Вплив ударних хвиль при вибуху.
Надлишковий тиск DPф для сферичної повітряної ударної хвилі, що вільно розповсюджується, убуває у міру видалення від місця вибуху. Тому розрахунок його значень звичайно проводиться на підставі співвідношень, в яких тиск є функцією двох аргументів – маси ВР і відстані від місця вибуху.
Швидкість спаду значення DPф у міру видалення від місця вибуху змінюється за рахунок впливу на ударну хвилю середовища, в якому вона розповсюджується. Чим більше відстань від місця вибуху, тим сильніше спотворюється характер зміни тиску у фронті ударної хвилі.
З викладених причин в технічній літературі представлений достатньо широкий спектр розрахункових співвідношень для визначення значень DPф, кожне з яких має свою сферу застосування і призначення. Наприклад, для повітряного вибуху, для наземного вибуху, для малих відстаней від місця вибуху, для значних відстаней від місця вибуху, для невеликих зарядів ВР, для крупних зарядів ВР і т.д.
Вплив ударних хвиль на конструкції та споруди розрізняється при вибуху у повітрі та при вибуху на поверхні землі.
Ударні хвилі при вибуху у повітрі.
Закони зміни тиску в повітряній ударній хвилі в часі не залежать від виду вибухової речовини. Головна особливість цієї хвилі – різке зростання тиску в її фронті, що рухається, від Pо (вихідний атмосферний тиск) до максимального значення Pо+DPф і потім падіння до атмосферного тиску Pо Час t+, протягом якого тиск падає з Pо+DPф до Pо, визначає тривалість фази стиску (рис. 12.3). Фаза стиску змінюється фазою розрідження, у якій тиск виявляється нижче атмосферного. Механічна дія ударної хвилі на спорудження в більшості випадків визначається тиском у фазі стиску, оскільки воно звичайно перевищує тиск у фазі розрідження. При визначенні навантажень, що виникають при дії ударної хвилі на перешкоду, необхідно враховувати умови її взаємодії з перешкодою (відбиття, обтікання, затікання).
Основні параметри повітряної ударної хвилі при поширенні в повітрі від центра вибуху (минаюча хвиля) визначають по емпіричних формулах.
При повітряному вибуху тротилового заряду:
– надлишковий тиск на фронті ударної хвилі (МПа):
(12.10)
де С – маса тротилового заряду, кг; r – відстань від центра вибухудо перешкоди, м. Враховуючи (12.7) формулу (12.10) можна записати у вигляді формули Садовського:
. (12.11)
При необхідності можна вирішувати зворотну задачу, тобто визначати відстань від місця вибуху по заданому значенню DPФ, користуючись співвідношенням:
; (12.12)
– тривалість фази стиску (с):
; (12.13)
– імпульс тиску у фазі стиску, віднесений до поверхні фронту хвилі площею 1 м2;
(МПа·с). (12.14)
Ударні хвилі при наземному вибуху.
При вибуху заряду у ґрунті виникає подрібнення ґрунту і руйнування його структури з утворенням воронки. За межами воронки вибухові хвилі розповсюджуються у вигляді ударних хвиль або хвиль стиснення. Також виникають хвилі у ґрунті внаслідок розповсюдження над поверхнею повітряної ударної хвилі.
При наземному вибуху тротилового заряду, враховуючи те, що ударна хвиля розповсюджується в повітрі у вигляді півсфери, надлишковий тиск на фронті ударної хвилі, тривалість фази стиску, імпульс тиску у фазі стиску розраховують по формулам:
(МПа), (12.15)
(с) , (12.16)
(МПа·с) . (12.17)
Радіус руйнуючої дії повітряної ударної хвилі ryx визначають за формулою:
, (12.18)
де С – маса заряду, що підривається, у тротиловому еквіваленті, кг; а – коефіцієнт пропорційності, величина якого залежить від умов вибуху та інтенсивності руйнувань (див. додаток 36). Коефіцієнт а для деяких випадків також можна визначити за формулами, наприклад, при пошкодженні стіни товщиною b, м:
– при виникненні тріщин у цегляних стінах: 
;
– при наскрізних проломах у цегляних стінах: 
;
– при наскрізних проломах у бетонних стінах: 
;
– при наскрізних проломах у залізобетонних стінах: 
.