книги из ГПНТБ / Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник

удлиненный заряд, взрыв которого расширяет скважину до тре­ буемого диаметра. Диаметр получаемой ямы пропорционален диаметру заряда. Поэтому диаметр простреленного заряда опреде­ ляют по формуле

<х ш -7>

где D — проектный диаметр полости (ямы), дм; А — плотность ВВ в заряде, кг/дм3.

При использовании стандартных патронов диаметром 0,32 дм два патрона соответствуют диаметру 0,45 дм, три патрона — 0,55 дм, четыре — 0,64 дм, пять патронов — 0,71 дм и т. д. Если расчетный

Рис. 180. Схема работ по сооружению камуфлетных свай:

1 — бурение скважины; 2 — простреливание; з — заполнение котла бетоном; 4 — вибропогружение сваи в бетон

диаметр заряда меньше 0,32 дм, предусматривается рассредоточение заряда таким образом, чтобы масса 1 м рассредоточенного заряда была равна массе 1 м заряда рассчитанного диаметра.

Диаметр скважины принимают не менее чем в 1,5 раза больше рассчитанного диаметра заряда. Глубина скважины должна на 10% превышать проектную глубину выемки. Длину забойки в летний период принимают равной 20d3, а длину заряда L — 20d3. Зимой, при наличии мерзлоты, когда необходимо разрушение мерзлого

На трассе, по которой расположены ямы, возможны изменения свойств грунта, главным образом, вследствие сезонного изменения

310

его влажности. Поэтому в проекте следует предусматривать периоди­ ческую корректировку принятого диаметра заряда по формуле

на шпагате, к которой сбоку привязана нить детонирующего шнура. Гирлянду можно опускать в скважину на шпагате или на деревянной рейке.

Пространство между зарядом и стенками скважины должно засы­ паться мелкой забойкой. Взрывание ■— огневое или электрическое.

§ 109. Посадка насыпей на болотах

Для посадки насыпей на твердое дно болот при пересечении строя­ щимися шоссейными и железными дорогами торфяных болот взрыв­ ные работы должны решить три задачи:

1.Разрушение или удаление плотного верхнего слоя («коры») болота до отсыпки насыпи для обеспечения свободного погружения насыпи сквозь неустойчивую среду. Эта операция выполняется пу­ тем взрывания зарядов, рассчитанных на выброс и расположенных

впокрове болот.

2.Полное выжимание неустойчивой среды из-под насыпи путем взрывания зарядов, расположенных между насыпью и минеральным дном. Работа этих зарядов направлена на разжижение и выбрасы­ вание неустойчивой среды непосредственно взрывом и подъем насыпи, обеспечивающий при обратном ее падении динамический ударт необходимый для выжимания из-под насыпи остатков разжижен­ ного торфа.

3.Опускание откосов насыпи на твердое дно болота путем взры­

вания зарядов рыхления под откосами насыпи.

Если болото имеет глубину 2,5—3 м, при снятии коры болот выбрасывается практически весь торф и взрывание под насыпью не требуется.

Если болото сложено торфом с высокой степенью разложенности (свыше 50%) при отсыпке насыпи в траншеи, с помощью которых снят плотный покров болота, насыпь своим весом вытесняет хорошо текучий разложившийся торф и сама садится на твердое дно болота. В таких условиях взрывание под насыпью также не требуется.

Если болото имеет глубину свыше 3 м и сложено слаборазложившимся торфом, то при отсыпке в траншею насыпь зависает, не достигнув дна болота, и для окончательной ее посадки необходимо взрывание под насыпью, и, следовательно, здесь требуется произво­ дить все три вида работ.

311

При подготовке взрывов необходимо определить мощность тор­ фяника, мощность плотного покрова («коры») болота, степень разложенности торфа. Одновременно должны быть нанесены на ситуацион­ ный план местности искусственные сооружения: ЛЭП и линии связи, попадающие в опасную зону. Должны быть предусмотрены меры по защите их от действия взрыва.

В случае продольной отсыпки насыпей (с железнодорожного транспорта) сперва взрывают осевую траншею, с направленным односторонним выбросом взорванной массы (методом наклонных скважинных зарядов). Вдоль траншеи на сваях настилают путь и с него в осевую траншею отсыпают насыпь. После этого путь пере­ носят на осевую насыпь и взрывают боковые траншеи, в которые

отсыпку насыпи производят с осевого пути. Если три тран­ шеи не обеспечивают полную

Полезная ширина боковых траншей вследствие отжимания на­ сыпью торфа меньше осевой и составляет Вб = i,7Wn.

При отсыпке насыпи (с помощью самосвалов и бульдозеров) «лобовым» способом применяют метод поперечных траншей. В целях максимального отбрасывания торфа за пределы трассы, траншеи располагают елочкой (рис. 181).

ния торфяной массы полезная ширина их еще меньше и составляет

/ (п) — функция показателя действия заряда, составляющая при взрывании торфов наклонными скважинами:

3. Длина заряда 13 — 0,75L.

4. Диаметр заряда <7= | / ~ .

5. Расстояние между зарядами при взрывании осевой траншеи

мгновенно с помощью детонирующего шнура.

Если взрывания верхнего покрова болота (методами продольных или поперечных траншей) недостаточно для посадки тела насыпи на минеральное дно болота, в проекте предусматривается еще по­ садка откосов насыпи, которая производится путем взрывания скважинных зарядов, заложенных до дна болота у откосов насыпи. Параметры зарядов при этом виде работ принимают следующие:

1.Глубина скважин равна глубине болота, т. е. L — H.

2.Расстояния между зарядами в ряду а = 30d, где d — диаметр заряда, выбирается в пределах от 130 до 200 мм в зависимости от имеющегося бурового оборудования.

3.Длина заряда 13 = 0,33L.

4.Массу заряда определяют по вместимости скважины. Взрывание — мгновенное, с помощью детонирующего шнура. Если в результате отсыпки насыпи в траншеи она не опустилась

на минеральное дно и необходимо взрывание под насыпью, одно­ временно с ним производится посадка откосов насыпи и рыхление придорожной полосы, куда выжимается торф из-под насыпи.

Взрывание под насыпью должно производиться, когда высота насыпи не менее чем в 2 раза превысит мощность слоя торфа, остав­ шегося под ней. Это необходимо для того, чтобы в результате взрыва насыпь не погрузилась в разжиженную массу полностью. Примерная схема расположения зарядов при взрывании под насыпью приведена на рис. 182.

При этом параметры рассчитывают следующим образом:

1. Диаметр заряда принимают 200 мм. Лишь вблизи искусствен­ ных сооружений (мостов, труб и т. п.) принимают уменьшенный диаметр (130—150 мм).

315

2. Длина заряда lJ = h l, где /г1— мощность слоя торфа, оставше­ гося под насыпью; для ориентировочных подсчетов можно принимать равной 2/з слоя торфа, оставшегося после снятия коры болота, т. е.

4.Расстояния между скважинами в ряду и между рядами

а= b = 30 d.

В придорожной полосе для рыхления «коры» болота бурят сква­ жины диаметром 50—100 мм. Глубину скважин принимают равной мощности «коры» болота (обычно 1,5—2 м); длину заряда принимают

сооружения). Определяют сейсмо­ безопасную массу зарядов ВВ и взрывание ведут таким обра­ зом, чтобы фактическая масса заряда не превышала расчетную величину; при строительстве дороги вдоль ЛЭП или линии связи выброс взорванного грунта во время взрывания плотного покрова болот осуществляют в противоположную от проводов сторону. Для этого при методе продольных траншей пионерную траншею проводят не по оси, а по дальнему краю трассы, по отношению к про­ водам, а наклон скважин направляют в обратную от них сторону.

В этом случае в сторону проводов будет выброшено всего 20—30% взорванной массы, а в дальнейшем, при взрывании боковых траншей,

314

в противоположную от проводов сторону будет выброшено 95—ЮО1)» грунта.

При поперечных траншеях их располагают не елочкой, а по диа­ гонали с выбросом в сторону от проводов.

§ 110. Стабилизация оплывающих грунтов

Под оплывающими понимают некоторые тонкодисперсные грунты,, подверженные в водонасыщенном состоянии тиксотропным превра­ щениям. К таким грунтам относят некоторые глины, а также разности лёссовидных грунтов, имеющих малое содержание глинозема и окиси железа, структура которых в основном поддерживается гидрогелем кремнекислоты.

Оплывающие грунты при механическом воздействии на них спо­ собны терять свою структуру и превращаться в текучую массу. Поэтому при строительстве в этих грунтах котлованов и каналов борта их подвержены оползневым явлениям. При строительстве на оплывающих грунтах тяжелых сооружений возможны просадки.

Через некоторое время грунт после тиксотропного превращения и растекания оседает, а на поверхности появляется вода. После ее стока или испарения грунт приобретает более высокую по сравне­ нию с первоначальным состоянием плотность и меньшую влагоем­ кость. В результате он теряет способность к тиксотропным превра­ щениям, становясь достаточно устойчивым.

Целью взрывных работ в оплывающих грунтах и является раз­ рушение их структуры и придание им необходимой устойчивости. При подготовке взрывных работ для стабилизации оплывающих грунтов определяют мощность оплывающих грунтов, период их максимального водонасыщения, когда наиболее эффективно ведение работ по взрывной их стабилизации, а также размеры участка, под­ лежащего стабилизации. Для взрывной стабилизации грунта приме­

заложения фундамента, при строительстве каналов и котлованов — проектной глубине этих выемок. Если мощность оплывающих грун­ тов не превышает 8 м, л. н. с. принимают равной половине мощ­ ности оплывающего грунта, с тем чтобы заряды располагались в середине пласта и наиболее равномерно на него воздействовали.

Расстояние между зарядами принимают равным л. н. с.

Ввиду незначительной массы зарядов их следует располагать в скважинах такого диаметра, при котором длина заряда не превы­ шала бы 4 d. Лишь при очень больших л. н. с. (порядка 10 м) вместо скважины следует применять шахтные колодцы, пройденные, на­ пример, станками КПІК-1.

Для максимального воздействия на грунт взрывание следует вести мгновенно, с помощью детонирующего шнура.

315

Окончательная стабилизация грунта происходит обычно через два-три месяца после взрыва, когда и следует приступать к’строительным работам на стабилизированном участке.

§111. Взрывные работы в лесном хозяйстве

Влесном хозяйстве с помощью взрывных работ ведутся в основном два вида работ: корчевка пней для очистки площадей и заготовка древесины проб, тушение лесных пожаров, включающее в себя

(скважины) принимают равной 1,5 диаметра пня. При заготовке древесины пней — 2 диаметра. При корчевке пней и каменистом грунте глубина подкопки может быть уменьшена на 15—20%. При корчевке пней в песке глубину подкопки увеличивают на 15—20% (во избежание выдувания песка). Если диаметр пня превышает 1 м, делают две подкопки или одну подкопку с прострелкой для образо­ вания котла и размещения сосредоточенного заряда.

316

Т а б л и ц а 56 Удельный расход ВВ (в граммах) на 1 см диаметра пня

П р и м е ч а н и е . Удельный расход ВВ уточняется опытными взрывами.

При взрывании коблов, представляющих собой большие кор­ невища вяза, ивы, ольхи и некоторых других пород, с которых систематически, в течение многих лет срубалась молодая поросль, применяют сосредоточенные заряды в котлах. Глубина заложения котла (л. н. с.) принимается не менее диаметра кобла, с тем чтобы диаметр воронки превышал его диаметр в два раза. Взрывание при корчевке пней — огневое.

Если производится очистка от пней больших площадей и парал­ лельно работает несколько бригад взрывников, расстояние между ними должно составлять не менее 300 м, что должно быть показано на ситуационном плане.

При работе в кустах на время заряжания взрывник ставит на пень красный флажок, который снимает при зажигании шнура.

§ 112. Взрывные работы в нефтяных, газовых и водяных скважинах

Торпедирование скважин ведется: для образования каверн и по­ вышения трещиноватости пласта в целях увеличения дебита полез­ ного ископаемого (нефти, газа, воды); для очистки фильтров, заби­ тых песчано-глинистыми частицами или окисью железа; при ликви­ дации аварий в период бурения; при демонтаже скважины; при

тушении пожара.

На каждый случай торпедирования скважин или тушения

317

пожара составляется проект, в котором приводится расчет заряда, конструкция торпеды, меры предохранения колонны труб от по­ вреждения и условия безопасности работ.

Если торпедирование производится для образования каверны или зоны трещинообразования, расчету подлежат диаметр полу­ чаемой полости и радиус зоны трещинообразования.

Диаметр полости

где d — диаметр заряда, м.

Радиус трещинообразования при взрывании сосредоточенных

Радиус зоны трещинообразования при взрывании удлиненного

где К — отношение длины заряда к его диаметру (X — l3/d).

У У

Герметизация торпед должна предохранять ВВ от проникновения в него жидкости при опускании торпеды на заданную глубину. Для обеспечения этого условия толщина стенок цилиндрической торпеды должна быть

318

Диаметр торпед должен быть на 25 мм меньше диаметра скважины во избежание застревания торпеды и обеспечения свободного движе­

ния по густым жидкостям (нефть, глинистый раствор). Длина тор­ педы принимается равной высоте каверны.

При торпедировании для ликвидации аварии в скважине (раз­ рушения застрявшего инструмента, впрессовка инструмента в стенку скважины и др.) применяют торпеды диаметром около половины диаметра скважины с коническим основанием, позволяющим ввести торпеду между снарядом и стенкой скважины. Длина торпеды выби­ рается исходя из характера аварии и ориентировочной возможности

319