Файл: Вовк, А. А. Действие взрыва в грунтах.pdf

лебался от 2,84 до 19,2 кг/пог. м, при длине зарядов 5,5—10 м. Глубина заложения была различной и колебалась в пределах 0,6—1 м. Данные о результатах опытных взрывов приведены в табл. 37, 38. При анализе экспериментальных данных для воз­ можности сопоставления результатов опытов, полученных взры­ ванием различных ВВ, использовался «приведенный диаметр заряда», введенный А. А. Вовком. Эта величина представляет собой истинный диаметр заряда ВВ, приведенный к плотности ВВ, равной единице, с введением переводного коэффициента,

а для фактической Рф=1,16 W + 14,0. Для приведенного радиуса

Ro в исследованном диапазоне глубин заложения получено ^о = = 51,1.

Следует отметить, что в опытах наблюдалось оплывание бор­ тов выемок (рис. 54). Это приводило к уменьшению видимой глубины выемок. На рис. 55 представлены зависимости парамет­ ров выемок от показателя действия взрыва п. Из этого рисунка

159

экраном. Следует отметить особенности распределения плотно* сти грунта вокруг заряда выброса после взрыва. Измерения способом отбора грунтовых проб и радиоактивного каротажа показали, что максимальные размеры уплотненной зоны дости­ гаются непосредственно под зарядом и убывают с приближени­ ем к дневной поверхности. Таким образом, если рассматривать параметры уплотненной зоны по контуру полученной взрывом выемки, то станет ясным, что слои грунта, лежащие выше уров­ ня расположения заряда, уплотняются незначительно, хорошо фильтруют и способствуют сбору поверхностных вод и атмосфер­ ных осадков выемкой.

Радиус уплотненной зоны под зарядом, служащей вертикаль­ ным «водоупором», зависит как от величины взрываемого заря­ да, так и от свойств уплотняемого грунта, т. е. от податливости его динамическим нагрузкам. В частности, сжимаемость грунта определяется сжимаемостью каждой фазы, слагающей грунт, и прочностью связей между фазами. В зависимости от строения грунта и соотношения между его компонентами (твердым, жид­ ким и газообразным) прочностные свойства, т. е. способность грунта сопротивляться деформирующим усилиям, могут опреде­ ляться различными факторами. Наиболее вероятными фактора­ ми, обусловливающими прочность водонасыщенных песков в массиве, являются взаимодействие водных пленок, обволакива­ ющих частицы грунта, и силы капиллярного натяжения. Дефор­ мационные свойства таких грунтов достаточно полно описыва­ ются математической моделью Г. М. Ляхова, рассматривающей грунт как механическую совокупность твердого, жидкого и га­ зообразного компонентов, сжимаемость которой представляет собой сумму сжимаемостей компонентов. Аналитически эта мо­ дель изображается зависимостью

(III.4)

где Ki=l/Ki-, г'= 1,2,3 — номер компонента; Кг — показатель изэнтропы; а*— процентное содержание компонента; р и р0 — текущая и естественная плотность грунта.

Применяя известные соотношения общей теории ударных волн, можно получить выражения для параметров фронта взрывной волны в многокомпонентной среде.

Рассматривая сжимаемость отдельно каждого компонента слагающего грунт, приходим к выводу, что, поскольку твердый и жидкий компоненты практически несжимаемы при давлениях Ю2—103 ат, основную ответственность за деформацию грунта при небольших нагрузках несет газообразный компонент. Есте­

ственно, предельная величина объемной деформации грунта в первую очередь будет зависеть от содержания этого компонента, т. е. от свободной пористости грунта. Ввиду того что в водона­ сыщенных песках содержание газообразного компонента неве­ лико, суммарная деформация водонасыщенного массива по Сравнению с деформацией неводонасыщенных песков в момент

ления описан в параграфе 4 гл. I. Взаимное перемещение компонентов обусловливает дополни­ тельный рост суммарных объемов деформаций грунтового мас­ сива.

Выше отмечалось, что размеры уплотненной зоны, обеспечи­ вающей многократное (в 10 и более раз) снижение водопрони­ цаемости грунта, зависят от свойств грунта и параметров заря­ да. При расположении заряда в горизонзонтальной траншее к этим факторам добавляется и глубина заложения заряда, или линия наименьшего сопротивления. Многочисленные измерения параметров уплотненной зоны в суглинистых и супесчаных грун­ тах позволили аппроксимировать связь между перечисленными факторами зависимостью

Rl + W2\3’84

(III.5)

7AW )

где Rn — радиус уплотненной зоны на уровне заряда, м. Рассчитаем необходимую величину заряда при следующих

условиях: мощность вскрыши H = Rn= 6,0 м; глубина зарядной траншеи, пройденной экскаватором «Беларусь», W=2,0 м. Тогда

36+ 43-84

вес траншейного заряда будет Сп = ■ /, 1 • Z— = 55 кг/пог. м . Из

соображений безопасности взрывание заряда этой величины на Олынаницком карьере № 4 проводилось участками по 10,0 м.

Врезультате взрыва была получена выемка сечением 30 м2

сустойчивыми откосами. Параметры выемки с нанесением уров­

ня грунтовых вод до и после взрыва приведены на рис. 58. При­ мечательно, что, несмотря на малую свободную пористость грун­ та (10% при плотности р= 1,9 г/см3), видимая глубина выемки

164