Прогнозирование и оценка последствий завалов

Таблица 10. Вес основных конструктивных элементов жилых зданий и содержание арматуры.

Расчетная часть

Пример задания

Исходные данные. На складе взрывчатых веществ произошел взрыв 40 т нитроглицерина. На расстоянии R1 = 250 м от склада находится производственный объект – одноэтажное здание среднего типа механических мастерских размеров 20х20х5 м3, на расстоянии R2 = 700 м – поселок с многоэтажными кирпичными зданиями. В здании мастерских во время взрыва находились n = 20 человек, плотность персонала на территории объекта экономики Р = 1200 чел./км2.

Определить степень разрушения зданий на объекте экономики и в населенном пункте, потери людей, размеры завалов от разрушенных зданий. Найти радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека. Сделать выводы.

Решение.

1. С использованием данных табл. 4 по формуле 23 находим величину тротилового эквивалента Gтнт

Gтнт = (6700 / 4520) 40000 = 59292 кг

2. Избыточные давления на фронте ударной волны DРф на расстояниях R = 250 м и R = 700 м найдем по формуле 21

DРф250 = 95 х 592921/3 / 250 + 390 х 592922/3 /2502 + 1300 х 59292/ 2503 = 29,24 кПа

DРф700 = 95 х 592921/3 / 700 + 390 х 592922/3 / 7002 + 1300 х 59292/ 7003 = 6,73 кПа

3. Как следует из табл. 3 при избыточном давлении на фронте ударной волны DРф = 29,24 кПа здание механической мастерской получит средние разрушения, а многоэтажные кирпичные здания в населенном пункте (DРф = 6,73 кПа) получат слабые разрушения.

4. Население поселка получит легкие поражения (ушибы, потеря слуха), персонал механической мастерской получит различные поражения (ушибы, переломы, порезы,) а на объекте экономики потери персонала вне зданий определим по формулам 17 – 19.

Nбезв = 1,2 х 59,2922/3 = 18 человек

Nсан = 4 х 18 = 72 человека

Nобщ = 18 + 72 = 90 человек

5. Согласно табл. 2 при среднем разрушении здания механической мастерской из 30 работников пострадает 1 человек, никто не погибнет.

6. Радиусы зон летального поражения, контузии и безопасной для человека определим графическим путем. Для этого найдем величину избыточного давления на фронте ударной волны на расстоянии R = 200 м.

DРф500 = 95 х 592921/3 / 500 + 390 х 592922/3 / 5002 + 1300 х 59292/ 5003 = 10,4 кПа

DРф150 = 95 х 592921/3 / 150 + 390 х 592922/3 / 1502 + 1300 х 59292/ 1503 = 73,89 кПа

Графически зависимость DРф = f(R) представлена на рис. 3.

Как следует из графика на рис. 3. радиус зоны летального поражения (DРф = 100 кПа) равен Rлет = 120 м, контузии (DРф = 70 кПа) Rконт = 150 м и безопасной зоны (DРф = 10 кПа) Rбез = 500 м.

7. Проверим вероятность 100% гибели персонала на границе зоны летального поражения (DРф = 100 кПа, Rлет = 120 м).

По формуле 22 найдем импульс фазы сжатия ударной волны

I+165 = 0,4 х (59292)2/3х (120)-1/2 = 55,52 кПа.с.

По формуле 3 для определения пробит-функции для летального поражения человека табл. 5 найдем

В соответствии с табл. 6 значению Pr = 7,58 соответствует вероятность (поражающий фактор) летального поражения 99,5 %.

8. Определим вероятность различного разрушения зданий в населенном пункте (R = 700 м, DР = 6,73 кПа)

I+500 = 0,4 х (59292)2/3 х (700)-1/2 = 22,99 кПа.с

По формуле 4 из табл. 5 находим значение пробит-функции для случая слабого разрушения зданий

,

чему, согласно табл. 6, соответствует вероятность 65 %.

Вероятность сильного разрушения зданий будет равна (форм. 6 табл. 5)

,

чему соответствует вероятность 2 %.

Таким образом, вероятностный метод прогнозирования последствий взрыва дает более точное представление о возможных последствиях техногенной аварии.

9. При внешнем взрыве длина завала составит (формулы 1, 2)

Азав = 20 + 5/2 = 22,5 м

ширина завала Взав = 20 + 5/2 = 22,5 м

высота (формула 15) h = 20 х 5 / (100 + 2 х 5) = 0,91 м.

Выводы:

Завал представляет собой обелиск с квадратным основанием 22,5 х 22,5м. и высотой 0,91 м.

Пустотность завала при разрушении одноэтажного производственного здания среднего типа будет равна (табл. 1) a = 0,5 м3/м3, удельный объем g = 0,16 м3/ м3, объемные вес b = 1,2.т/м3.

Рассматривая структуру завала можно сказать: (исходя из таблицы 7) что 60 % завала составят очень крупные обломки (от 5 т.), 10 % – крупные (от 2 до 5 т.), 5 % – средние (от 0,2 до 2 т.), 25 % – мелкие (до 0,2 т.); (исходя из таблицы 8) что большую часть завала (80 %) составят обломки бетонных конструкций и кирпича. Поэтому при расчистке завалов понадобится инженерная техника, способная передвигать тяжелые обломки.

Несмотря на то, что в здании мастерских пострадавших будет немного, необходимо по возможности удалить здание от взрывоопасных объектов на случай взрыва большего объема взрывчатого вещества.

Варианты задач