Лекции по курсу Авиационные боеприпасы

7.4 Взрыв заряда в грунте

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

(7.46)

Значения для приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3

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

(7.47)

Значения коэффициентов и приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4

Вид песка

Мокрый

Сильно водонасыщенный

Средне водонасыщенный

Слабо водонасыщенный

Сухой

510-4

110-2

310-2

0,35

600

450

250

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

(7.48)

Значения коэффициентов приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5

Вид песка

Мокрый

Средне водонасыщенный

Сухой

810⁴

510⁴

210⁴

1,1

1,2

1,5

Содержание