Взрывы в Медео

ФОТОГРАФИИ ПОЛУЧЕНЫ ЭКСПЕДИЦИЕЙ ИНСТИТУТА ФИЗИКИ ЗЕМЛИ АКАДЕМИИ НАУК СССР

Город Алма-Ата расположен вблизи гор на конусе выноса реки Малой Алмаатинки. Разрушительные селевые потоки примерно один раз в 50 лет обрушивают на него грязекаменные массы объемом до миллиона кубометров. Последний катастрофический сель, который произвел большие разрушения в городе с человечески- ми жертвами, был в 1921 году.

Правительство Казахской ССР уделяло и уделяет большое внимание вопросам защиты города от селевых потоков. В долине реки Малой Алмаатинки создан целый каскад габионных плотин, которые должны снизить возможность образования катастрофических потоков; не- прерывно ведется укрепление склонов гор путем насаждения деревьев, налажена круглосуточная служба оповещения населения о возможной опасности, проводится ряд других мероприятий. Но чтобы радикально защитить город, необходимо было в период между двумя селеопасными периодами создать мощную набросную плотину и перегородить русло реки. Эту задачу можно было выполнить только с помощью крупных направленных взрывов.

Проект создания плотины предусматривал проведение двух мощных взрывов. В первую очередь с по- мощью зарядов ВВ весом более 5 тысяч тонн необходимо было обрушить в долину правый склон, а затем заложить заряд весом около 4 тысяч тонн в левый склон и произвести второй завершающий взрыв. Плотину решено было создать чуть выше высокогорного катка «Медео», где склоны долины наиболее близко сходятся между собой и где их легче всего было сдвинуть навстречу друг другу.

21 октября 1966 г. был произведен первый взрыв. Заряды взрывчатых веществ через три горизонтальные штольни были размещены в правом склоне реки в пяти камерах. Четыре заряда общим весом 1690 т помещались в камерах, вытянутых в одну линию вдоль склона. Расстояние между крайними камерами около 150 метров, кратчайшее расстояние от центра зарядов до поверхности склона горы (ЛНС) — 50 м. Основной заряд весом 3600 т. размещался в камере длиной около 100 м и сечением примерно 50 квадратных метров, пройденной из центральной штольни и вытянутой вдоль склона. ЛНС основного заряды — 83 м. Вначале взрывался первый ряд зарядов. Он создал плоскость обнажения, в сторону которой через 3,5 секунды направил свое действие основной заряд.

14 апреля 1967 г. произведен левобережный взрыв. Заряды взрывчатого вещества размещались в 10 камерах, расположенных в два подковообразных ряда вдоль склона горы; Первый ряд зарядов находился на расстоянии 35-40 м от поверхности склона. Он состоял из пяти зарядов общим-весом 1117 т, размещенных вдоль дуги небольшой кривизны общей длиной 200 м. Такое расположение зарядов должно было обеспечить лучшую направленность броска породы на гребень плотин. Взрыв всех пяти зарядов первого ряда производится практически одновременно. Второй ряд — 5 зарядов — располагался на том же горизонтальном уровне, что и заряды первого ряда на расстоянии 65-75 м от поверхности склона. Общий вес зарядов этого ряда равен 2825 т. Все заряды второго ряда. согласно проекта, должны были взрываться одновременно с замедлением в 2 секунды по отношению к моменту взрыва зарядов первого ряда. Камеры для зарядов первого и второго рядов пройдены из трех горизонтальных штолен дивной около 100 метров.

Взрывы в Медео по величине одновременно взрывавшихся зарядов и по близости их расположения от крупного города являются уникальным событием. В связи с их проведением возник целый ряд вопросов, среда которых вопросы безопасности занимали одно из первых мест. Кроме того необходимо было максимально использовать опыт этих уникальных взрывов для дальнейших подобных работ, поскольку методика расчета крупных направленных взрывов в настоящее время еще окончательно не разработана. Учитывая важность всех этих вопросов Президиум Академии наук СССР принял постановление о необходимости проведения широких научных исследований при взрывах в Медео и поручил Институту физики Земли АН СССР организовать эти наблюдения и дать обобщение опыта подобного взрывов.

Наблюдения при взрывах проводились совместно с учеными Академии наук Казахской ССР и специалистами трестов «Казахвзрывтром», «Союзвзрывпром» и других организаций. Программа исследований была составлена с таким расчетом, чтобы в деталях изучить эти взрывы. С расстояния в один километр с различных направлений производилась подробная фоторегистрация процесса разрушения гор и создания плотин. Сейсмические приборы вели регистрацию искусственного землетрясения как в непосредственной близости, так и на больших удалениях от взрыва. Проводились измерения параметров воздушной волны и газопылевого облака. Исследовалось также сейсмическое воздействие взрыва на здания в черте города и на опытные сооружения (фрагменты жилых и промышленных зданий), специально построенные в ближней зоне на расстояния 700 м от места взрыва. Вся аппаратура в опасной зоне радиусом 3 км включалась автоматически.

На фотографиях 1-4 представлены последовательные стадии развития правобережного взрыва, снятые со стороны нижнего бьефа плотины (от катка Медео).

Взрывы в Медео
1. Вид ущелья до взрыва. На переднем плане бывшая гостиница катка Медео, которая была на расстоянии 500 м от взрыва. Она получила повреждения, но в целом устояла от сейсмического толчка. Сам каток, расположенный чуть ниже по ущелью, при взрыве ни- сколько не пострадал.

Взрывы в Медео
2. Прошло 8 секунд с момента взрыва. Раскаленные продукты взрыва основного заряда со скоростью более 100 м/сек вырвались в атмосферу, разорвав толщу гранита около 100 метров.

Взрывы в Медео
3. Облако раскаленных газов и пыли через 30 секунд после взрыва. Оно распространилось вниз по ущелью примерно на 800 м.

Взрывы в Медео
4. Вид ущелья, зафиксированный киноаппаратами через 2 минуты после взрыва. Облако газов рассеивается и видны контуры созданной плотины. Высота ее в самой низкой части 60 м, объем — 1‚5—2,0 миллиона кубометров раздробленного гранита.

На фотографиях 5, 6, 7, 8 и 9 приведены стадии левобережного взрыва, снятые со стороны нижнего бьефа плотины в различные моменты времени:

Взрывы в Медео
5. Вид долины реки перед моментом взрыва.

Взрывы в Медео
6. Момент прорыва газов и начальная стадия подъема склона горы после взрыва зарядов первого ряда.

Взрывы в Медео
7. Стадия движения породы, соответствующая взрыву второго ряда зарядов.

Взрывы в Медео
8. Картина оползания верхней части склона горы и развития газопылевого облака через 30 секунд после момента взрыва зарядов первого ряда.

Взрывы в Медео
9. Вид ущелья через 2 минуты после взрыва.

На фотографиях 10-13 приведены стадии развития левобережного взрыва, снятые со стороны верхнего бьефа плотины.

Взрывы в Медео
10.

Взрывы в Медео
11.

Взрывы в Медео
12.

Взрывы в Медео
13.

Общий объем плотины после двух взрывов составляет приблизительно 3 млн. м3. Эта огромная масса состоит из раздробленного гранита, плотно уложенного взрывами. Средняя высота плотины около 85 метров, ширина по основанию — более 500 метров, ширина по гребню — около 100 метров. После механизированной досыпки небольшого объема породы (около 200 тыс. м3) на гребень плотины и планировки взорванной массы она примет окончательные проектные контуры.

Плотина, созданная мощными взрывами, надежно защищает город Алма-Ату от селевых потоков. Информация, полученная в результате научных наблюдений, подтвердила прогнозы относительно последствий взрыва и дала новые сведения, которые позволяют уточнить методику расчета его действия. Это дает возможность расширить масштабы строительных работ в народном хозяйстве с помощью крупных направленных взрывов.


В.Н.Родионов, А.Н.Ромашов
ПРИМЕНЕНИЕ КРУПНЫХ ВЗРЫВОВ НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПЛОТИН