کاهش هزینه های پروژه های دفاع غیرعامل زیرسطحی استفاده نمود.