На главную
На главную

РТМ 36.9-88 «Руководство по проектированию и производству взрывных работ при реконструкции промышленных предприятий и гражданских сооружений»

Руководящий технический материал устанавливает требования к проектированию и производству специальных взрывных работ при реконструкции промышленных предприятий и гражданских сооружений. Он обязателен для организаций Минмонтажспецстроя СССР, ведущих проектирование и производство буровзрывных работ в стесненных условиях на дневной поверхности.

Обозначение: РТМ 36.9-88
Название рус.: Руководство по проектированию и производству взрывных работ при реконструкции промышленных предприятий и гражданских сооружений
Статус: действующий (Введен впервые)
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 01.09.1988
Разработан: трест Союзвзрывпром
Утвержден: Минмонтажспецстрой СССР (19.08.1988)
Опубликован: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР № 1988

РУКОВОДЯЩИЙТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
И ПРОИЗВОДСТВУ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ

РТМ 36.9-88

МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ ИСПЕЦИАЛЬНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

Москва 1988

РАЗРАБОТАН ордена Трудового КрасногоЗнамени трестом Союзвзрывпром Минмонтажспецстроя СССР (кандидаты техн. наук И.З. Дроговейко, М. И. Ганопольский, Н. И. Смолий).

УТВЕРЖДЕН МинмонтажспецстроемСССР 19 августа 1988 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРОИЗВОДСТВУ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ

РТМ 36.9-88

Введен впервые

Срок введения установлен с 1 сентября 1988 г.

Настоящийруководящий технический материал устанавливает требования к проектированию ипроизводству специальных взрывных работ при реконструкции промышленныхпредприятий и гражданских сооружений. Он обязателен для организацийМинмонтажспецстроя СССР, ведущих проектирование и производство буровзрывныхработ в стесненных условиях на дневной поверхности.

Руководство составлено наосновании «Технических правил ведения взрывных работ на дневной поверхности»,«Нормативного справочника по буровзрывным работам», «Инструкции по производствувзрывных работ с защитными укрытиями» и в соответствии с требованиями «Единыхправил безопасности при взрывных работах» и руководящих материалов попроизводству буровзрывных работ.

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Специальные взрывные работыпри реконструкции предприятий ведутся, как правило, в сложных стесненныхусловиях действующего производства. Поэтому их выполнение возможно лишь прикомплексной увязке технологии с безопасностью работ. Для обеспечения полнойсохранности охраняемых объектов необходимо проектировать и применять безопаснуютехнологию производства буровзрывных работ, которая включает в себя выборрациональных и эффективных параметров буровзрывных работ и технологии ихпроизводства, прогноз воздействия сейсмических и ударных воздушных волн взрывови дальности разлета кусков взорванных конструкций, разработку мероприятий поснижению вредных эффектов взрывов и их локализации. Взрывные работы следуетвыполнять в строгом соответствии с проектом производства работ (ППР).

1.2. При реконструкциипромышленных предприятий и гражданских сооружений взрывные работы применяют:для дробления бетонного заполнителя и разделки на блоки фундаментов; приобрушении отслуживших свой срок зданий, кирпичных и железобетонных дымовыхтруб, водонапорных башен, градирен; для резки металлоконструкций; при созданиипроемов в стенах и перекрытиях зданий и сооружений и др.

1.3. При производстве взрывныхработ во время реконструкции различных объектов наибольшее применение получилметод шпуровых зарядов. Метод скважинных зарядов имеет ограниченное применение.Это обусловлено обычно малой мощностью разрушаемых конструкций, требованиями ких высокой степени дробления для последующей уборки, а также во многих случаяхневозможностью использовать буровые станки для бурения скважин из-за стесненныхусловий.

1.4. Чтобы ускорить разборкуфундаментов и других конструкций их делят с помощью взрыва на транспортабельныеблоки. Для резки конструкций на блоки применяют шпуровые заряды.

1.5. Последовательностьвыполнения работ по разрушению конструкций определяет график производстваработ. Подготовка и проведение взрывных работ включают: остановку производства,демонтаж технологического оборудования, освобождение подходов к меступроизводства взрывных работ; отделение фундаментов от колонн, окопкуфундаментов, отсечку обрушаемых частей зданий от сохраняемых конструкций;разметку мест бурения шпуров и их бурение; изготовление укрытия мест взрыва;доставку ВМ к месту работы; расстановку постов оцепления, вывод людей, несвязанных с производством взрывных работ, за пределы опасной зоны; заряжание изабойку шпуров, монтаж сети ДШ; укрытие места взрыва; монтаж КЭДШ,подсоединение электродетонаторов (капсюлей-детонаторов) к сети ДШ, взрывание;осмотр места взрыва; уборку взорванных конструкций.

2.ДРОБЛЕНИЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ И КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Дробление фундаментоввыполняют, как правило, методом шпуровых зарядов сразу на всю высоту при ихмощности не более 2 м или послойно.

При разрушении фундамента на всюего высоту, чтобы ограничить действие взрыва за проектную отметку, длину шпуровпринимают меньше высоты фундамента на 4 - 5 диаметров заряда. При послойномразрушении фундамента длину шпуров принимают равной толщине разрушаемого слоя,кроме последнего слоя, в котором длину шпура принимают меньше толщиныразрушаемого слоя на 4 - 5 диаметров заряда.

При дроблении фундаментовгоризонтальными шпурами расстояние между основанием фундамента и нижним рядомшпуров должно быть не менее 0,2 м.

2.2. Массузаряда в шпуре определяют по формуле

                                                       (1)

где Q - масса заряда, кг; K -расчетный удельный расход ВВ, кг/м3. Для кирпича, бетона безарматуры и бута K равняется 0,3 - 0,5, для железобетона- 0,5 - 0,7; W - ЛНС (расстояние от оси шпурадо края фундамента), м.

При W > 1 м массу заряда в шпуреопределяют по формуле

                                                          (2)

2.3.Значение ЛНС принимают в пределах 0,5 - 0,7 длины шпура. При дроблениифундаментов высотой более 1 м, а также если Wсоставляет менее половины длины шпура, заряд в шпуре следует рассредоточить,рассчитывая каждую часть заряда на свою ЛНС. Расстояние между центрами зарядов,рассредоточенных в одном шпуре, следует принимать равным расстоянию междушпурами, кроме верхнего промежутка, который может быть короче остальныхвследствие уменьшения массы верхнего заряда. Промежутки между зарядами можнооставлять свободными от забойки (воздушный промежуток) или заполнять забоечнымматериалом. Верхняя свободная от заряда часть шпура должна быть обязательнозаполнена забоечным материалом (рис. 1).

Рис. 1. Конструкция шпуровых зарядов при взрываниифундаментов разной мощности:

а- мощность взрываемого слоя более 1 м; б- то же до 1 м.

Расстояние между шпуровымизарядами в ряду принимается в пределах (1,0 - 1,5) W, а между рядами зарядов (0,85 -1,0) W.

2.4. При разделении фундаментовили других конструкций на транспортабельные блоки шпуры располагают по линииреза в один - два ряда. Массу заряда в шпуре рассчитывают по формулам (1), (2), арасстояние между шпурами в ряду и между рядами шпуров принимают в пределах (0,6- 0,8) W.

2.5. При частичном разрушениифундаментов требуется отделить разрушаемую часть от сохраняемой. Для этогоиспользуют контурное взрывание по методу предварительного щелеобразования. Приконтурном взрывании сплошную щель на всю высоту разрушаемого слоя образуютвзрывом рассредоточенных зарядов малого диаметра в сближенных шпурах. При этомдиаметр заряда должен быть в 2 - 3 раза меньше диаметра шпура. При взрываниифундаментов в качестве ВВ контурных шпуров используют ДШ, который прокладываютв каждом шпуре в 2 - 4 нити. Плотность заряжания составляет 0,036 - 0,48 кг/м.Расстояние между шпурами определяют по формуле

                                                       (3)

где а - расстояние между шпурами, м; d - диаметр заряда, м; Kз -коэффициент зажима. При контурной отбойке Kз =1,0; Ky - коэффициент геологическихусловий. При взрывании фундаментов Ky = 1,0.

Взрывание контурных шпуровследует проводить до взрывания основных зарядов. Допускается короткозамедленноевзрывание основных зарядов по отношению к контурным с замедлением не менее 50мс.

2.6. Если необходимо сохранитьчасть фундамента, лежащего ниже разрушаемого слоя, между нижней частью зарядаВВ и охраняемой частью фундамента устраивают охранный целик. Мощность охранногоцелика составляет до 10 диаметров заряда. Доработку целика до проектной отметкипроизводят пневматическими отбойными молотками.

2.7. Для разрушения бетонных ижелезобетонных (с малой насыщенностью арматурой) фундаментов может бытьприменен гидровзрывной способ. В качестве заряда ВВ используют нити ДШ. Длинунитей ДШ принимают равной 0,65 - 0,75 длины шпура.

В нижней части шпура размещаютзаряд водоустойчивого ВВ массой 0,05 - 0,1 кг. Свободное пространство в шпурезаполняют водой, верхний уровень которой должен находиться на 10 см ниже устьяшпура (рис. 2).

Рис. 2. Конструкция заряда при гидровзрывном способеразрушения фундаментов:

1- вода в шпуре; 2 - нити ДШ; 3 - дополнительный заряд ВВ.

Параметры БВР устанавливают на основанииопытных взрывов. Для определения параметров опытных взрывов при гидровзрыванииможно воспользоваться эмпирической формулой

                                      (4)

где Q - масса заряда (ВВ - в кг; ДШ -в м); W - ЛНС, м; K - расчетный удельный расходВВ, кг/м3, для бетона K равняется 0,4 кг/м3; lшп -длина шпура, м.

Первое слагаемое формулыопределяет массу заряда ВВ на дне шпура, второе - число нитей ДШ в шпуре.

2.8. При разделении тонкостенныхчастей железобетонных фундаментов, плит, стен или других конструкций на блокиможно использовать удлиненные накладные заряды, которые размещают по линииреза. Массу накладных зарядов определяют по формуле

                                                      (5)

где A - коэффициент, зависящий отсвойств разрушаемого материала. Принимают по табл. 1; B - коэффициент забивки. При взрываниибез забивки В = 9,0, при слое забивкине менее толщины разрушаемой конструкции B = 6,5 для железобетона и 5,0для кирпича и бетона; R - толщина разрушаемой конструкции, м; l - длиназаряда, м.

При длине заряда, равной двум иболее толщинам перебиваемой конструкции, масса накладного заряда может бытьуменьшена вдвое.

2.9. Для обрезанияжелезобетонных свай и других конструкций можно использовать шнуровыекумулятивные заряды (ШКЗ). При этом необходимо оголить арматуру и обеспечитьплотный контакт ШКЗ с арматурой. Марку ШКЗ выбирают в соответствии с толщинойперерезаемой арматуры. При кольцевом расположении ШКЗ вокруг сваи и плотномконтакте заряда с арматурой и бетоном сваи обеспечивается не только перерезаниеарматуры, но и полное обрезание сваи.

Таблица 1

Наименование материала

Значение А

Примечание

Кирпичная кладка на известковом растворе:

 

 

слабая

0,75

 

прочная

1,00

 

Кирпичная кладка на цементном растворе

1,20

 

Кладка из естественного камня на цементном растворе

1,40

 

Бетон:

 

 

строительный

1,50

 

фортификационный

1,80

 

Железобетон:

 

 

для выбивания бетона

5,00

Арматура не перебивается

для выбивания бетона с частичным перебиванием арматуры

20,00

Перебиваются ближайшие к зарядам прутья арматуры

3.ОБРУШЕНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

3.1. Здания и сооруженияобрушивают на свое основание или в заданном направлении.

При обрушении зданий исооружений на свое основание взрывным способом образуют подбой по всемупериметру наружных стен и других несущих конструкций. Высотасквозного подбоя должна быть не менее половины толщины стены.

3.2. Для образования подбояшпуровые заряды располагают в два - три ряда в шахматном порядке.

Заряд следует размешать так,чтобы его центр совпадал с серединой стены. В этом случае длину шпураопределяют по формуле

                                                        (6)

где lшп -длина шпура, м;

C - толщина стены, м;

lзар -длина заряда, м.

Расстояние между шпурами в рядупринимают равным (1,0 - 1,4) W, между рядами зарядов (1,3 - 1,6) W.Крайние шпуры бурят на расстоянии W от краев стен или простенков.

3.3. Принцип направленного обрушениясооружений заключается в образовании сквозного подбоя (вруба) в несущих опорахсо стороны направления валки при сохранении опоры (целика) с противоположнойстороны. В результате создания опрокидывающего момента обеспечивается падениесооружения в заданном направлении (рис. 3).

Более точная направленностьобрушения обеспечивается в том случае, когда целик испытывает меньшеенапряжение на сжатие и ограничен большей по длине хордой АВ. Этому требованию длякруглых труб отвечает целик в секторе с центральным углом ρ, равным 135 - 140° (по периметру 1,2 Д).

3.4. Глубину вруба (расстояниеот оси условного шарнира до края горизонтального сечения вруба) определяют поформуле

                                                    (7)

где Lвр -глубина вруба, м;

D - диаметр основания обрушаемой конструкции,м;

ρ -центральный угол целика, град.

Рис. 3. Условие опрокидывания трубы в заданном направлении.

Угол вруба β (см.рис. 3)определяется минимально необходимым углом наклона сооружения a, при котором проекция центра тяжести сооружения наплоскость горизонтального сечения на уровне вруба выйдет за контур сечения(т.е. будет обеспечено условие опрокидывания сооружения).

Угол a определяютиз формул:

                                                            (8)

                                                       (9)

                                           (10)

где Hc -высота центра тяжести сооружения, м; hn - высота горизонтальногосечения вруба на уровне условного шарнира, м; b - расстояние между осямиусловного шарнира и сооружения, м:

                                                       (11)

Угол вруба должен равняться углунаклона или превышать его.

Необходимую высоту врубаопределяют по формуле

                                                     (12)

где Hвр -высота вруба, м.

3.5. При направленном обрушении формувруба принимают прямоугольной (при расположении зарядов в два ряда) илитрапециевидной формы. В последнем случае нижние два ряда зарядов принимаютодинаковой длины, остальные - короче в соответствии с принятым углом вруба.

3.6. Для создания подбоя илиобразования вруба используют шпуровые и накладные заряды. Массу заряда в шпуреопределяют согласно п. 2.2. ЛНС принимают равной половине толщины стены.Значение расчетного удельного расхода ВВ принимают для кирпичной кладки 0,4 -0,6 кг/м3, бетона 0,5 - 0,7 и железобетона 0,9 - 1,2 кг/м3.При взрывании железобетона принимают повышенный удельный расход ВВ, так каквзрыв шпуровых зарядов должен не только раздробить бетон конструкции, но ивыбить его из арматуры.

3.7. При обрушении тонкостенныхконструкций (при толщине стенок до 0,2 м) для образования вруба можноиспользовать удлиненные накладные заряды, которые размещают по площади врубарядами (рис. 4).

Рис. 4. Схема размещения удлиненных накладных зарядов поплощади вруба:

1 - проектный контур вруба; 2 - зарядыВВ; 3 - ДШ; 4 - сквозные проемы.

Удлиненный наружный заряд в рядуформируют в виде группы отдельных удлиненных зарядов. Массу каждого отдельного удлиненногозаряда принимают с таким расчетом, чтобы обеспечить полное выбивание бетона изарматуры в пределах вруба. Расчет массы удлиненного накладного зарядапроизводят согласно п. 2.8. Длинукаждого отдельного удлиненного заряда принимают в пределах

 м,                                                    (13)

расстояние между зарядами в ряду

 м,                                                   (14)

между рядами зарядов

 м,                                                   (15)

где h - толщина перебиваемойконструкции, м.

3.8. При обрушении тонкостенныхсооружений с малым отношением высоты сооружения к его основанию, когда дляобеспечения направленности необходимо образовать вруб большой высоты,целесообразно использовать комбинированную систему расположения зарядов. Внижней части вруба (на высоту 1,0 - 1,2 м) размещают удлиненные накладныезаряды, а в верхней - шпуровые заряды. При такой комбинации зарядов значительносокращается трудоемкость подготовительных операций, связанных с бурением шпуровв нижней части вруба (где должно располагаться до 70 % шпуровых зарядов), и, вто же время, можно обеспечить качественное укрытие накладных зарядов.

4.РАЗРУШЕНИЕ ЕМКОСТЕЙ ГИДРОВЗРЫВАНИЕМ

4.1. Конструкции коробчатойформы, различные резервуары и емкости (металлические и железобетонные) можно дробитьна куски гидровзрывным способом. Для этого их до краев заполняют водой, а затемв центре разрушаемой конструкции под слоем воды помешают заряд и взрывают его(рис. 5).

Рис. 5. Размещение заряда при гидровзрывном способеразрушения емкостей:

1 - заряд ВВ; 2 - ДШ; 3 - трос; 4 -груз; 5 - вода.

4.2. Заряды для разрушенияжелезобетонных резервуаров рассчитывают по формуле

                                         (16)

где Q - масса сосредоточенного заряда,размещаемого в центре взрываемой конструкции, кг; C - толщина стенок резервуара, м;sск -временное сопротивление на скалывание, кгс/м2, принимают по табл. 2; h - высота взрываемого пояса,равная глубине погружения заряда, м; sp -временное сопротивление на растяжение, кгс/м2, принимают по табл. 2; a - расстояние между арматуройвертикальных стержней, м; D - диаметр резервуара, м.

Таблица 2

Вид напряженного состояния

Значения σр и σск (кгс/м2) для марок бетона

50

75

100

150

200

300

400

500

600

Растяжение sр · 10-3

60

80

110

150

180

200

225

270

310

Скалывание sск · 10-3

120

160

220

300

370

440

500

600

700

4.3.При гидровзрывном способе разрушения емкостей заряды также можно располагатьнепосредственно на стенках обрушаемой конструкции. Заряд ВВ в этом случаеформируют в виде гирлянды (линейного заряда), размещаемой по внутренней стенеконструкции. Массу заряда определяют согласно п. 2.8 для случая выбивания бетонаиз арматуры (А = 5,0; B =9,0) с уменьшением в полтора раза, если мощность слоя воды над зарядомсоставляет не менее трех толщин перебиваемых стен емкости.

4.4. При использованиигидровзрывного способа для дробления металлических емкостей (изложницы, котлы,станины и др.) массу сосредоточенного заряда определяют по формуле

                                                          (17)

где Q - масса заряда, кг; K -расход ВВ на 1 м3 взрываемой конструкции, кг; V -объем взрываемого металла в конструкции, м3.

В зависимости от материалаконструкции принимаются следующие значения коэффициента K, кг/м3:серый чугун 4,5 - 5,0; белый чугун 5,5 - 6,0; хрупкая каленая сталь 6,6 - 7,5;вязкая сталь 8,0 - 9,0.

Заряд ВВ должен быть опущен на2/3 глубины воды в емкости.

5.ВЗРЫВАНИЕ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

5.1. При взрыванииметаллоконструкций используют шпуровые, накладные и неконтактные заряды.

5.2. Шпуровые заряды, какправило, используют для дробления металлических изделий при толщине конструкцииболее 15 см. Шпуры диаметром 30 - 35 мм в металле бурят сверлами или прожигаюткислородом (кислородное копье). Шпуры располагают по линии реза с шагом, равным1 - 1,5 длины шпура, но не более 30 - 40 см один от другого. Длина шпурасоставляет 1/2 - 2/3 толщины взрываемой конструкции, для стали может доходитьдо 3/4 толщины. Длина заряда составляет 0,7 длины шпура, оставшуюся часть шпуразабивают сухим песком или глиной.

5.3. Накладные заряды применяютдля перебивания фасонных или составных конструкций, металлических листов и плиттолщиной до 15 мм. Массу накладного заряда определяют по формуле

                                                          (18)

где Q - масса накладного заряда, кг;

Ks -расчетный коэффициент, кг/см2. Принимают по табл. 3;

S - площадь поперечного сеченияперебиваемой конструкции, см2.

При перебивании фасонных и составныхконструкций массу заряда определяют для каждой части отдельно.

Таблица 3

Материал

Ks, кг/см2

Сталь:

 

хрупкая, каленая

0,018 - 0,02

вязкая

0,022 - 0,025

Чугун:

 

белый

0,012 - 0,014

серый

0,015 - 0,017

5.4.Стальные трубы и пустотелые объекты дробят зарядами, располагаемыми по наружнойповерхности труб на протяжении не менее 3/4 окружности. Площадь поперечногосечения перебиваемой конструкции в этом случае определяют по формуле

                                                            (19)

где D - внешний диаметр трубы, см; a -толщина стенки трубы, см.

5.5. Стальные стержни, тросы идругие металлоконструкции перебивают парными сосредоточенными зарядами,располагаемыми с двух противоположных сторон перебиваемого предмета со сдвигомодного по отношению к другому. Взрыв обоих зарядов производят одновременно.Массу каждого из зарядов принимают из расчета 0,05 кг на 1 см2сечения при диаметре до 4 см и 0,1 кг - при диаметре более 4 см.

5.6. Для перебивания ипробивания стальных листов целесообразно применять кумулятивные заряды. Диаметркумулятивной полости определяют по формуле

                                                           (20)

где dв -диаметр кумулятивной полости, м; h - толщина перебиваемого листа, м.

Наружный диаметр заряда (зарядизготовляют в форме полуцилиндра) определяется в соответствии с его массой,которую рассчитывают по формуле (18).Кумулятивную полость облицовывают жестью толщиной 0,5 - 2 мм.

5.7. Хорошие результаты приперерезании металлоконструкций дает использование шнуровых кумулятивных зарядов(ШКЗ) и удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) фабричного изготовления. ШКЗ взависимости от марки обеспечивают на воздухе разрезание преграды (Ст3) толщиной4 - 25 мм (табл. 4).

Таблица 4

Марка заряда

Толщина разрезаемой преграды (Ст3), мм

Масса 1 м заряда, кг

Масса навески ВВ, в 1 м заряда, кг

ШКЗ-1

4

-

-

ШКЗ-2

7

-

-

ШКЗ-3

11

0,32

0,2

ШКЗ-4

15

0,43

0,27

ШКЗ-5

19

0,6

0,4

ШКЗ-6

25

-

-

Использование кумулятивныхзарядов для резки металлоконструкций позволяет достаточно эффективнолокализовать разлет кусков разрезаемого металла, так как он происходит только внаправлении действия кумулятивной струи заряда.

5.8. Для ликвидации аварий вскважинах приходится выполнять работы по обрыву или ликвидации смятия обсадныхтруб. В этом случае обычно используют неконтактные заряды.

При торпедировании скважин дляобрыва труб используют как штатные труборезы (например, кумулятивные), так икустарно изготовленные. Для обрыва трубы массу заряда торпеды определяют поформуле

                                                     (21)

где Q - масса разрушающего заряда,кг; r - расстояние от заряда до стенкитрубы, м; d - толщина разрушаемой стенки трубы, мм.

5.9. Для ликвидации смятия трубывзрывные работы, как правило, выполняют с использованием удлиненныхцилиндрических зарядов, линейную плотность которых определяют по формуле

                                                      (22)

где j - линейная плотность заряда,кг/м.

Для достижения необходимоговнутреннего диаметра обсадной трубы при необходимости выполняется повторноевзрывание. При этой параметры второго и последующих зарядов корректируются наосновании результатов предыдущих взрывов.

5.10. Для ликвидации прихвата трубобсадных колонн при бурении необходимо выполнить их встряхивание. При этомдолжна быть обеспечена целостность трубы. Предельно допустимую массу заряда(сосредоточенного и линейного) для этого случая определят по формулам

                                                    (23)

                                                      (24)

6.СЕЙСМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВОВ

6.1. Взрывное дробление средысопровождается излучением упругих сейсмических волн. Многократное воздействиесейсмических нагрузок на охраняемые объекты может привести к трещинообразованиюв элементах строительных конструкций и потере несущей способности последних.

6.2. При выборе безопасныхрежимов взрывания исходят из того, чтобы уровень сейсмического действия взрыване превысил предельно допустимого (критического) значения, при этом основываютсяна существующих нормативных данных, фактическом состоянии охраняемых объектов,сроках их эксплуатации, степени ответственности и т.д.

Общепринятым критериемсейсмической опасности взрыва является скорость смещения грунта (или бетона) восновании охраняемого объекта.

Предельно допустимые значенияскоростей колебаний грунта для наземных и подземных охраняемых объектовприведены в рекомендуемом приложении 1.

6.3. Для оценки сейсмобезопасныхусловий взрывания следует воспользоваться выражением для расчета скоростисмещения грунта (бетона) у основания охраняемого объекта

                                                  (25)

где v - скорость смещения, см/с; K -коэффициент, характеризующий удельный сейсмический эффект. Его значение зависитот способа взрывания и физико-механических характеристик среды. Значение Kварьирует в диапазоне 100 K 400 при среднем значении K = 250; a - коэффициент, учитывающий снижение интенсивностисейсмических волн с глубиной. В условиях взрывов при реконструкции действующихцехов коэффициент для заглубленных охраняемых объектов может быть принят равным2, для наземных охраняемых объектов a = 1; ν - показатель затуханиясейсмических волн с расстоянием. Для разных типов волн показатель затуханияварьирует в пределах 1,5 - 2,0; D - коэффициент, зависящий от плотности заряжания шпура(скважины). Равен отношению фактической массы заряда к той массе заряда,которая была бы при полном заполнении шпура; B - степень экранизации. Привзрывах без экрана B = 1; Qэ -эквивалентная масса мгновенно взрываемого заряда, кг.

6.4. В случае взрывасосредоточенного заряда эквивалентная масса мгновенно взрываемого заряда равнамассе этого заряда. Однако на практике, как правило, взрывают не отдельныесосредоточенные заряды, а группы зарядов, которые могут принимать самыеразнообразные геометрические формы. В производственных условиях вопрос о том,является ли рассматриваемая группа зарядов сосредоточенным или рассредоточеннымзарядом, зависит от удаления заряда или поля зарядов от той точки, в которойнас интересует сейсмический эффект. С геометрической точки зрения полезарядов может рассматриваться как один сосредоточенный заряд, если выполняетсяусловие

r >> L,                                                              (26)

где r - минимальное расстояние отзаряда (поля зарядов) до точки наблюдения;

L - характерный размер одногонесферического заряда или поля зарядов.

6.5. Геометрию заряда необходимоучитывать начиная с расстояния до заряда, определяемого выражением

                                                          (27)

Условие (27) определяетближнюю зону действия взрыва с геометрических, позиций. Общепринятым критериемближней зоны считается условие  которое характеризуетхарактер сейсмического действия взрыва с позиций интенсивности взрывногоэффекта. В случае ближней зоны показатель затухания в формуле (25)принимают равным 2.

6.6. Массу эквивалентного нарядадля нескольких наиболее распространенных на практике геометрических формзарядов определяют следующим образом:

цилиндрический заряд (рис. 6, a):

                                                        (28)

                                                       (29)

                                                     (30)

плоский заряд (см. рис. 6, б):

                                                     (31)

                                                      (32)

                                                      (33)

в форме параллелепипеда (см.рис. 6,в):

                                                      (34)

                                                      (35)

                                                      (36)

Рис. 6.Схема к расчету эквивалентного заряда:

а -цилиндрический заряд; б - плоскийзаряд; в - объемный заряд.

В формулах (28) - (36) je - линейная плотность заряда,кг/м (если цилиндрический заряд представляет собой ряд тесно расположенныходинаковых сосредоточенных зарядов, то je = Q/a, где Q -масса одиночного заряда, кг; a -расстояние между зарядами); js- поверхностная плотность заряда, кг/м2, js = je/a. Если заряд состоит из многих рядов скважинных зарядов, тообъемная плотность jv= je/a· b, где a - расстояние между зарядами в ряду, м, b - расстояние между рядами, м.

7.РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЗАЩИТНОГО ЦЕЛИКА

7.1. Проблема оценки мощности защитного слоя (целика)возникает в случае необходимости сохранения части взрываемой конструкции иличасти скального массива. Например, в случае вырубки отверстий или снятия слояфундамента с сохранением оставшейся части к качеству БВР предъявляются особыетребования. Как правило, в этом случае необходимо исключить трещинообразованиеоставшейся части фундамента и, следовательно, при шпуровом методе необходимооставлять защитный слой бетона, мощность которого определяется диаметромзаряда, и, отчасти, типом взрывчатого вещества и конструкцией заряда.

7.2. За основу расчета мощности защитного целика беретсяформула (25).С помощью выражений (28) - (36) для заданной критическойскорости vкр (обычно принимается равной 100- 150 см/с) получены выражения для расчета мощности защитного целика rc, которые при взрывах зарядов сразличной симметрией принимаются в соответствии с табл. 5.

Таблица 5

Заряд

Точка наблюдения (см. рис. 6)

Формула для расчета мощности целика

Сосредоточенный

 

Цилиндрический

А

- » -

Б

- » -

В

Плоский

А

- » -

Б

- » -

В

Примечание. je - линейная плотность заряда, js -поверхностная плотность заряда, определяемая как je/a (a - расстояние между цилиндрическими зарядами).

8.РАСЧЕТ СЕЙСМОБЕЗОПАСНОЙ ЗОНЫ ПРИ ВЗРЫВАНИИ ВБЛИЗИ ТРУБОПРОВОДОВ

8.1. Взрывы около заглубленных вгрунт стальных труб (водопровод, канализация, нефте- и газопровод) частопроизводят на стройплощадках, при обрушении зданий, реконструкции и расширениипромышленных предприятий, а также прокладке трубопроводов около ранеепостроенных трасс.

Экспериментально установлено,что при взрывах вблизи трубопроводов критерием опасности является удельнаяэнергия волны, пропорциональная толщине стенки трубы. Для труб нефтяногосортамента энергия разрушения epсоставляет 3·d МДж/м2(d - толщина стенки трубы, см). При выборе безопасных значенийудельной энергии учитываются условия работы трубопроводов и степеньответственности сооружения. Например, в случае нефте- и газопроводов, какправило, исключают остаточные деформации и поэтому предельно допустимоезначение удельной энергии eдпринимают равным 6000·d Дж/м2.Для менее ответственных трубопроводов предельно допустимая удельная энергияможет быть принята на порядок большей, т.е. eд =60000·d Дж/м2.

8.2. В случае объемных волнполную удельную энергию сейсмовзрывных волн (Дж/м2) определяют поформуле

                                                    (37)

Скорость смещения грунта вближней зоне (объемные волны) определяют по формуле

                                                    (38)

С учетом (37) и (38) дляпредельно допустимого значения удельной энергии 6000 Дж/м2 радиусопасной зоны (м) при взрывах вблизи трубопроводов определяют по формуле

                                                     (39)

где Q - масса заряда, кг;

d -толщина стенки трубы, cм.

8.3. В дальней зоне взрывамаксимальная энергия приходится на поверхностные сейсмические волны. Полнаяудельная энергия равна:

                                                      (40)

скорость смещения грунта равна:

                                                    (41)

После соответствующихпреобразований имеем

                                                   (42)

9.РАСЧЕТ СЕЙСМОБЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ВЗРЫВАНИЯ ПРИ ДРОБЛЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ

9.1. Взрывное дроблениефундаментов на действующих и реконструируемых предприятиях - наиболеехарактерный тип взрывных работ. Опыт подобных работ показал, что наиболеесложный вопрос во всей взрывной технологии - обеспечение безопасности отвредных эффектов взрыва (в частности, от сейсмического действия) в крайнестесненных условиях с высокой насыщенностью охраняемыми объектами, в том числевблизи действующего технологического оборудования.

9.2. При взрывном дроблениифундаментов заряд взрывчатого вещества в отличие от взрывов в грунтесущественно приподнят над дневной поверхностью. Это обуславливает существованиедвух типов волн, связанных с наличием двух источников излучения.

Первый источник - заряд ВВ, привзрыве которого излучается и распространяется по фундаменту до его основанияволна напряжения.

Второй источник - штамповыйэффект, т.е. смещение самого фундамента и связанное с этим излучениесейсмических поверхностных волн.

На практике результирующийсейсмический эффект будет определяться суммарным действием волн от двухисточников.

9.3.Для определения скорости смещения грунта в основании охраняемых сооружений привзрывном дроблении фундаментов используют формулу (25) при К = 100 и ν = 1,5.

10.СЕЙСМОБЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ ВЗРЫВНОМ ОБРУШЕНИИ СООРУЖЕНИЙ

10.1. Сейсмический эффект привзрывном обрушении обусловлен двумя источниками: удар о грунт больших масссооружений, обрушаемых с определенной высоты, и собственно взрыв.

10.2. Удар жесткого тела о грунтв сейсмическом отношении приравнивается к взрыву эквивалентного количества ВВ.При падении сосредоточенного груза на грунт излучается такая же сейсмическаяволна, как и при взрыве сосредоточенного заглубленного заряда, химическаяэнергия которого равна энергии груза при ударе о грунт.

При вертикальном падении груза,например, коробки дома или башни, эквивалентную массу заряда определяют поформуле

                                                         (43)

где M - масса падающего груза, кг; H -вертикальное перемещение центра тяжести груза, ч.

Дальнейший расчет связан с определениемскорости смещения по формуле (25) при K = 250 и ν = 1,5.

Показатель затухания в формуле (25)равен 1,5, хотя, как правило, эффект сейсмических волн в подобных случаяхрассматривается в ближней зоне. Это связано с тем, что в рассматриваемом случаенаибольшая энергия сейсмических волн приходится на поверхностную волну,затухание которой с расстоянием как раз определяется подобным показателем.

10.3. В случае обрушениясооружений с большой площадью, например, посадка здания на свое основание, прирасчете скорости колебания грунта эквивалентную массу заряда определяют поформуле

                                                     (44)

где S - площадь обрушаемогосооружения, м2; определяется по формуле (43).

10.4.Чаще всего приходится выполнять оценку сейсмического эффекта при взрывномобрушении больших промышленных труб. Как правило, валку труб производят внепосредственной близости от зданий, коммуникаций и т.п.

Скорость смещения грунта наземной поверхности около участка конической трубы определяют по формуле

                                          (45)

где x - расстояние от центраоснования трубы до этого участка, м (рис. 7);

r - расстояние от интересующейнас точки до ближайшего к ней участка трубы после падения, м (рис. 8).

Рис. 7. Основные параметры обрушаемой трубы.

Рис. 8. Схема к расчету сейсмического эффекта при взрывномобрушении трубы.

В формуле (45)

H - высота трубы, м;

r -плотность материала трубы, кг/м3;

 - размеры трубы, приведенные на рис. 7.

Формула (45) справедливатолько для точек грунта, расположенных вблизи средней части упавшей трубы (здесьсейсмический эффект наибольший), т.е. при выполнении двух условий:

10.5. Вторым источникомизлучаемых сейсмических волн при обрушении сооружений является взрыв зарядовподбоя. Скорость колебаний грунта в этом случае определяют согласно п. 9.3.

10.6. При определении уровняинтенсивности сейсмических волн в случае обрушения сооружений каждый разнеобходимо выполнить оценку сейсмического эффекта по каждому из источников ипри выборе безопасных режимов взрывания ориентироваться на максимальноезначение. Пример расчета параметров зарядов и сейсмобезопасных условийвзрывания при обрушении дымовой трубы приведен в справочном приложении 2.

11.СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ВЗРЫВА

11.1. Способы снижениясейсмического эффекта взрывов в стесненных условиях могут быть разделены на двеосновные группы: технологические способы и защитные (инженерные) мероприятия.

К первой группе относятся:

короткозамедленное взрывание;

уменьшение массы заряда;

изменение конструкции заряда идиаметра скважины;

оптимальная ориентациявзрываемой группы зарядов относительно охраняемого объекта;

использование простейших типовВВ.

Ко второй группе относятся:

использование сейсмическихэкранов;

окопка фундаментов.

11.2.Короткозамедленное взрывание

11.2.1. Сущностькороткозамедленного взрывания (КЗВ) заключается в том, что весь взрываемыйзаряд делят на отдельные группы зарядов (ступени замедления), взрываемые последовательнос определенным интервалом замедления. На практике используют интервалызамедления 15 - 50 мс. При КЗВ число ступеней замедления не ограничивают, амассу заряда в одной группе определяют выражением

                                                       (46)

где Q - масса заряда при мгновенномвзрывании, кг, определяют из формулы (25).

11.2.2. Формула (46)учитывает возможное наложение сейсмических волн от взрывов отдельных групп зарядовпри малом интервале замедления. Теоретический анализ и опыт показывают, что вслучае КЗВ число групп n должно быть не менее 5. При числегрупп больше пяти в случае КЗВ скорость колебания массива определяют по формуле

                                                      (47)

11.3. Оптимальная ориентация взрываемой группы зарядовотносительно охраняемого объекта

11.3.1. Снижение сейсмическоговоздействия и увеличение предельно допустимой массы взрываемого заряда могутбыть достигнуты путем особого расположения взрываемого заряда относительноохраняемого объекта в комбинации с КЗВ.

11.3.2. При взрывании попредлагаемой схеме (рис. 9) шпуры (скважины) располагают рядами параллельноохраняемому объекту. Все поле зарядов разбивают на блоки, причем в блокахосуществляют поскважинное замедление зарядов. Заряды в блоках (на рис. 9 этишпуры обозначены одинаковыми цифрами) взрывают одновременно в одной ступенизамедления. Расстояние между одновременно взрываемыми шпурами в смежных блоках(или, что то же, ширина блока) определяют из условия

                                                           (48)

где a - расстояние между одновременновзрываемыми зарядами, м;

ro - расстояние от охраняемогообъекта до ближайшего заряда, м;

m - коэффициент, зависящий отусловий расположения охраняемого объекта относительно линии зарядов.

При m = 0,65 и одновременном взрыведесяти зарядов, расположенных на расстоянии друг от друга, равном 0,65 ro,скорость колебаний в точке А (рис. 10) увеличится на 10 % посравнению со скоростью колебаний при взрыве только одного, ближайшего к точке Азаряда. Такое увеличение скорости колебаний можно не учитывать, т.е.сейсмическое действие взрыва при a 0,65 ro будетопределяться ближайшим к охраняемому объекту зарядом.

Рис. 9. Схема расположениязарядов:

1, 2, 3 ...36 - очередность взрывания шпуров; I, II, III - блоки зарядов.

Рис. 10. Схема к расчетусейсмического эффекта при взрыве цепочки зарядов.

Дляслучая, когда охраняемый объект расположен параллельно цепочке зарядов,указанное условие будет выполняться при m 1,5.

11.3.3. На практике рядышпуровых (скважинных) зарядов целесообразно располагать перпендикулярноохраняемому объекту. В этом случае суммарная скорость колебаний в точке Аопределяется выражением

                                      (49)

где Q1 -масса одиночного заряда, кг; ri - расстояние до i-гозаряда, м;

                                                       (50)

Если задана критическая скоростьколебания грунта, то сейсмобезопасную массу единичного заряда можно определитьпо формуле

                                                  (51)

где vкр - безопаснаяскорость колебания грунта в основании охраняемого объекта, см/с.

11.4.Использование простейших типов ВВ

11.4.1. Путем использованияпростейшего ВВ из аммиачной селитры и дизельного топлива можно существенноизменять интенсивность сейсмического эффекта. Это достигается изменениемпроцентного содержания по массе ВВ дизельного топлива в зависимости отрасстояния до охраняемого объекта. Удельный коэффициент сейсмичности в формуле(25)в зависимости от процентного содержания дизельного топлива меняется следующимобразом:

                                                (52)

где a- процентное содержание дизельного топлива.

Указаннаязависимость справедлива в диапазоне 0,25 % a 3 %.

11.4.2. При содержании дизельного топлива меньше 0,25 %отмечается неустойчивость детонации ВВ, а при содержании свыше 3 % указанное ВВпо сейсмической активности приближается к штатным ВВ, т.е. в этом случаеисключается возможность регулирования уровня сейсмического эффекта.

11.4.3. Преимущество использования предлагаемого заряда ВВ всейсмоопасной зоне связано также с тем, что дальность разлета осколковраздробленного материала уменьшается, а интенсивность излучаемых ударныхвоздушных волн снижается. В этом случае появляется возможность использованияболее дешевых легких укрытий (например, деревянных щитов).

11.5. Использование сейсмическихэкранов

11.5.1. Эффективным средством снижения сейсмического эффектавзрыва считается использование разного рода экранов, т.е. применение выемок илисред с отличными от взрываемого массива акустическими свойствами на путираспространения сейсмических волн.

При взрывной разборке строительной конструкции частовозникает необходимость в сохранении ее части, для этого используют особый типэкрана - щель предварительного откола. В этом случае сейсмическийэкран образуется в результате взрыва зарядов контурных шпуров (скважин),набуренных с определенным шагом. После взрыва этих зарядов образуется такназываемая щель предварительного откола, чаще всего заполненная раздробленнымвзрывом материалом.

11.5.2. Эффективностьэкранирования или степень экранизации определяется выражением

                                                    (53)

где r - расстояние от рассматриваемойточки за экраном до взрываемого заряда, м, (рис. 11);

μ -коэффициент, учитывающий влияние отношения l/H на степень экранизации (l -глубина скважины, H - глубина экрана), принимают согласнотабл. 6.

Таблица 6

l/H

0,3

0,6

0,8

1,2

1,4

1,6

μ

1,3

1,2

1,1

0,9

0,8

0,7

Рис. 11. Схема расположения заряда и щели предварительногооткола:

1 - заряд ВВ; 2 - щель предварительногооткола.

В формуле (53) большеезначение постоянного коэффициента относится к взрывам в крепких скальныхпородах или в высокопрочных бетонах. В слабых известняках и песчаниках следуетпользоваться меньшим значением постоянного коэффициента.

11.5.3. Окопка фундаментоврассматривается как наиболее простейший способ экранизирования (рис. 12). Впервом приближении экранизация в рассматриваемом случае связана с тем, чтоволна, распространяясь в какой-либо точке за экраном, проходит больший путь,чем при отсутствии экрана. В этом случае выражение для степени экранизациибудет иметь вид

                                                              (54)

где Dr - дополнительное расстояние,которое проходит самый короткий сейсмический луч при огибании траншеи, м.

Рис. 12. Схема окопки разрушаемого взрывом фундамента:

1 - фундамент; 2 - снимаемый взрывомслой; 3 - шпуровой заряд; 4 - траншея; 5 - луч распространяющейся сейсмическойволны при отсутствии экрана; 6 - луч распространяющейся сейсмической волны приокопке фундамента; 7 - охраняемый объект.

11.5.4. Применительно к рис. 12степень экранизации определяется выражением

                                             (55)

где h - глубина траншеи, м.

12.ДЕЙСТВИЕ УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ ВОЛН ВЗРЫВОВ

12.1. Ударные воздушные волны(УВВ), возникающие при взрывах, могут представлять опасность для конструктивныхэлементов охраняемых объектов, в первую очередь для застекления зданий цехов,диспетчерских пунктов, щитов автоматики и т.д.

Повреждение конструктивныхэлементов сооружений под действием УВВ происходит при достижении на фронтеволны критического уровня давления или удельного импульса в фазе сжатия.Наиболее слабым конструктивным элементом сооружений является застекление. Вкачестве допустимых значений для застекления приняты значения удельногоимпульса 2,5 Па·с и избыточного давления 500 Па.

12.2. Радиус опасной зоны подействию УВВ на застекление можно определить по формулам

при Q >2 кг,                                             (56)

 при Q 2 кг,                                            (57)

где rв -радиус опасной зоны по действию УВВ, м;

Qэ -масса эквивалентного заряда, кг.

12.3.В зависимости от метода производства взрывных работ массу эквивалентного зарядарассчитывают по формулам:

при взрывах наружных зарядов

                                                          (58)

где Q - фактическая масса наружногозаряда, кг;

KH -коэффициент засыпки наружного заряда. Его значение в зависимости от отношениявысоты слоя засыпки hз квысоте заряда ho при использовании в качествезасыпки слоя песка принимают по табл. 7;

Таблица 7

hз/ho

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

5,0

KH

1

0,75

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,07

0,03

0,02

привзрыве шпуровых зарядов

                                             (59)

где Qш -фактическая масса шпурового заряда, кг;

m - число одновременно взрываемыхзарядов;

Kз - коэффициентзабойки. Зависит от отношения длины забойки lз кдиаметру заряда d, принимают по табл. 8;

QДШ -масса ВВ в сети ДШ, кг;

Таблица 8

Забойка

Значение Kз при отношении длины заряда к его диаметру lз/d

0

5

10

15

20

25 и выше

Грунтовая

1

0,15

0,02

0,003

0,002

0,001

Воздушная

1

0,3

0,07

0,02

0,004

0,002

привзрыве скважинных зарядов

                                    (60)

                                 (61)

где Qэ - фактическаямасса скважинного заряда, кг;

lзар -длина скважинного заряда, м;

d - диаметр заряда, м;

r -линейная плотность заряда, кг/м.

12.4. При оптимальной длинезабойки в случае взрыва шпуровых зарядов единственным существенным источникомУВВ является взрыв магистрали ДШ. При взрыве большого количества шпуров массазаряда ВВ в сети ДШ может достигать нескольких сотен граммов.

Самым эффективным средствомснижения уровня воздействия УВВ при взрыве детонирующего шнура являетсяприсыпка его слоем песка. Слой песка мощностью 5 - 8 см обеспечивает снижениедавления в УВВ до трех раз.

12.5.Эффективным средством снижения интенсивности является КЗВ. При КЗВ зарядов под Qэ следует понимать массу эквивалентногозаряда одной группы. Учитывая, что взрывные работы производятся в близкой зоне,где продолжительность положительной фазы не превышает 10 мс, можно считать, чтопри замедлении 25 мс и более УВВ от отдельных групп зарядов полностьюразделяются. В этом случае взрыв одной группы зарядов по действию УВВ можно рассматриватькак мгновенный и расчет радиуса опасной зоны вести по формулам (56) и (57). Приинтервале замедления между группами 10 - 15 мс радиус опасной зовы должен бытьувеличен в 1,3 раза по сравнению с рассчитанным по формулам (56) и (57).

12.6.К снижению интенсивности УВВ и, соответственно, уменьшению радиуса опасной зоныприводит использование защитных укрытий места взрыва. Использованиегазонепроницаемых укрытий типа домиков, сплошных щитовых металлических илидеревянных укрытий и других, обеспечивающих безопасность по разлету кусковвзорванной породы, позволяет снизить радиус опасной зоны в два раза противрассчитанного по формулам (56) и (57). Прииспользовании в качестве укрытия передвижного локализатора санного типа радиусопасной зоны может быть уменьшен в 1,5 раза. Массу укрытий и длину перекрытияпри этом рассчитывают в соответствии с методикой, изложенной в разделе 13.Длина забойки должна составлять не менее 10 диаметров заряда.

Использование газопроницаемыхукрытий (типа сетки Рабица, решеток и др.) не приводит к существенному снижениюинтенсивности УВВ.

13.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УКРЫТИЯ МЕСТА ВЗРЫВА

13.1. Защитные укрытия применяютпри производстве взрывных работ в стесненных условиях, когда в пределах опаснойзоны по разлету кусков и действию УВВ находятся различные здания и сооружения,линии электропередач и связи, инженерные коммуникации и другие охраняемыеобъекты. Защитные укрытия подразделяют на сплошные и газопроницаемые,которые конструктивно могут быть выполнены в виде различных щитов, сеток,локализаторов, домиков, арок, матов и др. Укрытия изготовляют из различныхметаллических и железобетонных конструкций, досок, бревен, реже из мешков спеском, капроновых сетей и др. Тип применяемых укрытий при производствевзрывных работ в стесненных условиях определяется содержанием и условиямивыполнения этих работ.

13.2. При производстве взрывныхработ по дроблению фундаментов в цехах промышленных предприятий наибольшеераспространение получили сплошные щитовые укрытия из металлических листов илидеревянные щиты из досок и бревен с пригрузом (рис. 13).

Рис. 13. Установка сплошного щитового укрытия на фундаменте:

1 - шпуровые заряды; 2 - горизонтальноещитовое укрытие; 3 - боковое укрытие; 4 - деревянный брус; 5 - пригруз; 6 -проушины для подъема

13.3.Массу сплошного щитового укрытия, устанавливаемого над зарядом (с учетом шириныперекрытия взрываемого участка), определяют по формуле

                                             (62)

где M - масса укрытия, т;  Q -масса заряда ВВ, кг; d - диаметр заряда, м; lзаб -длина забойки, м; W - линия наименьшего сопротивлениязаряда, м;

                                                  (63)

lзар - длиназаряда, м; Hу -высота фактической установки укрытия, м; Нэ- эффективная высота установки, м;

Нэ = 0,22 К Н                                                        (64)

K - расчетный удельный расход ВВдля зарядов рыхления, кг/м3; Н- мощность взрываемого слоя, м.

Пример расчета массы сплошного щитовогоукрытия приведен в справочном приложении 3.

13.4. Предельно допустимоезначение Ну прииспользовании щитовых укрытий должно составлять не менее 0,25 м. Высотуустановки укрытия целесообразно принимать более 0,25 м.

13.5. Расстояние, на котороедолжна быть перекрыта поверхность взрываемого массива от крайних зарядов докрая устанавливаемого укрытия, принимаем равным:

                                          (65)

где Нпер - ширина перекрытия, м; L - коэффициент, зависящий отсхемы КЗВ (L = 2,05 при поскважинном замедлении, L =2,25 при врубовой схеме и L = 2,35 при порядном и мгновенномвзрывании); rp - допустимый радиус разлетакусков при взрывании с укрытием, м; Rp - радиус разлета кусков привзрывании без укрытия, м.

13.6. При монтаже сплошныхукрытий из отдельных элементов (листов, щитов, полос и т.п.) последниеукладывают друг на друга с шириной перекрытия не менее 0,2 м. Между собой листыскрепляют тросом, проволокой или болтовыми соединениями.

13.7. Металлические и деревянныещитовые укрытия используют и для укрытия места взрыва при проходке котлованов итраншей. В этих же условиях применяют укрытия из мелкодисперсного материала(мешки с песком), укрытия коробчатого типа (домики), локализаторы, сетки и др.

13.8. Массу сплошного укрытия измешков с песком или насыпного грунта, располагаемых непосредственно навзрываемой поверхности, можно определить по формуле

                                                      (66)

где My -масса 1 м2 укрытия, кг;

j - плотность взрываемого грунта,кг/м3.

Мощность слоя укрытия в этомслучае определяют по формуле

                                                     (67)

где h - мощность слоя укрытия, м;

Kраз -коэффициент разрыхления грунта, используемого для укрытия;

jy -плотность материала укрытия, кг/м3.

13.9. Металлические газопроницаемыеукрытия коробчатого типа (с сетчатым покрытием или изготовленные из швеллеров иуголков) должны иметь высоту не менее 1,8 м. Чтобы исключить разлет кусковвзорванной породы, укрытие должно полностью перекрывать воронку рыхления.Размеры укрытия должны составлять:

                                                     (68)

                                                     (69)

где L - длина укрытия, м; B -ширина укрытия, м; a - расстояние между скважинами в ряду,м; b - расстояние между рядами скважин, м; m -число скважин в ряду; n - число рядов скважин; r -радиус раскрытия воронки рыхления, м;

                                                      (70)

lскв -длина скважины, м; lзар -длина заряда, м.

Коробчатое укрытие должно иметьтакую массу, которая бы исключала возможность опрокидывания укрытия припринятых параметрах буровзрывных работ:

                                                 (71)

где M - масса укрытия, т; K -комплексный показатель; K 0,2при КЗВ зарядов под укрытием и K 0,55при мгновенном взрывании; N - число взрываемых зарядов; Qзар -масса заряда в скважине (шпуре), кг; lзаб -длина забойки, м; W - ЛНС заряда, м. Определяется поформуле (63).

13.10. Локализаторы взрывовразличных типов применяют в основном при небольших объемах взрывных работ. Они должныполностью исключить разлет кусков взрываемых пород. Размеры рамы локализаторавыбирают с таким расчетом, чтобы радиус воронки взрыва, увеличенный на 0,5 м,не выходил за пределы защитной зоны локализатора. Массу санного локализатораопределяют по формуле

                                               (72)

где Mл -масса локализатора, кг/м2; Q - масса заряда ВВ, кг; h -высота воздушного зазора между локализатором и грунтом, м; Rp -допустимый радиус разлета осколков, м.

13.11. При производстве взрывныхработ по обрушению зданий и сооружений в качестве укрытий используют деревянныещиты, устанавливаемые с наружной стороны сооружений и перекрывающие подбиваемыйучасток стены. Для локализации зоны разлета осколков достаточно, чтобы щитыперекрывали границу подбоя со всех сторон не менее чем на 0,5 м, а нижняя частьщитов отстояла от стены на 0,5 м. Толщина деревянных щитов должна быть не менее50 мм. Можно использовать щиты меньшей толщины, которые устанавливают в дваряда. Щиты должны быть связаны между собой проволокой.

При производстве работ в зонегустой застройки, когда необходимо полностью исключить разлет кусков за пределыукрытия, пространство между щитами укрытия и стеной обручаемого сооружениязаполняют инертным материалом (песком, мокрыми опилками и т.д.).

13.12. При использованиисетчатых укрытий (панцирные сетки, сетки «Рабица», сетки из синтетическихматериалов и т.д.) их располагают непосредственно на взрываемой поверхности.Концы таких укрытий (за пределами расчетных границ разрушения взрываемогомассива) должны быть пригружены или закреплены в грунте.

13.13. Укрытия из транспортерныхлент и других нетканых материалов применяют, в основном, при укрытии мествзрыва шпуровых зарядов, а также в труднодоступных местах и на вертикальныхучастках при обрушении зданий, дроблении фундаментов и т.д.

14.СХЕМЫ МОНТАЖА ВЗРЫВНОЙ СЕТИ

14.1. При производстве взрывныхработ в стесненных условиях применяемые схемы монтажа взрывной сети должны нетолько обеспечить необходимую степень дробления взрываемого массива, но иуменьшить вредное воздействие взрывов на охраняемые объекты. Типовую сериюзарядов устанавливают исходя из необходимости обеспечить безопасностьохраняемых объектов при действии сейсмических и ударных воздушных волн.

14.2. При дроблении фундаментовприменяют, как правило, мгновенное взрывание зарядов и КЗВ по порядной схемезамедления при взрывании в одной группе от одного до нескольких рядов зарядов(рис. 14).

14.3. В тех случаях, когда местовзрыва расположено вблизи охраняемого объекта и допустимая масса заряда посейсмическому действию взрыва позволяет взрывать в одной группе по одномускважинному или шпуровому заряду, используют схемы поскважинного замедления(рис. 15)или специальные схемы замедления, например, порядно-поскважинную (см. рис. 9). Привзрывании по этой схеме интервал замедления между соседними шпурами в ряду имежду шпурами соседних рядов смежных блоков определяют исходя из необходимостиобеспечить безопасность по подбою с учетом конкретных параметров взрывания(диаметр шпура, длина забойки, сетка шпуров и т.д.). Соответствующие шпуры вразных блоках (на рис. 9 они обозначены одинаковыми цифрами) взрывают водной ступени замедления. Расстояние между одновременно взрываемыми шпурами всмежных блоках (или, что то же, ширина блока) определяется из условия (48). Прирасположении охраняемого объекта на фланге цепочки зарядов, коэффициент,зависящий от условий расположения охраняемого объекта относительно линиизарядов, принимают равным 0,65, при его расположении параллельно цепочкезарядов принимаем равным 1,5.

Предлагаемаясхема коммутации взрывной сети при взрывании в непосредственной близости отохраняемого объекта благодаря рассредоточению одновременно взрываемых зарядоводной группы при КЗВ позволяет взрывать неограниченное число зарядов.

Рис. 14. Схемы монтажа взрывнойсети при взрывании фундаментов:

а - мгновенноевзрывание; б, в - порядные схемы КЗВ; 1 - шпуры; 2 - ДШ; 3 - ЭД; 4 - КЗДШ

Рис. 15. Поскважинные схемызамедления:

а - однорядноерасположение зарядов; б - то жедвурядное; в - то же трехрядное; 1 -скважины (шпуры); 2 - ДШ; 3 - ЭД; 4 - КЗДШ - 10 мс; 5 - КЗДШ - 35 мс

14.4.При направленном обрушении зданий и сооружений взрывание зарядов в зоне подбояосуществляется мгновенно.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ПРЕДЕЛЬНОДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ КОЛЕБАНИЙ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ ОХРАНЯЕМЫХ ОБЪЕКТОВ

№ п/п

Характеристика объекта

Скорость колебаний, см/с

1

Жилые здания и сооружения

1 - 3

2

Здания производственного назначения

5 - 7

3

Несущие колонны цеха

10 - 20

4

Стеновые заполнения

10

6

Сохраняемые железобетонные фундаменты и их части

10 - 50

6

Аппаратура контроля и защиты

3-6

7

Электросиловые установки

10 - 20

8

Опоры мостовых кранов

10

9

Опоры электропередач

20 - 30

10

Дымовые и вентиляционные трубы

3 - 10

11

Футеровка печей

50

12

Трубопроводы

50

13

Электрические кабели

50

14

Подвальные помещения (исключение трещинообразования и вываливания бетона)

50

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗАРЯДОВ ИБЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ВЗРЫВАНИЯ ПРИ ОБРУШЕНИИ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

1. Исходные данные для расчета

Требуется выполнить направленноеобрушение кирпичной дымовой трубы. Высота трубы 40 м. Наружный диаметр трубы науровне подбоя 3,8 м, толщина стен 0,9 м. Диаметр верха трубы 1,7, толщина стены0,3 м. Масса трубы 220 т. Высота центра тяжести трубы 15 м. Уровень подбоятрубы 0,5 м над поверхностью грунта.

2.Расчет условий опрокидывания и параметров зарядов

2.1. Принимаем целик в секторе сцентральным углом 140°. Длина целика

Длина вруба C = p D - L/ =3,14 - 3,8 - 4,6 = 7,3 м.

2.2. Глубина вруба согласноформуле (7)составит 2,55 м. Расстояние между осями условного параметра согласно формуле (11)составит 0,65 м.

2.3. Необходимый угол врубасогласно формулам (8) - (10) при Hc = 15м и hn = 0,5 м составит 87,43° - 79,9°= 7°32.

Угол вруба принимаем 15°.

2.4. Высота вруба согласноформуле (12)составит 0,68 м.

2.5. ЛНС принимаем равнойполовине толщины стены 0,45 м. Удельный расход ВВ для кирпичной кладки 0,5 кг/м3.Масса заряда ВВ в шпуре согласно формуле (1) составит 0,15 кг. Диаметршпура = 0,036 м.

2.6. Длина шпура согласноформуле (6)составят 0,3 м. Длина заряда 0,15 м, длина забойки 0,15 м.

2.7. Шпуры во врубе располагаемв два ряда, расстояние между шпурами в ряду 1,0 W = 0,45 м, между рядами шпуров1,5 W = 0,68 м.

2.8. Для повышениянаправленности валки между целиком и врубом пробивают два проема высотой 0,38 ишириной 0,5 м каждый. Крайние шпуры в ряду располагают на расстоянии W отпроемов. Число шпуров в ряду составит  общее число шпуров воврубе 24. Общая масса зарядов подбоя во врубе 24 Q1 = 3,6кг.

3.Расчет сейсмического действия взрыва

3.1. Скорость смещения грунта врассматриваемой точке при падении трубы определим согласно п. 10.4 приследующих исходных данных: x = 10 м; r =18 м, RH = 1,9м,  = 1,0 м, RB =0,85 м,  = 0,55 м, r = 1600 кг/м3, g = 9,8 м/с2, u1 =4,3·106 Дж/кг, H = 40 м. После соответствующих расчетовпо формуле (45)имеем v = 5,5 см/с.

3.2. Скорость колебаний грунтапри взрыве зарядов подбоя определим согласно п. 9.3 по формуле (25) при K =250, B = 1, a = 1 и Q = 3,6кг на расстоянии  Согласно расчету онасоставит v = 5,3 м.

Таким образом, в рассматриваемойточке сейсмический эффект от взрыва зарядов подбоя будет меньше, чем от паденияна грунт обрушаемой части трубы.

4.Расчет радиуса опасной зоны по действию УВВ

4.1.Массу эквивалентного заряда определим согласно п. 12.3. В нашем случае Qш =0,15 кг, m = 24, lз/d =0,15/0,036 = 4,2 и Kз =0,19, Qш = 2 ·0,012 · 7,5 = 0,18 кг. При взрыве шпуровых зарядов согласно формуле (59)масса эквивалентного заряда 0,35 кг.

4.2. При Qэ 2 кградиус опасной зоны по действию УВВ на застекление определяем по формуле (57). Внашем случае он составит 32 м.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗАРЯДОВ ИБЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ВЗРЫВАНИЯ ПРИ ДРОБЛЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ

1. Исходные данные для расчета

Требуется выполнить дробление бетонногофундамента длиной 8, шириной 3 и мощностью 1,5 м. Фундамент заглублен на 0,3 м.Ближайший охраняемый объект - пульт управления и аппаратура контроля и защитына расстоянии 8 м от края разрушаемого фундамента. ВВ - патронированный аммонит№ 6ЖВ, диаметр патронов 0,032 м.

2.Расчет параметров зарядов

2.1. Взрывание фундаментапроизводим на всю высоту. Диаметр шпуров 0,036 м. Длину шпура принимаем меньшемощности фундамента на 5 диаметров заряда; она составит l = 1,5- 5 · 0,032 = 1,35 м. ЛНС согласно п. 2.3 принимаем W = 0,5l = 0,7м.

2.2. Мощность взрываемогофундамента H > 1,0 м, поэтому заряд в шпурерассредотачиваем. Длина забойки 0,5 м (15 d заряда). Расстояние между шпурамив ряду принимаем равным 0,6 м, между рядами шпуров - 0,5 м.

Расчетный удельный расход ВВпринимаем 0,5 кг/м3.

Масса первого заряда в шпуресогласно формуле (1) составит 0,25 кг, масса второго заряда - 0,15кг, длина промежутка между торцами зарядов 0,5 м.

2.3. Расстояние от краяфундамента до шпура принимаем равным 0,7 м. Число шпуров в ряду 12, число рядовшпуров 3. Общее число шпуров 36. Общий расход ВВ 14,4 кг.

3. Расчетсейсмобезопасных условий взрывания

3.1. Согласно п. 9.3 иформуле (25)при мгновенном взрыве заряда массой 14,4 кг скорость колебаний грунта нарасстоянии 8 м от фундамента составит 16,8 см/с, что больше допустимой скоростидля аппаратуры контроля и защиты согласно рекомендуемому приложению 1.

3.2. Из формулы (25) при v = 6см/с и r = 8 м определяем допустимую массумгновенно взрываемого заряда. Согласно расчету она составит 1,8кг. Масса заряда одной группы при КЗВ с замедлением между группами 20 мс иболее согласно формуле (46) составит 1,2 кг.

3.3. При дроблении фундаментаиспользуем порядную схему КЗВ по три шпуровых заряда в группе (рис. 14, б).Инициирование зарядов осуществляем с помощью ДШ и КЗДШ-69 (20 мс).

4.Расчет параметров укрытия места взрыва

Массу сплошного щитовогоукрытия, устанавливаемого над фундаментом, определяем согласно п. 13.3.

При d = 0,036 м, lзаб = 0,5м, Q = 0,4 кг, W = 0,7 м, Hy =0,25 м, K = 0,5 кг/м3 и H = 1,5м масса щитового укрытия, устанавливаемого под одним шпуровым зарядом, согласноформулам (62)- (64)составит 0,0188 т. Общая масса укрытия 36 шпуровых зарядов составит 0,677 т.

В качестве укрытия можноиспользовать деревянные щиты из досок толщиной не менее 50 мм с пригрузом ввиде мешков с песком, бетонных блоков и др. С боков фундамент следует такжеукрыть щитами.

5.Расчет радиуса опасной зоны по действию УВВ

5.1. Массу эквивалентного зарядаодной группы определим согласно п. 12.3. Внашем случае Qш = 0,4кг, m = 3, lз/d =0,5/0,036 = 14 и K = 0,003, QДШ = 2 ·0,012 · 2 = 0,048 кг.

5.2. При Qэ 2 кградиус опасной зоны по действию УВВ на застекление пульта управления иавтоматики определим по формуле (57).

При КВВ с замедлением 20 мссогласно п. 12.5радиус опасной зоны должен быть увеличен в 1,3 раза, а при использованиищитовых укрытий, обеспечивающих безопасность по разлету кусков, согласно п. 12.6может быть уменьшен вдвое. С учетом этого радиус опасной зоны по действию УВВсоставит 6 м, а действие УВВ при взрыве по дроблению бетонного фундамента небудет представлять опасности для застекления пульта управления и автоматики.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 1

2. Дробление бетонных и железобетонных фундаментов и конструкций. 2

3. Обрушение зданий и сооружений. 4

4. Разрушение емкостей гидровзрыванием.. 6

5. Взрывание металлоконструкций. 7

6. Сейсмическое действие взрывов. 9

7. Расчет мощности защитного целика. 10

8. Расчет сейсмобезопасной зоны при взрывании вблизи трубопроводов. 11

9. Расчет сейсмобезопасных условий взрывания при дроблении фундаментов. 12

10. Сейсмобезопасные условия производства работ при взрывном обрушении сооружений. 12

11. Способы снижения сейсмического эффекта взрыва. 14

12. Действие ударных воздушных волн взрывов. 18

13. Расчет параметров укрытия места взрыва. 19

14. Схемы монтажа взрывной сети. 21

Приложение 1 Предельно допустимые значения скоростей колебаний грунта в основании охраняемых объектов. 23

Приложение 2 Расчет параметров зарядов и безопасных условий взрывания при обрушении дымовой трубы.. 23

Приложение 3 Расчет параметров зарядов и безопасных условий взрывания при дроблении фундаментов. 24

 

12
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.