Цупиков С.Г. (ред.) Справочник дорожного мастера

Подождите немного. Документ загружается.

2,0 0,80

2,5 0,75

3,0 0,70

При заданном расстоянии от места взрыва до охраняемого объекта допустимая масса

сосредоточенного заряда равна

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.1.20)

При производстве взрывных работ в светлое время суток обязательна

подача звуковых сигналов, а в темное - звуковых и световых. Воспрещается

подача сигналов голосом.

Для ликвидации отказавших шпуровых зарядов параллельно бурят

вспомогательные шпуры или скважины на расстоянии 30 см, при котловых

шпурах - на расстоянии 50 см.

Отказавшие скваженные заряды ликвидируют несколькими методами в

зависимости от расположения заряда и причины отказа. При отказе внешней

взрывной сети производят повторное взрывание. Если повторно взорвать

невозможно, то отказы ликвидируют по одному из следующих способов:

разработка породы и извлечение заряда из скважины; бурение новой

скважины на расстоянии 3,0 м от отказа с последующим взрыванием заряда

новой скважины.

До ликвидации отказов такие заряды охраняют и вблизи других работ не

производят. Отказы ликвидируют под руководством лиц технадзора.

Дальность разлета кусков породы определяется по формуле

L = 20n

w ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.1.21)

Для предохранения людей от поражения кусками породы или воздушной

ударной волны во время взрывных работ устраивают укрытия (блиндажи).

Высоту укрытия (блиндажей) принимают не менее1,8 м, толщину верхнего

деревянного перекрытия не менее 15 см.

4.2. Возведение земляного полотна на болотах

4.2.1 Типы болот и способы возведения на них насыпей

Болота занимают около 10 % территории нашей страны. На долю России

приходится 3/4 болот земного шара, другими словами, на каждого жителя

Российской Федерации приходится около 1 га болот. Болотами принято

называть места с затруднёнными поверхностным и внутренним стоком,

занятые естественными залежами высокопористых водонасыщенных

грунтов. Границу болота принято считать с глубины 0,5 м.

Основы научного решения проблемы строительства дорог через болота

были разработаны в 30-х годах прошлого столетия Н.П. Кузнецовой. Её

труды совместно с работами А.А. Арсеньева, Л.А. Братцева не потеряли

своей актуальности и в настоящее время. В железнодорожном строительстве

близкие задачи решали К.С. Ордуянц, Н.Н. Сидоров, Г.М. Шахунянц и др.

Значительный вклад в проектирование и технологию возведения земляного

полотна на болоте внесли ученые МАДИ, СоюздорНИИ, БелдорНИИ и др.

Несмотря на научные разработки, технический уровень строительства

дорог в заболоченных местах повышается медленно. Проектные организации

недостаточно учитывают современные достижения науки, не ориентируют

строителей на применение экономичных конструкций и технологических

приемов, освоенных мировой практикой. Выторфовывание закладывается

часто без достаточного обоснования, в результате чего средняя стоимость 1

км земляного полотна через болота в 3...5 раз выше, чем в обычных условиях.

По источникам питания болота подразделяют на:

- низинные, питаемые грунтовыми водами. Эти болота содержат хорошо

разложившиеся плотные древесные, травяные или моховые торфы;

- верховые, образовались в результате заболачивания суши. Торф

характеризуется небольшой степенью разложения и малой плотностью;

- переходимые - смешанного грунтового и атмосферного питания. Торф по

свойствам занимает промежуточное положение между низовыми и

верховыми болотами.

Болота по своему строению с некоторым допущением можно разделить на

три типа:

I тип - болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции;

II тип - болота, заполненные слабым торфом неустойчивой консистенции

(сапропеловые);

III тип - болота с торфяным слоем, плавающим на воде или сапропеле

(сплавинные).

Насыпи на болотах в зависимости от типа болота, технической категории

автомобильной дороги могут быть возведены:

- без выторфовывания с отсыпкой непосредственно на поверхности болота;

- после полного или частичного выторфовывания;

- с отсыпкой на слое торфа с последующей посадкой насыпи на

минеральное дно болота;

- на поверхности болота после устройства дренажных прорезей или

вертикальных дрен.

Конструкцию земляного полотна и способ работ выбирают в зависимости

от: плотности торфа, глубины болота, технической категории автомобильной

дороги, наличия средств механизации с учётом приведённых затрат Э

пр

= (С

-С

)+(Э

-Э

/Е

)+Н

(Т

-Т

/Т

)+П

(Т

-Т

)+(S

-S

)+Е

(Ф

-Ф

), ZZZZZ (4.2.1)

где С

, С

- сметные стоимости строительства дороги по первому и второму

вариантам;

, Э

- среднегодовые эксплуатационные затраты по первому и второму

вариантам, руб.;

- нормативный коэффициент эффективности;

- условно-постоянные накладные расходы, по первому варианту;

, Т

- продолжительность строительства по первому и второму

вариантам, лет;

- среднегодовая прибыль в транспортной отрасли за счет ввода в

действие автомобильной дороги, руб.;

, S

- величина ущерба от аварийного выхода объекта из строя для

первого и второго вариантов, руб.;

, Р

- вероятность аварийных разрушений для первого и второго

вариантов за срок службы конструкции;

, Ф

- средний размер основных производственных фондов и оборотных

средств для первого и второго вариантов.

К основным производственным фондам относят машины, оборудование,

промышленные здания, к оборонным средствам - сырьё, топливо,

инструменты, запасные части.

Расчет производят на весь нормативный срок работы дороги на всю

протяженность перехода через болото.

4.2.2. Возведение земляного полотна на поверхности болота

На поверхности болота I типа глубиной до 4,0 м допускается возведение

земляного полотна для автомобильных дорог IV,V технических категорий

при соблюдении следующих условий, направленных на повышение

устойчивости насыпи. К таким мерам можно отнести: осушение болота;

укладка грунта в тело насыпи на конструктивную прослойку из нетканого

синтетического материала (НСМ); метод предварительной (опережающей)

консолидации; метод временной пригрузки. В северных районах страны

опробован метод промораживания болотной массы с сохранением мерзлоты

в летний период.

Для повышения устойчивости насыпи, возводимой на поверхности болота,

необходимо соблюдать следующее условие:

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.2)

где h

- глубина болота под насыпью;

Н - высота насыпи, устраиваемая на слое торфа.

Конструкция поперечного профиля земляного полотна на поверхности

болота I типа показана на рис. 4.2.1.

Рис. 4.2.1. Схема конструкции земляного полотна на болоте I типа без выторфовывания

Использование слабых болотных грунтов в качестве основания насыпи

резко снижает объёмы земляных работ и, как правило, стоимость возведения

земляного полотна. Поэтому данный вариант должен всегда рассматриваться

как основной из конкурирующих [1].

Однако его осуществление требует выполнения дополнительных

требований к земляному полотну:

- боковое выдавливание слабого грунта в основании насыпи в период

эксплуатации должно быть исключено;

- интенсивная часть осадки основания должна завершаться до устройства

покрытия (исключение допускается при применении сборных покрытий в

условиях двухстадийного строительства);

- упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при движении

транспортных средств не должны превышать значений, допустимых для

данного типа дорожной одежды.

4.2.3. Возведение земляного полотна на болоте с полным или частичным

выторфовыванием

Выторфовывание (удаление торфа) на болотах I и II типов можно

производить:

- механическим способом;

- взрывным;

- гидромеханическим.

В зависимости от принятого способа выторфовывания до начала основных

работ выполняют подготовительные работы (расчистка дорожной полосы от

леса, кустарника, устройство подъездов, осушение и др.).

Несущая способность болотных грунтов очень низкая, поэтому для

выторфовывания применяют машины специальной болотной модернизации,

давление которых на грунт не превышает 20...25 кПа, что также часто

превышает допустимую нагрузку

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.3)

где



- давление на единицу площади;

Р - масса экскаватора, кг;

- площадь гусеницы экскаватора, см

При недостаточной устойчивости экскаватора на поверхности болота под

гусеницы укладывают щиты из круглого леса диаметром 16...22 см или

работы выполняют в зимний период, когда при достаточной глубине

промерзания можно применять не только машины специальной болотной

модификации, но и обычные дорожные машины.

Площадь щита, обеспечивающего устойчивость экскаватора на

поверхности болота, можно определить по формуле

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.4)

где



- несущая способность болотного грунта (14...18 кПа).

Выторфовывание механическим способом можно производить с

использованием бульдозеров или экскаваторов. При неглубоких осушенных

болотах (до 1 м) или при естественном невысоком уровне воды над

минеральным дном выторфовывание производят бульдозером путем

послойной разработки торфа перпендикулярно оси дороги. Отвалы торфа

располагают по краям выработки. Отсыпку насыпи после удаления торфа

производят послойно. Для отсыпки нижней части насыпи используют только

дренирующие грунты: песчаные крупные или средней крупности,

крупнообломочные или скальные, а также супеси легкие с содержанием

глинистых частиц не более 6,0 %. Толщина дренирующего слоя должна быть

на 0,5 м больше глубины выторфовывания и осадки основания.

При выторфовывании экскаватором-драглайном возможны два способа

разработки торфа: экскаватор перемещается непосредственно по

поверхности болота или по переносным щитам и производит работу "на

себя" (рис. 4.2.2, а); экскаватор перемещается по отсыпаемой насыпи и

работает "от себя" (рис. 4.2.2, б).

Рис. 4.2.2. Схема организации работ при выторфовывании:

а - экскаватор перемещается по поверхности болота; б - экскаватор перемещается по

отсыпаемой насыпи;

1 - разработка торфа экскаватором; 2 - подвозка грунта автомобилями-самосвалами; 3 -

послойное разравнивание грунта бульдозером; 4 - надвижка грунта в траншею

бульдозером; 5 - разравнивание торфа, вынутого из траншеи бульдозером. Римскими

цифрами обозначен порядок разработки захваток

Второй способ применяют, когда несущая способность торфа

недостаточна для безопасной работы техники. Торф вывозят автомобилями-

самосвалами или складывают в отвалы. Одновременно с разработкой

траншей для насыпи тем же экскаватором роют боковые канавы.

Траншею, образующуюся после выторфовывания немедленно засыпают

грунтом, так как откосы ее оплывают и незаполненная грунтом траншея

заполняется водой или жидкой болотной массой.

Отсыпку земляного полотна вначале ведут способом "с головы" до уровня

выше поверхности болота на 50...60 см. Остальную часть насыпи отсыпают

послойно.

Для уплотнения нижней части насыпи применяют метод временной

пригрузки, механическое уплотнение трамбующими плитами и глубинное

виброуплотнение. Грунт верхней части насыпи уплотняют послойно катками.

Схемы организации работ при выторфовывании экскаваторами показана на

рис. 4.2.2.

Выторфовывание взрывным способом эффективно, и его применяют во

всех случаях, когда позволяют условия обеспечения безопасности. Взрывами

можно производить полное или частичное удаление торфа, рыхление торфа

(разрушение структуры), устройство торфоприемников, канав, выравнивание

минерального дна или устройство упорных канав при уклоне дна болота для

предотвращения скольжения насыпи.

Глубину выторфовывания взрывным способом на болотах I типа

назначают в зависимости от высоты насыпи, но не менее указанной в табл.

4.2.1.

Таблица 4.2.1

Минимальная глубина выторфовывания

Высота насыпи над поверхностью болота, м Глубина выторфовывания, м

От 1,2 до 1,5 2,0

Св. 1,5 до 2,0 1,5

Св. 2,0 до 2,5 1,0

На болотах II и III типов производят полное выторфовывание. Его можно

осуществлять продольными или поперечными траншеями. При удалении

торфа продольными траншеями по оси трассы устраивают ряд буровых

скважин, в которые закладывают заряды и одновременно взрывают.

Образовавшуюся траншею немедленно засыпают грунтом. Затем взрывают

направленными зарядами две боковые траншеи. Скважины для удаления

торфа взрывом из боковых траншей закладывают под углом  = 50°. Осевую

траншею засыпают выше уровня болот на 0,5...1,0 м. Способ продольных

траншей применяют при использовании узкоколейного железнодорожного

транспорта (рис. 4.2.3.)

Рис. 4.2.3. Схема выторфовывания продольными траншеями:

а - последовательность выторфовывания взрывом:

I - осевая, II - боковая траншея;

б - схема размещения заряда при взрыве боковых траншей

Способ поперечных траншей применяют, когда проезд по болоту

невозможен или затруднителен. Для образования поперечных траншей в

толще торфа пробуривают ряд наклонных скважин, образующих клин (рис.

4.2.4).

Рис. 4.2.4. Схема выторфовывания поперечными траншеями

Заряды размещают в наклонных удлиненных скважинах под углом 50° к

горизонту.

Середину болота, протяжённостью около 20 м, где накапливается много

торфа при взрыве, выторфовывают по способу продольных траншей или

механическим путём.

Величину зарядов и их размещение производят в следующей

последовательности:

1. Определяют глубину заложения заряда W по формуле

W = 0,9H, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.5)

где Н - глубина выторфовывания, м.

2. Рассчитывают длину скважин L, м

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.6)

3. Определяют показатель выброса при взрывании поперечных и

продольных траншей

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.7)

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.8)

где п

поп

, п

пр

- показатель выброса при взрыве поперечных и продольных

траншей;

поп

, b

пр

- ширина поперечной и продольной траншеи, м.

4. Рассчитывают массу заряда

Q = gw

f(n), ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.9)

где g - расчетный удельный расход ВВ, зависящий от зольности торфа

(табл. 4.2.2), кг/м

;

f(n) - функция, зависящая от показателя выброса п (табл. 4.2.3).

Таблица 4.2.2

Удельный расход ВВ

Удельный расход ВВ, кг/м % зольности торфа

0,68 20

0,72 40

0,83 60

0,95 70

Таблица 4.2.3

Значение f(n)

Показатель выброса п Функция, зависящая от n, f(n)

1,0

1,5

1,0

1,2

2,0

2,5

2,1

3,6

5. Устанавливают длину заряда l

l = 0,75L, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.10)

где L - длина скважины в дм.

6. Определяют диаметр заряда d

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.11)

где Q - масса заряда, кг,

l - длина заряда, дм;

 - плотность заряда ВВ кг/дм

7. Определяют расстояние между скважинами в ряду и между рядами:

- при взрывании поперечных и боковых продольных траншей

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.12)

- при взрывании продольной осевой траншеи

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (4.2.13)

Способ гидромеханизации эффективен при сооружении земляного полотна

в следующих случаях, а именно:

- достаточно больших объемах работ, сосредоточенных на небольшом

участке дороги;

- наличия достаточного объема воды и дешевой электроэнергии.

Сущность работ состоит в размыве торфа мощной струей воды,

истекающей из гидромонитора. В результате чего образуется рыхлая жидкая

масса, которая легко отжимается грунтом возводимой насыпи.

На болотах I типа торф размывают гидромонитором, гидросмесь

перекачивают передвижными землесосными установками в отвал.