Тема №5. Подрывание грунтов и скальных пород. Занятие №1

1.

2.

1. Виды и расчеты зарядов при подрывании
грунтов и скальных пород. Взрывание грунтов на
выброс. Устройство взрывным способом воронок,
рвов, котлованов, съездов к преградам. Рыхление
мерзлых грунтов и скальных пород взрывным
способом.
2.Требования безопасности при подрывании
грунтов и скальных пород

3.

Подрывные работы в грунтах и скальных породах
производятся с целью:
— инженерного оборудования позиций (отрывка траншей, ходов
сообщения, укрытий, котлованов для фортификационных сооружений и
т. п.);
—устройства заграждений;
— строительства дорог, земляных плотин и других инженерных
сооружений;
— устройства колодцев, шахт, галерей и других подземных выработок;
разрушения фортификационных сооружений противника;
— добычи строительных материалов (камня, щебня и т. п.).

4.

Подрывные работы выполняются путем:
— разрушения и выброса грунта (породы);
— рыхления грунта (породы) без выброса;
— образования пустот (полостей) в массиве грунта (породы).
Соответственно перечисленным способам выполнения подрывных
работ в грунтах и скальных породах применяемые для этого заряды ВВ
делятся на следующие виды:
— заряды выброса;
— заряды рыхления;
— камуфлеты (заряды для образования пустот и разрушения подземных
и заглубленных сооружений).
По форме заряды перечисленных видов могут быть сосредоточенными
или удлиненными.
Наиболее сильное разрушительное и метательное действие взрыва заряда ВВ,
помещенного в грунт или скальную породу, наблюдается в направлении ближайшей
к заряду свободной поверхности. В этом направлении подрываемый грунт (порода)
оказывает наименьшее сопротивление действию взрыва.

5.

Линией наименьшего сопротивления (ЛНС).
При закладке заряда со стороны ближайшей свободной поверхности линия
наименьшего сопротивления является одновременно и глубиной заложения заряда.

6.

Разрушительное действие взрыва заряда, заложенного в грунт или
скальную породу, характеризуется показателем действия
взрыва n, представляющим собой отношение радиуса r (половины
ширины) воронки к линии наименьшего сопротивления h:
r
n
h
для зарядов выброса
для зарядов рыхления
к камуфлетам
n > 1,0;
n < 1,0;
n= 0;.

7.

р = апh = аr,
где а - коэффициент, зависящий от свойств
грунта; он равен:
для сухого песка — 0,40—0,45;
для влажного песка, супеска и — 0,45—0,55;
для глины - 0,50—0,60;
для скальных пород и бетона — 0,6—0,7.
В скальных породах и бетоне при n ≥ 2 видимая
глубина воронки р равна линии наименьшего
сопротивления h.

8.

Основная часть грунта, разбрасываемого в стороны, падает в
непосредственной близости от воронки образуя кольцевой вал вокруг
нее. Наибольшая высота вала может быть определена
по формуле
t = 0,15 r.
а наибольшая дальность развала породы (или радиус внешней
границы вала) — по формуле
J= (5 - 7) r.
За пределами кольцевого вала падают только отдельные куски грунта
(породы). Дальность разброса их зависит от величины показателя
действия взрыва и от структуры грунта.
Наибольшая дальность разлета отдельных кусков определяется по
формуле
L = 140n√h.
При наличии камней в грунте дальность разлета отдельных кусков
может увеличиться в полтора раза.
При сильном ветре дальность разлета крупных кусков грунта в
направлении ветра увеличивается на 25—50%.

9.

В целях наиболее экономного расходования ВВ при расчете зарядов
выброса целесообразно принимать:
-для сосредоточенных зарядов n = 1,5 - 3,0 (п≈ 2,0);
- для удлиненных зарядов
n = 2,0—3,5 (п ≈2,7).
Сосредоточенные заряды для устройства воронок в грунтах и
скальных породах рассчитываются по формуле
С=КМh3,
а удлиненные заряды для образования рвов (траншей) —
по формуле
Су = С = К Му h3,
где:
С - вес сосредоточенного или полный вес удлиненного заряда, кг;
Су - погонный вес удлиненного заряда, кг;
l0 - полная длина удлиненного заряда, м;
К - удельный расход взрывчатого вещества, зависящий от свойств
грунта (материала) и применяемого ВВ (табл. 23 РПР-69);
М и Му - коэффициентыты, зависящие от показателя действий
взрыва(табл.24);
h – линия наименьшего сопротивления,м.

10.

Наименование грунтов и скальных пород
Свеженасыпанная рыхлая земля
Растительный грунт
Супесок
Суглинок
Песок плотный или влажный
Глина
Сыпучий песок
Крепкие глины, лёсс, мел, гипс, туфы трещиноватые, плотная тяжелая
пемза, конгломерат и брекчии на известковом цементе
Песчаник на глинистом цементе, сланец глинистый, известняк, плотная
карбоновая глина
Песчаник на известковом цементе, доломит, известняк, магнезит, крепкий
мергель
Крепкие песчаники и известняки
Гранит, гранодиорит
Кварцит
Базальт, андезит
Порфирит
Бетон строительный
Железобетон (выбивание бетона)
Значение К,
кг/м3
0,37—0,47
0,47—0,81
0,80—1,10
0,97—1,19
1,19—1,27
1,17—1,28
1,51—1,69
1,28—1,50
1,28—1,64
1,28—1,78
1,36—2,00
1,78—2,28
1,78—2,00
1,78—2,28
2,00—2,15
2,00—2,60
6,8

11.

12.

13.

При подрывании разнородных (слоистых) грунтов и скальных пород
расчет зарядов производится как и для однородных грунтов, но при измененном
расчетном значении удельного расхода ВВ Красч, которое определяется по формуле
Красч.=
z
z
z
K1 z1 1 K 2 z 2 z1 2 K 3 z3 z1 z 2 3 ....
2
2
2
h
h
2
где К1, К2, К3 - значения удельного расхода для первого, второго, третьего и т. д. слоев;
z1, z2, z3 - толщина первого, второго, третьего и т. д. cлоев.
Порядок нумерации слоев производится снизу вверх, но при этом толщины всех слоев,
кроме первого, измеряются непосредственно, а толщина первого слоя вычисляется по
формуле
z1 = h - ( z2 + z3 + z4 … )

14.

Для определения радиуса воронки
r по заданному весу сосредоточенного заряда С и по
известной линии наименьшего сопротивления h
поступают следующим образом:
- по табл. 23, находят значение К, в случае многослойной
среды по формуле (5.4) вычисляют Красч ;
- по формуле (5.2), пользуясь известными значениями С, К
и Н, вычисляют коэффициент М = ;
- по табл. 24 [1] для вычисленного значения
коэффициента М находят значение показателя действия
взрыва п;
- по формуле (5.1), подставляя в нее найденное значение п
и известную величину h, определяют радиус воронки:
r= п h.

15.

Для определения ширины рва по заданному
погонному весу удлиненного заряда Су и по
известной линии наименьшего сопротивления h
поступают аналогичным образом, но вычисление
коэффициента Mу ведут по формуле С = К Му h3,
Длина (поверху) рва, образуемого взрывом
удлиненного заряда, определяется по формуле
L = l0 + B2
l0 - длина заряда;
В =2r—ширина рва.

16.

Вес наружных зарядов, необходимых для образования
воронок (рвов) в грунтах и скальных породах, определяется
по формулам
С = 18 К r3
Су = 7 К r2, где
С, Су , и К— то же, что и в формулах;
r - радиус воронки или половина ширины рва, м.
Видимая глубина воронки (рва) р и в данном случае
определяется по формуле
р = апh = аr,
но для бетона принимается а = 0,15—0,20.
При взрыве зарядов, помещенных в грунт (породу), на
поверхности грунта не всегда образуются воронки.

17.

КАМУФЛЕТ
1.Зона вытеснения грунта (породы);
2.Зона разрушения грунта;
3.Зона опасного сотрясения грунта.
4.Зона сотрясения грунта.

18.

Rвыт =mr0 (м),
где: т - коэффициент, зависящий от свойств и
формы заряда ВВ (табл. №26 стр. 170);
r0 – приведенный радиус заряда в метрах.
3
C
r0
18.7
ДЛЯ
Сосредоточеного
Заряда
Су
r0
70
ДЛЯ
Удлиненного
Заряда

19.

Значения m
Наименование грунтов и скальных пород
Глина
пластичная…………………………………………
Глина обычная…………………………………………….
Мергель мягкий…………………………………………..
Глина ломовая темно-синяя; песчанистая глина;
суглинок
тяжелый……………………………………………….
Мел мягкий; ракушечник…………………………………
Мергель средней крепости; доломит мергелистый;
известняк
мягкий,
сильно
трещиноватый…………………
Гипс мелкозернистый, сланцы крепкие; гранит сильно
трещиноватый; известняк средней трещиноватости…..
Гранит средней трещиноватости; кварциты плотные;
известняк плотный; песчаник; доломит………………..
Для
сосредоточенных
зарядов
Для
удлиненных
зарядов
11,2-12,9
37,5-46,0
6,4-9,8
5,4-7,6
16,3-30,8
12,5-20,6
4,8-6,6
10,4-17,1
3,8-4,6
7,4-10,0
1,8-3,2
2,4-5,6
1,8-2,9
2,4-4,9
1,6-2,5
2-4

20.

Радиус зоны разрушения грунта R (в метрах), образующейся при взрыве
камуфлета, определяется по формулам:
- для сосредоточенных зарядов
(5.14)
C
R 113
K
дляСЗ , м
-для удлиненных зарядов
-
R 1.2
Cу
K
(5.15)
дляУЗ , м
Радиус зоны разрушения, образуемой в
грунте (породе) взрывом заряда
рыхления
или заряда выброса, определяется по формулам:
- для сосредоточенных зарядов
,
(5.16)
R 1133
C
n
1 дляСЗ , м
K 18
для удлиненных зарядов
Су 3 n
1
дляУЗ , м
R 1,2
К
3
(5.17)

21.

Величина радиуса зоны опасного сотрясения Rсотр зависит от веса
взрываемого заряда С, от характеристики грунта (породы) К и от
прочности расположенного в нем сооружения, для которого должна
быть определена эта величина.
Для сооружений из дерева, кирпича и бутового камня, расположенных
в обычных (земляных) грунтах, радиус зоны опасного сотрясения
примерно в полтора раза больше радиуса зоны разрушения грунта.
Для железобетонных сооружений, расположенных в земляных
грунтах, радиус зоны опасного сотрясения может быть принят
примерно равным радиусу зоны разрушения грунта.

22.

Устройство взрывным способом воронок, рвов, котлованов, съездов к
преградам.
Подрывание грунтов (пород) на выброс применяется для устройства отдельных
воронок, противотанковых рвов, канав, дорожных выемок и котлованов для
различных сооружений.
В зависимости от размеров и конфигурации (в плане) проектируемых выемок работы
по выбросу грунтов (пород) могут производиться:
- взрывами одиночных сосредоточенных или удлиненных зарядов;
- одновременным взрывом нескольких сосредоточенных зарядов, расположенных в один
или несколько параллельных рядов;
- одновременным взрывом нескольких удлиненных зарядов, расположенных
параллельно друг другу.
Взрывы одиночных сосредоточенных зарядов применяются для устройства
отдельных воронок и котлованов для небольших сооружений. Взрывы одиночных
удлиненных зарядов применяются для образования канав и противотанковых рвов
треугольного или близкого к нему профиля.

23.

Одновременный взрыв.
Одновременный взрыв нескольких сосредоточенных зарядов, расположенных в один ряд,
применяется для устройства сплошных выемок (рвов, канав) треугольного или
близкого к нему профиля.
1 – заряды
Схема расположения сосредоточенных зарядов в один ряд:
Показатель действия взрыва п принимается равным 1,5—2,0.
Заряды в ряду располагаются на нормальных расстояниях аn один от другого,
определяемых по формуле: