مدلسازی آتشباری جهت پیشروی در تونل با استفاده از روش معادل در نرم افزار D3FLA

استفاده از روش آتشباری جهت پیشروی در تونل در محیط های سنگی همواره مورد توجه مهندسین و فعالین در زمینه تونل سازی بوده است. بدین منظور عموماً از روش های تجربی استفاده می گردد. مدلسازی عددی پدیده انفجار به شدت پیچیده می باشد چرا که پدیده انفجار منجر به ایجاد چندین فاز مختلف (پلاستیک، الاستوپلاستیک و الاستیک) در سنگ می شود و میزان پیشرفت ناحیه خرد شده در سنگ تابع متغیر های گوناگون می باشد. همچنین نیروی اعمالی از سمت چال انفجار به سنگ یک نیروی متغیر وابسته به زمان بوده که نیازمند توجه و دقت در طراحی و مدل سازی می باشد. طراحی یک الگوی آتشباری بهینه می تواند در کاهش هزینه ها و افزایش راندمان حفاری بسیار مفید و کار آمد باشد. در طراحی الگوی آتشباری، مشخصات سنگ نقش اساسی بازی می کنند بطوری که افزایش مقاومت فشاری و کششی سنگ منجر به افزایش چال های انفجاری می گردد. در این پروژه بر اساس مقالات متعدد ارائه شده در این زمینه با در نظر گیری شعاع ناحیه خرد شده و شعاع ناحیه ترک خرده حاصل از انفجار چال انفجاری، روش یافتن تعداد چال های مورد نیاز برای هر مقطع حفاری بر اساس جنس و مشخصات مقاومتی سنگ ارائه خواهد شد. یافتن تعداد چال های انفجاری می تواند نقش تعیین کننده ای در کاهش هزینه های حفاری به روش آتشباری ایفا نماید. با توجه به ناچیز بودن قطر چال های انفجاری نسبت به مقطع و هندسه مورد نظر در نرم افزار D3FLAC ، همچنین ابعاد مشبندی توصیه شده در نرم افزار که بر اساس میزان طول موج ناشی از بیشینه فرکانس موج تعیین می شود، ارائه مش بندی مناسب که بتواند چال های انفجاری را در بر گیرد کاری زمان بر و غیر اقتصادی بوده و ارائه روشی کارآمد که بتواند مدلسازی را برای مهندسین ژئوتکنیک و مکانیک سنگ و تونل تسهیل نماید می تواند بسیار مفید واقع شود. بدین منظور در این پروژه جهت مدلسازی حفاری به شیوه چال زنی و انفجار از روش معادل استفاده گردید. در این پروژه الگوی آتشباری و مدلسازی انفجار برای پنج نوع سنگ مختلف به عنوان نمونه ارائه شده است و میتوان از این روش برای حفاری تونل با مقطع دلخواه و در انواع مختلف سنگ استفاده و نتایج حاصل را تحلیل نمود. در این پروژه تلاش شده است تا مقایسه ای بین جا به جایی سنگ ناشی از حفاری استاتیکی و دینامیکی تونل ارائه گردد. بدین منظور 15 گام حفاری دینامیکی و استاتیکی مدل شده اند و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. مشاهده میگردد که میزان جا به جایی در حفاری استاتیکی بیش از حفاری دینامیکی بوده که این امر به دلیل فشار انفجاری ناشی از حفاری دینامیکی است و به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.