Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Прогнозування сейсмостійкості споруд під час вибухів циліндричних зарядів
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Хвильова взаємодія при вибуху двох циліндричних зарядів у грунтовому масиві поблизу вільної поверхні

У процесі вирішення задачі про взаємодію двох зарядів із врахуванням уповільнення при підриванні внаслідок великої глибини закладки зарядів існує наступна розрахункова схема. На горизонтальній осі симетрії тіла обертання із зовнішніми границями, віддаленими на таку відстань, щоб відбиті хвилі не впливали на процес взаємодії в області між зарядами, розміщені два і більше зарядів, дія яких моделюється силовими імпульсами на внутрішніх границях порожнини. Функціональні залежності цих імпульсів від часу і відстані одержані із розв'язку задачі про вибух одиничного заряду. Принципова схема розбиття області, що розглядається приведена на рис. 4.4. Слід відмітити, що при одночасному підриванні зарядів схема може бути спрощена шляхом задания на осі Or умови на площині симетрії (плоска стінка).

Розрахункова схема хвильової взаємодії вибуху двох зарядів: R() – радіус заряду; D – відстань між зарядами.

Рис. 4.4. Розрахункова схема хвильової взаємодії вибуху двох зарядів: R() радіус заряду; D – відстань між зарядами.

Оскільки до моменту взаємодії хвиль стиску по лінії, що з'єднує центри закладки зарядів, дотичні напруження дорівнюють нулю і цей напрям співпадає з орієнтацією системи головних напружень, то, як і у випадку центрально – симетричної постановки, будемо мати

(4.1)

Таким чином, пружно – деформований стан у точках, що лежать на лінії, яка з'єднує заряди буде визначатися побудовою епюрів для напруженьі

Досліджувався вибух одного, двох і трьох циліндричних зарядів, які розміщувалися на відносній відстаніПри цьому приймалося, що маса двох і трьох зарядів дорівнювала масі одиничного заряду.

Розподіл ізосейсм у різні моменти часу наведений на рис. 4.5, де можна побачити поля швидкості и (м/с) при вибуху двох зарядів, коли вони розміщені на відстаніодин від одного. По цьому рисунку можна спостерігати такі стадії розвитку вибуху. На рис. 4.5,а показаний початковий момент вибуху, коли взаємодія вибухових хвиль від двох зарядів відсутня. На наступних рисунках можна прослідкувати такі процеси взаємодії вибухових хвиль від двох джерел: суперпозиція хвиль і поширення сейсмічних вибухових хвиль у глибину ґрунтового масиву та по поверхні, розвиток вибухової порожнини, що якісно відповідає експериментальним даним. Цікавим результатом, одержаним шляхом математичного моделювання, є процес утворення воронки викиду. Спочатку спостерігається утворення двох воронок (рис. 4.5,6), потім відбувається їх сплеск та заповнення розрихленим ґрунтом (рис. 4.5,в) і, на кінець, утворення спільної воронки (рис. 4.5,г) та подальший її розвиток (рис. 4.5,д).

На рис. 4.6 наведені максимальні значення напружень для вибуху одного заряду (рис. 4.6,а) і двох зарядів, що розміщені на відстані один від одного (рис. 4.6,6).

Ізосейсми швидкості u (м/с) при вибуху двох циліндричних зарядів при у різні моменти часу

Рис. 4.5. Ізосейсми швидкості u (м/с) при вибуху двох циліндричних зарядів приу різні моменти часу: а); б); е)г); д)

Поля напружень розраховувалися у моменти часу, що відповідають приходу імпульсу від останнього детонуючого заряду. Для миттєвого підривання одного заряду цей момент дорівнює t=0,0677 с, для двох – t=0,1202 с. Із аналізу наведених даних слідує, що при вибуху двох зарядів досягаються більші значення напружень, ніж при вибуху одного заряду і, що відношення максимальних значень напружень складає 1,38.

На рис. 4.7 подані ізосейсми швидкості и (м/с) у момент часу t = 0,005 с .

Ізобари напружень (МПа) при вибуху одного (а) і двох циліндричних зарядів (б), розміщених на відстані .

Рис. 4.6. Ізобари напружень (МПа) при вибуху одного (а) і двох циліндричних зарядів (б), розміщених на відстані.

Окрім цього, при роззосередженні зарядів із збільшенням відстані між ними ізосейсми є більш витягнутими вздовж осі z, тобто більш повільніше проходить виродження циліндричної хвилі у сферичну.

Ізосейсми швидкості и (м/с) у момент часу t = 0,005 с при вибухах: одного заряду (а), двох зарядів при (б), двох зарядів при (в), двох зарядів при (г).

Рис. 4.7. Ізосейсми швидкості и (м/с) у момент часу t = 0,005 с при вибухах: одного заряду (а), двох зарядів при(б), двох зарядів при (в), двох зарядів при(г).

На основі проведених досліджень отримано наступні результати:

1. Розроблена методика чисельного вирішення задачі про вибух циліндричного заряду ВР скінченої довжини у ґрунтовому масиві поблизу вільної поверхні із врахуванням хвильових процесів у продуктах детонації, що дозволяє дослідити закономірності зміни хвильових процесів у продуктах детонації та ґрунті у залежності від часу і відстані від осі заряду, а також у залежності від фізико-механічних характеристик ґрунту (багатокомпонентності складу) та геометричних розмірів заряду.

2. Розроблена математична модель, алгоритм і програма для чисельного розв'язання задачі про взаємодію хвиль у ґрунтовому масиві при вибуху одиничного і групи циліндричних зарядів ВР із врахуванням хвильових процесів у ПД, детонаційних характеристик ВР, фізико-механічних характеристик ґрунтового масиву та умов підривання.

3. Досліджені закономірності зміни основних параметрів хвиль (напруженість, швидкість) у залежності від відносної відстані і часу при вибуху групи циліндричних зарядів у ґрунтовому масиві із врахуванням кількості зарядів та відстані між ними.

4. Вперше теоретично встановлено, що в ближній зоні вибуху найменша швидкість частинок досягається під час вибуху одиничного заряду. З розосередженням заряду (збільшенням кількості зарядів при рівній сумарній масі) у ближній зоні вибуху значення швидкості зміщення частинок під час вибуху двох зарядів збільшується в 1,48 разів і в 1,76 разів, під час вибуху трьох зарядів у порівнянні з вибухом одного. Зі збільшенням відстані, ці співвідношення збільшуються до 1,9 та 2,8 разів, і починаючи з відстані 500600 радіусів заряду не змінюються.

5. Встановлено, що із збільшенням відстані між зарядами сейсмічний ефект зменшується в порівнянні із вибухом одного заряду в 1,8 разів для двох зарядів із відстанню 10 радіусів зарядів між ними, в 1,48 разів для відстані 20 радіусів і в 1,15 разів для відстані 30 радіусів. Але при подальшому збільшенні відстані спостерігається відсутність взаємодії між зарядами.

6. Результати роботи можуть бути використані для визначення раціональних параметрів проведення вибухових робіт. Напрямом подальших досліджень може бути вивчення впливу величини і матеріалу забивки свердловинного заряду на параметри напружено-деформованого стану ґрунтового масиву під час вибуху.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси