Энергию взрывчатых веществ (ВВ) на строительстве использу­ют для рыхления и перемещения мерзлых и скальных грунтов при трудоемких и тяжелых земляных работах. При разработке скаль­ных пород практически нельзя обойтись без взрывчатых веществ.

Работы, выполняемые с применением взрывчатых веществ, называются взрывными.

Для размещения ВВ в породе устраивают шпуры, рукава, сква­жины, камеры, шурфы, штольни и другие выработки (рис. 51). Устройство шпуров или скважин осуществляется бурением.

Совокупность буровых и взрывных процессов называется буро­взрывными работами.

Существуют следующие основные виды взрывных работ: на выброс (обычный и направленный), сброс, рыхление (дробление)1 обрушение, вытеснение слабого грунта.

На строительстве железных дорог буровзрывные работы произ­водятся для образования выемок в скальных или мерзлых грунтах, при разработках грунта или камня в карьерах, выторфовывании и опускании возводимых насыпей на дно болот и т. д.

1. Термины «рыхление» и «дробление» имеют одинаковое значение. Первый, употребляют преимущественно к разработке нескальных пород, второй чаще от­носится к скальным породам.

Помещенное в выработку и подготовленное к взрыву определен­ное количество ВВ называют зарядом.

Взрыв — это мгновенная химическая реакция взрывчатых ве­ществ.

По роду выработок различают наружные (накладные), шпуро­вые, котловые, скважинные и камерные заряды. Образование в породе шпура или скважины на­зывают бурением, а шурфов, ру­кавов, штолен и камер — проход­ческими работами.

Для лучшего использования энергии взрыва заряда ВВ, поме­щенного в зарядные выработки, сво­бодные пространства в выработке забивают инертными материалами (песком, глиной и т. п.) —этот про­цесс называется забойкой. При взрыве заряда в неограни­ченной скальной среде образуются сферические зоны пластических де­формаций, разрушения и сотрясения (рис. 52).

Если заряд приблизить к открытой (дневной) поверхности, то действие взрыва будет проявляться на поверхности и по мере при­ближения к ней меняться. Первое проявление взрыва— трещины, затем образование купола взрыва и, наконец, сильное поднятие и разброс породы — образуется воронка выброса.

Раскрытие воронки взрыва характеризуется отношением ее радиуса г на поверхности к глубине ω.

Показатель действия взрыва определяется по формуле:

n = r/ω

Заряды, образующие воронки, называются зарядами усилен­ного, нормального или уменьшенного выбросав за­висимости от величины показателя действия взрыва.

Расчеты зарядов выброса основаны на прямо пропорциональной зависимости между величиной заряда и объемом взрываемой по­роды. Воронка нормального выброса представляет собой опрокину­тый конус высотой ω с радиусом основания r (рис. 53). Объем во­ронки приблизительно равен ω³.

Величина заряда в общем случае:

Q = K_nω³f(n) [кг],

где ω — глубина заложения заряда, измеренная по кратчайшей ли­нии до поверхности, м;

K_n — удельный расход ВВ на 1 м³ объема воронки взрыва при ω = r = 1, кг/м³;

f(n) — коэффициент пропорциональности (функция показателя действия взрыва /г).

При n = 1 величина f(n) = 1. Для зарядов уменьшенного выбро­са, или рыхления, f (и) принимают равным от 0,25 до 0,6.

Для зарядов усиленного выброса в зависимости от необходимо­го раскрытия воронки, т. е. от показателя действия взрыва п, ве­личину f(n) определяют по формуле Борескова:

f(n) = 0,4 + 0,6n³.

Величину удлиненных зарядов (скважинных и шпуровых) опре­деляют по объему взрываемой породы или по необходимой степе­ни ее дробления. В общем случае то или иное качество рыхления породы достигается путем изменения расстояния между скважина­ми или шпуровыми зарядами. При этом регулируется величина диаметра заряда (скважины, шпура) из условия достаточности энергии и рационального ее использования — без лишнего развала (разброса) взорванной породы.