Кога се прилага взривяването?
Взривяването в строителството е специализиран инструмент, прилаган когато механичните методи за изкопаване са неприложими или икономически неоправдани. Основните случаи включват: скален изкоп при пътни и тунелни работи, разработване на кариери за добив на строителни материали, разрушаване на стари конструкции (demolition blasting), почистване на речни корита от скални прагове и специализирани подводни взривни работи.
Взривяването при строителство в населено място е строго регламентирано и се прилага само при изключителна необходимост поради рисковете за околни сгради, хора и инфраструктура. Все по-популярната алтернатива в градска среда е статичното разрушаване с разширяващи се агенти (невзривни разрушители).
Нормативна уредба в България
Взривните работи в България са строго регламентирани. Основните нормативни актове са Законът за контрол над взривните вещества, огнестрелните оръжия и боеприпасите, Наредбата за условията и реда за съхраняване, носене, използване и транспортиране на взривни материали и Правилникът по безопасността при взривните работи в строителството. Всяка дейност, свързана с взривни материали, изисква лиценз от Министерство на вътрешните работи и само правоспособни взривници (с валидно свидетелство) могат да изпълняват взривни работи.
Видове взривни вещества
ANFO (Амониев нитрат / Гориво масло)
ANFO е най-широко използваното взривно вещество при кариерни и строителни взривявания. Получава се чрез смесване на амониев нитрат (около 94%) с дизелово гориво (около 6%). Предимствата са: относително ниска цена, лесно боравене, слаба чувствителност при нормални условия. Основен недостатък: не е водоустойчиво – при наличие на вода се разтваря и губи взривната си сила.
Емулсионни взривни вещества
Емулсионните взривни вещества са водоустойчиви и по-мощни от ANFO. Произвеждат се фабрично и доставяни в специализирани цистерни или патрони. Прилагат се при взривявания в мокри условия, в тунели и при подводни взривни работи.
Детонатори
Детонаторите инициират взривяването. Електрически детонатори се задействат от електрически ток, а невзривни (NONEL) – от удар. Електронните детонатори позволяват програмиране на точното забавяне с точност до 1 милисекунда, осигурявайки оптимален контрол на взривяването и минимизиране на вибрациите.
Технология на скалното взривяване
Проектиране на взривяването
Всяко взривяване трябва да е предварително проектирано. Проектът определя: схемата на сондажите (разполагане, дълбочина, диаметър), количеството и вида на взривното вещество за всеки сондаж, схемата на инициирането (последователността на детонация) и очакваните резултати (обем разрушена скала, размер на фракциите). Правилното проектиране минимизира разхода на взривни вещества и вибрациите.
Сондиране
С пневматични или хидравлични сондажни машини се пробиват вертикални или наклонени отвори с диаметър 50–200 мм на предварително определените позиции. Дълбочината и разполагането на сондажите определят обема на скалата, която ще се разруши. Обичайните параметри за взривяване в кариери: диаметър 76–115 мм, дълбочина 5–15 м, разстояние между сондажите 2–4 м.
Зареждане и взривяване
Взривното вещество се зарежда в сондажите по предварителната схема. Всеки сондаж се „запушва" (stemming) с инертен материал (чакъл или глина) в горната си част за задържане на взривните газове и подобряване на ефективността. Детонаторите се свързват по схема с различни времена на закъснение – взривяването на отделните редове е забавено с 25–100 мс, за да се осигури свободна повърхност за всеки следващ ред.
Контрол на вибрациите
Взривяването генерира сеизмични вълни, разпространяващи се в земята и въздушна ударна вълна. И двете могат да причинят щети на съседни сгради и дискомфорт на хората. Допустимите нива на вибрации са регламентирани: за жилищни сгради обикновено пиковата скорост на вибрация (PPV) не трябва да надвишава 3–5 мм/с при честоти над 40 Hz.
Контролът на вибрациите се постига чрез: намаляване на количеството взривно вещество, детониращо едновременно (разпределяне на забавяния), използване на електронни детонатори с точно програмирани забавяния и предварителен мониторинг на съседните конструкции. По-голямото разстояние между взривяваната зона и сградите и по-мекото скалата естествено намаляват вибрациите.
Сеизмичен мониторинг
При всяко взривяване в близост до сгради или инфраструктура е задължителен сеизмичен мониторинг. Специализирани сеизмографи измерват пиковата скорост на вибрацията в три перпендикулярни посоки. Данните се записват и анализират след всяко взривяване. Ако стойностите надвишат допустимото, проектът на взривяването се преразглежда.
Невзривно разрушаване (разширяващи агенти)
При работа в непосредствена близост до сгради, при тих режим (нощем) или при невъзможност за получаване на разрешение за взривяване се прилагат невзривни разширяващи агенти. Прахообразното вещество (BRISTAR, DEXPAN и др.) се смесва с вода и се залива в сондажи. При хидратация то се разширява с налягане до 80 МРа – достатъчно да напука и разрушава гранит и бетон без взривяване, шум или вибрации. Процесът е бавен (8–24 часа), но абсолютно безопасен.
Разрушително взривяване (demolition)
Контролираното разрушаване на стари сгради, комини, мостове и резервоари чрез взривяване е специфична дисциплина, изискваща изключителен инженерен опит. Взривните заряди се поставят на предварително изчислени позиции в носещите елементи, така че сградата да се свие в собствената си основа или да се наклони в предварително определена посока. Зрелищните кадри на „падащи" сгради, срутващи се за секунди, са резултат от месеци планиране и подготовка.
Заключение
Взривните работи в строителството са мощен и незаменим инструмент при работа с твърди скали. Контролираното взривяване съчетава физиката на взрива с инженерното планиране, за да постигне предвидим и безопасен резултат. Безопасността, нормативното съответствие и минимизирането на въздействието върху околната среда и съседните конструкции са задължителни изисквания при всяко взривяване.