Come proteggere le montagne quando si scavano tunnel?

Scavare tunnel nelle montagne può sembrare un'azione da supereroi, ma ha un effetto collaterale: le vibrazioni. Quando si usano esplosivi per scavare, le vibrazioni possono indebolire la roccia e mettere a rischio la sicurezza. Un nuovo studio ha monitorato queste vibrazioni per capire meglio come si propagano e come proteggere le montagne. Gli scienziati hanno creato un modello 3D del tunnel e hanno scoperto che la velocità massima di vibrazione verticale vicino alla fonte dell'esplosione è di 48,6 cm/s. Hanno anche studiato come la roccia risponde alle esplosioni e hanno sviluppato una formula per prevedere le vibrazioni in aree lontane. Con questa formula, possono calcolare la dose massima di esplosivo e la distanza di sicurezza necessaria. Ad esempio, per una velocità di vibrazione controllata a 15 cm/s e una carica massima di 20 kg, la distanza di sicurezza è di 11,8 metri. Questi risultati possono aiutare a progettare schemi di scavo più sicuri e a proteggere meglio le montagne.

Lo studio ha utilizzato un modello numerico tridimensionale per analizzare la distribuzione delle velocità di vibrazione nella roccia circostante il tunnel. Questo modello è stato validato con dati di monitoraggio sul campo, garantendo l'accuratezza delle simulazioni. La formula di Sadovsky, derivata dai dati raccolti, permette di determinare il coefficiente di sito (K) e l'esponente di attenuazione (α), che variano da 1,268 alla vita dell'arco a 1,594 alla volta e all'intradosso. Questi parametri sono cruciali per prevedere le velocità di vibrazione in aree lontane dall'esplosione. Inoltre, lo studio ha stabilito che per una velocità di vibrazione controllata a 15 cm/s e una carica massima di 20 kg, la distanza di sicurezza necessaria è di 11,8 metri. Questi risultati possono essere utilizzati per ottimizzare i progetti di scavo e migliorare la gestione della sicurezza nei cantieri.