بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به رشد روزافزون استفاده از تونلهای زیرزمینی بهمنظور حملونقل مطمئن به دلیل افزایش جمعیت و از سویی اهمیت رعایت الزامات پدافند غیرعامل در محیطهای شهری بهمنظور تأمین فضای امن بهویژه در زمان بحران، لزوم بررسی و تحلیل تونلها را در برابر بار انفجار حائز اهمیت میسازد. از منظر الزامات پدافند غیرعامل، ارزیابی رفتار سازههای زیرزمینی شهری در برابر اثرات ناشی از انفجار از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. در این میان، عوامل مختلفی همچون عمق نفوذ و شدت انفجار، ویژگیهای خاک و زمین و شرایط طراحی سازهای بر پاسخ سازههای زیرزمینی مؤثر است که میبایست در طراحی آنها مدنظر قرار گیرد. در این مقاله، پس از انجام مدلسازی عددی مسئله فوق توسط نرمافزار المان محدود PLAXIS، اثر برخی پارامترهای مؤثر بر رفتار تونل مترو در اثر انفجار و خرابی پوشش بتنی تونل، موردبررسی قرارگرفته و روابط میان عمق روباره و شدت انفجار استخراج و ارائه میگردد.
مقدمه
استفاده از فضاهای زیرزمینی حفرشده در زمین مزیت فراوانی از جنبه نظامی، امنیتی، پدافند غیرعامل و ایمنی دارد. با توجه به رشد روزافزون استفاده از تونلها به دلیل افزایش روزافزون جمعیت و از سویی اهمیت استراتژیک ایران در منطقه خاورمیانه, لزوم بررسی و تحلیل تونلها را در برابر بار انفجار حائز اهمیت میسازد. پایداری فضاهای زیرزمینی تحت بارهای استاتیکی موردتوجه بوده و تأثیر بارهای دینامیکی چندان موردتوجه قرار نگرفته است. از دیدگاه پدافند غیرعامل بررسی پایداری آن تحت بارگذاری ناشی از انفجار پرتابهها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در کشورهای توسعهیافته، به دلیل اینکه سازههای زیرزمینی امنترین فضاها در برابر حملات هوایی هستند، استفاده دوگانه از تونلهای زیرزمینی بهعنوان حملونقل عمومی و نیز پناهگاه زیرزمینی مطرح است. در اثر بروز جنگ، صدمات و آسیبهای انسانی و مادی زیادی به شهرهای کشور وارد میشود که با بهکارگیری تمهیدات لازم قبل از وقوع جنگ، امکان کاهش آسیبپذیری وجود دارد. انجام این تحقیق با رویکرد پدافند غیرعامل در پروژه خط 2 قطار شهری تبریز میتواند در پروژههای مشابه کاربرد داشته باشد.
- 1997 - Zhengwen با استفاده از نرمافزار Abaqus، پاسخ سازههای زیرزمینی تحت بار انفجاری سطحی در برابر تغییر عمق و اندازه سازه را بررسی کرد. نتایج نشان داد که هر چه سازه در عمق بیشتری ساخته شود، به دلیل افزایش سربار و کاهش فشار انفجار، پایدارتر است و هر چه سازه کوچکتر شود، به دلیل وزن کمتر، بیشتر تحت بار انفجار قرار میگیرد و ناپایدارتر میشود .[1] - 2004 - Gui با استفاده از نرمافزار FLAC 2D، انفجار در تونلی در زیر فرودگاه تایوان را بررسی کرد که طبق نتایج، دمپینگ - damping - اثر زیادی در پاسخ تونل نخواهد داشت و مدول دینامیکی خاک ابتدا باعث کاهش ممان خمشی و سپس ممان خمشی با افزایش آن ثابت میشود - 2005 - Lu .[2] اثر بار دینامیکی ناشی از انفجار را بر روی سازه زیرزمینی موردبررسی قرار داده است. او پروسه انفجار و اثر آن بر روی سازه را در نرمافزار AUTODYN بهصورت دوبعدی و سهبعدی مدلسازی و موردبررسی قرار داده است. همچنین از روش SPH برای مدلسازی ماده منفجره و محیط خاکی اطراف آن استفاده نمود و نتایج نشان دادند که دقت مدلسازیهای سهبعدی از دوبعدی بیشتر هست، اما نتایج مدلسازیهای دوبعدی نیز قابلقبول میباشند و از دقت مناسبی برخوردارند .[3]
تأثیر انفجار بر روی هر سازهای به نوع، وزن، اندازه و شکل برخورد ماده منفجره بستگی دارد. همچنین پارامترهایی چون فاصله انفجار از پوشش بتنی تونل، اندرکنش خاک و سازه زیرزمینی، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک، نوع ماده انفجاری ،شکل هندسی سازه زیرزمینی، عمق نفوذ ماده منفجره، شکل دهانه انفجاری و میزان میرایی انرژی در اعماق مختلف از عوامل تأثیرگذار بر پاسخ سازههای زیرزمینی است. در این راستا، با انجام مدلسازی عددی نرمافزار المان محدود PLAXIS، اثر برخی پارامترهای مؤثر بر رفتار تونل مترو در اثر انفجار و خرابی پوشش بتنی تونل، موردبررسی قرارگرفته و پاسخ تونل در برابر تغییرات عمق و شدت انفجار مطالعه میگردد.
پروژه خط 2 قطار شهری تبریز و حومه
مورخه 86/7/24 مطالعات ژئوتکنیک مرحله اول پروژه خط 2 قطار شهری تبریز و حومه به طول حدود 22 کیلومتر - از حوالی راهآهن در غرب شهر تبریز و عبور از قراملک و خیابان قرهآغاج - قدس - تا قسمتهای میانی شهر در ناحیه بازار - انجام شد .[4] اختلاف ارتفاع بین بلندترین و پستترین نقاط طول خط 2 قطار شهری حدود 285 متر است. مسیر خط 2 قطار شهری تبریز از ابتدا در سمت غرب تا شهرک باغمیشه پوشیده از رسوبات آبرفتی بوده و در ادامه به سمت شرق لایههای سنگی مارنی و رسسنگی و سیلتستون یا برونزد داشته و یا با یک پوشش رسوبی نازکی در نزدیکی سطح زمین قرار دارند .[4]
