2.6. Управление сейсмическим действием взрыва
Количественные параметры сейсмического действия взрыва определяются на основании решения равенства между допустимой скоростью и скоростью, которая формируется в среде при взрыве заряда массой Q на расстоянии R от сооружения (10).
Как следствие обобщения экспериментальных данных и зависимостей сейсмобезопасная для зданий и сооружений величина заряда ВВ предварительно, без сейсмологических исследований, может быть оценена по формуле
, кг.
(13)
Окончательная сейсмобезопасная величина заряда при изменении некоторых параметров взрывных работ определяется путем введения в формулы (10) и (13) ряда эмпирических или полуэмпирических коэффициентов k
(14)
2.6.1. Управление сейсмическим действием взрыва одиночного заряда
Сейсмическое действие взрыва тем меньше, чем больше его энергии использовано на работу дробления, что определяется оптимальной глубиной заложения заряда. Минимальное сейсмическое действие взрыва наблюдается в том случае, когда глубина заложения заряда совпадает в радиусом зоны регулируемого дробления. При увеличении или снижении глубины заложения заряда выше или ниже радиуса зоны регулируемого дробления, коэффициент, учитывающий глубину заложения заряда относительно фактической СПП (Wф):
(15)
где – Q масса одиночного (мгновенно взрываемого) заряда ВВ, кг.
Коэффициент сейсмической опасности при изменении диаметра заряда определяется следующим образом
(16)
где d0 и di – соответственно ранее принятый и новый диаметр заряда,
n – показатель степени затухания сейсмических волн.
В зависимости от числа открытых поверхностей Nj, окружающих заряда, коэффициент k3 сейсмически безопасной массы заряда ВВ должен приниматься по формуле
(17)
Сейсмическая
активность зарядов ВВ, особенно в ближней
зоне зависит от скорости детонации и
потенциальной энергии ВВ. Коэффициент
сейсмической активности ВВ относительно
эталонного ВВ с потенциальной энергией
может выражен следующим образом
(18)
Таким образом, установленная на основании зависимостей (10), (13) сейсмобезопасная масса заряда ВВ может быть существенно скорректирована с учетом коэффициентов k1, k2, k3, k4 при взрывании одиночных зарядов.
Более существенные возможности управления сейсмическим действием взрыва дает взрывание группы зарядов.
2.6.1. Управление сейсмическим действием при взрывании группы зарядов
При определении величины заряда ВВ, взрываемого за одно замедление, на практике часто используют правило «двух третей», согласно которому величина заряда за одно замедление должна составлять 2/3 от сейсмически безопасной величины заряда, взрываемой за одни прием, т.е. k5 = 2/3. При этом во избежание интерференции сейсмических волн необходимо, чтобы интервал замедлений tз был равен или превышал время существования положительной фазы сейсмической волны на расстоянии, на котором находится защищаемый объект.
(19)
В том случае, когда принятый интервал короткозамедленного взрывания существенно превышает его значение, определяемое уравнением (21), число последовательно взрываемых сейсмически безопасных серий может быть неограниченно.
При многократном повторении взрывов возможно суммировании деформаций на защищаемом объекте. В связи с этим допустимая масса сейсмобезопасного заряда ВВ должна быть снижена в соответствии с фактической частотой взрывов (табл. 4).
Таблица 4
Число взрывов в календарный период (год) |
<10 |
<50 |
50-100 |
100-250 |
250-500 |
>500 |
Коэффициент k6 |
0,98 |
0,90 |
0,72 |
0,64 |
0,56 |
0,5 |
Общее сейсмическое действие взрыва на защищаемый объект существенно зависит от ориентирования взрываемых блоков относительно защищаемых сооружений, в том числе при размещении сооружений на фланге экранирующий преграды. Это связано с интерференцией и дифракцией сейсмических волн. В зависимости от места расположения защищаемого объекта относительно взрыва коэффициент изменения массы заряда ВВ k7 принимается по табл. 5.
Таблица 5
Расположение объекта относительно взрыва |
Коэффициент k7 |
В тылу взрываемого блока, детонация направлена вдоль блока |
1,0 |
На фланке взрываемого блока, детонация направлена: от объекта в сторону объекта |
6,0 2,0 |
Со стороны взрываемого блока, детонация направлена вдоль блока |
2,0 |
Учет этих данных имеет важное значение для сейсмической защиты инженерных сооружений при соответствующей ориентировке взрываемых блоков по отношению к ним.