Modellazione numerica dello scavo di gallerie con esplosivo

Il lavoro di tesi affronta in tema della modellazione numerica dello scavo di gallerie con il metodo dell'esplosivo. Inizialmente si è descritto dettagliatamente il moto vibratorio all'interno di un mezzo continuo e le sue caratteristiche principali. Si è poi introdotto l'argomento dello scavo di gallerie con esplosivo descrivendo il metodo, le fasi che lo compongono e gli strumenti necessari. Successivamente si è condotto uno studio teorico sull'effetto dell'esplosivo nell'intorno della galleria. Si sono analizzati i fattori più importanti che influenzano la prestazione di un esplosione, come la geometria del foro, il diametro della carica, il tipo di esplosivo e l'accoppiamento. Quando ci si focalizza sugli effetti dovuti alla propagazione delle vibrazioni in seguito ad un'esplosione bisogna distinguere fra due zone, la zona prossima all'esplosione e la zona a distanza dall'esplosione. Infine, in questa sezione sono stati riportati due metodi, uno analitico ed uno numerico per descrivere il comportamento della roccia nell'intorno della carica. Uno degli aspetti più importanti di questo lavoro di tesi è stato quello di definire la pressione esercitata dall'esplosivo sulle pareti del foro. Si sono studiati due scenari distinti: il caso di esplosione in assenza di aria ed il caso di esplosione in presenza di aria. Non essendoci, per quest'ultimo caso equazioni che permettono di stimare la pressione agente sulle pareti del foro, in ambito di questa tesi è stato proposto un metodo per la determinazione della pressione in presenza di aria. Infine, sono state condotte analisi numeriche dinamiche per la stima della velocità delle particelle e del danno indotto alle strutture. A tal fine è stato analizzato un caso studio: il progetto della galleria stradale R60. Si è concluso, dai risultati ottenuti, che il rischio di danneggiare la galleria esistente, costruendo la nuova galleria R60 con il metodo dell'esplosivo, è molto alto.