Файл: Здания и сооружения подверженные динамическим воздействиям Поражения от взрывчатых веществ.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Действие взрыва на расстоянии
Разрушительное действие взрыва не ограничивается непосредственной близостью к месту взрыва. Зона разрушений, производимых взрывом, значительно превышает объём заряда. Разрушения в окружающей среде происходят в следствии того, что образующиеся при взрыве нагретые до высоких температур и сжатые до больших давлений газообразные продукты, расширяясь, оказывают сильное динамическое воздействие на окружающую среду. При этом в окружающей среде образуются ударные волны большой интенсивности, особенно вблизи заряда. Вблизи очага взрыва фронт разлета продуктов взрыва совмещён с фронтом ударной волны, т.к. они двигаются примерно с равной скоростью. Но плотность продуктов взрыва в этой зоне примерно в 20 раз превосходит плотность воздуха на фронте ударной волны, поэтому динамическое воздействие продуктов взрыва на преграду значительно превосходит действие ударной волны. Такое положение сохраняется до тех пор, пока ударная волна, двигаясь с большой скоростью, не оторвется от продуктов взрыва. Отрыв ударной волны от продуктов взрыва происходит на расстоянии от 7 до 14 радиусов заряда от центра очага взрыва. На расстоянии от 14-20 радиусов заряда продукты взрыва и ударная волна оказывают примерно одинаковое воздействие на преграду. На расстоянии больше 20 радиусов заряда разрушительный эффект обуславливается действие только ударной волны. Таким образом, при взрыве в воздухе на небольших расстояниях от места взрыва основные разрушения производят продукты взрыва, а на некотором удалении- воздушная ударная волна.
-
Удельный расход взрывчатых веществ для разрушения фундаментов различных категорий
Взрывное дробление фундаментов широко используется при реконструкции предприятий и производится на открытых площадках или внутри помещений. Фундаменты по типу сооружения и по прочностным свойствам делятся на четыре категории: I и II — кирпичные соответственно на известковом и цементном растворе; III — бетонные; IV — железобетонные. Удельный расход ВВ в зависимости от категории составляет:
I — 0,3—0,45 кг/м3
; II — 0,4—0,55 кг/м3; III — 0,5—0,65 кг/м3; IV — 0,5—0,7 кг/м3.
При дроблении фундаментов применяются шпуровые и скважинные заряды ВВ. При полном разрушении фундаментов глубина шпуров (скважин) составляет 0,9 высоты фундамента.
Масса заряда в шпуре (скважине) для дробления фундамента
Q = qW √W, где W — расстояние от оси шпура до края фундамента, м.
Расстояние между зарядами в ряду составляет (1÷1,3) W, между рядами зарядов W.
Взрывание зарядов электрическое с использованием детонирующего шпура.
При ведении взрывных работ в стесненных условиях место взрыва укрывают деревянными и металлическими щитами или специальными укрытиями (см. подраздел 16.1).
Перед взрывом крупных фундаментов вокруг них отрывают траншею, имеющую ширину в верхней части не менее 1/3 высоты фундамента и объем не менее 0,3 объема фундамента.
При взрывании бетонных и железобетонных конструкций разрабатывается рабочий проект, который учитывает марку бетона; наличие, частоту размещения и марк^г арматуры, материал наполнителя бетона, конструкцию сооружения, наличие пустот, специальных камер. Основные разделы проекта аналогичны соответствующим разделам проекта обрушения зданий.
В зависимости от мощности В бетонной конструкции выбирается метод работ: шпуровой (5 < 5 м) скважинный или камерный, (В > 5 м). Железобетонные плиты толщиной менее 40 см разрушают удлиненными накладными зарядами.
Удельный расход ВВ при шпуровом (скважинном) методе взрывания бетона составляет 0,4—0,5 кг/м3. Расстояние между зарядами принимают в пределах 10—Л5 диаметра заряда, а глубину шпуров (скважин) 2/3 толщины бетонной конструкции.
Масса заряда в шпуре (скважине) Q = 0,65 d² lш D.
Взрывание железобетона обычно направлено на выбивание бетона из арматуры для последующего ее разрезания газосваркой. При перебивании железобетонных колонн шпуры бурят по квадратной сетке в 2 ряда на расстоянии 15 d3 Друг от друга.
С увеличением крепости горных пород эффективность бурения в них шпуров и особенно скважин значительно снижается. Определенные организационные неудобства испытывают карьеры из-за установления значительных размеров опасных зон и как следствие перерывов в работе при подготовке и производстве массовых взрывов и вторичном дроблении негабарита. Поэтому уже более 30 лет в СССР и в зарубежных странах разрабатываются немеханические способы бурения шпуров и скважин и разрушения негабарита. Однако большинство из них пока не вышло из стадии лабораторно-промышленного эксперимента за исключением огневого бурения.
Кратко рассмотрим эти методы, получившие название электрофизических, с точки зрения перспектив их применения при разработке твердых полезных ископаемых. Наиболее разнообразны методы, предложенные для бурения скважин. Для отбойки руды от массива предложены методы инфракрасного разрушения и электрического ослабления массива перед взрывом.
Известные в настоящее время новые схемы разрушения можно классифицировать следующим образом.
По виду разрушения: в результате создания в породе механических или термических напряжений; плавления и частичного испарения; химических реакций с горной породой или в результате комбинированного воздействия.
По виду воздействия на горную породу: высоконапорными струями жидкости; сверхзвуковыми струями раскаленных газов; твердым наконечником, нагретым до температуры выше температуры плавления породы; электромагнитными волнами; электрическим разрядом большой мощности; потоком электронов; лазерным лучом; химическими веществами.
Комбинированные способы сочетают в основном тепловое и механическое воздействие твердым инструментом на ослабленную породу, а также тепловые и охлаждающие воздействия в определенных сочетаниях.
-
Обрушение зданий и сооружений, расчет заряда при взрывании вблизи сооружений.
В условиях реконструкции взрывные работы могут выполняться для дробления фундаментов и других конструкций из бетона, железобетона (иногда металла); обрушения зданий и сооружений на их основание; обрушения сооружений в заданном направлении; образования камуфлетных полостей с целью уширения буронабивных свай и грунтовых анкеров.
При проведении взрывных работ в условиях реконструкции следует предусматривать мероприятия по защите от сейсмических воздействий, действия воздушной ударной волны, разлета кусков взорванного материала и воздействия газов.
Сейсмически опасные зоны должны быть определены расчетами.
При взрывании вблизи от промышленного здания и сооружения величину предельно допустимого сосредоточенного заряда, кг, на расстоянии от 1 до 25 м можно определить по формуле
Сейсмически безопасное расстояние, м, для зданий и сооружений при удалении центра взрыва на 50 м и более
При наличии в зданиях повреждений (например, трещин в стенах), а также при многократных взрывах безопасные расстояния должны быть увеличены не менее чем в 2 раза.
Взрывные работы по разрушению фундаментов производят на открытых заводских площадках и внутри помещении. Взрывание фундаментов внутри зданий ведется только «на рыхление».
Разрушают фундаменты или сразу на всю высоту, или отдельными слоями с использованием зарядов в шпурах или рукавах. В первом случае глубину шпуров принимают равной 0,9 высоты фундамента h; во втором случае глубина шпуров должна быть равна толщине каждого слоя фундамента, за исключением последнего. В нем для предохранения от повреждений основания фундаментов шпуры должны иметь глубину, равную 0,9 толщины снимаемого слоя.
При разрушении фундамента горизонтальными шпурами между ними и основанием фундамента должен оставаться предохранительный слой толщиной 0,2...0,4 м. Диаметр шпуров равен 35...60 мм, а расчетная линия сопротивления w составляет 0,5...0,7 глубины шпура.
Расстояние между шпурами в рядах — (1...1.3) w, между рядами шпуров и от края фундамента — w. Удельный расход ВВ (аммонит № 6) для фундаментов различной прочности колеблется от 0,3 до 0,7 кг/м3.
При размещении зарядов в рукавах их сечения принимают от 0,1x0,1 до 0,2 X 0,2 м. Рукава располагают так, чтобы центр заряда находился в середине ширины фундамента. Длина рукавов не должна превышать 1,5 м. Расстояние между рядами рукавов и от края фундамента равно их длине, а расстояние между центрами зарядов — 1-1,5 длины
рукава. Для снижения сейсмического эффекта взрыва фундамент предварительно окапывают на глубину зоны взрывания.
При взрывании фундаментов и других горизонтально расположенных конструкций внутри помещений и вблизи зданий, сооружений и оборудования для предохранения от разлета осколков и действия воздушной ударной волны применяют защитные устройства (укрытия).
К укрытиям предъявляют требования инвентарности, позволяющей их многократное использование; возможности быстрого перемещения в рабочей зоне; транспортабельности; универсальности;
возможности расположения пригруза.
-
Определение опасных расстояний при взрывании заряда
1) Расстояние
(м), опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее (дробящее) действие, определяется по формуле:
, (1)
где - коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом; - коэффициент заполнения скважины забойкой; f - коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова; d- диаметр взрываемой скважины, м; a - расстояние между скважинами в ряду или между рядами, м.
Коэффициент заполнения скважин взрывчатым веществом равен отношению длины заряда в скважине (м) к глубине пробуренной скважины L (м):
.
Коэффициент заполнения скважины забойкой равен отношению длины забойки (м) к длине свободной от заряда верхней части скважины (м):
.
При полном заполнении забойкой свободной от заряда верхней части скважины = 1, при взрывании без забойки = 0.
Коэффициент крепости пород
,
где