Взрыв в грунте

При соударениях со скоростями порядка километров в секунду в металлах развивается напряжение порядка модуля упругости при этом поведение металлов можно анализировать на основе модели идеальной несжимаемой жидкости. Подобный подход, предложенный независимо друг от друга М. А. Лаврентьевым в Советском Союзе и Г. Биркгофом в США, оказался плодотворным в применении к взрывной технике (взрывы в грунтах, эффект сварки взрывом и т. д.). [c.270]

В рамках предложенной модели С. С. Григоряном был решен ряд задач о действии взрыва в грунтах (задача о подземном взрыве, 1964 задача о действии наземного взрыва, 1962, 1965 задачи об одномерных плоских взрывных волнах, 1965, и др.). Задача о подземном взрыве в мягком грунте рассматривалась и ранее (см. выше, а также работы В. Н. Родионова, А. Н. Ромашова и А. П. Сухотина, 1958, 1959), но в более схематизированной постановке, которая, в частности, не позволяла рассчитать параметры излучаемой взрывом упругой волны. [c.224]

При исследовании действия взрыва в грунтах и горных породах широко использовалась модель идеальной несжимаемой жидкости (сам взрыв считался мгновенным). При этом распределение импульсов давления и скоростей в пространстве сразу после взрыва определяется из решения некоторой краевой задачи для уравнения Лапласа и может быть построено достаточно эффективно. Такой подход развивали М. А. Лаврентьев, а также О. Е. Власов (1945). Он имеет определенное физическое обоснование, так как давление в камере взрывания от взрыва обычных ВБ достигает десятков и сотен тысяч атмосфер, что намного превышает прочность горных пород. В рамках этого направления О. Е. Власов и С. А. Смирнов (1962) разработали теоретическую схему дробления горных пород взрывом сосредоточенных и удлиненных зарядов, нашли границы и объем зоны дробления, распределение крупности дробления, вероятностный гранулометрический состав раздробленной части горного массива, оценили продолжительность процесса дробления. При этом было существенно использовано введенное О. Е. Власовым представление о критической скорости разрушения. Согласно этому представлению размер кусков породы, образующихся вследствие взрыва, таков, что разность двух соседних кусков равна некоторой критической величине (своей для каждого материала). Эти расчеты позволили получить общее описание характера дробления породы при взрыве. Отметим, что проблема равномерного дробления (чтобы в результате взрыва не оставались куски породы, размер которых превышает некоторый предельный объем, допускаемый из технологических условий) чрезвычайно важна в горнодобывающей промышленности и решению ее было посвящено много экспериментальных и теоретических работ. [c.450]

На основе предложенных моделей С. С. Григорян рассмотрел ряд задач о действии взрыва в грунтах и горных породах. В частности, были даны решения задач о действии взрыва сосредоточенного заряда в безграничных массивах мягкого грунта и скальной породы. [c.452]

Гидростроительство движение воды в руслах и каналах, фильтрация через почву, движение воды через плотины и другие водосбросы, движение многокомпонентных жидкостей (примеси ила, песка и др.), турбулентные потоки, стратифицированные потоки, проблемы взрывов в грунте, направленный взрыв, камуфлетный взрыв, проблемы цунами, воздействие волн на берега, использование энергии волн и приливов. [c.28]

Значения прочности грунтов на разрыв необходимы для определения допустимых давлений в напорных тоннелях, при оценке эффективности взрыва в грунтах и трещинообразования глинистых ядер высоконапорных плотин, на бровке высоких откосов и в основаниях гидротехнических сооружений. [c.80]

При взрыве сосредоточенного заряда в грунте вдали от свободной поверхности действие взрыва также определяется расширением ПД до предельных объемов. Ударная волна в грунте по своим свойствам близка к ударной волне в воде. Действие взрыва в неограниченной металлической среде проявляется в объемах, определяемых величиной давления продуктов детонации, еще производящих заметные пластические деформации в металле. На рис. 5.17 показаны профили давления в воде и песке при взрыве сферического заряда тротила весом 100 кг на различных расстояниях от центра взрыва [36]. В этом диапазоне давлений в грунте распространяются волны сжатия. [c.127]

Может ли взрыв атомной бомбы когда-нибудь использоваться исключительно в мирных целях, таких, как выемка грунта при постройке гаваней и каналов или, скажем, добыча полезных ископаемых, залегающих под землей Широкую популярность одно время получила идея применения энергии ядерных взрывов для изменения русла рек, которые, таким образом, можно было бы направить через пустыни, превратив огромные пространства засушливых земель в густо заселенные районы . Однако вскоре ученые доказали, что радиоактивные осадки, выпадающие в результате ядерных взрывов, превратили бы эти пустыни в еще более бесплодные земли. Тем не менее идея использования огромной энергии ядерных взрывов в созидательных целях время от времени выдвигалась вновь. Например, в 1957 году Комиссия по атомной энергии США разработала программу Плужный лемех , направленную на исследование возможностей использования ядерных взрывов в невоенных целях. В эту программу, в частности, был включен проект Орион , рассмотренный нами ранее. Однако потенциальная выгода от ядерных взрывов не может оправдать дальнейшее, пусть даже самое минимальное, отравление нашей планеты радиоактивными осадками. Конечно, использование лазера в качестве детонатора водородной бомбы свело бы к минимуму возможное заражение окружающей среды. Но дело не в этом. По-видимому, все идеи мирного использования ядерного оружия являются не чем иным, [c.135]

Возможности ядерных взрывов в отношении масштабов мгновенного выброса грунта и пород практически неограниченны и по суш,еству несравнимы с современной техникой массовых взрывов химических ВВ. [c.42]

Воронки обрушения образуются в породах с низким коэффициентом разрыхления, близким к единице, как, например, в аллювиальных грунтах Невадского полигона (рис. 22). При взрывах в крепких породах, подобных граниту, с коэффициентом разрыхления 1,3—1,5, если приведенные ЛНС значительно превышают оптимальный диаметр и глубины видимых воронок быстро достигают нулевых значений, то вместо воронок обрушения образуются выступающие над первоначальным уровнем поверхности купола дробленой породы (рис. 23). [c.57]

При взрыве на выброс с оптимальной ЛНС заряда в крепких породах сверхдавление акустической волны составляет от 1 до 10% соответствующих сигналов наземного взрыва, при взрыве в аллювиальных грунтах этот показатель находится в пределах от 5 до 20%. [c.99]

При оценке сейсмических эффектов ядерных взрывов в проекте второго трансокеанского канала через Панамский перешеек исходили из максимальной скорости частиц грунта как показателя, наиболее коррелирующего с ударным разрушением. Кривые зависимости этого показателя от эпицентральных расстояний для ядерных взрывов мощностью 1, 10 и 35 Мт, построенные по данным многочисленных экспериментальных ядерных взрывов наружного и внутреннего действия различной мощности, приведены на рис, 37. [c.101]

Г — точечный взрыв в пене 1 w 2 — взрыв заряда конечного объема соответственно в пене и песчаном грунте /— водяное распыливание II— газожидкостная пена III — пузырьковая среда, песок, грунт [c.270]

Н.М. Сытого по образованию шахт глубиной до нескольких десятков метров посредством взрыва в глинистых грунтах стволов. В глубокое, сравнительно узкое (диаметром 10-15 см) отверстие опускался длинный марлевый мешок, наполненный пироксилиновым порохом. Отверстие заполнялось водой, после чего инициировался толовым запалом взрыв. В результате в грунте образовывалось цилиндрическое отверстие диаметром около 1 м, окруженное уплотненным грунтом, годное для различных технических применений (устройство колодцев, уплотнение фундаментов и т. п.). [c.527]

Для решения прикладных задач, связанных с действием взрыва на грунт, был построен ряд простых расчетных схем и сделаны соответствующие инженерные рекомендации, оказавшиеся при фактической реализации достаточно эффективными. К числу таких предложений относится идея М. А. Лаврентьева (1960) о направленном метании массы грунта при подрыве заряда специальной формы. Идея состоит в том, что если импульс, передаваемый взрывом выбрасываемой массе грунта через его поверхность, убывает по линейному закону в направлении метания, то выбрасываемая масса грунта приобретает поступательное движение, как целое, и, таким образом, при выбросе грунт не разбрасывается. Многочисленные опыты, проведенные сотрудниками М. А. Лаврентьева (В. М. Кузнецов, Е. Н. Шер и др., 1960), подтвердили это положение — [c.225]

Ряд задач о взрыве в условиях сферической симметрии был решен с ориентацией на динамику грунтов ). [c.314]

Остановимся вначале на основных результатах, полученных при излучении действия взрыва в горных породах и грунтах. Взрывчатые вещества используются в горном и строительном деле для дробления и разрыхления пород, а также для выброса или перемещения породы в целях образования искусственных полостей, плотин и т. п. [c.450]

Реальный грунт или горная порода в окрестности места достаточно мощного взрыва проявляют свойства, присущие, но-видимому, всем возможным наборам моделей сплошной среды от идеальной жидкости непосредственно вблизи места взрыва до упругого тела на достаточно больших расстояниях от места взрыва. Задача осложняется развитием множества поверхностей разрыва смещений (трещин) в зоне взрыва. В этих условиях любая, даже очень сложная модель среды может рассчитывать лишь на весьма приблизительное описание всей указанной совокупности явлении разрушения. К тому же надо учесть, что объем и сложность соответствующих вычислений при усложнении модели среды резко возрастают. [c.452]

Формы ям, получающиеся при взрывах в мёрзлом грунте, изображены на фиг. 315. [c.151]

Чтобы оценить полную массу грунта, которая испаряется при ударе метеорита, нужно воспользоваться законом затухания ударной волны. Такого типа оценки впервые делал К. П. Станюкович [21], который изу чал явление взрыва при ударе метеорита о поверхность планеты как причину образования кратеров на Луне. К. П. Станюкович ие принимал во внимание эффекта разлета паров в пустоту, полагая, что ударная волна распространяется точно так же, как и при сильном взрыве в неограниченной среде, т. е. по закону ру М , еу Е/М. [c.658]

Приведем уравнения, описывающие поведение грунтов в случае действия на них динамических нагрузок. В первую очередь будут представлены уравнения динамики грунтов, предложенные С. С. Григоряном [35]. На базе этих уравнений рассмотрен ряд квазистатических и динамических краевых задач, связанных с процессами распространения волн напряжений в грунтах, вызванных разного рода взрывами. [c.33]

Григорян С. С., К решению задачи о подземном взрыве в мягких грунтах, ПММ, 28, вып. 6 (1964). [c.304]

При наземном ядерном взрыве или ядерном взрыве с небольшим заглублением происходит образование воронки выброса грунта в сильной степени деформирующей поверхность в районе эпицентра. Такой взрыв сопровождается выбросом в атмосферу значительных масс грунта, в основном выпадающих обратно в районе эпицентра взрыва, и частично переносимых (легкие фракции) атмосферными потоками до своего осаждения на значительных расстояниях от эпицентра. Фракции выброшенного взрывом грунта содержат радионуклиды, наработанные в ядерном взрыве (в частности, продукты деления ядер) и определяют при своем выпадении радиоактивное загрязнение местности. Облако, содержащее продукты взрыва, представляет собой зону повышенной радиации в атмосфере такое облако формируется и при воздушном ядерном взрыве. [c.130]

Радиоактивное загрязнение территории определяется концентрацией радионуклидов, наработанных при взрыве ЯБП, на аэрозолях грунта, и их последующим выпадением в районе взрыва и вдоль траектории движения облака взрыва. Часть этих радионуклидов может быть связана с наработкой радионуклидов, при активации нейтронами ЯЗ некоторых изотопов, содержащихся в грунте. [c.149]

Первые попытки схематического расчета действия взрыва в грунте были предприняты в работах X. А. Рахматулипа (1945, 1951) и А. Ю. Ишлинского, И. В. Зволинского и И. 3. Степаненко (1954), в которых грунт схематизировался идеальной (лишенной касательных напряжений) необратимо уплотняемой средой. [c.223]

Величина формирующихся при взрыве в грунтах радиальных напряжений слсатия зависит от условий взрыва, массы заряда, расстояния от точки взрыва, свойств грунта и рассчитывается по полуэмпирическим формулам. Так, для дисперсных грунтов значения максимальных радиальных напряжений, по Г. И. Покровскому [c.60]

Нельзя не отметить большой работы по модернизации кузнечно-прессовых машин, по разработке и внедрению в производство новых типов. Так, внедрение импульсной, взрывной, беспрессовой штамповки стимулировало разработку соответствующих машинных установок. Созданы установки со взрывом в воде, в вакууме, электроразрядные установки в воде, взрывные со смесью газов. Особое место занимают импульсные установки с сильными магнитными полями. Для штамповки деталей из жаропрочных сплавов и тугоплавких металлов потребовались кузнечно-прессовые машины высоких энергий типа высокоскоростных молотов со скоростями удара 30—50 м сек и со встречным движением рабочих частей, устраняющим действие удара на фундамент. Ведутся разработки штамповочных гидравлических прессов нового типа динамического действия с большой энергоемкостью. Парк кузнечно-прессовых мапшн пополнился уникальными мощными ттамповочны- , ми гидравлическими прессами с усилием до 75 тыс. т. Проводятся боль- пше работы но виброизоляцпи фундаментов паро-воздушных молотов с целью устранения ударного воздействия на грунт при их работе. Вподряются в производство мощные одноцилиндровые гидравлические малогабаритные прессы с усилием До 30 тыс. т для штамповки с высоким давлением рабочей жидкости (до 1000 атм.) [c.112]

Для горных пород в большинстве случаев наиболее подходящей является модель хрупкого тела. Возможны также и комбинации различных моделей. Так, при ка-муфлетном взрыве ) в скальном грунте вблизи заряда движение грунта может описываться уравнениями сыпучей или пластической среды, в средней зоне, разрушенной радиальными трещинами, — уравнениями для стержней, а вдали от зарядов — уравнениями теории упругости. [c.374]

Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занимающихся механикой горных пород, нефтегазовых пластов и грунтов, расчетами взрывов в горных породах, сейсмикой и звуковым каротажем, исследованиями нефтяных и газовых скважин, ироектированпем разработки нефтегазовых месторождений, расчетами в строительном деле и химической технологии и т. д. [c.2]

При быстром воздействии на пласт (например, при взрыве в горной породе) по всей толще осадочных пород, в том числе по насыщенной пористой среде распространяются ударные, а затем сейсмические волны. Во время прохождения волн меняются не только фазовые напряжения, но и суммарные. Однако возбуждающее воздействие (давление в каверне при взрыве) спадает весьма быстро (за тысячные доли секунды), а возпикщпе волны рассеиваются как пз-за многократных отражений от границ слоев, так и вследствие присущи.ч грунту и горным породам диссипирующих свойств. В результате снова устанавливается стационарное горное давлеппе (в области малых возмущений равное первоначальному). [c.155]

Испаренное и нагретое вещество грунта расширяется так же, как в пустоте, даже при наличии атмосферы у планеты. Постепенно ударная волна затухает и перестает испарять грунт. В результате образуется воронка. Процесс взрыва метеорита впервые рассматривал. К. П. Станюкович (1936, 1947, 1950, 1960) в связи с проблемой образования кратеров на Луне. Станюкович уценивал испаренную массу, считая, что ударная волна затухает так же, как и при взрыве в однородной атмосфере, т. е. полагая р ИМ. Как следует из предыдущего, такие оценки вполне законны. Аналогичные эффекты возникают и при ударах микрометеоритов о поверхность искусственных х1путников Земли (К. П. Станюкович, 1960). [c.247]

Резкое повышение интереса к динамическим задачам в механике грунтов относится к сороковым годам. Оно было обусловлено возникновением-практических задач, потребовавших количественной оценки результатов действия интенсивных кратковременных нагрузок на грунты (взрыв, ударное трамбование грунтов, проникание твердых тел в грунт и т. п.). Особенность этих задач состоит в том, что действующие на грунт напряжения оказываются намного (на порядки) превосходящими уровни напряжений, характерные для традиционной инженерно-строительной практики,, и меняются в широком диапазоне значений. В этих задачах, как правило, динамическое воздействие существенно отлично от вибрационного (обычно это однократное ударно-волновое воздействие) и виброэффекты описанного выше характера не имеют места. Однако кратковременность и большая скорость приложения нагрузки приводят к тому, что механические характеристики грунта оказываются, вообще говоря, отличными от статических., Это связано, очевидно, с тем, что в рассматриваемых условиях все медленно развивающиеся во времени эффекты (фильтрация жидкости, ползучесть скелета и т. п.) оказываются замороженными . Поэтому для получения фактических сведений о динамических характеристиках грунтов оказываются необходимыми динамические эксперименты. С другой стороны, ясно, что в целом характер зависимостей между параметрами, определяющими механические свойства грунтов, будет таким же, что и в статике. Поэтому здесь также возникают проблемы описания деформационных и прочностных свойств грунта в рамках представлений, подобных имеющимся в статике. [c.223]

Большое внимание в связи с проблемой оценки действия взрыва на грунт уделялось рассмотрению задачи о распространении плоской взрывной волны в грунте. Одним из первых здесь было исследование Б. А. Олисова (1953), в котором использован подход X. А. Рахматулипа в задаче о волне разгрузки (1945). Впоследствии задача о плоской одномерной взрывной волне рассматривалась многими авторами. Полезные простые приближенные решения были получены Г. М. Ляховым и Н. И. Поляковой (1959). С. С. Григоряном (1958), по-видимому, впервые на основе анализа особенностей диаграммы деформируемости грунта была предсказана качественная картина развития взрывной волны в процессе ее распространения (появление упругих волн впереди фронта ударной волны сжатия). Эксперименты подтвердили существование ожидаемой картины, и впоследствии в теоретических построениях это обстоятельство было принято во внимание. [c.224]

Соображения, принятые при построении модели для мягких грунтов, впоследствии С. С. Григоряном были использованы также при построении математической модели, предназначенной для описания динамических процессов в скальных горных породах с учетом их упруго-пластических свойств и хруп <ого разрушения (1967). На этой основе была решена задача о подземном взрыве в горной породе (С. С. Григорян и А. Б. Багда-сарян, 1967). Построенное решение позволяет рассчитать процессы разрушения породы вблизи взрывного очага и излучения упругих волн взрывом. При этом оказывается, что на форму излученной волны и ее затухание с расстоянием существенно влияет протекание процесса разрушения породы вблизи очага. Подобная задача рассматривалась ранее при сильных упрощающих предположениях (В. П. Корявов, 1962 В. Н. Родионов, 1962, и др.). [c.225]

С. Григорян (1967) применительно к взрывам в прочных горных породах предложил использовать один вариант упруго-пластического тела, являющийся некоторым обобщением (наблюдаемой в опытах с мягкой сталью, но имеющей другие, более сложные закономерности) одномерной диаграммы а — е с фиксированным зубом . При этом распространяющаяся граница упругой и пластической зон будет линией разрыва напряжений и деформаций (фронт разрушения). Указанная модель представляет собой обобщение модели мягкого грунта, предложенной тем же автором в 1960 г., и построений В. П. Корявова (1962) и В. Н. Родионова (1962). [c.393]

В грунтах устойчивых (супеси, суглинки, глины), не требующих рыхления взрывами, рекомендуется применять для больших диаметров механизированный щит конструкции Метрогипротранса или института Мосинжпроект (рис. VIII.13). [c.432]

Работы, проведенные отраслевой лабораторией мощных экскаваторов (заведующий канд. техн. наук Балаховский М. С.) кафедры Строительные машины МИСИ им. В. В. Куйбышева, показали , что оптимизация управления только путем обучения машинистов с применением осциллографической записи их работы и параметров цикла позволит увеличить годовую производительность парка экскаваторов на 25—30%. Оптимизация же подготовки забоя взрывом в скальных грунтах позволит резко повысить надежность экскаваторов и увеличить выработку еще на 20—25%. [c.420]

В настоящее время разрабатываются взрывомеханические рабочие органы землеройно-транспортных машин. Эти рабочие органы представляют собой отвалы, нижние части которых снабжены специальными устройствами. Устройства подают заряды в грунт в тех случаях, когда используются бризантные взрывчатые вещества, или они представляют собой камеры сгорания при использовании метательных взрывчатых веществ. Взрыв зарядов позволяет получать направленный выброс грунта, в результате чего перед отвалом образуется выемка. При менее интенсивных взрывах происходит рыхление грунта перед отвалом. В обоих случаях снижаются усилия, необходимые для разработки грунта, что позволяет производить копание прочных и, в частности, мерзлых грунтов. Меняя углы установки отвала, можно получать выбросы грунта в стороны. Производительность такого оборудования определяется частотой подачи и массой зарядов. В связи с большими нагрузками на. машину, которые врзникают в момент взрыва, масса зарядов ограничена и к прочности рабочего оборудования предъявляются повышенные требования. В этом отношении преимущества на стороне метательных взрывчатых веществ. [c.91]

Резкий перепад концентрации энергии, созданный взрывом, в слоях атмосферы, окружающих заряд, определяет перенос значительной части энергии взрыва в атмосфере в виде воздушной ударной волны. Важными характеристиками этого вида ПФЯВ является распределепие максимально избыточного давления на фронте ударной волны на различных расстояниях от центра взрыва, а также импульса давления, создаваемого взрывом. Взаимодействие ударной волны с поверхностью грунта (воды) приводит к изменению ее характеристик вдоль земной поверхности. [c.130]

С другой стороны, взаимодействие энергии взрыва, в том числе воздушной ударной волны, с грунтом, водой приводит к формированию ударной волны, распространяющейся в грунте, воде, создающей сейсмическое воздействие. Важной характеристикой этого вида ПФЯВ является как избыточное давление на фронте ударной волны, так и создаваемое смещение элементов нагруженной среды. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...