Определение сейсмических безопасных расстояний при взрывах

2.1. Расстояния (м), на которых колебания грунта, вызываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда ВВ, становятся безопасными для зданий и сооружений, определяются по формуле:

r = K K , (5)

где r - расстояние от места взрыва до охраняемого здания (сооружения), м; K -коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания (сооружения); K - коэффициент, зависящий от типа здания (сооружения) и характера застройки; - коэффициент, зависящий от условий взрывания; Q - масса заряда, кг.

Значения коэффициента K

Скальные породы плотные, ненарушенные ................................................................................................. 5
Скальные породы, нарушенные, неглубокий слой мягких грунтов на скальном основании ......... 8
Необводненные песчаные и глинистые грунты глубиной более 10 м ................................................... 12

Почвенные обводненные грунты и грунты с высоким уровнем грунтовых вод ...................................... 15
Водонасыщенные грунты ...................................................................................................................................... 20

Примечание.

В тех случаях, когда характеристика грунта не в полной мере соответствует приведенной выше или известна ориентировочно, следует принимать для расчета ближайшее большее значение коэффициента K

Значения коэффициента K

Одиночные здания и сооружения производственного назначения с железобетонным или металлическим каркасом ....... 1
Одиночные здания высотой не более двух-трех этажей с кирпичными и подобными стенами ....... 1,5
Небольшие жилые поселки ................ 2

Примечание.

При взрывании на расстоянии менее 100 м от зданий или сооружений сейсмическое действие взрыва имеет локальный характер, и поэтому определенная с помощью формулы (5) предельно допустимая масса заряда получается заниженной. Допускается при необходимости увеличение этой массы.

Значения коэффициента

Камуфлетный взрыв и взрыв на рыхление ....... 1
Взрыв на выброс ........... 0,8
Взрыв полууглубленного заряда ........ 0,5

Примечание.
1. При размещении заряда в воде или в водонасыщенных грунтах значения коэффициента следует увеличить в 1,5-2 раза.
2. При взрыве наружных зарядов на поверхности земли сейсмическое действие не учитывается.

Сейсмическая безопасность зданий и сооружений при взрывах предполагает отсутствие повреждений, нарушающих нормальное их функционирование (вероятность появления в отдельных зданиях и сооружениях легких повреждений составляет около 0,1).

2.2. При одновременном (без замедления) взрываний группы из N зарядов ВВ общей массой Q в тех случаях, когда расстояния от охраняемого объекта до ближайшего заряда и до наиболее удаленного заряда различаются не более чем на 20%, безопасное расстояние (м)
r = N K K . (6)

При большем различии в расстояниях охраняемый объект будет находиться вне сейсмически опасной зоны, если будет соблюдаться условие:

, (7)

где N - число зарядов ВВ; q - масса отдельного заряда ВВ, кг; r - расстояние от отдельного заряда ВВ до охраняемого объекта, м.

2.3. При неодновременном взрывании N зарядов ВВ общей массой Q со временем замедления между взрывами каждого заряда не менее 20 мс безопасное расстояние (м)

. (8)

При определении N и Q можно не учитывать заряды, масса которых в 3 раза и более меньше массы максимального заряда взрываемой группы.

В тех случаях, когда расстояние r от крайних зарядов массой q до охраняемого объекта различается более чем на 20%, последний будет находиться вне сейсмически опасной зоны, если будет соблюдаться условие:

. (9)

При определении N не учитываются заряды, для которых величина q / r в 3 раза и более меньше максимальной из всей взрываемой группы.

При взрывании групп зарядов с замедлениями между взрывами в отдельной группе менее 20 мс каждую такую группу следует рассматривать как отдельный заряд с общей массой для группы, r определять по формулам (8), (9), где N - число групп.

2.4. Приведенные в пп. 2.1-2.3 методы определения безопасных расстояний относятся к зданиям, находящимся в удовлетворительном техническом состоянии.

При наличии повреждений в зданиях (трещин в стенах и т. п.) безопасные расстояния, определенные по формулам (5)-(9), должны быть увеличены. Это увеличение устанавливается по заключениям специализированных организаций. При отсутствии таких заключений безопасные расстояния должны быть увеличены не менее чем в 2 раза.

Указанные методы определения безопасных расстояний неприменимы для зданий и сооружений уникального характера (здания атомных электростанций, башни, высотные здания, монументальные общественные здания и т. п.) и для ответственных и сложных инженерных сооружений (мосты, реакторы различного назначения, гидротехнические сооружения, радиомачты и т. п.). Для таких объектов вопросы сейсмической безопасности должны решаться с привлечением специализированных организаций.

Условия взрывания, не предусмотренные разд. 2 настоящей Инструкции, и такие факторы, как направленность сейсмического действия группы зарядов большой протяженности, наличие повреждений зданий при повторяющихся взрывах, особенности сейсмического действия мощных (1000 т ВВ и более) взрывов, следует определять с привлечением специализированных организаций.

Определение расстояний, безопасных по действию ударной воздушной волны (УВВ) при взрывах

3.1. Расстояния, безопасные по действию ударной воздушной волны на здания и сооружения.

3.1.1. Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны при взрыве на земной поверхности для зданий и сооружений рассчитываются по формулам:

(10)

(11)

где r -безопасное расстояние, м; Q - масса заряда ВВ, кг; K , k - коэффициенты пропорциональности, значения которых зависят от условий расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий или сооружений (табл. 2П). Формулы (10) и (11) следует применять для определения относительно безопасных расстояний до зданий (сооружений) от мест изготовления ВВ, хранения ВМ на складах (хранилища, площадки и т. п.), мест погрузки, разгрузки и переработки ВМ, а также отстоя транспортных средств с ними *1, от мест взрывов наружных зарядов и зарядов выброса.

_____
*1 Далее по тексту этого раздела приложения - складов ВМ и т. п. объектов.

Формула (10) должна применяться при допустимости первой-третьей степеней повреждений для открытых (наружных) зарядов массой больше 10 т и для зарядов, углубленных на свою высоту, массой больше 20 т при допустимости первой-второй степеней повреждений. Формулу (11) нужно применять при допустимости первой-третьей степеней повреждений для открытых зарядов массой менее 10 т и первой - второй степеней повреждений-для зарядов, углубленных на свою высоту, с массой менее 20 т, а также для соответствующих зарядов выброса. Кроме того, формула (11) применима при допустимости четвертой-пятой степеней повреждений независимо от массы и расположения заряда.

3.1.2. При пользовании табл. 2П необходимо руководствоваться следующим:

а) при выборе степени повреждения и значений коэффициентов должна учитываться вся совокупность местных условий, причем в сложных случаях в выборе степени безопасности должны участвовать руководитель взрывных работ предприятия, представители заинтересованных организаций, владеющих охраняемым объектом, и представитель органа госгортехнадзора;

б) степень повреждения и значения коэффициентов при выборе местоположения складов ВМ должны устанавливаться в зависимости от значимости объектов, расположенных в районе склада.

В общих случаях при расчете безопасных расстояний от складов ВМ и тому подобных объектов до населенных пунктов, авто- и железнодорожных магистралей, крупных водных путей, заводов, складов взрывчатых и огнеопасных материалов и сооружений государственного значения принимается третья степень повреждения.

Таблица 2П

Значения коэффициентов К." и k" для расчета расстояний, безопасных по действию УВВ при взрыве

Степень повреждения	Возможные повреждения	Открытый заряд	Заряд, углубленный на свою высоту	n = 3
		Q т	k	K	Q т	k	K	k
	Отсутствие повреждений	<10 >10	50-150 -	- 400	<20 >20	20-50 -	- 200	3-10 -
	Случайные повреждения застекления	<10 >10	10-30 -	- 60-100	<20 >20	5-12 -	- 50	- 1-2
	Полное разрушение застекления. Частичные повреждения рам, дверей, нарушение штукатурки и внутренних легких перегородок	<10 >10	5-8 -	- 30-50	- -	- 2-4	- -	- 0,5-1
	Разрушение внутренних перегородок, рам, дверей, бараков, сараев и т. п.	-	2-4	-	-	1-2	-	Разрушение в пределах воронки
	Разрушение малостойких каменных и деревянных зданий, опрокидывание железнодорожных составов	-	1,5-2	-	-	0,5-1	-	-

Примечание. Взрыв заряда в воде на глубине, меньшей 1,5 высот заряда, следует рассматривать как взрыв открытого заряда.

Для отдельно стоящих зданий и других сооружений второстепенного значения, автомобильных и железных дорог с небольшим движением, для особо прочных сооружений (стальные и железобетонные мосты, стальные и железобетонные копры, элеваторы, углемойки и т. п.), а также при расположении складов ВМ и тому подобных объектов на высоких берегах (при расчете расстояний до крупных водных путей) принимается четвертая степень повреждения;

в) при определении расстояний до линии электропередачи следует исходить из значений радиуса разлета кусков выбрасываемой взрывом породы, поскольку линии электропередачи относятся к категории конструкций, стойких по отношению к действию ударной воздушной волны;

г) обвалованные хранилища при первой и второй степенях повреждений рассматриваются как наружные заряды. При необходимости принимать в расчетах степени повреждений выше второй обвалованные хранилища приравниваются к зарядам, углубленным на свою высоту;

д) коэффициенты в табл. 2П указаны не однозначно. То или иное значение следует выбирать в зависимости от состояния объекта, для которого устанавливаются безопасные расстояния: чем прочнее этот объект, тем меньшее значение коэффициента может быть принято при расчете в пределах значений, указанных в табл. 2П;

е) свойства ВВ при расчете безопасных расстояний не учитываются.

3.1.3. Если защищаемый объект расположен непосредственно за преградой (на опушке густого леса, у подножия холма), стоящей на пути распространения ударной воздушной волны, то безопасное расстояние, определенное по приведенным формулам, может быть уменьшено, но не более чем в 2 раза.

3.1.4. При производстве взрыва в узкой долине (ущелье) или между домами улицы безопасное расстояние должно быть увеличено в 2 раза.

3.1.5. Если за местом взрыва в радиусе 1,5 имеются прочные преграды в виде стен, валов и т. п., в направлении, противоположном этим преградам, безопасное расстояние должно увеличиваться: при расчете по формуле (10) - в 1,3, а по формуле (11) - в 1,4 раза.

3.1.6. Для уменьшения поражающей способности УВВ могут быть использованы следующие способы:

а) засыпка (забойка) наружного заряда слоем грунта. При слое засыпки, равном не менее пяти высот заряда над всей площадью его основания, безопасное расстояние может быть уменьшено в 4 раза. Материал засыпки не должен содержать тяжелых предметов (камней, гальки и т. п.);

б) удаление створок оконных рам или открывание окон и закрепление их в открытом положении; закрывание оконных проемов прочными щитами и т. п.;

в) защита мешками или ящиками, заполненными песком.

3.1.7. Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны при выборе местоположения складов ВМ и тому подобных мест хранения ВМ, а также при выборе мест размещения иных объектов в отношении складов ВМ могут приниматься согласно табл. ЗП.

Пример определения вместимости хранилища ВВ, находящегося на заданных расстояниях от охраняемых объектов

Определить предельную вместимость хранилища ВВ, если от места его расположения находятся в 900 м здание железобетонного элеватора и в 1400 м-рабочий поселок. Рассмотреть варианты открытого расположения на поверхности.

Из п. 2 табл. ЗП находим, что необвалованное хранилище ВВ на расстоянии 1400 м от рабочего поселка не может содержать более 100 т ВВ, а для безопасности элеватора (п. 1 табл. ЗП) могут быть взяты значительно большие массы ВВ и, следовательно, выбор вместимости хранилища должен проводиться исходя из безопасности рабочего поселка.


3.2. Определение расстоянии, безопасных по действию ударных воздушных волн на застекление при взрываний наружных зарядов и скважинных (шпуровых) зарядов рыхления *1.
_____
*1 Определяется в проекте для случаев, когда разрушение стекол недопустимо,

3.2.1. При одновременных взрывах наружных и скважинных (шпуровых) зарядов рыхления безопасные расстояния r по действию УВВ на застекление при

Таблица ЗП