§ 3. Рыхление грунтов

При устройстве и расширении про­фильных выемок взрывание производит­ся в пределах заданного контура «на рыхление» в скальных грунтах и «на встряхивание» в полускальных грунтах.

Метод шпуровых зарядов используют как при однослойном (рис. IV.6, а, б, в), так и многослойном взрывании траншей (рис. IV.6, г). Количество слоев по высо­те (ярусов) и параметры расположения зарядов зависят от размеров выемки и крепости пород. В выемках, ширина ко­торых по верху близка к их глубине, породы рыхлят зарядами, расположен­ными в шпурах (скважинах) в один ряд; в выемках с шириной по верху до 1,5 глубины — двумя рядами зарядов, при большей ширине выемки по верху ■— тремя и более рядами зарядов. Так, для глубоких, но узких траншей (глубина более ширины) высоту слоя принимают равной 0,5—0,7 ширины траншеи. Если ширина траншеи достаточно большая, то глубину шпуров выбирают такой, чтобы не нарушалось сечение выемки.

Метод скважинных зарядов использу­ют для образования выемок большого объема. Проходку полным сечением при­меняют в траншеях глубиной до 15 м при крутизне откосов не менее 1 : 1 и до 8 м при крутизне откосов положе 1:1. Проходку с разделением на слои (ярусы) по высоте ведут в более глубоких тран-; шеях и при заложении откосов положе §1: 1. Общим во всех схемах является ^расположение крайних рядов основных |скважин по линиям нижних бровок раз­рабатываемой траншеи (рис. IV.6, б). (В траншеях с пологими откосами или |средней крутизны, помимо основных |скважин, пробуренных в центральной иасти на полную глубину траншеи, не-

обходимо задавать дополнительные (рис. IV.6, в), предназначенные для профили­ровки бортов траншеи и улучшения ка­чества дробления пород взрывом.

Для уменьшения образования трещин (заколов) и снижения сейсмического дей­ствия взрыва в ряде случаев по боковому контуру выемки образуют отрезную щель и взрывание производят с предваритель­ным оконтуриванием.

Аналогичные методы взрывных работ используют также при расширении раз­личных выемок (траншей, котлованов и т. д.). Для расширения выемок большой глубины (уступов большой высоты) поми­мо вертикальных скважинных зарядов могут быть применены и горизонтальные скважинные, горизонтальные котловые и сочетание шпуровых зарядов с мало­камерными.

§ 4. Взрывание мерзлых грунтов

Метод шпуровых зарядов (рис. IV.4, а) применяют для рыхления сезон-но-мерзлых грунтов при глубине промер­зания до 1,5 м. Глубина шпуров обычно равна 0,8—0,9 глубины промерзания грунта h_ap. За расчетную линию наимень­шего сопротивления принимают глубину промерзаемого грунта: h_np = w. Расстоя­ние между шпурами в ряду а = (0,8... ...1,4) w, между рядами шпуров Ь = = (0,9... 1) w. По площади шпуры распо­лагают в шахматном порядке. Для умень­шения сейсмического воздействия взрыва по контуру выемки целесообразно на­резать щели.

Метод щелевых зарядов (рис. IV. 4, е) весьма эффективен при рыхлении мерз­лых грунтов. Его преимуществами по сравнению с методом шпуровых зарядов являются: образование проектного про­филя траншей любой ширины без меха­нической доработки их откосов; сниже­ние трудоемкости и увеличение произво­дительности работ; возможность полной механизации работ по заряжанию щелей ВВ и засыпке их забивочным материа­лом; снижение стоимости работ на 20— 30 %. Щели нарезают на глубину (0,9...0,95) h_np. Расстояние между щеля­ми выбирают из условия получения га­баритных кусков грунта применительно к землеройному оборудованию (напри­мер, экскаватору). Заряды по форме

удлиненные или рассредоточенные на отдельные части.

Метод малокамерных зарядов исполь­зуют для расширения траншей и выемок в мерзлых грунтах. Камеры (рукава) в промерзших откосах выемок проходят сечением 0,25 хО,25 м на всю глубину мерзлого слоя h_np (рис. IV.6, д). Расстоя­ние между зарядами в ряду принимают равным (1...1.5) /г_Пр- Для рыхления про-

мерзших откосов выемок и каналов при­меняют наклонные скважины с рассредо­точенными зарядами в сочетании со шпу­ровыми.

При взрывании мерзлых грунтов в стесненных условиях необходимо приме­нять специальные укрытия и передвиж­ные локализаторы взрыва, которые позво­ляют избежать разброса кусков мерзло­го грунта во время взрыва.

Рис. IV.6. Схемы расположения зарядов при проходке и расширении выемок:

а — расположение шпуров в узкой траншее (/...6 — последовательность взрывания зарядов); 6 — располо­жение скважин при проходке траншеи с крутыми откосами; в — то же, с пологими откосами; г — с разделением на слои по высоте (ярусы); д — расположение малокамерных зарядов при расширении траншеи в мерзлых грун­тах; / — заряд ВВ; 2 — забойка; 3 — контур образующейся выемки

Наиболее широко используют пере­движные локализаторы взрыва санного или колесного типа размером 3x3 м, изготовленные из двутавра № 45—50 с жестко укрепленными полозьями. К тор­цовым балкам приварены якорные цепи, которые, обвисая, касаются друг друга и не дают разлета кусков. Локализатор взрыва надвигается гусеничным или ко­лесным трактором на предварительно за­ряженную скважину. Скважины, объ­единенные в блок, поочередно взрывают. Диаметр скважин — 100... 125 мм, глу­бина — до 2 м.

Для взрыва используют специальные высоковольтные электродетонаторы типа ЭДВ и переносной взрывной прибор ВВМ-4, установленный в кабине трак­тора. На взрывание одной скважины за­трачивается в среднем около 5 мин. Люди ,, в момент взрыва могут находиться на расстоянии 15 м.

§ 5- Образование выемок взрывом на выброс

Для образования котлованов, траншей Цили устройства насыпей, дамб и других :инженерных сооружений, а также при "расчистке и углублении рек применяют взрывание грунтов на выброс. В зависи-I" мости от размеров и конфигурации в пла­не проектируемых выемок взрывают одиночные сосредоточенные или удлинен­ные заряды либо производят одновремен­ный взрыв группы крупных сосредоточен­ных зарядов, расположенных в один или несколько параллельных рядов (рис. IV.3, б, в, г).

Если нужно получить траншею тре­угольного сечения, прибегают к одно­рядному взрыванию сближенных заря­дов (рис. IV.3, б). Чтобы получить выем­ку трапециевидного сечения, заряды располагают в два или три ряда (рис. 1V.3, в, г). Большее число рядов не реко-; мендуется, так как в этом случае значи­тельное количество грунта падает обрат­но в выемку. При трех рядах для средне-\ го заряда принимают увеличенный пока­затель действия взрыва п (на 25—50 % ^больше, чем для крайних рядов).

В последнее время широко применяют |направленный выброс грунта для соору-ркения земляных валов, перемычек и Еплотин.

Массу зарядов ВВ определяют по фор­мулам М. М. Борескова, О. Е. Власова и др. По формуле М. М. Борескова (для п = 1...3)

Q = kw³ (0,4 + 0,6л²), (IV.2)

где Q — масса заряда ВВ, кг; k — коэф­фициент, зависящий от свойств грунта и применяемого ВВ; w — линия наимень­шего сопротивления, м; п — показатель действия взрыва.

Для сосредоточенных зарядов в грунте устраивают колодцы (шурфы) и скважи­ны. На уровне дна каждого колодца, в его боковой стенке, открывают камеру, в которую помещают заряд (рис. IV.3, д). Установив в заряд капсюль-детонатор или электродетонатор, шурф засыпают, следя за сохранностью всех элементов взрывной сети. Насыпной грунт над за­рядом начинают трамбовать только после укладки слоя толщиной не менее 0,5 м.

Для больших зарядов в глубоких шурфах обычно устраивают несколько камер в виде параллелепипеда или Т-образной формы.

Разновидностью взрыва на выброс яв­ляется взрывание на сброс, которое при­меняется обычно в гористой местности для образования различного рода пере­мычек и плотин, горизонтальных площа­док на косогорах и т. п.