بررسي پاسخ شيرواني هاي خاكي در برابر بارهاي انفجاري

A study on the response of soil slopes subjected to blast loading

شيروانيهاي خاكي همواره تحت تاثير بارهاي ديناميكي نظير بار زلزله و انفجار ميباشند و در يك تحليل كامل پايداري شيرواني، بايد اثرات مربوط بـه هريك از اين بارهاي ديناميكي لحاظ گردد. بنابراين، يكي از خطراتي كه همواره پايداري شيروانيهاي خاكي را تهديد ميكند، مربوط بـه انفجار در سازههاي مجاور نظير خطوط لوله انتقال نفت و گـاز، نيروگاهها، انبارهاي نگهداري مواد منفجره و قابل اشتعال در بنادر و غيره ميباشد. در نتيجـه بـراي اينكه بتوان رونـد طراحي معتبري را براي شيروانيهاي خـاكي در معرض انفجار ارايه داد، مطالعات جامعي مورد نياز است. لـذا در تحقيق حـاضر با انجـام تحـليلهاي عددي مختلف سعي گـرديده است تا با در نظر گرفتن شرايط مختلف، مسيله مورد نظر را مطالعه نموده و گامي رو بـه جلو در طراحي شيروانيهاي خاكي برداشته شود. در ايـن تحقيق به بررسي پاسخ شيروانيهاي خـاكي در معرض انفجـار كـه يكي از نيازهاي اساسي جـامعه مهندسي عمران در مباحـث مربوط بـه پدافند غيرعامل به حساب ميآيد، پرداخته شده است. همچنين پارامتر فشار بحـراني كه عبارتست از فشار ناشي از انفجار بر شيرواني كه آن را به آستانه ناپايداري ميبرد محاسبه گرديده و بـا استفاده از تكنيك تحليل ابعادي، رابطهاي كلي بـراي ارزيابي ايـن پارامتر ارايه گرديده است. بر اين اساس مشخـص گرديد كـه افزايش فاصله ميان منبع انفجـار و شيرواني باعث افزايش ميزان فشار بحـراني ميگردد. همچنـيـن با افزايش ضريب اطمينان شيرواني و نيز مقاومتر شدن سيستم شيرواني، ميزان فشار بحراني نيز افزايش مييابد.

Slopes can be subjected to various types of dynamic loads such as earthquake, blast load and others. In order to perform complete analysis of slope stability, the effects of each of these loads have to be taken into considerations. Thereby, one of the hazards threatening stability of soil slopes is related to the blasts occurred in adjacent structures such as pipelines, power plants, ammunition depots and flammable materials warehouses in ports and etc. Consequently, it is necessary to conduct comprehensive studies so as to provide reliable design procedure for such structures. Therefore, in the present paper, attempts have been made to perform different numerical analyses and to provide guidelines for design of soil slopes by using these results. In this paper, response of soil slopes subjected to blast loading which is one of the most fundamental needs in the principles of passive defense, is investigated. Moreover, critical explosive pressure parameter which is the pressure bringing the slope to the threshold of instability is calculated and using dimensional analysis, a relation is derived to evaluate this parameter. It is concluded that as the distance between the blast source and soil slope increases, the critical explosive pressure is made to increase, as well. Meanwhile, an increase in the safety coefficient of soil slopes and with the soil slope system becoming hardened, the critical explosive pressure rate will increase, too.