مدل‌سازی عددی و مطالعات پارامتریک روان گرایی خاک ناشی از انفجار

Abstract

انفجار مواد منفجره در خاک ماسه‌یی اشباع، تولید موج فشاری شدید می‌کند، که با افزایش قابل توجه فشار آب منفذی و کاهش تنش مؤثر در خاک همراه است. این شرایط ممکن است باعث روان‌گرایی خاک شود.تاکنون مطالعات اندکی توسط مهندسان ژئوتکنیک و پدافند غیر عامل در زمینه‌ی روان گرایی خاک ناشی از انفجار و چگونگی کاهش خسارت‌های ناشی از آن انجام شده است. مدل سازی عددی روان‌گرایی خاک ناشی از انفجار به دلیل ساختار پیچیده‌ی خاک، دامنه‌ی بالای بارگذاری، مدت زمان کوتاه انفجار، کرنش بالا و فشار آب منفذی پیچیدگی‌هایی به همراه دارد. همچنین نتایج به دست آمده از روش تجربی، وابستگی زیادی به شرایط سایت و روش انجام آزمایش دارد. در نوشتار حاضر، پدیده‌ی روان‌گرایی خاک ناشی از انفجار در فضای سه بعدی با استفاده از نرم افزار L‌S-D‌Y‌N‌A شبیه‌سازی شده است. برای مدل سازی خصوصیات خاک از مدل رفتاری موهر ـ کولمب اصلاح شده استفاده شده است. علاوه بر این، مطالعات پارامتری برای بررسی تأثیر پارامترهای مربوط به مشخصات خاک و شرایط بارگذاری بر تولید فشار آب منفذی اضافی باقی‌مانده و نسبت فشار آب منفذی اضافی باقی‌مانده انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش مدول بالک اسکلت خاک و فاصله پیمایش به ترتیب فشار آب منفذی اضافی باقی‌مانده افزایش و کاهش می‌یابد. پارامترهای چسبندگی خاک، زاویه‌ی اصطکاک داخلی بیشینه و باقی‌مانده‌ی خاک تأثیری بر تولید فشار آب منفذی اضافی باقی‌مانده ندارند.