مطالعه عددی اثر خصوصیات ماده انفجاری در حفاری تونل

تونل‌ها یکی از اجزای دسترسی به سازه‌های 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 پروژه‌هایی مطرح شده است. یکی از روش‌های متداول در کشور جهت اجرای تونل ها، روش چالزنی و آتشباری می‌باشد. 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 روش‌های کاهش هزینه‌ها، به‌کار 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. پیش‌بینی مقدار تخریب تابع تجربیات زیاد، تکرار چندین انفجار و مشاهده نتایج حاصله است. معمولاً 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 حل‌شده و از مدل رفتاری rht به‌عنوان معیار تسلیم و گسیختگی مواد سنگی استفاده شده است. نتیجه این تحقیق نشان می‌دهد 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 انجام‌شده، می توان در کاهش هزینه های پروژه‌های دفاع غیرعامل زیرسطحی استفاده نمود.