Сейсмическое действие взрыва заряда на окружающую среду

Сейсмическое действие взрыва – это колебания твердой среды за пределами зоны разрушения, где взрывная волна переходит в упругие сейсмические волны. Сейсмические явления наблюдаются как при внутреннем, так и наружном действии взрыва, их можно рассматривать как малую модель природного землетрясения. Источником сейсмической энергии при взрыве является заряд ВВ, при землетрясениях – упругая энергия тектонических деформаций земной коры.

Сейсмические колебания распространяются на значительные расстояния от мест производства взрывных работ и могут быть опасными для зданий (сооружений). Потому для практики большое значение имеют расстояния, за пределами которых колебания грунта становятся безопасными для зданий (сооружений). Они зависят от множества разноплановых факторов. Сейсмическая безопасность зданий (сооружений) при взрывах обусловливает отсутствие повреждений, нарушающих нормальное их функционирование (вероятность появления в отдельных зданиях и сооружениях легких повреждений составляет около 0,1).

Методы расчета сейсмически безопасных расстояний в зависимости от условий взрывания даны в "Единых правилах безопасности при взрывных работах", а именно:

а) при взрыве одиночного сосредоточенного заряда расстояния, м, на которых колебания грунта становятся безопасными для зданий (сооружений)

(6.8)

где k _r – коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания (сооружения), принимается по табл. 6.1, значение его возрастает при увеличении прочности породы;

k _c – коэффициент, зависящий от типа здания (сооружения) и характера застройки, принимается по табл. 6.2;

a – коэффициент, зависящий от условий взрывания (принимается по табл. 6.3) и увязаный с ЛНС;

Q – масса заряда ВВ, кг;

б) при одновременном (без замедления) взрывании группы из N зарядов ВВ общей массой Q в тех случаях, когда расстояние от охраняемого объекта до ближайшего заряда и до наиболее удаленного заряда различаются не более чем на 20%:

. (6.9)

При большем различии в расстояниях охраняемый объект будет находится вне сейсмически опасной зоны, если

(6.10)

где N – число зарядов ВВ;

q_i – масса отдельного заряда ВВ, кг;

r_i – расстояние от отдельного заряда ВВ до охраняемого объекта, м.

Таблица 6.1. Значения коэффициента k _r

Грунт в основании охраняемого сооружения	k r
Скальные ненарушенные породы Скальные породы нарушенные Грунты: галечные и щебенистые песчаные глинистые насыпные и почвенные водонасыщенные (плывуны и торфяники)

П р и м е ч а н и е. При размещении заряда в воде или водонасыщенных грунтах значения коэффициента k_r следует увеличивать в 1,5...2 раза.

Таблица 6.2. Значения коэффициента k _c

Здания (сооружения), характер застройки	k c
Одиночные здания (сооружения) с железобетонным или металлическим каркасом Одиночные здания с кирпичными или им подобными стенами Небольшие жилые поселки	1,0 1,5 2,0

Таблица 6.3. Значения коэффициента a

Взрыв	a
Камуфлетный и на рыхление На выброс в зависимости от показателя действия взрыва: n =1 n =2 n >3 Полууглубленного заряда	1,2   1,0 0,8 0,7 0,5

П р и м е ч а н и е. При взрыве на поверхности земли сейсмическое действие взрыва не учитывается.

в) при неодновременном взрывании N зарядов ВВ общей массой Q со временем замедления взрывания каждого заряда не менее 20 мс

. (6.11)

Следует отметить, что при взрывании группы зарядов с замедлением между взрывами менее 20 мс каждую такую группу следует рассматривать как отдельный заряд. Для уникальных сооружений производят специальные расчеты.