بررسی عددی تاثیر پدیده انفجار بر لوله های مدفون در خاک مسلح شده با ژئوسنتتیک

در سال­های اخیر با گسترش تهدیدهای تروریستی نسبت به عملیات انتحاری - انفجاری در سطح شهرها، مقابله و محافظت از زیرساخت­های حیاتی شهری در برابر تهدید­های ناشی از انفجار از اهمیت خاصی برخوردار گردیده است. لذا پیش­بینی میزان قدرت تخریبی هر انفجار در توده خاک و تبعات آثار آن نیازمند بررسی و مطالعات بیشتری است. به منظور کاهش تنش­های ناشی از انفجار و کنترل ازدیاد تنش­های فشاری و برشی در خاک و فشارهای جانبی وارده بر لوله­ها، راهکارهای متعددی ارائه و بررسی شده است. یکی از این راهکار­ها استفاده از مسلح­کننده­های ژئوسنتتیکی است. در خاک مسلح مکانیسم انتقال تنش مبتنی بر اندرکنش خاک و المان تسلیح است و عکس­العمل    تنش­های برشی در این المان­ها باعث ایجاد نیروهای کششی می­گردد. این پدیده باعث افزایش مقاومت برشی، خاصیت کشسانی و شکل­پذیری خاک مسلح­شده می­شود. در این تحقیق با مدل­سازی عددی لوله­های مدفون در خاک ماسه­ای مسلح­شده تحت اثر بارگذاری انفجاری سطحی به روش اجزای محدود و مقایسه نتایج، می­توان به این نتیجه رسید که با استفاده از مسلح­کننده­ها می­توان تنش­ها و تغییرشکل را در لوله­های تحت انفجار کاهش داد. نتایج نشان می­دهد که میزان تغییر شکل به دست آمده از قرارگیری مسلح­کننده­ها در عمق 5/1 متری از سطح زمین با عرض ثابت، حدود 35 درصد کاهش یافته است. ضمن آن­که میزان کاهش تغییر شکل تاج لوله با استفاده از مسلح­کننده با عرض 4 متر در عمق ثابت 1 متری، حدود 51 درصد شده است.  

Keywords:

انفجار لوله های مدفون , خاک مسلح شده , ژئوسنتیتتک ها , روش اجزای محدود