Глава 16

ПРОФИЛАКТИКА ТРАВМАТИЗМА НА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТАХ

16.1. БЕЗОПАСНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. ПРИЧИНЫ ТРАВМАТИЗМА

Основной причиной травматизма

при выполнении земляных работ является обрушение грунта в процессе его разработки и при последующих работах нулевого цикла в траншеях и котлованах, которое может происходить вследствие превышения нормативной глубины разработки выемок без креплений: неправильного устройства или недостаточной устойчивости и прочности креплений стенок траншей и котлованов; нарушения правил их разработки; разработки котлованов и траншей с недостаточно устойчивыми откосами; возникновения неучтенных дополнительных нагрузок (статических и динамических) от строительных материалов, конструкций, механизмов; нарушения установленной технологии земляных работ; отсутствия водоотвода или его устройства без учета

геологических условий строительной площадки.

При производстве земляных работ травмы и аварии могут произойти в результате отсутствия или неправильного устройства в необходимых местах защитных ограждений и сигнализирующих устройств, несоблюдения правил ведения работ вблизи опасных подземных коммуникаций. Они могут также происходить из-за недостаточной квалификации рабочих, управляющих машинами, самопроизвольного перемещения землеройных машин, потери машинами устойчивости.

Наиболее часты обрушения лёссовидных грунтов. Они, отличаясь высокой прочностью в сухом состоянии, теряют связность между отдельными частицами при увлажнении, в результате чего незакрепленные стенки траншей и откосы обрушаются. При разработке мерзлых грунтов обрушение стенок котлованов и траншей происходит в результате перемены температуры, оттепелей.

Требования безопасного ведения земляных работ должны прорабаты-

ваться прежде всего в проекте производства работ и его составной части — технологической карте на земляные работы согласно СНиП 3.02.01—87. При наличии действующих подземных коммуникаций (электрических кабелей, газопроводов и др.), расположенных вблизи мест предстоящих земляных работ, необходимо получить разрешение на проведение работ от организации, ответственной за эксплуатацию коммуникаций. К разрешению прикладывается план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. Такой план составляют на основании исполнительных чертежей. До начала работ на площадке устанавливают знаки безопасности. Вблизи от действующих подземных коммуникаций земляные работы необходимо выполнять под наблюдением прораба или мастера, а в непосредственной близости от коммуникаций, кроме того, под наблюдением работника организации, ответственного за эксплуатацию этих коммуникаций. Разработка грунта механизированным способом в этих условиях разрешается на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и не менее 1 м над верхом трубы, кабеля, сооружения. Оставшийся грунт дорабатывают вручную, не допуская повреждения коммуникаций.

При рытье котлованов и траншей на местах движения людей и транспорта вокруг места производства работ устанавливают сплошное ограждение высотой 1,2 м с системой освещения. В пределах призмы обрушения грунта при устройстве траншей и котлованов без креплений запрещается складирование материалов и оборудования, установка и движение машин и механизмов, прокладка рельсовых путей, размещение лебедок, установка столбов для линий электропередачи или связи.

До начала разработки грунта необходимо выполнить все мероприятия по отводу поверхностных и грунтовых вод. Во избежание оползания грунта при появлении грунтовых вод на откосах выемок следует принять меры к отводу или понижению их уровня (устройство дренажей, лотков или откачка воды). Способ защиты котлованов и траншей

от притока поверхностных и грунтовых вод в зависимости от геологических и гидрогеологических условий указывают в ППР. Рабочие чертежи и установки глубинного водопонижения, замораживания или химического закрепления грунтов и шпунтовые ограждения разрабатывают на стадии составления проекта организации строительства.

В местах перехода рабочих через траншеи глубиной более 1 м необходимо устраивать переходные мостики шириной не менее 0,6 м с перилами на высоте 1,1 м. Для спуска в траншеи и котлованы устанавливают стремянки шириной 0,6 м с перилами или приставные лестницы.

Грунт, вынимаемый из траншеи или котлована, необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки. В зоне действия установок, генерирующих вибрацию, принимают меры против обрушения откосов траншей и котлованов.

Механизированная разработка грунта производится при условии обеспечения безопасного и рационального использования машин, механизмов и оборудования. Машины, используемые для разработки траншей и котлованов, необходимо оборудовать звуковой сигнализацией, причем значение сигналов должны знать все работающие на данном участке. При установке, монтаже (демонтаже), ремонте и перемещении землеройных машин должны быть приняты меры, предупреждающие их опрокидывание.

Разработка и перемещение грунта экскаваторами, бульдозерами, скреперами и другими машинами при движении на подъем или под уклон с углом наклона более указанного в паспорте, запрещается. При разработке выемок с устройством уступов ширина каждого из них должна быть не менее 2,5 м.

Перед началом работы экскаватор устанавливают на спланированной площадке, имеющей уклон не более указанного в паспорте. Чтобы избежать его самопроизвольного перемещения, под гусеницы или колеса подкладывают инвентарные упоры (подкладки). Запрещается использовать для этой цели дос-

ки, бревна, кирпич, камни и другие предметы. Если в процессе передвижения встречаются участки со слабым грунтом, их усиливают щитами или настилом из досок, брусьев, шпал.

Расстояние между поворотной платформой экскаватора (при любом его положении) и выступающими частями зданий, сооружений, штабелями груза, стенкой забоя должно составлять не менее 1 м. При работе экскаватора запрещается производить какие-либо другие работы со стороны забоя и находиться людям в радиусе действия стрелы плюс 5 м. В нерабочем состоянии экскаватор должен находиться от края выемки на расстоянии не менее 2 м с опущенным на землю ковшом. Запрещается изменять вылет стрелы при наполненном ковше, подтягивать с помощью стрелы груз, регулировать тормоза при поднятом ковше, работать с изношенными канатами или при наличии течи в гидросистеме.

В пределах строительной площадки экскаватор передвигается по заранее выбранному пути с уклоном, не превышающим нормативный. Стрелу при этом устанавливают строго по ходу движения, а ковш должен быть пустым и поднятым на высоту 0,5...0,7 м от поверхности земли.

Транспортные средства, предназначенные для погрузки грунта, должны находиться за пределами опасной зоны экскаватора. Подавать их под погрузку и отъезжать после ее окончания можно только по сигналу машиниста.

Одноковшовые экскаваторы с прямой лопатой рационально и безопасно используют в забое высотой, равной максимальной высоте подъема ковша. Но при установке экскаватора на дне траншеи или котлована прямая лопата может формировать откосы только в пределах первой трети этой высоты, а затем она образует вертикальную стенку с нависающим козырьком в верхней части забоя. Такие козырьки могут стать причиной травмирования работающих, поэтому их необходимо своевременно обрушать путем подкалывания грунта пиками, насаженными на длинные шесты.

Одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой используют в забое глубиной, не превышающей наибольшую глубину копания в соответствии с технический характеристикой. Опускание стрелы под углом более 45° (по отношению к плоскости стоянки) не допускается, так как дальнейшее увеличение этого угла приводит к уменьшению вертикальной составляющей подъемных канатов. Надежность откоса выемки необходимо проверять, так как ее обрушение может произойти под действием массы экскаватора.

Экскаватор с драглайном допускается к разработке выемки глубиной, соответствующей его технической характеристике. В процессе работы запрещается бросать ковш на грунт и допускать значительное его отклонение от стрелы. При работе с «забросом» ковш может отклоняться от вертикали только на 15... 20°, при этом требуется особая осторожность и внимание машиниста. Если драглайн работает в комплексе с другими землеройными машинами, наименьшее расстояние между ними должно быть равно сумме их наибольших радиусов действия с учетом величины заброса ковша драглайна.

Грейфер допускается к работе только после того, как будет установлено, что масса грейфера вместе с вынутым грунтом не превышает грузоподъемности экскаватора. Использование грейфера для подъема людей запрещается.

Экскаваторы с клин-бабой применяют для рыхления грунтов при глубине промерзания 0,6...0,7 м, с шар-бабой — 0,4...0,5 м. Перед началом работ опасную зону ограждают в радиусе возможного разлета осколков мерзлого грунта.

При разработке грунта многоковшовым экскаватором одновременно происходит выгрузка и перемещение грунта в отвал или на транспорт. Такие экскаваторы бывают бокового и продольного копания. Перед началом их работы необходимо проверить состояние грунта. Наклонная длина уступа должна равняться длине рамы или ковшовой цепи. Крутизна откоса уступа не должна превышать угла естественного откоса разрабатываемого грунта. Противовесы

для устойчивости экскаватора рассчитывают с учетом полной загрузки ковшей. Запрещается во время работы многоковшового экскаватора находиться под транспортными лентами или бункерами, очищать бункера, люки, выходить из кабины экскаватора.

16.2. УСТРОЙСТВО ОТКОСОВ И КРЕПЛЕНИЙ КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ

Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескольных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно табл. 16.1.

Таблица 16.1. Допускаемая крутизна откосов, выемок и траншей

	Отношение высоты откоса к за-
Виды грунтов	ложению при глубине выемки, м, не более
	1,5	3	5
Насыпные неум-	1:0,07	1:1	Ы,25 )
лотненные
Песчаный и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь Глина	1:0,25 1:0	1:0,67 1:0,25	1:0,85 1:0,5
Суглинок Лёссы и лёссовид-	1:0 1:0	1:0,5 1:0,5	1:0,75 1:0,5
ные

Крутизну откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях принимают в соответствии с проектом и согласно расчетам. Если в процессе земляных работ грунтовые массы подвергались увлажнению, то прорабу или мастеру необходимо перед началом каждой смены тщательно осмотреть состояние грунта и при обнаружении козырьков, трещин и других признаков возможного обрушения выполнить искусственное обрушение грунта; работы в траншеях или котлованах при возникновении опасности обвала временно прекратить до обрушения грунта; крутизну откосов, где работы не могут быть немедленно приостановлены, уменьшить; запретить движение машин, механизмов и людей в пределах призмы обрушения.

При производстве земляных работ и работах в карьерах возникает необходимость определения высоты уступов, на которых располагаются землеройные машины, при заданной крутизне откоса. Например, при разработке траншей в естественных условиях необходимо определить возможную их глубину при заданной крутизне откоса.

Основные параметры открытой разработки грунта в котлованах и карьерах: высота уступа и ширина бермы; форма уступа (плоская, ломаная, криволинейная, ступенчатая); угол откоса (крутизна). Выбор высоты уступа влияет на эффективность и безопасность производства земляных работ. По условиям безопасности разрабатываемые грунты можно разделить на три категории: несвязные (песок и др.), связные (суглинки, глины и др.) и лёссовые. В несвязных грунтах откосы земляных сооружений устраивают с углами естественного откоса ф. В связных грунтах эта задача решается расчетом. Устойчивость откосов лёссовых грунтов определяется их влажностью.

Порядок проверки (расчета) уступов на устойчивость рассмотрим для условий работы в связных грунтах (суглинках и супесях). Аналитическую зависимость между высотой уступа и состоянием предельного равновесия грунта откоса можно установить по теории устойчивости горных пород второй категории. Геометрические элементы такого уступа показаны на рис. 16.1.

Рис. 16.1. Геометрические элементы уступа:

Н — высота уступа; 0 — угол предельного равновесия откоса; а — угол между плоскостью обрушения и горизонтом (ЛВС—призма обрушения); xf — угол естественного откоса

Можно считать, что в момент предельного равновесия (призма ABC не обрушилась, но может обрушиться) составляющая массы призмы в плоскости АС будет /7 = msin8. Эта сила уравновешена силой сцепления с (АС) и силой трения, равной Ntg(p= mcosGtgcp, т. е. ms,\nQ = c(AC) -f- m-cos6tg(p. Тогда сила сцепления в плоскости АС

Масса призмы ABC длиной 1 м составит

Введем некоторые обозначения (k = c/ /Y — коэффициент сцепления, АВ = = //sina и получим

Отсюда, заменив k на kmax, получим выражение для высоты уступа

Для вертикальных стенок (а = 90°) предельная высота

Для реальных условий производства земляных работ в последние две формулы вводят поправки

где с — сила сцепления (принимается по справочным данным); р — плотность грунта; /густ — коэффициент устойчивости, равный 1,5...3; tg<p — коэффициент трения. Тогда

Такой расчет справедлив для условий строительства, когда глубина котлова-

нов и траншей не превышает 5 м. Для редких случаев при большей глубине обрушение откоса происходит по криволинейной поверхности, поэтому необходи мо пользоваться методом цилиндрических поверхностей.

Рассмотренный метод позволяет проверять устойчивость уступов в самых разнообразных реальных условиях. Например, при ограниченном угле откоса необходимо определить максимальную глубину разработки, при которой будет обеспечена устойчивость.

Нарушение устойчивости земляных масс часто приводит к разрушению важных инженерных сооружений, а иногда и человеческим жертвам. Поэтому наряду с проверкой уступов на устойчивость необходимы организационно-технические мероприятия; усиление естественных упоров оползающих масс, крепление котлованов и траншей, регулирование водного режима грунтовых масс, уменьшение нагрузок и др.

Безопасную глубину разработки кот-лованов и траншей с вертикальными стенками без креплений в зависимости от вида грунта устанавливает СНиП III 4—80. Для других условий раэра ботки грунта необходимо устраивать соответствующие крепления вертикальных стенок. По конструктивному решению они бывают распорными, анкерными подкосными и шпунтовыми (рис. 16.2...16.5).

Рис. 16.2. Распорное крепление: /—стойка; 2— распорка; 3—инвентарный щит

Рис. 16.3. Подкосное крепление:

/— стойка; 2— крепежные доски; 3— упор; 4— подкос

Рис. 16.4. Анкерное крепление:

/ — стойка; 2— крепежные доски; 3 — стяжка; 4— анкер

Рис. 16.5. Шпунтовое крепление: /•— деревянный шпунт; 2— прогоны

Для выемок глубиной до 3 м применяют, как правило, инвентарные крепления, которые выполняют по типовым проектам в соответствии с областью их использования (табл. 16.2).

Таблица 16.2. Условия применения инвентарных креплений

Крепления	Размеры траншеи, -ч		Условия целесообразного применения
	глубина И	ширина В
Деревянные щиты с металли-	До 2	0,8.. .1	Сравнительно постоянная глубина тран-
ческими раздвижными распорка-			шеи
ми
Инвентарные ЦНИИОМТП	До 4	До 2	Послойная засыпка и уплотнение грунта
То же, Мосподземстрой	До 2	0,8. ..1,2	Малые и рассредоточенные объемы
			работ
То же, треста Южспецетрой	2	0,76. ..2	Укладка трубопровода отдельными тру-
			бами на участках -небольшой протяжен-
			ности
Передвижные металлические	3	1...1.2	Спланированная поверхность земли по
системы Солодова			краям траншеи
Инвентарные ВНИИГС	2. ..4	0,6. ..1,5	Песчаные грунты

При отсутствии инвентарных и типовых деталей для крепления грунтов естественной влажности используют доски толщиной не менее 4 см, а для грунтов песчаных и повышенной влажности --- не менее 5 см, закладывая их за вертикальные стойки с распорками. Все элементы неинвентарных креплений подлежат специальному расчету.

Исходные данные для расчета креп-

лении: плотность грунта р, степень его насыщения водой W, угол внутреннего трения ф, расчетное сопротивление древесины R (изгиб, растяжение вдоль волокон, сжатие и смятие поперек волокон, скалывание вдоль волокон).

В качестве внешней нагрузки на элементы неинвентарных креплений принимают активное давление грунта о;„,т, определяемое по формуле

где с — сцепление грунта. Для несвязных грунтов

1. Расчет распорного крепления: шаг стоек (пролет досок)

где б — заданная толщина доски; диаметр стойки

где h — расстояние по вертикали между

распорками;

диаметр распорки по усилию

где Я — глубина траншеи; п — число распорок в шаге /;

2. Расчет иодкосного крепления:

при заданном диаметре стойки определяют диаметр подкоса, исходя из действующего на него усилия

3. Расчет анкерного крепления: при заданном диаметре стойки находят диаметр затяжки по максимальному усилию

где Rp — расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон.

4. Расчет шпунтовых стен: определяют требуемую глубину забивки шпунта /г из условия прочности по уравнению

где Р — расчетное значение горизонтальной силы, действующей на участок шпунтовой стены длиной 1 см; &уст = = Р(еп-єа); ea = tg2(45°-(p/2); е„ = = tg2(45° + (p/2); Н— высота котлована.

Сечение шпунта определяют из выражения

При расчете элементов креплений на прочность и устойчивость используют выражения

где /?с — расчетное сопротивление сжатию; ф — коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов, зависящий от гибкости >..

Применение инвентарных креплений предусматривает сборность элементов, возможность их установки сверху, а также механизацию работ по установке и разборке щитов. Указанные преимущества позволяют создать безопасные условия работы в траншеях, значительно уменьшить трудозатраты, обеспечить многократную оборачиваемость крепежного инвентаря и в конечном счете снизить стоимость строительства. Исходя из этого, более эффективны инвентарные крепления системы ЦНИИОМТП, ВНИИГС, трестов «Юж-спецстрой» и «Трансводстрой» (рис.

16.6 и 16.7).

За состоянием креплений необходимо вести систематическое наблюдение. С наступлением морозов или оттепелей

Рис. 16.6. Инвентарное траншейное крепление системы ЦНИИОМТП:

/— трубчатые стойки; 2— муфты; 3— удлиненная вставка распорки; 4— металлический винт; 5— гильза; 6— гайка; 7— втулка; 8— гайка (размеры даны в м)

Рис. 16.7. Инвентарное траншейное крепление системы «ТрансводстроіЬ (размеры даны в м)

их нужно ежедневно проверять и заносить результаты проверок в журнал производства работ. При необходимости осуществляют усиление элементов креплений.

Дощатые крепления траншей и котлованов в устойчивых грунтах разбирают в направлении снизу вверх по мере обратной засыпки грунта, удаляя одновременно не более 3 досок, а в сыпучих и неустойчивых грунтах — не более одной доски. Разборку креплений ведут под наблюдением прораба или мастера.

16.3. РАЗРАБОТКА КАРЬЕРОВ

При разработке карьеров необходимо обеспечить безопасное и рациональное использование машин, механизмов, оборудования. Наиболее эффективной и безопасной формой механизации при работах в карьерах является комплексная механизация, т. е. когда все операции, включая и подсобные, выполняются комплектом машин, подобранных по производительности и расставленных на рабочих местах в технологической последовательности.

Для предотвращения аварий и несчастных случаев необходимо вести работы в соответствии с проектной документацией, содержащей конкретные решения по основным вопросам безопасного ведения механизированных работ в карьерах.

В зависимости от свойств и объемов грунта, наличия грунтовых вод, даль-

ности перемещения, породы грунта выбирают способы производства и соответственно средства механизации работ, которые в общем случае состоят из его разработки, транспортирования и отсыпки.

Для механизированной разработки выемок с одновременным образованием откосов в целях безопасности применяют специальное комбинированное сменное оборудование — откосообразова-тель (рис. 16.8).

При разработке карьеров серьезную опасность для работающих представляют возможные обвалы, оползни и обрушения нависающих козырьков. В карьерах, разрабатываемых на большую глубину, порядка 20...ЗО м и более, наибольшую опасность представляют оползни, способные засыпать нижний участок работы вместе с машинами, оборудованием и обслуживающим персоналом. Наибольшее количество оползней происходит весной и осенью, в периоды активного действия паводковых вод, дождей и оттаивания.

В качестве профилактических мер борьбы с оползнями, обвалами и обрушениями грунта, помимо изложенного выше, на основании инженерных расчетов ведутся следующие работы: укрепление подошвы откосов сваями; устройство подпорных стенок; преднамеренное обрушение нависающих козырьков средствами механизации или с помощью взрывов; уменьшение угла откоса путем зачистки механизмами или

Рис. 16.8. Откосообразователь:

рукоять механической прямой лопаты; 3— стругообразный ковш; 4— направляющая вставка

распределение откоса на уступы с устройством промежуточных берм

Положение предохранительной бермы на откосе при разработке карьеров обусловливается не только требованиями устойчивости откоса от оползания, но и тем, что берма служит для задержания скатывающихся камней обру-шающего грунта.

При наличии грунтовых вод разработка карьеров ведется на бермах с устройством дренажей, водосточных канав, водоспусков с применением желобов и трубопроводов, а также откачки воды из мест, где ее скопление может представлять опасность прорыва в карьер.

Для уменьшения притока воды карьеры защищаются нагорными водоотводными канавами.

Комплексная механизация земляных работ в карьерах позволяет снизить трудоемкость по сравнению с начальной стадией механизации процесса в 6... 7 раз. Этим самым не только уменьшается необходимое число рабочих, занятых в карьере, но и возможность возникновения травматизма.

16.4. РАЗРАБОТКА МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Мерзлые грунты при постоянных отрицательных температурах имеют достаточную прочность, чтобы держаться в вертикальных стенках. Однако при колебаниях температуры и оттепелях прочность их снижается, появляются трещины, что влечет за собой обрушение грунтовых масс. Поэтому требования безопасности к крутизне откосов грунта в равной степени относятся к мерзлым грунтам.

В зимнее время грунты промерзают; чем больше влажность грунта и чем меньше в нем размер отдельных пор, тем значительнее затвердевание грунта при замерзании. Повышение твердости грунта при замерзании вызывает необходимость дополнительных мер при подготовке его к разработке. К ним относятся: предохранение грунта от промерзания, рыхление, оттаивание и резание мерзлого грунта.

Для разработки мерзлых грунтов применяют следующие способы: буро-взрывной; разрушение грунта ударными приспособлениями (клин-баба, шар-ба-

ба, дизель-молот), подвешиваемыми к стрелке экскаватора, резанием машинами и механизмами; оттаивание горячей водой, паром, электрическим током. Все эти способы разработки мерзлого грунта требуют защиты от производственного травматизма.

Значительную опасность при разработке мерзлых грунтов представляет рыхление грунта ударными приспособлениями, при котором происходит разлет отдельных кусков мерзлого грунта от места его разработки.

Для обеспечения безопасной разработки мерзлого грунта ударной нагрузкой необходимо ограждать опасную зону. Если по условиям работы ограждение опасной зоны невозможно, необходимо устанавливать защитные сетки для ограничения разлета кусков грунта (табл. 16.3).

Таблица 16.3. Высота защитных сеток и

расстояние от места их установки до места

рыхления грунта ударными инструментами

Расстояние от места	Высота защитных сеток, м, при
падения рабочего	падении рабочего органа
органа до места уста-	под углом, град
новки защитных сеток, м	80	70	65
4	,0	1,5	1,8
6	,0	2,0	2,5
8	,5	3,0	3,5
10	,8	3,2	4,0
12	,4	3,4	4,0
14	,0	2,8	3,8
16	,0	2,5	3,5

Исследование принятых в практике строительства методов разрушения мерзлых грунтов показало, что наиболее эффективным является метод разрушения мерзлых грунтов динамической ударной нагрузкой — скалыванием.

Для рыхления мерзлых грунтов ударной нагрузкой применяют копры и экскаваторы, стрелы которых снабжены ударными инструментами в виде шарили клин-бабы; массу и форму их выбирают в зависимости от сопротивления грунта рыхления. Клин-баба представляет собой цельнометаллическую стальную отливку массой 1,5...4 т, подвешиваемую к тросу экскаватора с помощью серьги (рис. 16.9). При рыхлении грунта клин-бабой, сбрасываемой с высоты

4...5 м, металлический шар или клин, скользя по поверхности мерзлого грунта, может задеть машину или находящихся поблизости людей. Поэтому при рыхлении и разработке мерзлых грунтов экскаватором с клин-бабой вблизи проездов, проходов и на застроенной терри тории необходимо устанавливать переносный забор для защиты от разлета мерзлого грунта.

Установлено, что дальность разлета кусков мерзлого грунта зависит главным образом от отношения массы клин-бабы к высоте ее падения.

Менее опасным и более эффективным средством для рыхления мерзлого грунта является дизель-молот с клином, установленным на бульдозере, экскава торе или погрузчике. Рыхление грунта с применением указанных механизмов обеспечивается при толщине мерзлого слоя, не превышающего 1 м.

При более глубоком промерзании грунта и больших объемах работ наиболее эффективным и экономичным способом разработки мерзлых грунтов является взрывной.

Производство взрывов сопряжено с опасностью поражения находящихся в опасной зоне людей, механизмов и сооружений воздушной волной, кусками разрушаемого грунта. В связи с этим существенным фактором безопасности производства взрывных работ является установление таких расстояний, на которых взрыв того или иного количества ВВ при выбранном методе ведения работ является безопасным. Эти расстояния называют безопасными. Окружающие места взрывов зоны с радиусами, меньшими, чем эти расстояния, называют опасными зонами.

При рыхлении мерзлых грунтов, разработке скальных пород и вскрышных работах взрывным методом, используют взрывчатые вещества (ВВ), допущенные Госпроматомнадзором. Условия обеспечения безопасности взрывных работ зависят от количества затрачиваемого ВВ и метода взрывания. Взрывы могут быть сосредоточенными и распределенными. В первом случае производится один взрыв большой мощности заряда, уложенного в камеру. Во вто-

Рис. 16.9. Рыхление грунта клин-бабой: а — вид сбоку; б — вид сверху; в — клин-баба

ром случае заряды укладывают в заранее пробуренные скважины. Величина заряда ВВ рассчитывается по объему обрушиваемой породы, приходящейся на одну скважину. В общем случае величина заряда одной скважины составляет

V = /аЯ,

где V — объем взрывчатого вещества; / — длина сопротивления взрыву по подошве откоса (рис. 16.10); а — расстояние, м; ke — коэффициент, прини-та уступа.

Учитывая, что сопротивление взры-

Рис. 16.10. Расположение зарядов ВВ в скважине

ву по подошве откоса будет несколько больше, чем в верхней части, усиление заряда в нижней части обеспечивают заглублением скважины ниже подошвы уступа на величину с, которая примерно в 4 раза меньше /. Обычно скважина в верхней части d забивается породой, после того как уложен заряд.

Масса заряда для данной скважины q—V(H-\-c-\-d], где q — масса заряда, кг; V — вместимость ВВ на 1 м3 скважины.

Безопасное расстояние от места взрыва, на котором воздушная ударная волна теряет способность поражать людей, ^ = kBл/q, где /? — безопасное расстояние, м; &в — коэффициент, принимается в соответствии с «Правилами» Госпроматомнадзора.

16.5. РАЗРАБОТКА ГРУНТОВ СПОСОБОМ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ

Гидромеханизированный способ разработки грунтов применяют для вскрыши карьеров, устройства и зачистки котлованов, траншей, дорожных на-

сыпей и выемок, а также при планировке строительных площадок.

Гидромеханизация может быть осуществлена размывом грунта струей воды и транспортированием пульпы по лоткам, уложенным с уклоном, или по трубам с помощью землесоса и непосредственным всасыванием и транспортированием пульпы с помощью землесоса, используемого для разработки и добычи грунта под водой. Могут также применяться комбинированные способы, например розлив со всасыванием для добычи грунта, используемого для намыва плотины, или песка и гравия для строительных работ.

Основным рабочим оборудованием при гидромониторной разработке являются гидромониторно-землесосные и гидромониторно-самотечные установки.

При гидромониторном способе разработки грунта давление струи достигает значений, опасных для человека.

По условиям безопасности производства работ наименьшее расстояние от гидромонитора до забоя /min = cp'/z, где h — высота забоя, м; ср' — коэффициент, зависящий от характера породы:

В целях безопасной разработки грунта гидромониторами выделяют специальных людей по обслуживанию и надзору как за электрическим и механическим оборудованием, так и за состоянием эстакад и трубопровода. По окончании монтажа гидромониторной установки, а также после среднего и капитального ремонта насосы и землесосы, внешние и внутренние линии коммуникаций подвергают гидравлическому испытанию на давление, превышающее рабочее на 80 %, но не менее чем на 0,5 МПа. При этом наибольшее допускаемое давление принимается 1 МПа.

16.6. РАЗРАБОТКА ГРУНТА ЗАКРЫТЫМ СПОСОБОМ

При строительстве подземных ком муникаций широко используют бестран шейную прокладку труб, при котороі применяют следующие основные спосо бы проходки: щитовой, продавливанні (с экскавацией грунта), прокальїваниі (без экскавации грунта), вибровакуум ный, гидромеханизированный, горизоа -тального бурения.

К основным причинам травматизм. в процессе производства работ при раз работке грунта закрытыми способа* относят: нарушение технологии произ водства работ и безопасной организэ ции, предусмотренной в технической .І: кументации; отсутствие в проектно-теї нической документации инженерных р* шений по безопасности труда; измен* ние состояния грунта в результате уз* личения или уменьшения влажності неожиданное воздействие грунтовы вод; монтаж и демонтаж щитов в шах1 ном стволе без надлежащей монтажна оснастки; неисправное состояние экс-луатируемых машин и технологически! оборудования.

Одним из решающих факторов сні жения уровня травматизма и аварі при разработке грунта закрытым споо бом является разработка инженерна решений по безопасной организаш производства подземных работ. Внедэ ние в проектно-техническую документ цию научных достижений, прогресса ных инженерных решений и передов* технологии улучшает качество стро тельства и снижает производствен^ травматизм.

При проходке тоннелей для подзе ных коммуникаций должны быть опр делены: монтажная оснастка, споо строповки щитов, тип и грузоподъе ность крана для опускания щита и е деталей в ствол; конструкция и размер монтажной и демонтажной камер с у« том габаритов щита и безопасного rj изводства работ при его монтаже и : монтаже; конструкция проема для э вода щита из ствола на трассу тоннелі порядок производства работ с учет требований безопасности; организги

Породы	ф'
Лёсс и лёссовидные	. . . 1,22
Глины ........	. . . 1,0
Песчаные . .....	0,6. ..0,8
Суглинки . .....	. . 0.4. ..0,6

и механизация работ, тип щита, способ разработки породы в забое и методы его перекрепления, тип механизмов для подачи грунта и погрузка его в вагонетки; схемы расположения призабойного оборудования; способы и механизмы для монтажа отделки тоннеля; организация подземной откатки с расположением путей, тип электровозов или лебедок при канатной откатке, емкости вагонеток, схемы перемещения груженых вагонеток к стволу и забою; организация подъема вагонеток на поверхность земли и опускание их в шахту, а также разгрузка вагонеток в бункер или автомашины; схемы вентиляции при проходке тоннеля; охранные мероприятия при проходке тоннеля под действующими подземными коммуникациями или наземными зданиями и сооружениями, согласованные с организациями, ответственными за их эксплуатацию.

Сооружение тоннелей закрытым спосбом ведут в определенной последовательности. Проходят шахтный ствол обычно круглой формы. Стенки ствола закрепляют инвентарными металлическими кольцами. Опускают и монтируют щит соответствующей грузоподъемности. Перед опусканием щита в нижней части ствола устанавливают инвентарную сборно-разборную металлическую раму, необходимую для образования проема. С противоположной от рамы стороны устанавливают упорную стенку.

Определенная последовательность разработки грунта закрытым способом устанавливается и для других видов производства работ, аналогичных методу сооружения тоннелей, с выделением специальных работ и конструктивных решений, направленных на обеспечение их безопасного ведения.

Р /. Основные причины травматизма при вы-' полнении земляных работ. 2. В чем состоит безопасная организация земляных работ? 3. Как устанавливается крутизна откосов выемок, траншей при глубине до 5 м и более? 4. Как проверить устойчивость откосов выемок? 5. Как устанавливается безопасная глубина котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления? 6. В чем состоит расчет креплений грунтовых масс? 7. Как организовать безопасную разработ-

ку карьеров? 8. В чем состоит безопасная разработка мерзлых грунтов? 9. Причины травматизма при разработке грунта закрытыми методами и методами гидромеханизации.