Вопрос 53.(57) Буровзрывные работы. Строительство земляного полотна в скальных грунтах.( всн 178-91. Нормы проектирования и производства буровзрывных работ при сооружении земляного полотна, сэд1)

Буровзрывные работы — совокупность производственных процессов по отделнию скальныхгорных пород от массива с помощьювзрыва.

1.1. В процессе сооружения земляного полотна буровзрывные работы производятся на скальных участках трассы при устройстве выемок и кюветов, нагорных и водоотводных канав, траншей для укладки кабелей и трубопроводов, насыпей в основании косогоров и прижимов, разработке резервов и притрассовых карьеров, нарезке технологических полок, сооружении котлованов под опоры мостов, виадуков, контактной сети и других сооружений, устройстве рабочих площадок и т. п.

Взрывной способ применяют также при возведении насыпей на болотах, дноуглубительных работах в морских портах, рыхлении сезонно- и многолетнемерзлых грунтов, корчевке пней, добыче строительных материалов в карьерах, уплотнении просадочных грунтов, разрушении конструкции при реконструкции сооружений и др.

1.2. Применение взрывного способа не допускается:

для рыхления мерзлого грунта при толщине промерзания менее 0,5 м; для рыхления скальных грунтов, поддающихся рыхлению и разработке землеройными машинами при уширении выемок под второй путь; при корчевке пней диаметром менее 50 см (менее 30 см в мерзлых грунтах); для выполнения подготовительных работ на болотах по устройству дренажных прорезей, канав-торфоприемников, водоотводных канав и по выторфовыванию при глубине разработки до 4 м; в местах развития оползневых явлений; вблизи месторождений минеральных вод, расположения звероферм и птицеферм, памятников культуры и природы; в заповедниках и национальных парках; на месторождениях полезных ископаемых (если буровзрывные работы не способ добычи); в водоемах и реках, а также вблизи них в весенне-летний период; для образования полок на крутых склонах скальных массивов, находящихся в неустойчивом равновесии.

1.3. Разработка взрывным способом выемок, расположенных на расстоянии до 50 м от искусственных сооружений (если другие расстояния не определены проектом), должна быть закончена до начала возведения этих сооружений.

Взрывание и разработку выемок в вечномерзлых грунтах следует начинать в зимний и весенний периоды года.

1.4. Взрывание скважинных, камерных и котловых зарядов производится по проектам, а при систематическом взрывании - по типовым проектам, корректируемым на каждый массовый взрыв по фактическим данным расположения зарядных выработок. Взрывание шпуровых (в том числе и котловых шпуровых зарядов) рукавов и наружных зарядов - по паспортам.

Взрывание на сброс, выброс, специальные взрывные работы и взрывание в населенных пунктах производится по проектам.

Проекты утверждаются главным инженером организации, ведущей взрывные работы, по согласованию с руководителем организации (предприятия) заказчика, а паспорта и корректировочные расчеты - руководителями взрывных работ.

С проектами и паспортами на буровзрывные работы должен быть ознакомлен под роспись весь персонал, выполняющий буровзрывные работы.

Отступления от проекта согласовываются с организацией, которая составляла проект, и утверждаются главным инженером организации, ведущей взрывные работы.

1.5. Перед началом взрывных работ на местности устанавливается граница опасной зоны и отмечается условными знаками.

1.6. До начала взрывных работ составляется график их производства, с которым должны быть ознакомлены все работники объекта и жители ближайших населенных пунктов. Кроме того, перечисленный контингент должен быть ознакомлен со значением звуковых и световых сигналов.

Проекты на буровзрывные работы согласовываются с местными органами охраны природы.

Разработка скальных пород на всю ширину земляного полотна заключается в выполнении основных объемов скальных работ до 80 % и более. Технология этих работ определяется типом поперечного профиля; наличием и типом специальных сооружений; геологическими или гидрогеологическими условиями, определяющими степень устойчивости склона; технологией взрывных работ и возможностью дальнейшего использования взорванной породы; направлением перемещения породы - поперечным или продольным.

Основными типами поперечных профилей являются полувыемка и полувыемка-полунасыпь с преимущественным решением по удержанию полунасыпи низовыми подпорными стенками. Встречаются также выемки, чаще всего короткие, которые иногда по техническим условиям раскрываются, и насыпи.

Разработку полувыемок в скальных грунтах начинают с верхнего уступа проектного поперечника. Вначале пробивают полку рабочего проезда шириной 3,5 м. Такая ширина полки обеспечивает возможность прохода буровых машин для разбуривания скважин и машин для последующего подвоза и заряжения ВВ. Взрывы скважинных зарядов производят на рыхление или сброс скальной породы до уровня проектных отметок земляного полотна последовательно по уступам. Взрывные работы выполняют специализированные организации.

Скальные породы при мощности слоя до 3,0-3,5 м взрывают шпуровым методом, при большей мощности - скважинными зарядами. Эффективность буровзрывных работ повышается, а количество негабаритов становится меньше, если применять одновременно скважинные и шпуровые заряды, расположенные между скважинами.

После взрыва на сброс остается 10-12 % разрыхленной породы, которую убирают под откос поперечными проходами бульдозеров.

Взрывание скальной породы в выемках в случае достаточной устойчивости и экономической целесообразности производят оконтуренным взрывом на выброс. При этом существенно сокращают сроки работ. Грунт из выемки направляют в одну или две стороны, а общее количество породы, подлежащей уборке после взрыва, не превышает 15-20 % общего объема. По условиям безопасности работ при взрывах на рыхление экскаваторный забой не должен быть больше чем на 1-2 м максимальной высоты резания для данного экскаватора.

Разработку выемок и полувыемок глубиной более 6-8 м выполняют в несколько ярусов по высоте, включая и буровзрывные работы, так как взорванная порода может слежаться. Для повышения производительности работы экскаваторов и транспортных средств буровые работы ведут в две-три смены.

При комплектовании механизированных отрядов каждым двум экскаваторам придают один бульдозер, который заблаговременно готовит площадки для экскаваторов и подъезды для автомобилей. Каждые две бурильные машины обслуживает одна передвижная компрессорная станция. Встречающиеся во взорванной породе негабариты отодвигают в сторону экскаватором и укладывают вдоль откоса выемки и полувыемки. Негабариты при очередном взрыве взрывают шпуровым способом. Бульдозер, который после взрыва расчищает проезд для экскаваторов и автомобилей-самосвалов, перемешает к экскаватору породу от взорванных негабаритов.

При работе в скальных породах учитывают, что объемы разрабатываемого скального грунта меняются по протяжению дороги. Малые объемы работ выполняют, как правило, в верхних выветрелых слоях породы; значительные объемы приводят к необходимости разработки крепких слоев скалы. В связи с этим и с учетом наличия сложных специальных сооружений возникает частое чередование линейных и сосредоточенных работ, приводящее иногда к тому, что весь участок дороги, проходящий в скальных грунтах, относят к сосредоточенным работам.

Машины при работе в скальных грунтах развивают большие усилия, чем при разработке рыхлых грунтов. В связи с этим перемещение под откос взорванной скальной породы более успешно выполняют бульдозеры на тракторе или экскаваторы с вместимостью ковша более 1 м³.

Основным способом разработки скальных грунтов в настоящее время является взрывание. Однако взрывание имеет ряд отрицательных сторон. Поэтому в последнее время в России и за рубежом активно применяют способ рыхления горной породы тракторными одностойковыми рыхлителями. Таким образом, иногда непосредственно экскаваторами и ковшами активного действия можно разрабатывать сцементированные щебенистые массы, сланцы, мягкий известняк, мергель, сильно трещиноватые и сильно выветривающиеся прочные скальные породы. Для рыхлителей необходим гусеничный трактор мощностью 220-330 кВт и выше. Стоимость рыхления при этом снижается на 40-80 % по сравнению с взрывным способом. Важное значение для повышения производительности землеройных машин имеет наибольший размер куска породы. Механическое рыхление обеспечивает требуемое качество размельчения, однако этот способ не эффективен для экскаваторов из-за малой мощности разрыхленного слоя (0,2-0,8 м). Целесообразно в таких случаях разрыхленную скальную породу разрабатывать бульдозерами, мощными скреперами и погрузчиками в комплекте с бульдозерами и автомобилями-самосвалами (если необходима продольная возка).