Файл: Строительство ирригационных каналов и котлованов взрывами на выброс..pdf

грунта /inep в зависимости от относительного расстояния между зарядами и показателя действия взрыва т/п для взрывов с по­ казателем выброса /7 = 1,8 и 77 = 2,1 дает график, приведенный на рисунке 13. Из рисунка видно, что с увеличением относительного расстояния между зарядами т при одних и тех же значениях п не происходит пропорционального роста высоты перемычки. Бо­ лее того, до определенного значения т наблюдается даже некото­ рое ее уменьшение. Величина перемычек незначительна и только при т : 77 = 0,9 превышает 0,2 W.

Поскольку основным фактором, определяющим расстояние при смежном взрывании зарядов выброса, является получение выемки максимальной площади' сечения при минимальном расходе ВВ на

пропорционально увеличивается видимая глубина над перемыч­ кой по оси заложения заряда Р и превышает при этом глубину выемки от взрыва одиночного заряда выброса. Видимые глубины аппроксимируются зависимостью

чин относительного расстояния между зарядами по приведенным выше зависимостям отражено в таблице 5. Наиболее близкое сов­ падение экспериментальных и расчетных значений дают зависи­ мости

44

Расстояние между горизонтальными зарядами выброса можно

ся в работе [39].

С учетом разработанных положений однорядного и многоряд­ ного взрывания производили опытно-промышленные взрывы на участках трассы Каракумского канала. Было разработано и аппробировано пять технологических схем, включающих взрывы одинарного, двух параллельных симметричных, двух параллель­ ных асимметричных и трех параллельных симметричных траншей­ ных зарядов игданита и аммонита [13]. Необходимость применения нескольких схем была обусловлена разной глубиной и сечением канала на различных участках.

Схемы расположения зарядов приведены на рисунке 14. Взрывом зарядов по схеме / предусматривалось получение ка­

пала сечением 60—70 м2 при глубине до 6 м.

Схему II применяли при строительстве канала глубиной до 6 м и шириной понизу 10 -м. Это предопределило необходимость взрыва двух параллельных траншейных зарядов выброса, распо­ ложенных симметрично оси выемки.

Для выполнения одного из бортов канала осуществляли взры­ вы по схемам III и IV, которые различались лишь типом ВВ — в схеме III заряд состоял из аммонита № 6 ЖВ, в схеме IV — из эквивалентного ему заряда игданита. Параметры выемок при этом практически не отличались. Для выполаживания обоих бортов канала и уменьшения высоты навала грунта 'на поверхности у верхней бровки взрыв проводили по схеме V.

Траншейные заряды располагали параллельно, причем вспомо­ гательные заряды, предназначенные для выполаживания бортов канала, были заложены на уровне (0,8—0,85) W, где W — глубина заложения основного заряда. Глубина зарядных траншей была принята 2,5—3,2 м, что составляло 0,5—0,6 требуемой глубины выемки. При взрывании взрывчатое вещество использовали как заводского изготовления — аммонит № 6 ЖВ, так и простейшего типа — игданит.

В результате взрывов получены участки канала, практически не требующие доработки по сечению (рис. 14). Технические пока­ затели взрывов приведены в таблице 6.

Как видно из таблицы, при взрыве однорядного заряда удель­ ным расходом 96 кг получена выемка глубиной до 5,6 м, пло­ щадью поперечного сечения 64 м2, с откосами бортов 1 : 1,5. Удельный расход ВВ составил 1,5 кг на 1 м3 объема выемки.

Видимая глубина выемки превысила глубину заложения заря­ да в 1,7—1,85 раза, что свидетельствует о создании сильно уплот­ ненной зоны по периметру канала. Это подтверждается также ла­ бораторным анализом грунтовых проб, отобранных в пройденной перпендикулярно оси выемки траншее -на уровне заложения за­ ряда. Максимальное уплотнение грунта (до 2,14 Г/см3) отмечается

45

Рис. 14. Схемы расположения зарядов и поперечные сечения выемок.

на расстоянии 1,5—2 м от откоса выемки (откос частично сложен обратно упавшим грунтом), то есть повысилась на 16—18% по сравнению с естественной плотностью. Мощность уплотненной зоны составила 13—15 м (в 20 м от оси заряда), что гарантирует надежную противофильтрационную защиту канала.

Исследования показывают, что для существенного снижения потерь воды на фильтрацию достаточно создать противофильтра-

46

Т а б л и ц а б

Характеристика зарядов и параметры выемок при опытных взрывах траншейных зарядов выброса

4^

~vl

но грунтового экрана будет лишь обеспечивать большую его на­ дежность и долговечность. Наблюдения над выемками, пройден­ ными взрывом зарядов 2—4 кг/м, показали, что за пять лет за­ метного изменения фильтрационных свойств грунтов в уплотнен­ ной зоне не произошло. Таким образом, результаты исследований уплотненной зоны, образованной при проходке открытых выемок взрывом, свидетельствуют в пользу взрывного способа строитель­ ства канала.

Результаты, аналогичные описанным, получены и в остальных вариантах.

На рисунке 14, II приведены результаты взрыва по схеме II. Преимущество выемки, полученной взрывом двух параллельных зарядов удельным расходом по 78 кг, — значительная ширина пони­ зу (до 12 м) при глубине до 5 м и заложении откосов канала 1:2.

Результаты взрыва двух параллельных асимметричных заря­ дов (рнс. 14, III) показывают возможность создания профильных сооружений с бортами любого заложения. Взрыв по схеме III производили одновременно со взрывами по схемам IV и V. Необ­ ходимо отметить хорошее сопряжение всех выемок как по бор­ там, так и по подошве.

Схема IV отличается от схемы III применением простейших ВВ. Полученные параметры выемки (глубина до 6 м, ширина по­ низу до 8 м и поверху до 29 м) еще раз подтверждают высокую эффективность применения игданитов.

Наибольшее сечение выемки (88 м2) было получено при взры­ ве трех параллельных траншейных зарядов (схема У), два из которых фланговые (вспомогательные) предназначались для выполаживания бортов выемки. Как видно из таблицы 6, заложение бортов составило 1 : 3 при глубине выемки до 5,6 м и ширине по­ низу до 8 м. Основной заряд удельным расходом 92 кг взрывали так же, как и по схемам III и IV, с замедлением 100 м/с по отно­ шению к вспомогательным зарядам. Это обеспечило более низкий навал у верхней бровки канала.

Проведенные опытно-промышленные работы показали широкие возможности применения разработанных схем с использованием траншейных зарядов для устройства профильных выемок необ­ ходимой конфигурации. Схемы взрывания просты в исполнении. Полученные выемки довольно точно вписываются в проектные се­ чения каналов.

Оценивая отдельные схемы, следует отметить, что схема с од­ норядным зарядом наиболее простая в исполнении и экономич­ ная. Выполняя работы по этой схеме, можно прокладывать в день 1 км канала сечением до 70 м2, глубиной до 6 м при наиболее низкой стоимости 1 м3 земляных работ. Однако выемка получает­ ся со сравнительно крутыми бортами (откосы 4 : 1,5).

Для получения более широких выемок пригодны схемы с дву­ мя и тремя рядами зарядов. В этом случае расход ВВ несколько выше (на 20—30%) и скорость работ ниже.

•48

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА И УПРАВЛЕНИЕ ВЗРЫВНЫМ ИМПУЛЬСОМ ПРИ ВЗРЫВАНИИ НА ВЫБРОС

Свойства промышленных взрывчатых веществ и их учет

Фугасная и бризантная работа взрыва. Рассматривая работу взрыва как работу адиабатического расширения продуктов дето­ нации, Л. Ф. Беляев и М. А. Садовский [5] разделяют ее на две основные части: бризантную (местную) и фугасную (общую).

Фугасная работа взрыва в большей степени обеспечивает глу­ бинное уплотнение окружающей среды, метательное, отбрасываю­ щее и разламывающее действие взрыва. Она обусловлена как действием взрывной волны, так и поршневым давлением от рас­ ширения продуктов детонации заряда.

Бризантная работа взрыва в большей степени проявляется в непосредственной близости от очага взрыва; вызывает переуплот­ нение непосредственно примыкающей к камуфлетной полости «корки» глинистых пород, разрушение лессовых и супесчаных пород.

Отметим, что грань между фугасной и бризантной работой взрыва в значительной мере условна.

Если рассматривать полный импульс с достаточно крутым пе­ редним фронтом, то бризантная работа, по тем же данным [5], оп­ ределяется головной его частью, а фугасная работа пропорцио­ нальна полному импульсу, то есть полной энергии взрыва без по­ терь. Поскольку величина полного импульса на довольно близком расстоянии не зависит от екор’ости детонации, фугасная работа взрыва также почти не зависит от скорости детонации. В то же время бризантная работа в зависимости от скорости детонации изменяется довольно существенно.

В первом приближении бризантную работу молено считать про­ порциональной величине давления (максимума напряжений) во взрывной волне, хотя' ее и нельзя отоледествлять с величиной дав­ ления.

Следует отметить, что бризантная и фугасная части работы зависят не только от свойств взрывчатого вещества и размера за­ ряда, но и от условий заряжания и механических свойств окружающей заряд среды. Величина совершаемой взрывом бризант­ ной работы возрастает при использовании взрывчатых веществ с высокой скоростью детонации (тэн, гексоген, тротил) и при боль­ шой плотности заряжания. В то лее время применение взрывча­ тых веществ со сравнительно небольшой скоростью детонации (зерногранулит, игданит) и невысокая плотность заряжания спо­ собствуют снижению бризантной части работы заряда при сохра­ нении или возрастании фугасной части.

Большое значение при определении соотношений бризантной и фугасной частей работы имеют качество забойки, форма и раз­ мещение зарядов. При взрывании наземных (накладных) зарядов

4—.1124 49

I