книги из ГПНТБ / Михно Е.П. Восстановление разрушенных сооружений

и другую технику, сможет только на сравнительно короткий срок вывести из строя дороги или аэродромы. Связано это с тем, что самому важному их элементу — проезжей части или летному полю (в частности, ВПП, РД и МС с искусственными покрытиями),— как правило, не наносится серьезных повреждений, и вскоре после взрыва они снова могут быть использованы для временного бази­ рования авиации [8].

По данным зарубежной печати [64], при воздушном взрыве номинальной ядерной бомбы на высоте 600—700 м тяжелые* раз­ рушения ракет, самолетов, автомобилей, оборудования, зданий, специальных аэродромных сооружений наблюдаются в радиусе до 1600—1800 м от эпицентра взрыва, значительные и легкие разру­ шения— на расстояниях, достигающих более 3000 м.

Радиусы поражения тех же объектов ядерными взрывами боль­ шей или меньшей мощности могут быть ориентировочно подсчи­

Действие поражающих факторов воздушного взрыва вызывает необходимость в ходе восстановления действующих дорог и аэрод­ ромов производить:

—спасательные работы: помощь личному составу, находивше­ муся в момент взрыва на дороге или аэродроме;

—тушение пожаров и срочные аварийные восстановительные работы в целях локализации разрушений;

—разграждение, включая дезактивацию и уборку завалов, поврежденных самолетов, автомобилей и прочей техники;

—работы по планировке или восстановлению поверхности поврежденных дорог и летных полей;

—восстановление зданий и специальных сооружений, разру­ шенных или частично поврежденных.

Особенности разграждения объектов, разрушенных воздушным ядерным взрывом

Наиболее характерными работами по разграждению дорог, аэродромов и других площадных и линейных объектов, разрушен­ ных воздушным ядерным взрывом, являются уборка поврежден­

* Разрушения принято считать тяжелыми, если восстановление невозможно;

значительными — если восстановление связано с большими работами; легкими — если восстановление связано с незначительными работами.

172

ной техники, расчистка завалов от обломков разрушенных зданий и спецсооружений и дезактивация объектов.

Уборка поврежденной техники и завалов производится мето­ дами разграждения, описанными в гл. IV.

Радиоактивное заражение в районе воздушного взрыва чаще всего оказывается сравнительно незначительным. Опасная степень заражения наблюдается в первые часы после взрыва и только в районе эпицентра взрыва, где уровень радиации может достигать 100 р/ч и более (в зависимости от мощности ядерного заряда [49]). Заражение в районе взрыва создается в основном за счет наведен­ ной радиоактивности.

Считается, что после рассеивания пыли (которая удерживается в воздухе обычно в течение 10—30 мин) и радиоактивного облака дорога может быть открыта длц движения, аэродром использован для взлета и посадки самолетов, так как уже через несколько часов возможно пребывание на них людей [6].

При значительном радиоактивном заражении дезактивация дороги, аэродрома или площадки осуществляется методами, приве­ денными в гл. IV. Однако при этом необходимо иметь в виду, что срезать или перепахивать грунт в районе эпицентра воздушного ядерного взрыва не следует. Здесь поверхностная зараженность земли невелика, а заражение почвы под воздействием нейтрон­ ного потока на некоторой глубине может быть большим. В таких случаях можно вскрыть сильно зараженные глубинные слои, и в результате вместо ожидаемого понижения получится повышение радиоактивности дезактивируемого участка.

Восстановление поврежденных дорог, летных полей и площадок

Масштабы поражения взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек, мест стоянок с капитальными покрытиями, а также авто­ мобильных и железных дорог при воздушном взрыве номинальной ядер,ной бомбы, как правило, невелики; возможно только неболь­ шое спекание или оплавление покрытий. Более существенные повреждения могут иметь дороги, площадки и ВГ1П из сравни­ тельно легких сборных покрытий, например из металлических сборно-разборных плит, а также дороги, расположенные на недо­

нести с большой скоростью мелкие камни, обломки разрушенных зданий, листы железа, плиты металлических аэродромных покры­ тий и т. п. Под воздействием зоны сжатия и зоны разрежения, образованной после прохождения фронта ударной волны, покрытие легкого типа может быть на значительной площади деформиро­ вано, сорвано или сожжено.

Поражение аэродромных покрытий световым излучением будет значительным только при наличии таких легких сборных покрытий (сетчатых, тканевых), которые могут сгореть или расплавиться, а также если под металлическими покрытиями проложены волокни­

173

стые, легковоспламеняющиеся материалы или слои тканевых по­ крытий.

Некоторые повреждения при воздушном ядерном взрыве может получить поверхность асфальтобетонных, грунтовых и щебеночных покрытий, обработанных битумом и другими органическими вяжу­ щими, в частности, выгорание или оплавление и спекание поверх­ ностей под влиянием высоких температур. Для восстановления их производятся обычная планировка грунтовой поверхности летного поля, замена поврежденных элементов сборно-разборных покрытий или поверхностная обработка и уплотнение упрощенных покрытий, после чего объект сравнительно быстро может быть введен в

эксплуатацию.

Восстановление зданий, сооружений и инженерных сетей

Подземные электрические и телефонные сети, дренажно-водо­ сточные системы, а также водопроводные, газовые и канализаци­ онные трубы, проложенные под землей, за исключением мест выхода этих сетей на поверхность, повреждений при воздушном ядерном взрыве не получают. На подъездных путях и внутриобъектных дорогах повреждаются в основном мосты. В районах жилой и промышленной застройки могут быть завалы от разрушенных зданий.

Для ядерного взрыва характерно массовое разрушение зданий. Поэтому зачастую придется отказаться от их восстановления и при временных и краткосрочных восстановительных работах огра­ ничиваться временным приспособлением подвалов разрушенных зданий.

Методы и технология восстановительных работ при средних разрушениях (уничтожение крыш, повреждение отдельных конст­ рукций и стен), легких и слабых разрушениях сооружений (повреж­ дения неответственных конструкций — крыш, дверей, перегородок) изложены в гл. VII.

3.ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ, ПОРАЖЕННЫХ НАЗЕМНЫМ

ИПОДЗЕМНЫМ ЯДЕРНЫМИ ВЗРЫВАМИ

Состав и последовательность работ

Подземный ядерный взрыв может вывести из строя аэродром, площадку или дорогу на довольно длительное время. При подзем­ ном ядерном взрыве на глубине 15 м (наибольшей, какая практи­ чески может быть достигнута авиационной бомбой или реактив­ ным снарядом) на сейсмические колебания расходуется 25% энер­ гии взрыва. Почти вся остальная энергия идет на образование воздушной ударной волны, плавление, испарение и выбрасывание грунта. Часть энергии ядерного взрыва выделяется в виде прони­ кающей радиации. Особенность подземного взрыва состоит в том,

174

что в результате его образуется большая воронка, диаметр кото­ рой измеряется сотнями метров. Комья грунта и обломки искусст­ венных покрытий (рис. VI.6) в значительных количествах могут выбрасываться на расстояние, в 3—5 раз превышающее радиус воронки, и, ударяясь об искусственные покрытия летных полей, здания и технику, разрушать или засыпать их. Поверхность грун­ та вокруг воронки под воздействием высоких температур оплав­ ляется и превращается в радиоактивный шлак на площади, по величине достигающей площади самой воронки. Выброшенный из воронки грунт перемешивается с радиоактивными продуктами взрыва, причем радиус заражения местности увеличивается до не­ скольких километров по сравнению с заражением при воздушном и наземном взрывах. Это не дает возможности приступить к вос­ становительным работам на аэродроме, дороге или площадке в течение длительного времени (нескольких недель) [11]. При ядерном взрыве в грунте происходит сейсмический удар, напоминаю­ щий по своему характеру землетрясение, от которого могут быть разрушены или серьезно повреждены искусственные покрытия, на­ земные и подземные сооружения и инженерные сети аэродромов. Однако радиусы поражения воздушной ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией при подземном ядерном взрыве значительно меньше, чем при воздушном.

При наземном ядерном взрыве также образуется воронка и происходит заражение поверхности, однако в значительно меньших масштабах, а прочие поражающие факторы действуют почти так же, как при воздушном взрыве.

В состав восстановительных работ на объектах, разрушенных наземным или подземным ядерным взрывом, входят:

—спасательные и аварийно-технические работы в районе слу­ жебно-технической застройки, казарменного и жилого городков;

—осмотр места работ в зараженной зоне, вынос проектного решения на восстановление дороги или летного поля в натуру и систематическое наблюдение за изменением уровня радиации на участках работ;

—разграждение объекта;

—заделка воронки с предварительным удалением из нее зара­ женной воды;

—уборка в зараженной зоне разрушенных и смещенных эле­

ментов искусственных покрытий, восстановление искусственных покрытий;

— восстановление зданий, сооружений и инженерных сетей.

Особенности осмотра места работ и выноса в натуру проектных решений на восстановление в зараженной зоне

При восстановлении дорог, аэродромов и других площадных или линейных объектов, разрушенных наземным или подземным ядерным взрывом, возникают существенные затруднения, связан­ ные с тем, что командиры и инженеры — руководители восстанови­

175

тельных работ вынуждены находиться в зараженной зоне значи­ тельно дольше, чем остальной личный состав. Это усугубляется необходимостью осмотра мест с очень высоким уровнем радиации для решения вопросов организации работ. Такие же трудности воз­ никают и в ходе выполнения геодезических работ, и в процессе систематического контроля качества работ и стадийной их приемки. Чтобы ускорить передвижение и уменьшить время пребывания в зараженной зоне, восстановительным подразделениям могут прида­ ваться легкие вертолеты и другие транспортные средства. Исполь­ зуя вертолеты, инженерно-командный состав может облетать на минимально допустимой высоте зараженную воронку и вал выбро­ шенного грунта; зависнув над воронкой, измерить ее глубину и уро­ вень воды в ней; систематически следить за качеством работ и ру­ ководить ими, не подвергаясь чрезмерному облучению.

При выносе проекта в натуру могут использоваться специальные вехи и хорошо заметные вымпелы, выбрасываемые с вертолета или бронемашины и обозначающие направление движения машин и гра­ ницы участков (см. рис. II.4, г).

Особенности разграждения (дезактивации) объектов, разрушенных наземным и подземным ядерными взрывами

Основной особенностью восстановления дорог, аэродромов и других площадных и линейных объектов, разрушенных наземным или подземным ядерным взрывом, являются взаимосвязанность работ по ликвидации разрушений с разграждением (заключаю­ щимся в основном в ликвидации завалов и дезактивации объектов) и необходимость производить работы непосредственно в заражен­ ной зоне.

Дезактивация аэродрома, площадки или дороги в большинстве случаев не может быть отделена от восстановительных работ или предшествовать им, так как восстановление и заключается в убор­ ке завалов и зараженных масс выброшенного и рассеянного тон­ ким слоем грунта, в уборке вала зараженного грунта вокруг во­ ронки (рис. VI.6), в удалении зараженной воды из воронки, в уборке зараженных, разрушенных и смещенных искусственных покрытий, в заделке поверхности зараженной воронки незараженным грунтом, подвезенным со стороны, в целях создания защит­ ного слоя. В ходе восстановления аэродрома, площадки или до­ роги, в частности в процессе заделки воронки, в значительной степени осуществляется их дезактивация.

Площадь заражения при наземном ядерном взрыве (рис. VI.4) имеет удлиненную элипсовидную форму, образованную по следу шлейфа радиоактивно зараженного облака и вытянутую в навет­ ренную сторону. В зависимости от степени заражения эту площадь условно делят на три зоны: умеренного, сильного и опасного зара­ жения (А, Б и В), считая по направлению к центру взрыва.

176

Зоны заражения характеризуются дозами и уровнями радиа­ ции. Дозы радиации ( B J * на внешних границах зон через 1 ч

после взрыва могут быть соответственно 40, 400 и 1200 р, а уровни радиации 8, 80 и 240 р/ч (через 10 часов — 0,5; 5 и 15 р/ч).

от наземного ядерного взрыва мощностью 1 мегатона с уровнями радиоактив­ ного заражения местности спустя 1 час после взрыва (по данным иностранной печати)

Связь между дозой Dx и уровнем радиации на местности при­ ближенно может быть определена по формуле

где ЯвьЛ— уровень радиации в момент выпадения радиоактивных веществ;

Твып— время выпадения радиоактивных веществ с момента взрыва [18].

Особенно сильное заражение создается вблизи места взрыва, но площадь такого заражения сравнительно невелика. Изменение уровней радиации в зависимости от времени, прошедшего после ядерного взрыва, определяется по формуле [26]

(13)

где Р — уровень радиации в момент времени /; Р0— уровень радиации в некоторый момент /0 после взрыва.

Характерной особенностью радиоактивного заражения является непрерывный естественный спад уровней радиации благодаря по­ стоянному самораспаду радиоактивных веществ**. Срок, в течение

* — доза радиации до полного распада радиоактивных веществ, кото­

рую может получить человек, находясь на открытой местности.

** Закономерность спада уровня радиации следующая: через каждое семи­ кратное увеличение времени после ядерного взрыва уровень радиации снижается

основе закона спада уровня радиации рассчитаны таблицы, по которым можно определять уровень радиации на любое время после взрыва.

177

которого уровень радиации достигнет безопасной величины, при­ ближенно может быть определен по номограмме, приведенной на рис. VI.5.

Производство работ по дезактивации летных полей и ВПП осу­ ществляется способами, изложенными в гл. IV. Однако в связи с очень высокими уровнями радиоактивного заражения объекта при наземных и подземных ядерных взрывах на дезактивационных

Рис. VI.5. Номограмма для определения времени, когда уро^

вень радиации после ядерного взрыва безопасен

работах, в частности при сгребании или срезании сравнительно тонкого слоя зараженного грунта автогрейдерами, уборке заражен­ ного вала грунта в воронку бульдозерами (рис. VI.6), целесооб­ разно оборудовать эти машины приборами дистанционного управ­ ления, работающими на принципе использования луча лазера, оптического луча (приборы ПУЛ-3 и ПУЛ-5) *, а также прибора­ ми автоматического управления по радио, приборами слежения

ит. п. [56].

*Приборы управления лучом (ПУЛ) дают возможность дистанционно управлять инженерными машинами благодаря тому, что оптический луч пред­

178

Способы ликвидации воронок, образованных наземными и подземными ядерными взрывами

При наземном ядерном взрыве образуется неглубокая воронка (рис. VI.6) с пологими откосами; размеры ее в основном зависят от высоты, на которой был произведен взрыв. Диаметр ее Д в су­ хих песчаных и глинистых грунтах в зависимости от мощности взрыва q приблизительно составляет:

з

Размеры воронок при контактном взрыве ядерных бомб различ­

При подземном взрыве ядерного заряда номинальной мощно­ сти в обычных грунтах на глубине 15 м диаметр воронки составит около 270 м, ее видимая глубина — около У6 радиуса, а действи­ тельная глубина воронки, частично заполненной разрыхленным грунтом,— 100 м и более. Видимая глубина воронки hBобразуется в результате падения в воронку части выброшенного взрывом грунта и частичного обрушения откосов первоначальной воронки. В песчаных грунтах диаметр воронки может возрасти до 300 м и более. Масса выброшенного грунта при таком взрыве превышает 1 млн. т.

В зависимости от мощности взрыва и характеристики грунта размеры воронки изменяются в больших пределах. Радиус ворон­ ки R приближенно может быть вычислен по формуле

ставляет собой другую форму того же электромагнитного поля, что и радиолуч, получивший широкое распространение для дистанционного управления машина­ ми. С помощью оптического луча можно передавать команды на управление машиной, создавать в пространстве прямую плоскость или другую поверхность, которые определяют траекторию движения управляемой инженерной машины при строительстве аэродромов, каналов, автомобильных и железных дорог, шахт,

как при этом может быть исключена предварительная геодезическая подготовка или разметка сооружения и отпадают ручные доделочные работы по устранению

ошибок по разметке.

Эти приборы уже нашли практическое применение при выполнении земле­ ройных работ. Прибор ПУЛ-3 выпускается серийно и, в частности, входит в комплект двухроторного экскаватора. ПУЛ-3 может быть применен и на других машинах [56].

179

со

о

Рис VI 6 Аэродром, разрушенный наземным ядерным взрывом:

у краев воронки 0,2—0,5 ее глубины. Ширина вала может быть равна диаметру воронки. По мере удаления от воронки вал умень­ шается, переходя в тонкий и равномерный слой выпавшего грунта толщиной от 5 до 10 см на площади, достигающей десяти радиу­ сов воронки.

Заделка воронок характеризуется весьма большим объемом земляных работ: от 10000 до 120 000 м3 при наземном и от 150000 до 1 000 000 м3 при подземном взрывах. Перемещение такого коли­ чества грунта может производиться с применением:

—скреперов, землевозных тележек, автомобилей, саморазгружающихся прицепов, бульдозеров и других обычных средств меха­ низации земляных работ;

—саперных танков;

—средств гидромеханизации;

—канатно-скреперных установок;

—железнодорожного транспорта—вагонеток с мотовозами и инвентарных переносных узкоколейных путей;

—грунтометательных машин;

—взрывчатых веществ для устройства направленного взрыва. Ввиду необходимости выполнения работ в зараженной зоне наи­

более рациональным методом перемещения грунта следует считать тот (табл. 14), при котором требуется наименьшее количество лич­ ного состава или при котором продолжительность пребывания его в зараженной зоне будет наименьшей. Поэтому в данных условиях предпочитается способ производства работ, использующий машины с управлением на расстоянии или обеспечивающий перемещение зараженного грунта вообще без участия водительского состава (средствами гидромеханизации, взрывным методом, грунтометами, канатно-скреперными установками и др.).

Заделка больших воронок с применением обычных дорожных и землеройно-транспортных машин

После естественного снижения радиоактивной зараженности до допустимых норм и при отсутствии воды в воронке ее заделывают обычными средствами механизации. Для этого все имеющиеся инженерные машины (скреперы, автомобили-самосвалы, грей­ деры, катки и т. п.) заезжают в воронку и выполняют работу в

181