بررسی رفتار دیوار مقاوم‌شده به‌وسیله مهارگذاری در برابر انفجار سطحی

Abstract

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 مهارگذاری­شده توسط میخکوبی، انکراژ و ترکیبی از میخکوبی و انکراژ در نرم‌افزار اجزاء محدود Abaqus در برابر بار انفجار، مورد ارزیابی قرارگرفته است. همچنین المان‌های مسلح­کننده در دیواره‌های مختلف به‌گونه‌ای قرار داده شده است که ضریب اطمینان پایداری برابر 5/1 به­دست 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. هم­چنین مدل‌سازی دیواره­ پایدارشده به روش تمام انکر، در حالت استاتیکی صحت­سنجی 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 (نیل­گذاری) 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 میخکوبی­شده قبل از انفجار 5/1 بوده و پس‌ازآن به 01/1 رسید. همچنین انفجار باعث افزایشی تا 110 درصدی تنش در مهارها شده است.