Рыхление скального грунта взрывом

Обновлено: 19.09.2024

Вы здесь: Главная Земляные работы Рыхление мерзлых грунтов взрывным способом

Главное меню

Строительные работы

Рыхление мерзлых грунтов взрывным способом

Взрывной способ рыхления мерзлых грунтов рекомендуется при глубине промерзания свыше 1 м, при больших объемах работ на участках, удаленных от жилых и промышленных зданий и сооружений.

Средствами взрывания служат капсюли-детонаторы, электродетонаторы ДШ и ОШ, свечи для зажигания огнепроводного шнура, зажигательные патроны, тлеющие фитили, а также взрывные машинки и контрольно-измерительные приборы для проверки взрывных сетей. Взрывчатые вещества должны храниться в специальных хранилищах.

Заряды взрывают в шпурах при глубине промерзания грунтов до 2 м, в скважинах - при глубине промерзания более 2 м и в горизонтальных рукавах, когда требуются скважины большого диаметра и выполнить их невозможно.

Шпуры и скважины бурят с помощью перфораторов, электросверл, буровыми машинами и станками шнекового типа и термобурами.

Метод скважинных зарядов применяется при глубине промерзания более 1,5-2 м. Заряды размещают в скважинах диаметром от 75 до 150 мм. Расположение скважин такое же, как в шпуровом методе. Рукава устраивают на нижней границе мерзлого слоя в талом грунте. Сечение рукавов чаще всего 0,25x0,25 м, а длину их принимают равной толще мерзлого грунта, расстояние между рукавами такое же, как при шпуровом методе.

В настоящее время большое распространение получает короткозамедленное взрывание (КЗВ), при котором заряды взрываются с интервалами времени в сотые и тысячные доли секунды. Этот метод имеет следующие достоинства перед обычными методами взрывания: лучшее дробление породы, меньшее сейсмическое воздействие взрыва на близлежащие здания и сооружения, больший объем разрыхленной породы на 1 м бурения, возможность управлять направлением выброса грунта и меньший радиус разлета кусков мерзлого грунта.

В практике строительства после основного взрыва бывают необходимы планировочные работы на дне выемок. Если толщина слоя менее 0,5 м, то эти работы целесообразно выполнить шпуровым методом. Расстояние между шпурами принимают равным глубине шпура.

Взрывные работы должны выполнять только специализированные организации в соответствии со СНиП III-Б. 4-62.

Для прокладки трубопроводов, коммунальных и транспортных тоннелей и т.п. обычно роют траншею. Но иногда отрыть траншею невозможно, например, при пересечении трассой трубопровода транспортной магистрали с интенсивным движением, которое невозможно прервать даже на относительно .

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

Гидромеханический метод разработки грунта основан на использовании кинетической энергии потока воды. С ее помощью происходят разработка, транспортировка и укладка грунта. Применение этого метода целесообразно при больших объемах работ, устройстве насыпей с минимальной осадкой и, конечно.

БУРЕНИЕ

К бурению прибегают в следующих случаях: при исследовании свойств и качеств грунтов, определении уровня грунтовых вод, устройстве скважин водоснабжения и водопонижения грунтовых вод, выполнении земляных работ с применением взрывчатых веществ, разработке и дроблении твердых пород.

РАЗРАБОТКА ГРУНТА ВЗРЫВОМ

К взрывам строители прибегают для рыхления скальных пород с последующей их разработкой землеройными и скалоуборочными механизмами. С помощью взрывов возводят насыпи и перемычки, устраивают выемки для котлованов, дорог и т.п. Взрывным способом дробят мерзлые грунты.

баннер для сайдбара Вы это искали



Рыхление скальных пород c последующей их разработкой землеройными машинами и скалоуборочными механизмами. Использование аммонитов в порошкообразном и в прессованном виде. Заряды выброса, рыхления и камуфлеты. Метод шпуровых и скважинных зарядов.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 23.01.2013
Размер файла 18,7 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Разработка грунта взрывным способом

Применение взрыва для созидательных цeлeй базируется нa иcпoльзoвaнии энepгии избыточного давления газов, oбpaзyющиxcя почти мгновенно пpи химических пpeвpaщeнияx взрывчатых веществ. Взрывным способом в ocнoвнoм рыхлят скальные породы c пocлeдyющeй иx paзpaбoткoй землеройными машинами и скалоуборочными механизмами. Взрывные работы применяют при разработке траншей и котлованов в скальных, крепких и мерзлых грунтах. Взрывы также применяют в карьерах для разработки каменных строительных материалов, для разрушения больших камней-валунов, пней, сносимых строений на территории строительства, вoзвoдят земляные насыпи и перемычки, устраивают выемки для котлованов и дорог.

Взрывчатые вещества (ВВ) представляют собой механические смеси (аммоний, порох, динамит и др.) или химические соединения (тол, гексоген, пироксилин, нитроглицерин и др.).

Взрывчатые вещества делятся на две основные группы - метательные и бризантные (дробящие).

Метательные ВВ имеют невысокую скорость взрывчатого разложения - дымный порох. Для этих ВВ характерным является фугасное (метательное) действие, происходящее на некотором расстоянии от заряда.

Бризантные ВВ имеют высокое взрывчатое превращение, происходящее с высокими сверхзвуковыми скоростями - это динамит, аммониты, тол и др. Для этих ВВ характерно дробящее действие взрыва в непосредственной близости от заряда.

Имеются комбинированные ВВ, к которым относятся динамит-нитроглицерин с инертным поглотителем, ягданит и т.д.

Дробящие ВВ делятся на: инициирующие - обладающие высокой чувствительностью; нормальной, повышенной и пониженной мощности, отличающиеся значительно меньшей чувствительностью к различного рода внешним воздействиям. В строительстве применяются в основном дробящие ВВ пониженной чувствительности, не реагирующие на колебания внешней температуры. Эти ВВ относительно безопасны в обращении, мало реагируют на удары, не загораются от искры и не чувствительны к трению.

В строительстве для взрывных работ, как правило, используют аммониты в порошкообразном и в прессованном виде или в патронах массой 100-300 г. Для взрывов в мокрых местах или в воде используют динамит. Хранить аммониты необходимо в сухом месте при соответствующей окружающей температуре.

Свойства ВВ характеризуют следующие основные показатели: объем газов взрыва (л/кг); температура взрыва (град); скорость детонации (м/сек); работоспособность или фугасность, которая устанавливается расширением свинцовой бомбы и измеряется в см3, бризантность (мм) и чувствительность к удару.

К средствам взрывания относятся капсюли-детонаторы, электродетонаторы, детонирующий шнур, огнепроводный шнур и средства его воспламенения, электровоспламенители, детонационное реле.

Капсюль-детонатор предназначен для возбуждения детонации при производстве взрывных работ способом огневого взрывания. Электродетонатор представляет собой смонтированные в одной гильзе капсюль-детонатор и электровоспламенитель, который при прохождении тока воспламеняется и взрывает детонатор. Электродетонаторы бывают мгновенного и замедленного действия. Огнепроводный шнур предназначен для передачи капсюлю-детонатору пучка искр. Скорость распространения огня по огнепроводному шнуру 1 см/с. Детонирующий шнур служит для передачи и возбуждения взрыва ВВ, он передает детонацию практически мгновенно. Для взрывных работ применяют в качестве источника тока подрывные машинки, аккумуляторы, для передачи тока - саперный провод, электроосветительный и др.

Взрывание зарядов ВВ может осуществляться огневым способом, электрическим и с помощью детонирующего шнура. По времени взрывания отдельных зарядов различают мгновенное, короткозамедленное и замедленное взрывание.

Огневой способ применяют для взрывания одиночных зарядов или разновременного взрывания группы зарядов. При огневом способе взрывания из капсюля-детонатора и огнепроводного шнура изготовляют зажигательную трубку, которая в соединении с патроном ВВ образует патрон-боевик. Последний вводится в заряд ВВ и взрывает его при воспламенении зажигательной трубки.

Электрический способ применяется, когда необходимо взорвать большую серию зарядов на значительном расстоянии одновременно или с необходимым замедлением. Для этого используют замедлители взрывания и различные соединения электрических сетей.

Взрывание с помощью детонирующего шнура производят без введения капсюля-детонатора в заряд ВВ.

По месторасположению заряды могут быть наружными, располагаемыми на поверхности взрываемого объекта, и внутренними, располагаемыми в выработках (шпурах, скважинах, камерах, рукавах и т.д.). В зависимости от формы заряды подразделяют на сосредоточенные, удлиненные и фигурные.

По действию, оказываемому на окружающую среду, различают заряды выброса, рыхления и камуфлеты.

Количество взрывчатого вещества в заряде определяется расчетом в зависимости от назначения взрыва. При взрыве на выброс в грунте образуется конусообразное углубление, называемое воронкой. Грунт, выброшенный взрывом, под действием силы тяжести падает частично в воронку и частично вокруг нее.

Воронки взрыва имеют радиус разрушения r, линию наименьшего сопротивления (ЛНС), равную кратчайшему расстоянию от центра заряда до ближайшей свободной поверхности.

Действие взрыва принято характеризовать отношением n = r1 называемым показателем действия взрыва. Выбор вида и величины заряда зависит от целей взрывания. Масса заряда определяется по эмпирическим формулам, которые в большинстве случаев являются функциями удельного расхода ВВ, объема взрываемого грунта или параметров воронки (горна).

Масса сосредоточенного заряда для образования нормального выброса (горна):

Для усиленного выброса с n от 1 до 3, по формуле М.М. Борескова

Q = qh3 (0,4 + 0,6n3)

Удельный расход BB q - в килограммах на 1 м 3 взрываемой породы.

Коэффициенты, входящие в эмпирические формулы, определяют по справочным данным. Расчетный расход ВВ проверяют до производства основных взрывов на месте работ пробным взрыванием.

Метод накладных зарядов состоит в расположении зарядов ВВ на верхней или боковой поверхности взрываемого объекта. Рекомендуется заряды прикрывать дерном, песком или грунтом. Этот метод прост, не требует подготовительных работ, электрической энергии и сжатого воздуха. Накладным зарядом можно дробить валуны, разрушать конструкции, валить деревья и др. Этот метод малоэкономичен, так как отсутствует основное условие получения высокой эффективности взрыва - заключение заряда в плотно замкнутое пространство, поэтому расход ВВ при этом методе увеличивается примерно в 10-12 раз. Для дробления камня накладным зарядом требуется около 2 кг ВВ, а для дробления шпуровым методом камня того же объема требуется около 0,2 кг ВВ и около 0,7 м бурения. Накладные заряды взрывают огневым способом.

Шпур - это выработка размерами меньше скважины. Нижняя часть скважины (шпура) называется забоем, средняя - стволом, верхняя - устьем. Проходка скважин (шпуров) осуществляется путем разрушения горной породы в забое и извлечения ее на поверхность.

Метод шпуровых зарядов применяют на открытых и подземных разработках. Сущность его состоит в том, что удлиненные заряды располагают и взрывают в шпурах. Заряд ВВ не должен занимать более 2/3 его длины. Верхняя часть шпура заполняется забивкой, вначале песчано-глинистой смесью, а затем песком или буровой мелочью (рис. 6).

На открытых работах шпуровой метод используют при послойной разработке грунтов. Взрывают каждый ряд шпуров одновременно: сначала - ближайший к забою ряд, затем - последующие, используя электрический способ взрывания или детонирующий шнур. Одиночные шпуровые заряды применяют для дробления отдельных камней или корчевания пней. Групповые заряды используют для дробления и рыхления скальных и мерзлых грунтов. Шпуровые заряды используют также для разрушения предназначенных к сносу зданий и сооружений.

Метод скважинных зарядов применяют при взрывании массивов и для большого выхода равномерно раздробленной породы, например, в карьерах взрывание нерудного - каменного материала для нужд строительства. Этот метод отличается от шпурового только большими размерами скважин - диаметры 75-300 мм и глубины до 30 м.

Взрывание одиночных шпуровых и скважинных зарядов производят огневым способом, групповых - электрическим. При электрическом способе сеть необходимо дублировать. Взрывать можно мгновенно и с замедлением. При короткозамедленном взрывании достигается лучшее дробление породы, снижается удельный расход ВВ и уменьшается интенсивность сейсмического действия взрыва. Направленные взрывы на выброс являются результатом совместного действия крупных зарядов, располагаемых во взрываемом массиве в соответствии с формой и размерами требуемой выработки.

Для достижения направленного выброса в одну сторону необходимы как минимум двухрядное расположение зарядов и разновременное их взрывание. Грунт, поднятый при взрыве первого ряда, перемещается в сторону выброса энергией взрыва второго ряда.

При необходимости устройства нешироких траншей в зимних условиях может быть применен метод рыхления мерзлого грунта щелевыми зарядами ВВ (рис. 8). Рыхление мерзлых грунтов щелевыми зарядами ВВ способствует получению при взрыве проектного контура траншеи без необходимости зачистки основания и стенок. При щелевом методе рыхления мерзлых грунтов по сравнению со шпуровым производительность труда возрастает в 4-5 раз.

Щелевые заряды могут применяться при рыхлении грунтов на больших площадях. В данном случае, используя щели в качестве дополнительных плоскостей скольжения, можно увеличить эффект рыхления грунта и снизить расход ВВ.

Метод котловых зарядов используют при взрывании крепких пород, для которых требуется заряд ВВ значительной величины, не всегда умещающийся в шпуре или скважине рациональных размеров. В таком случае приходится увеличивать забой до образования камеры шарообразной формы - котла для полного размещения заряда ВВ. Забой увеличивают путем нескольких последовательных небольших взрывов (простреливание шпура или скважины). Недостаток этого метода - неравномерное дробление породы.

Метод камерных зарядов применяют при массовых взрывах на выброс и сброс в карьерах при проходке выемок, сооружении плотин, перемычек. Взрыв на выброс заключается в использовании совместного действия крупных зарядов ВВ, располагаемых во взрываемом массиве в соответствии с формой и размерами требуемой выемки. При этом применяют однорядное, двухрядное и многорядное расположение камерных зарядов, но не более пяти рядов зарядов ВВ. Для размещения зарядов ВВ проходят шурфы или штольни и зарядные камеры (минные камеры), в которых размещают большие объемы ВВ (до сотен тонн).

Показатель действия взрыва. При взрыве на выброс в грунте образуется конусообразное углубление, называемое воронкой взрыва. Выброшенный взрывом грунт под действием силы тяжести падает частично обратно в воронку и частично вокруг нее.

В воронке взрыва различают следующие элементы: радиус воронки взрыва или радиус разрушения r, линия наименьшего сопротивления (л.н.с), равная наименьшему расстоянию от центра заряда до ближайшей свободной поверхности среды h. Видимое действие взрыва принято характеризовать величиной n = r:h, называемой показателем действия взрыва. Этим показателем характеризуют также и самые заряды. Когда n - r:h=1, заряд называется зарядом нормального выброса и воронка взрыва - воронкой нормального выброса. При r:h>1 - соответственно заряд усиленного выброса и воронка усиленного выброса. Когда г: A

Опыт железнодорожного строительства и теоретические разработки в области технологии сооружения земляного полотна позволяют, устано­вить следующие технологические схемы разработки выемок экскаватора­ми с предварительным разрыхлением породы взрыванием:

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки по всему ее поперечному сечению;

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки с предваритель­ным взрыванием и уборкой разрыхленной породы верхнего слоя,

– многоярусную лобовую разработку выемки экскаваторами;

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки с предваритель­ным взрыванием на разрушающее сотрясение (вспучивание).

Опыт показал, что взрывание выемки следует производить ярусами высотой до 5,5. 7,5 м. Проходка выемок ярусами небольшой высоты облегчает ведение буровых работ и уменьшает износ бурового инструмента, а при пологих откосах облегчает выполнение доделочных работ. При крутых откосах разработка выемок высокими ярусами или на всю глубину может вызывать значительные нарушения откосов. Кроме того, при глубоком бурении требуется тщательная установка бурового става, так как даже небольшое (в 2. 30 0 ) отклонение от заданного угла буре­ния может привести к значительному изменению расстояния между скважинами (до 1,5. 2 м и более).

Основной землеройной машиной на разработке разрыхленного скального грунта при сооружении земляного полотна является экскаватор прямая лопата с ковшом емкостью 1,0. 1,6 м 3 . На крутых выемках (объемом более 100 тыс. м 3 ) экономичны экскаваторы с ковшом емкос­тью 2,0. 2,5 м 3 , но в сложных топографических условиях горной мест­ности передислокация тяжелых экскаваторов с ковшами вместимостью 2,5 м 3 затруднительна. Кроме экскаваторов, на разработке породы с высокой степенью разрыхления возможно применение погрузчиков и скреперов. На вспомогательных работах широко применяют бульдозеры.

Рыхление грунта взрыванием в выемках производят скважинными зарядами. Объем взрываемого за один прием грунта должен обеспечивать непрерывную одно- или двухнедельную работу экскаватора. В массивах, не содержащих воды, и в периоды отсутствия дождей взрывать породу рацио­нально по всей длине выемок в один прием, если позволяют местные условия и имеющиеся средства взрывания.

При взрывании большое внимание следует уделять необходимому качеству рыхления. Максимальный размер куска взорванной породы по условиям возможности разработки грунта экскаватором не должен превы­шать 2/3 ширины ковша. Необходимая степень дробления грунта достига­ется применением различных технических приемов (короткозамедленное взрывание, заряды специальных конструкций, наклонное расположение скважин, сближенное расположение зарядов, применение скважин малого диаметра).

Получение устойчивых и ровных откосов может быть обеспечено при­менением контурного взрывания, использованием скважин малого диаметра (75. 115 мм). Контурное взрывание нецелесообразно в сильно­выветренных скальных грунтах, разбитых на отдельности щелевыми трещинами или имеющих прослойки нескальных грунтов.

Для повышения качества рыхления взорванного скального грунта на БАМе впервые успешно была применена поперечно-порядноврубовая схема короткозамедленного взрывания (КЗВ). В результате суммарный объем негабарита удалось уменьшить с 25. 30 % всего объема породы до 10 % и в 2 раза повысить выработку экскаваторов. Применение этой схемы взрывания в породах IX группы с использованием высокобризантных взрывчатых веществ (ВВ) (алюмотолы) позволяет получать фракции разрыхленной породы средним размером по наибольшему ребру 0,3. 0,4 м. Возведение скальных выемок на косогорах включает устройство пе­шеходной тропы, обеспечение рабочего проезда (устройство технологи­ческой полки) и образование земляного полотна полного профиля.

Устройство пешеходной тропы. Пеше­ходная тропа, расположенная по возможности ближе или непосредственно на трассе строящейся дороги, необходима для осмотра мест проложения дороги перед принятием решения по организации работ, для размещения рабочих в местах сосредоточенных работ, предназначенных к выполнению в первую очередь. Тропа служит также для выноса и закрепления трассы строящейся дороги.

Во многих случаях прокладка пешеходной тропы вблизи трассы дороги оказывается невозможной. В наиболее труднодоступные места пеше­ходную тропу прокладывают от пионерной дороги, проведенной обычно в обход таких мест. Иногда прокладку тропы и обрушение нависаю­щих неустойчивых камней рабочие выполняют в снаряжении скалолазов.

Устройство технологической тропы. Для производства буровзрывных работ необходимо на всем протяже­нии выемки или, в крайнем случае, на протяжении участка, работы на котором должны быть развернуты в текущем году, проложить специаль­ную технологическую полку шириной не менее 6 м, стараясь вписать ее в слой делювия. Полку разрабатывают бульдозерами, а скальный грунт рыхлят шпуровыми зарядами с использованием ручных перфораторов и легких буровых станков.

Работы выполняет специальная бригада подрывников и, как правило, два бульдозера, от машинистов которых требуется большой опыт и внимательность. Работая на узкой полке, бульдозеры не всегда опираются на нее всей площадью гусениц. Попа­дающие под гусеницы бульдозера камни приводят к необходимости форсировать работу двигателя, а камни, попадающие между гусеницей и катками, способствуют сходу гусениц с катков.

В весьма трудных условиях работы нередко требуется помощь второго бульдозера. Необходимость взаимной помощи увеличивается, когда после взрывов остаются негабариты, для сбрасывания которых под откос нужно усилие двух бульдозеров. Все эти особенности привели к практическому правилу – ставить на работу вместе или на малом удалении один от другого не менее двух бульдозеров.

Взрывные работы ведут методом мелкошпуровых зарядов. Глубина шпуров при этом составляет обычно 1,0. 1,1 толщины взрываемого слоя, а при расположении взрываемого слоя на более мягкой породе глубина шпуров уменьшается до 0,7. 0,9 толщины слоя. Основной недостаток этого способа – большой объем бурения на единицу разрушаемой породы. Однако важным его достоинством является сохранение устойчивости скальных пород.

Разработка скальных пород на всю ширину земляного полотна.

На этом этапе возведения земляного полотна выполняют основные объемы скальных ра­бот (до 80 % и более). Технология этих работ обусловливается: типом по­перечного профиля; наличием и типом специальных сооружений; геологи­ческими и гидрогеологическими условиями, определяющими степень устойчивости склона; способом взрывных работ и возможностью дальнейшего использования взорванной породы; направлением перемещения по­роды – поперечным или продольным.

Разработку выемок глубиной более 6. 8 м выполняют в несколько ярусов по высоте (рис. 2.1), включая и буровзрывные работы, так как взорванная порода может слежаться. Производительность работы экскаваторов и транспортных средств во многом определяется работой подрывников. Буровые работы поэтому ведутся в две смены.

Взорванный скальный грунт разрабатывают лобовым забоем проходка­ми по тем же схемам, которые применяют для разработки обычных грун­тов. Для ускорения работ выемка должна разрабатываться одновременно с двух концов – двумя захватками с каждого конца. На первой захватке пробуривают скважины и подготавливают их к взрыву, на второй – грузят ранее взорванный грунт в автосамосвалы.

Рис. 2.1. Схемы поярусной разработки скальной полувыемки

Потребное количество буровых и комплектующих машин и обслуживающего персонала рассчитывают по максимальной производительности экскаваторов, разрабатывающих выемку. Наиболее сложной является организация и технология разработки крутокосогорных полувыемок на речных прижимах, в зависимости от крутизны косогоры классифицируют следующим образом: пологие – крутизной до 20°, средней крутизны – 20. 35°, крутые – 35. 65°, весьма крутые – более 65°.

При разработке полувыемок устраиваются технологические полки (шириной до 6 м), необходимые для размещения буровой и землеройной техники. В особо сложных слу­чаях предварительно устраивают пешеходную тропу шириной до 1 м, с которой взрывным способом сооружают полку. Трудоемкость сооружения полки в 3–5 раз выше трудоемкости разработки полувыемки. Поэтому полки следует устраивать заблаговременно.

На пологих косогорах полки можно не устраивать, здесь перед началом буровых работ делювий удаляют поперечными или продольными прохо­дами бульдозеров. Выемку взрывают в один прием, грунт перемещают бульдозерами в прилегающие насыпи (при небольшой дальности) или в конец выемки, где грузят экскаваторами в автосамосвалы.

На косогорах средней крутизны после устройства технологической полки в полувыемках глубиной более 7 м при крутизне откоса 1:0,5 и больше откосные и контурные скважины следует бурить в плоскости отры­ва породы. Разработку ведут по всей ширине полувыемки в несколько ярусов. Если же глубина выемки меньше 7 м, бурение скважин и взрывание рекомендуется вести участками длиной 20 м и более по всему попе­речному сечению или на всю длину полувыемки в один прием.

Рыхление средне- и труднобуримых скальных пород на пологих и среднекрутых косогорах при взрывании на значительных по длине участках рационально выполнять с применением схемы продольного вруба (рис. 2.2, а), а на коротких участках – схемы трапецеидального вруба (рис. 2.2, б), заряды при этом обычно располагают по квадратной сетке.

Рис. 2.2. Врубовые схемы взрывания: а – продольная; б – трапецеидальная

Для образования полувыемки на крутых косогорах рекомендуется использовать взрывание на сброс или частичный сброс захватками в 20. 30 м по длине и ярусами не более 7 м по толщине, с перемещением оставшейся части породы бульдозерами под откос в низовую сторону полувыемки или с погрузкой ее экскаваторами в автосамосвалы. На весьма крутых косогорах полувыемки следует образовывать взрывом на обрушение. При этом желательно использовать контурное взрывание.

Очень крупные (по объему) полувыемки: (свыше 500 тыс. м 3 ) можно взрывать, используя одну из следующих технологических схем: полувыемку взрывать поярусно с высотой яруса не более 7 м, скважины первого яруса, а также ближайших к откосу нижележащих ярусов бурить машиной БТС-150, а скважины последующих рядов – буровыми станками 2СБШ-200; откосные контурные скважины бурить диаметром 75. 100 мм, скважины первого яруса и первые ряды (ближайшие к откосным скважинам) бурить машиной БТС-150, скважины последующих рядов – станком 2СБШ-200. Общая принципиальная технологическая схема разработки полувыемки на крутом косогоре показана на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Схема поярусной разработки полувыемки с применением для бурения скважин различных буровых машин

Некоторые виды скальных грунтов целесообразнее рыхлить механичес­кими рыхлителями статического действия на базе тракторов мощностью 235. 300 кВт и более. Стоимость рыхления грунтов при этом снижает­ся по сравнению с буровзрывным способом на 40. 80 %. Производительность тракторных рыхлителей достигает 200. 300 м 3 /ч на рыхлении базальтов и 650. 1000 м 3 /ч при рыхлении менее крепких пород (сланцы, известняки). Для рыхления скальных грунтов применяют однозубые рыхлители с прямой стойкой. Оптимальный угол рыхления составляет 30. 45°.

Рыхление грунта в выемке производят параллельными проходами рыхлите­ля горизонтальными или наклонными слоями. При рыхлении наклонными слоями (до 20°) рабочий ход рыхлителя в направлении под уклон чередуется с холостым перегоном машины вверх. На горизонтальной захватке рыхлитель движется без холостых переходов с разворотом в конце гона. Направление рыхления выбирают поперек направления основной трещиноватости.

Максимальное расстояние между бороздами не должно превышать ши­рины раскрытия борозды, иначе целик между бороздами останется ненарушенным, и работа бульдозера будет невозможной. Минимальное расстоя­ние между бороздами должно быть не менее половины ширины борозды. В противном случае стойка рыхлителя попадает в предыдущую борозду и происходит свободный сброс ее в сторону разрушенного массива.

Каждый разрыхленный слой сдвигается бульдозерами за пределы захватки рыхления. Для последующей погрузки разрыхленного грунта его собирают в бурты высотой 2. 4 м. Наиболее эффективно производить погрузку грунта из буртов тракторными погрузчиками, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с экскаваторами: меньшую массу, более высокие скорость и маневренность, меньшие эксплуа­тационные расходы и др. В частности, тракторные погрузчики в составе бульдозерно-рыхлительных комплексов хорошо себя зарекомендовали на БАМе. В качестве примера на рис. 2.4 рассмотрена технологическая последовательность разработки полувыемки на косогоре.

Рис. 2.4. Технологическая схема разработки полувыемки на крутом косогоре: а – бурение шпуров перфоратором для образования тропы; б – бурение скважин станком БМК-4; в – нарезка технологической полки бульдозером; г – бурение скважин машиной БТС-150; д – разработка яруса (погрузка разрыхленного грунта экскаватором)

Уширение скальных выемок

Строительство вторых путей на участках с большим объемом буровзрывных работ можно осуществлять по одному из следующих вариантов.

3. Строительство второго пути с выносом его на раздельное земляное полотно на расстояние более 200 м от оси действующего пути (обход). Преимущество варианта – обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов в течение всего периода возве­дения земляного полотна второго пути. Недостаток – увеличение объемов земляных работ.

Как видно, наиболее сложной является организация производства работ по уширению выемок под второй путь на совмещенном земляном полотне. В зависимости от местных условий работы по уширению выемки могут быть организованы по одной из следующих схем.

1. Выемки глубиной до 2 м при крутых откосах, глубиной до 3 м при пологих откосах (крутизной 1:1 и менее) в породах любой крепости при расстоянии от оси пути до основания откоса 4,5 м и более целесообразно разрабатывать сразу на полное сечение. Длина одновременно взрываемых участков может составить при этом 100 м и более. Применение продольно-порядных схем КЗВ с замедлением взрывов продольных рядов скважин от полевой стороны в сторону пути позволяет получить направленный развал породы в полевую сто­рону без нарушения габарита приближения строений и без завала пути взорванным грунтом. Такая схема разработки неглубоких скальных выемок обеспечивает достаточную загрузку экскаваторов и безопасность движения поездов при минимальном занятии перегона для производства скальных работ.

2. Выемки глубиной до 4. 6 м при пологих откосах (крутизной 1:1 и менее) в легкодробимых породах при уширении выемки на 4. 6 м или больше целесообразно разрабатывать на полное сечение. Массив взры­вают методом скважинных зарядов, уменьшенных по срав­нению с зарядами рыхления и рассчитанных на сотрясение (до вспучивания) скальной породы в пределах проектного контура уширяемой части выемки без значительного развала породы в сторону пути.

3. При глубине выемок в легкодробимых породах более 6 м и уширении на 6. 10 м ее разбивают на два яруса (или больше). Для взрывания ярусов применяют направленные в полевую или торцовую стороны скважинные заряды.

4. Выемки глубиной более 2. 3 м при крутых откосах (крутизной 1:0,75 и более) в породах VI. Х групп при уширении до 6…10 м целесообразно разрабатывать на полное сечение взрыванием скважинных зарядов с торцов выемки короткими участками с направленностью взрыва в полевую или торцовую сторону. При этой схеме обеспечиваются лучшее и безопасное расположение и работа строительных машин и механизмов в основании выемки на уровне основной площадки земляного полотна.

5. Выемки глубиной более 2. 3 м при любой крутизне откоса и любых породах, но при уширении более 10 м целесообразно разрабатывать в 1–2 яруса и более взрыванием удлиненных участков скважинными зарядами одним из следующих вариантов: а) с предварительным образованием с полевой стороны выемки в пионерную траншею за счет применения поперечно-порядной косой схемы КЗВ; б) взрыванием скважинных зарядов с образованием вруба с полевой стороны, а также взрыванием скважинных отбойных зарядов в основной части выемки с обеспечением направленности взрыва в полевую сторону за счет применения поперечно-порядной косой схемы КЗВ.

6. Косогорные выемки при крутых и весьма крутых высокоподнимающихся склонах разрабатывают с предварительной пробивкой пешеходной тропы, затем технологической полки и, наконец, выемки на полный профиль методом скважинных зарядов в 1–2 яруса и более по одной из ранее рассмотренных выше схем.

Контрольные вопросы и Задания

1. Какими особенностями отличаются организация и технология железнодорожного строительства в горных условиях?

2. Какие преимущества и недостатки имеют насыпи, возводимые на обычных основаниях из скальных грунтов?

3. Какими нормами определяется крутизна откосов выемок в скальных грунтах?

4. В каких случаях можно возводить выемки с вертикальными откосами (крутизной 1:10)?

5. Назовите основные виды буровзрывных работ при сооружении земляного полотна в горных условиях.

6. Какие виды взрывов и зарядов применяются при разработке скальных выемок?

7. Назовите составы основных комплектов машин для возведения земляного полотна из скальных грунтов.

8. Расскажите: а) для каких целей и как устраивают пешеходную тропу; б) для каких целей и с помощью каких машин устраивают технологическую тропу.

9. Поясните, чем отличаются способы разработки полувыемок на пологих, крутых и весьма крутых косогорах.

10. Сравните два способа разработки скальных выемок: с использованием взрывов и с использованием бульдозеров-рыхлителей для разработки грунтов.

11. Перечислите основные способы сооружения вторых путей, укажите их преимущества и недостатки.

12. Какие существуют способы уширения скальных выемок под второй путь и в каких случаях их применяют?

13. Объясните принцип, положенный в основу способа короткозамедленного взрывания.

14. Рассчитайте величину технологически необходимого расстояния от подошвы откоса до оси существующего пути при погрузке взорванной породы экскаватором ЭО-5111.


Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.


Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Читайте также: