بررسی رفتار دیوار مقاوم‌شده به‌وسیله مهارگذاری در برابر انفجار سطحی

گودبرداری فضاهای زیرزمینی، مکان‌هایی را برای کاربردها پدافندی و نظامی مهیا می‌کند. پایداری دیواره گودبرداری، یکی از مسائل مهم در زمینه ژئوتکنیک است. ازجمله روش‌های پایداری دیواره گودبرداری استفاده از مهارهای فولادی است. این مهارها سطح دیواره را به خاک پشت آن می‌دوزند و بدین طریق پایداری دیواره را فراهم می‌نمایند. در این پژوهش رفتار دیواره مهارگذاری شده توسط میخکوبی، انکراژ        و ترکیبی از میخکوبی و انکراژ در نرم‌افزار اجزاء محدود abaqus در برابر بار انفجار، مورد ارزیابی قرارگرفته است. همچنین المان‌های     مسلح کننده در دیواره‌های مختلف به‌گونه‌ای قرار داده شده است که ضریب اطمینان پایداری برابر 1.5 به دست آید. مدل‌های عددی به‌گونه‌ای انتخاب گردیده‌اند که بهترین طرح برای مقابله با بار دینامیکی ناشی از انفجار مشخص گردد. بار انفجار اعمالی در نرم‌افزار معادل انفجار 120 کیلوگرم tnt است و این بار در فاصله‌ 3 برابری عمق گود بر روی سطح زمین اعمال گردیده است. هم چنین مدل‌سازی دیواره پایدارشده به روش تمام انکر، در حالت استاتیکی صحت سنجی شده است. بر اساس نتایج، تغییر شکل تاج دیواره مهارشده پس از انفجار در مدل‌های مختلف 5 تا 65 برابر به نسبت قبل از انفجار و تغییر شکل اولیه ناشی از بار استاتیکی وارده به دیواره پس از پایان گودبرداری، افزایش یافت. در آنالیز استاتیکی، دیواره‌ای که صرفاً با استفاده از روش میخکوبی (نیل گذاری) پایدار شده، بیش‌ترین مقدار تغییر شکل را به نسبت سایر مدل‌ها نشان داد ولی پس از انفجار، بیش‌ترین مقدار تغییر شکل دیواره، در دیواره پایدارشده به‌وسیله‌ ترکیبی از انکر و نیل، مشاهده شد. میزان ضریب اطمینان پایداری کلی دیواره میخکوبی شده قبل از انفجار 1.5 بوده و پس‌ازآن به 1.01 رسید. همچنین انفجار باعث افزایشی تا 110 درصدی تنش در مهارها شده است.

Investigation of Reinforced Soil Nail Wall Behavior against Surface Blast

Excavation of underground spaces provides locality for military and defence application. The stability of the excavation wall is one of the important issues in the field of geotechnics. The use of steel anchor elements is one of the sustainable methods for stability of excavation walls. These anchors pin the surface of the wall to the back soil, providing the wall’s stability. In this research, the behavior of soil nailing, anchored walls and their combination against the blast load has been modeled by Abaqus finite element software. Also reinforcing elements are placed in different walls so that the safety factor becomes 1.5. Different numerical models are chosen to determine the best plan for dealing with the dynamic load caused by the explosion. The explosive charge in software is equivalent to the 120 kg TNT explosion, and this load is applied at a distance of three times of the depth to excavation. Also the modeling of full anchored wall has been verified in static mode. Based on the results, the deformation of the top of the wall after the explosion increased by 5 to 65 times of those before the explosion in various models and the primitive deformation caused by static load increased after excavation. In a wall that was completely reinforced by nails, static analysis showed the highest amount of deformation, but after the explosion, the wall reinforced by the combination of anchors and nails showed the most deformation. The safety factor of the nailing wall before the explosion was 1.5 and then reached to 1.01. The explosion also caused a 110% increase in tensile stress of the Anchors.