ارزیابی عمق دفن تونل و هندسه مقطع بر کاهش آثار تخریبی ناشی از انفجارهای سطحی

سازه های زیرزمینی و ازجمله تونل ها که امروزه جزو راهبردی ترین سازه ها برای هر کشوری محسوب می شوند و به عنوان یک هدف بالقوه برای سلاح های دشمن مطرح اند. لذا ایمن سازی این سازه ها و مطالعات مربوط به آن باید در درجه بالایی از توجه قرار گیرد. در این تحقیق، پدیده انفجار در سطح زمین و اثر موج ناشی از آن بر روی تونل ها، که مهم ترین سازه های مدفون محسوب می شوند، با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی در نرم افزار ansysautodyn بررسی شده است. ابتدا پدیده گسترش موج انفجار در خاک در یک محیط سه بعدی و با هندسه کامل شبیه سازی شده و پس از اطمینان از صحت نتایج، اثر عمق دفن تونل و در ادامه اثر تغییر هندسه مقطع در کاهش آثار مخرب انفجار بر روی تونل در محیط دوبعدی ارزیابی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که افزایش عمق دفن تونل و نیز استفاده از مقاطعی مانند دایره، نعل اسبی، بیضی و شبه بیضی عمودی و تخم مرغی در کاهش آثار مخرب انفجار بر تونل مدفون موثرند.

Evaluation of Tunnel Burial Depth and Section Geometry on Decreasing Destructive Effects of Surface Blast

Underground structures, especially tunnels, are among the most strategic structures for all countries, and they are a potential target of enemy weapons. Therefore, the safety of these structures and the related studies are of the great importance. In the present study, the explosion phenomenon at the surface of the ground and the effect of its wave on the tunnels which are the most important buried structures is investigated by using nonlinear dynamic analysis by ANSYSAUTODYN software. The effect of the blast wave propagation in soil was simulated with a full geometry in a 3D environment and after ensuring the accuracy of the results, the effect of the tunnel burial depth and the geometry of the cross section in reducing the destructive effects of the explosion on the tunnel were evaluated in a 2D environment. The results indicate that increasing the depth of the buried tunnel and also using sections such as circle, horseshoe, vertical ellipse and egg shape are effective in reducing the destructive effects of the explosion on buried tunnels.