Рассматривая грунт некоторую обобщенную твердую среду, в которой произошел взрыв заряда ВВ, следует иметь в виду, что в отличие от воздуха и воды все физические свойства такой среды крайне разнообразны.
В частности, скорость распространения звука лежит в диапазоне от 50…100 м/с для торфа и до 3000 м/с для скальных пород.
При сжатии грунта сперва происходит его уплотнение за счет сближения частиц грунта и ликвидации пористости. При этом, даже при небольших давлениях сжатия (» 100атм) на 30…40; повышается начальная плотность грунта. Кроме того в отличие от воздуха и воды, которые при снятии нагрузки приходят в первоначальное состояние, грунт, как любая твердая среда обладает остаточной деформацией. Большие остаточные деформации грунтов приводят к тому, что после снятия нагрузки плотность грунта остается практически такой же, как и в момент его сжатия, а приведенные в движение частицы грунта не приходят в свое исходное положение.
Рассмотрим взрыв сферического заряда в неограниченной однородной массе грунта. После окончания процесса детонации сильно сжатые продукты взрыва вытесняют окружающий грунт, приводя его в движение в радиальных направлениях и создают в грунте ударную волну. По характеру воздействия взрыва на окружающую среду можно выделить три области:
|
|
- область сжатия;
- область разрушения;
- область сотрясения.
В области сжатия грунт полностью разрушается и вытесняется продуктами детонации. Rсж = 200…300 радиусов приведенного заряда.
В области разрушения грунт разрушается, но не вытесняется. Объем зоны разрушения составляет 2000…6000 объемов приведенного заряда.
Область сотрясения характеризуется большим количеством трещин в грунте.
Соотношение между зонами: ,
Величина определяется экспериментально и выражается формулой
Значения для приведены в табл. 20.
Таблица 20
Среда (объект | Среда (объект) | ||
Свеженасыпанная земля Обычный грунт Плотный песок Каменный грунт Глина Известняк | 1,4 1,07 1,04 0,96 0,94 0,92 | Каменная кладка Железобетон Бетон Подземные склады (ВПП) Окопы, траншеи, ДЗОТ (разрушение) Разрушение ДОТ с толщиной стен до 0,4 м. | 0,84 0,65 0,77 0,5...0,9 0,14 0,4 |
Для песков различной водонасышенности максимальное избыточное давление определяется по формуле
Значения коэффициентов и приведены в табл.21.
Таблица 21
Вид песка | |||
Мокрый Сильно водонасыщенный Средне водонасыщенный Слабо водонасыщенный Сухой | 5´10-4 1´10-2 3´10-2 0,35 | 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 |
- доля объема воздуха в песке.
Действующий на подземные сооружения удельный импульс для тротиловых зарядов можно определить по формуле
|
|
Значения коэффициентов приведены в табл.22.
Таблица 22
Вид песка | ||
Мокрый Средне водонасыщенный Сухой | 8´104 5´104 2´104 | 1,1 1,2 1,5 |