Оценка сейсмического действия взрыва
|
При производстве взрывных работ на горных предприятиях наряду с полезным эффектом могут возникать повреждения промышленных сооружений, жилых и административных зданий, находящихся в окрестности предприятия. Этот эффект взрывов рассматривается как сейсмическое действие его на сооружения и конструкции. Для определения предельно допустимой массы взрываемого заряда BB с целью сохранности существующих зданий и сооружений, а также для расчета динамических нагрузок от взрывов при проектировании и строительстве сооружений вблизи действующего горного предприятия необходима оценка сейсмического действия взрыва. Воздействие упругих колебаний, распространяющихся в массиве, на сооружения можно оценивать амплитудой смещения и периодом. Значения последних зависят от свойств горных пород, удаленности сооружения от места взрыва, массы заряда ВВ. В меньшей степени со свойствами массива связана скорость v колебаний частиц породы, пропорциональная отношению амплитуды смещения u к периоду колебаний Т,  Скорость колебаний частиц породы принята в качестве основной характеристики для оценки сейсмики взрыва. Она зависит в первую очередь от расстояния r до очага взрыва и от массы Q взрываемого заряда. Зависимости скорости колебаний от r и Q могут быть заменены одной — зависимостью от приведенной массы заряда ρм:  Связь скорости колебаний частиц горной породы с приведенной массой заряда имеет следующий вид:  где k — коэффициент, зависящий от условий взрывания и свойств горных пород (k=100/400); n=1/2 — показатель затухания. Эффект сейсмического воздействия взрыва на сооружения зависит также от отношения периода собственных колебаний Т0 сооружения к периоду колебаний частиц породы Т. При приближении T и T0 амплитуда колебания сооружения увеличивается и может достигнуть максимума. Представление об интенсивности колебания сооружения при различных соотношениях величин Т и Т0 дает динамический коэффициент ζ, показывающий, во сколько раз амплитуда колебаний сооружения больше или меньше амплитуды смещения грунтов:  где γ — декремент затухания собственных колебаний сооружения. Сейсмическое действие взрыва на сооружение с учетом скорости колебаний частиц и периода колебаний среды оценивается через коэффициент сейсмичности Kc  Таким образом, для оценки сейсмического действия взрыва необходимо проводить измерения скорости колебаний частиц и периода колебаний массива горных пород. Измерения проводятся одновременно в нескольких точках наблюдения, расположенных на разных расстояниях от места взрыва. В качестве приемников колебаний используют электродинамические сейсмоприемники. В зависимости от того, в ближней или дальней зонах происходит регистрация колебаний, применяются различные шлейфовые осциллографы. В ближней зоне, где наблюдаемые колебания имеют значительную энергию, а волна — крутой передний фронт, целесообразно применять для регистрации высокочастотные низкочувствительные гальванометры, а в дальней зоне — низкочастотные, но более чувствительные гальванометры. Изменяя массу взрываемого заряда, по измеренным значениям скорости колебаний частиц и периоду колебаний определяют предельной допустимые величины, характеризующие разрушающий сейсмический эффект. Допустимые скорости колебаний частиц для гражданских и промышленных сооружений составляют примерно 2—4 см/с. Указанное значение допустимой скорости колебаний частиц лежит в основе ограничения предельно допустимой массы взрываемого заряда с целью сохранности существующих зданий и сооружений. Сейсмический и динамический коэффициенты определяют динамическую нагрузку на проектируемые и строящиеся сооружения вблизи действующего горного предприятия. |
