Применение щадящего взрывания при устройстве оснований, фундаментов зданий и возведении сооружений

• Автор: Сластенко, Владимир Константинович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРОМЫШЛЕННОГРАЖДАНСКИХ

И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА ДЛЯ ИХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ

1.1. Применение энергии взрыва в геотехническом строительстве, при возведении и реконструкции зданий и сооружений различного назначения
1.2. Современное представление о разрушении горных пород действием взрыва заряда ВВ.
1.3. Условия применения в геотехническом строительстве технологии щадящего взрывания

1.4. Основные выводы по главе 1 и задачи исследований

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЛН НАПРЯЖЕНИЙ

ПРИ ВЗРЫВЕ ЗАРЯДОВ ВВ С РАЗЛИЧНОЙ ОБЪЕМНОЙ
КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ЭНЕРГИИ, В ТОМ ЧИСЛЕ ЗАРЯДОВ
МАЛОПЛОТНЫХ ВВ
2.1. Обоснование метода расчета параметров волн напряжений при взрыве различных типов зарядов ВВ и плотностей их заряжания. Применение метода к расчету зарядов малоплотных ВВ.
2.2. Экспериментальные исследования влияния объемной концентрации энергии взрыва на параметры волны напряжений для малоплотных ВВ.
2.3. Исследование влияния слоистости разрушаемого массива и акустической жесткости слагающих его сред на пара
метры волны напряжений
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА МАССЫ ЗАРЯДОВ
ПРИ ОСТОРОЖНОМ ВЗРЫВАНИИ.
3.1. Краткий обзор методов расчета массы зарядов дробления
и выброса
3.2. Обоснование концепции формирования воронки взрыва зарядов рыхления и алгоритм расчета линии наименьшего сопротивления
3.3. Совершенствование методики расчета массы заряда и параметров буровзрывных работ при осторожном взрывании.
3.4. Основные выводы по главе 3
ГЛАВА 4. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ
ОСТОРОЖНОГО ВЗРЫВАНИЯ И ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ПУТИ
ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.
4.1. Современное состояние технологии осторожного взрывания в промышленногражданском и гидротехническом строительстве.
4.2. Использование эффекта газогенерации для осторожного дробления пород и конструкции объектов и направленного раскола монолитных объектов. Экспериментальные исследования эффекта газогенерации
4.3. Совершенствование гидровзрывного способа разрушения и технологии осторожного взрывания горных пород и материалов строительных конструкций.
4.4. Основные выводы по главе 4
ГЛАВА 5. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ТЕХНОЛОГИЯ ОСТОРОЖНОГО ЩАДЯЩЕГО ВЗРЫВАНИЯ, АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.1. Основные положения методики расчета и технологии щадящего взрывания, алгоритм расчета параметров БВР.
5.2. Применение предложенной технологии осторожного щадящего взрывания при подготовке оснований и устройства фундаментов сооружений различного назначения. Анализ результатов и эффективности применения щадящего взрывания на основе использования малоплот
ных зарядов ВВ и газогенерирующих составов
5.3. Осторожное уплотнение водонасыщенных грунтов
с помощью пиротехнических газогенераторов
5.4. Основные выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Установлены критериальные инвариантные значения скоростей и относительных величин деформаций, при которых происходит процесс дезинтеграции горных пород, искусственных материалов без разлета их отдельностей, исходя из условия минимизации энергозатрат на разрушение. Разработана методика расчета параметров волн напряжений в однородных и слоистых средах, представленных горными массивами, основаниями зданий и инженерных сооружений, фундаментами из искусственных и естественных материалов, имеющих трещины и границы раздела между слоями. Полученные результаты используются в С. Петербурге, Ленинградской области и в СевероЗападном регионе при строительстве и реконструкции гидротехнических объектов, при подготовке оснований и устройстве фундаментов различных зданий и инженерных сооружений, при сооружении стволов и тоннелей линий метро и коллекторных тоннелей города, а также при прокладке различных коммуникаций в зонах плотной застройки, реставрации мостов и архитектурных памятников. Кроме того, результаты исследований могут быть использованы при чтении курсов лекций по дисциплинам Основания и фундаменты, Подземные сооружения, при подготовке инженеровстроителей. В диссертации разработаны рекомендации по применению осторожного взрывания при разработке котлованов, подготовке оснований промышленногражданских и гидротехнических сооружений ГТС при разработке карьеров для получения строительных материалов заданного грансостава, а также при устройстве подземных выработок различного назначения, при реконструкционных работах в условиях плотной городской застройки. Л.Н. БВР позволяющий прогнозировать разрушение при минимальных энергозатратах. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международном горногеологическом форуме Минеральносырьевые ресурсы стран СНГ г. СанктПетербург, г. Международных конференциях Экология и развитие СевероЗапада России, Международной конференции Взрывное дело г. Москва и др. Работа докладывалась в СПбГПУ на объединенном семинаре кафедр ГТС, ПСОиФ и ТО и ЭС. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 печатных работах. Материалы исследований изложены в 5 главах диссертации. В главе 1 дан обзор и анализ технологий буровзрывных работ при строительстве и реконструкции промышленногражданских и гидротехнических сооружений котлованы, траншеи, подземные камеры, подходные выработки, дороги и т. В главе 2 приведены методика и результаты физического моделирования действия взрыва в грунтах, горных породах и искусственных массивах. ВВ. Глава 3 посвящена разработке методики расчета массы зарядов при осторожном щадящем взрывании. Дан краткий обзор методов расчета массы зарядов дробления и выброса. Приводится концепция формирования воронки взрыва зарядов рыхления и алгоритм расчета линии наименьшего сопротивления ЛЫС. В главе 4 дан анализ современного состояния технологии осторожного взрывания на объектах промышленногражданского и гидротехнического строительства. Приводятся методика и результаты экспериментального исследования эффекта газогенерации и его применения для осторожного дробления пород, уплотнении грунтов и разрушении отдельных конструкций. Предложены пути совершенствования технологии осторожного взрывания на основе применения гидровзрьшного способа разрушения горных пород, грунтов и фундаментных конструкций. В главе 5 предложена методика расчета параметров БВР при осторожном взрывании на основе использования малоплотных зарядов и различных пиротехнических составов. Приводятся результаты промышленной апробации технологии щадящего взрывания, дана оценка эффективности и экологической безопасности ее применения. Завершается диссертация основными выводами по работе. Автор выражает искреннюю благодарность коллективу кафедры Подземные сооружения, основания и фундаменты СПбГПУ, возглавляемой д. Бугровым А. К., оказавшему неоценимую помощь в работе над диссертацией, а также соавторам доктору технических наук, профессору Боровикову В. А., ФТИ им. Иоффе сотруднику ГИПХ Кирсанову сотрудникам СПбГТИ Рыскунову и Стояновой Т.