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

Угол внутреннего трения грунтов в уплотненной зоне так­ же изменяется. У контура полости его величина возрастает на 3—4° (для сосредоточенных зарядов) и на 3,5—5° (для цилин­ дрических зарядов) по сравнению с первоначальной до взрыва.

сцепления.

Таким образом, изменение прочностных характеристик су­ глинков в уплотненной взрывом зоне знакопеременно: грунт не только приобретает дополнительную прочность, но в определен­ ных зонах теряет ее по сравнению с первоначальной, разупрочняется.

Установлено, что линейные размеры зоны изменения проч­ ностных характеристик при взрывах зарядов с осевой симмет­ рией превышают размеры зон при взрывах равновеликих заря­ дов с центральной симметрией.

Результаты обработки экспериментов последующих серий приведены в табл. 43, из которой видно, что величина сцепления грунта с течением времени увеличивается, причем основной ее прирост наблюдается за время, прошедшее между первой и вто­ рой сериями экспериментов. По абсолютной величине прирост сцепления составляет примерно 25—30% от замеренной в первой серии, причем наиболее интенсивно сцепление возрастает в зоне максимальных деформаций, меньше — в периферийных облас­ тях. В последней серии экспериментов отмечено некоторое воз­ растание величины с, однако скорость этого изменения невелика,

ипроцесс тиксотропии можно считать завершенным.

Стечением времени величины углов внутреннего трения уп­ лотненной взрывом зоны увеличиваются, причем это изменение

зарегистрировано только в период времени между первой и вто­ рой сериями наблюдений (до 5 дней) в последующей серии из­ мерений изменения ф практически не наблюдается.

Анализ результатов исследований показывает, что в уплот­ ненных взрывом суглинистых грунтах происходят тиксотропные изменения, подтверждением чего является изменение во време­ ни величины сцепления на участках уплотненной зоны с незна­ чительными объемными деформациями и за ее пределами, где изменения плотности (объемного веса) не отмечается. Еще бо­ лее наглядно описанные особенности поведения грунтов прояв­ ляются при взрывах зарядов в глинистых грунтах.

Небольшое число экспериментов не позволяет сделать на­ дежные количественные обобщения, однако дает возможность качественно подтвердить описанные выше результаты, а также отметить, что указанные особенности в глинах прослеживаются более ощутимо. По абсолютным значениям прирост сцепления в ближних к стенке полости областях несколько меньше. В то же

200

время зоны с пониженными величинами сцепления как по абсо­ лютной величине, так и по размерам зон разупрочнения больше, чем в суглинках.

4.СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕРИИ ГЛУБОКИХ ВЗРЫВОВ

ВПЛАСТИЧНЫХ ПОРОДАХ1

При одновременном взрыве двух вертикальных цилиндриче­ ских зарядов, расположенных на значительном удалении друг от друга, образуются две отдельно стоящие полости, вокруг которых области напряженно-деформированного состояния грунта не пе­ ресекаются, и процессы, происходящие в них, должны рассмат­ риваться как при взрыве одиночного заряда.

Если расстояние между зарядами l ^ d n (dn — диаметр поло­ сти, образуемой одиночным зарядом), при взрыве появляется сплошная выработка, а породы междускважинного целика вы­ тесняются в стенки полости.

С последующим увеличением расстояния между зарядами наступает момент, когда межполостной целик сохраняет общую устойчивость (наблюдаются отдельные вывалы кусков пород), но в то же время в нем прослеживаются встречные трещины, со­ единяющиеся между собой.

Особенности взаимодействия сближенных зарядов не изме­ нятся при одновременном взрывании трех и более скважин про­ извольной глубины, расположенных цепочкой вдоль некоторой линии в плане. Получаемая таким образом выработка представ­ ляет собой щель определенной ширины, частично заполненную обрушившимся грунтом, длины свободных сплошных участков между перемычками зависят от глубины щели и соответствую­ щего обеспечения устойчивости вертикального обнажения.

Создавая такую щель на пути следования сейсмических или взрывных волн и заполняя ее рыхлым наполнителем, можно обес­ печить сохранность зданий и сооружений за счет гашения этих волн.

Располагая щель на пути миграции подземных вод и запол­ няя ее устойчивым глинистым раствором, можно достичь зна­ чительного снижения притока воды в карьеры и инженерные со­ оружения в грунтах за счет создания устойчивого водозащитно­ го экрана. Эффект взрывного уплотнения стенок щели способ­ ствует дополнительному снижению коэффициента фильтрации пород.

Основываясь на изложенном, совместно с институтом ВИОГЕМ в условиях Никополь-Марганецкого бассейна в 1972 г. были произведены комплесные исследования по опытно-про­ мышленной проверке создания с использованием энергии взры­ ва вертикальных скважинных зарядов глубокой щели — компен­ сатора вокруг породного блока с последующей подработкой пос-

' Написан совместно с К- А. Гундаревым.

201

Ли т е р а т у р а

1.А к у т и н Г. К. Проведение выработок в мягких сжимаемых грунтах уплотнением их энергией взрыва. Изд-во АН УССР, К., I960.

6.А с к а р о в X. А., Я д г а р о в З . Я-— В кн.: Тезисы докладов XXXI науч­ но-технической конференции Института ж. д. транспорта. Изд. НТО Сред,- Аз. ж. д., Ташкент, 1967.

13.Б е л я е в А. Ф.— В кн.: Проблемы химической кинетики горения и взры­ вов, 1. Изд-во АН СССР, М.— Л., 1947.

14.Б о й ч е н к о Д. К., Ю р к о в Ю. В.— В кн.: Методы и приборы тензомет­ рии, 6. Изд. ГосИНТИ, М., 1964.

19.В о в к О. О. та ш.— ДАН УРСР, 1972, сер. А., 2.

20.В о в к А . А. Справочник взрывника. Гостехиздат УССР, К-, 1963.

21. В о в к О. О., Л у ч к о I. А., П о с т н о в В. В.— ДАН УРСР, 1971, 7.

22.В о в к А. А., Ч е р н ы й Г. И. Разработка месторождений комбинирован­ ным способом. «Наукова думка», К-, 1965.

25.В о в к А. А. и др. Основы динамики грунтов и ее практические приложе­ ния. «Наукова думка», К., 1968.

26.В о в к О. О. та ш,— ДАН УРСР, 1970, 5.

27. В о в к А. А., Ч е р н ы й Г. И., С м и р н о в А. Г. Деформирование сжи­ маемых сред при динамических нагрузках. «Наукова думка», К., 1971.

28.В о в к А . А.— Прикладная механика, 1970, 6.

29.В о в к А. А., К р а в е ц В. Г.— Прикладная механика, 1966.

30.В о в к О. О., П л а к с i й В. О.— ДАН УРСР, 1966, 2.

31.В о в к О. О. та ш,— ДАН УРСР, 1967, 10.

32.В о в к О. О. та ш.— Вшник АН УРСР, 1971, 2.

203

33.Г р и г о р я н С. С,— ПММ, 1955, 19, 6.

34.Г р и г о р я н С . С,— ПММ, 1957, 21, 2.

35.Г р и г о р я н С . С.— ПММ, 1960, 24, 6.

36.Г р и г о р я н С . С.— ПМТФ, 1962, 2.

37.Г р и г о р я н С . С.— ПММ, 1963, 27, 2.

38.Г р и г о р я н С . С.— Изв. АН УССР, Механика и машиностроение. 1964, 6.

39.Г р и г о р я н С . С.— ПММ, 1961, 26, 5.

40.Д а н и л е н к о И. И.— Прикладная механика, 1962, 8.

47.Е р ж а н о в Ж- С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. «Наука», Алма-Ата, 1964.

48.З у б Н. И. и др. Новые способы буровзрывных работ на карьерах. Опыт СУ-77 треста «Трансвзрывпром». Изд. Дома техники ЮЗЖД, Дорожное

53.К о ш а р н о в М. Ф.— В кн.: Сб. научных трудов. Магнитогорский горнометаллургический институт, 51, Свердловск, 1969.

57.К р а в е ц В. Г.— В кн.: Использование взрыва в народном хозяйстве. Тру­ ды VIII сессии по народнохозяйственному использованию взрыва, ч. 3. «Наукова думка», К., 1970.

58.К у з н е ц о в В. М.— ПМТФ, 1960, 3.

59. К у з н е ц о в В. М.— В кн.: Ученый совет по народнохозяйственному ис­ пользованию взрыва, 15. Изд-во СО АН СССР, Новосибирск, 1960.

60.К р у т о в В. И.— В кн.: Материалы к VI Всесоюзному совещанию по за­ креплению и уплотнению грунтов. Изд-во МГУ, М., 1968.

61.К у ш н а р е в Д. М. Новая технология буровзрывных работ в мелиоратив­ ном и водохозяйственном строительстве. Обзорная информация ЦБНТИ, 3. М„ 1971.

62.Л а в р е н т ь е в М. А.— УМЖ, 12, вып. 4, 1957.

63.Л е о н т о в и ч К. М. Разработка россыпей гидравлическим способом. М., 1955.

64. Л и т в и н о в И. М. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1968, 6. 65. Л а в р и к В. И., С а в е н к о в В. И. Справочник по конформным отобра­

жениям. «Наукова думка», К., 1970.

66. Л а в р е н т ь е в М. А., К у з н е ц о в В. М., Ш е р Е. Н.— В кн.: Совет по народнохозяйственному использованию взрыва, 17. Изд-во СО АН СССР, Новосибирск, 1961.

204