відстань між зарядами в ряду:
|
a = 30d, м. |
(7.13) |
4. Спорудження паль, опор і фундаментів за допомогою підривання
4.1. При вибуховому проведенні вертикальних і похилих порожнин невеликих діаметрів для паль необхідно забезпечувати невеликий сейсмічний ефект вибуху, малі зони розльоту грудок ґрунту й мінімальну дію УПХ.
4.2. Для сприйняття та передачі на ґрунт опори вдавлювальних, висмикувальних і бічних навантажень від будівель і споруд, сприйняття зсувних зусиль сповзаючого ґрунту й ущільнення ґрунту дозволяється спорудження паль перерізом до 1 м-2 і довжиною до .
4.3. Палі необхідно влаштовувати у такій послідовності:
палі з камуфлетною п'ятою - у попередньо пробурену свердловину діаметром 500 - на дні необхідно розмістити заряд розрахункової маси, свердловину заповнити бетоном, після чого заряд під шаром бетону підірвати, створюючи розширення п'яти свердловини;
вибухоопускні палі - в отримані підриванням зарядів ВР у ґрунтах порожнини необхідно опустити під дією власної ваги готові тонкі стійки з дерева, металу або залізобетону;
вибухонабивні палі - заповнюють в'яжучими матеріалами (бетоном, залізобетоном) порожнини у ґрунті, що утворені попереднім підриванням зарядів ВР;
вибухозабивні палі - забивають залізобетонні, дерев'яні або металеві палі в утворені підриванням зарядів ВР порожнини меншого перерізу.
4.4. Опори (опорні конструкції) із застосуванням стрижньових й ступінчастих конструкцій або конструкцій з розширеною п'ятою суцільної, шатрової або кільцевої опори для естакад, шляхопроводів, трубопроводів, лотків, підніжників баштових опор ЛЕП дозволяється виконувати вибухоопускним або вибухонабивним способами.
4.5. Фундаменти, що є сукупністю паль і опор різної конструкції та створюються із застосуванням енергії вибуху, можна влаштовувати з ростверком або без нього.
У кожному конкретному випадку необхідно проводити розрахунок вибухового спорудження паль, опор і фундаментів за методиками розрахунків шпурових, свердловинних або котлових зарядів.
5. Ущільнення просадних ґрунтів вибухом
5.1. Для попередження просадних явищ в основах фундаментів споруд, зведених на лесових ґрунтах, як у період їх зведення, так і в процесі експлуатації, до таких ґрунтів необхідно застосовувати методи штучного ущільнення.
5.2. Лесовий масив перед ущільненням необхідно піддати попередньому частковому замочуванню, ураховуючи, що оптимальна вологість, при якій забезпечуються найбільш сприятливі умови для ущільнення ґрунту дорівнюють: для піску - 8 - 13 %, для супіску 9 - 15 %, легкого суглинку - 12 - 18 %, суглинку важкого - 15 - 22 %, глини - 16 - 26 %.
Метод попереднього замочування дозволяється застосовувати на будівельних майданчиках за ґрунтових умов II та III типу просадності, при будь-якій потужності просадної товщі.
Для попередження утворення камуфлетних порожнин і значних нерівномірних просідань необхідно забезпечити рівномірність замочування масиву до потрібного ступеня вологості.
5.3. При виборі схеми замочування та проведенні вибухових робіт необхідно враховувати геологічні умови майданчика, можливості будівельної організації щодо забезпечення робіт водою, дренажними матеріалами, обладнанням, механізмами, а також планові строки підготовки масиву та будівництва.
6. Метод ущільнення глибинним гідровибухом
6.1. Для ущільнення просадних ґрунтів глибинними гідровибухами необхідно провести попереднє замочування масиву та наступне струсне підривання глибинних зосереджених зарядів з метою інтенсивного руйнування структурних зв'язків у ґрунті та його осідання під дією природного тиску.
6.2. При ущільненні лесових ґрунтів глибинними вибухами необхідно застосовувати схеми замочування масивів ґрунту через:
неглибокий котлован, частково заповнений дренувальним матеріалом;
глибокі дренажні траншеї;
неглибокий котлован з дренажними свердловинами та інвентарною безнапірною мережею і дренажні свердловини з неглибокими траншеями, що об'єднують дренажні свердловини;
інвентарну напірну мережу, що вимикає насоси, і заглиблені на задану глибину та із заданою частотою голкофільтри. Будь-які схеми необхідно забезпечити автоматичним дозуванням подавання води.
Для забезпечення безперебійного замочування поверхню масиву попередньо необхідно покривати шаром піску потужністю до для того, щоб витиснена вода просочила цей шар, не створюючи труднощів для реалізації технології.
6.3. Роботи з глибинного ущільнення просадних ґрунтів гідровибухом необхідно проводити в такій послідовності:
виконується буріння мережі дренажних свердловин на глибину, не меншу за 3/4 глибини масиву, що оброблюється, з одночасним обсаджуванням їх пластиковими або металевими перфорованими трубами діаметром 150 - ;
споряджаються оголовком верхні частини кожної дренажної труби, що виступають над шаром відсипаного піску та з'єднуються системою труб з водонагнітальним обладнанням;
у кожній обсадній трубі співвісно розміщується металева (транспортна) труба діаметром 50 - , яка проходить через отвір у кришці оголовка, із зарядною камерою в нижній частині;
міжтрубний простір свердловини заповнюють дренувальним матеріалом;
заряд з поверхні опускають через транспортну трубу в зарядну камеру.
6.4. Масу зосереджених зарядів необхідно розраховувати, виходячи з умов:
порушення структури ґрунту в замоченому масиві;
мінімальної величини заглиблення заряду, необхідної для отримання камуфлетної дії вибуху;
сейсмобезпеки існуючих будинків і споруд.
Масу зосередженого заряду необхідно визначати залежно від глибини обробки масиву та щільності ґрунтового скелета. Параметри закладання зосередженого заряду наведено в табл. 7.3 (додаток 27).
6.5. Конструкція зарядної камери (відрізок труби однакового або більшого діаметра з транспортною металевою трубою) повинна забезпечити:
відділення після вибуху камери від транспортної труби для багаторазового її використання;
попередження випадання ВР при заряджанні.
6.6. Завантаження зарядної камери через транспортну трубу повинно виконуватись водостійкою гранульованою, пресованою або патронованою ВР масою не більше 6 - зі щільністю понад 1,0 г/см-3. У заряді необхідно розміщувати бойовики з ниткою детонувального хвилеводу. Після розміщення заряду проміжок між зарядом у камері та транспортною трубою, а також транспортна труба повинні заповнюватися матеріалом забивки. У якості забивки необхідно використовувати пісок з водою.
6.7. Глибина розміщення зосередженого заряду повинна становити 3/4Hп, де Hп - глибина просадної товщі, яку оброблюють.
6.8. Свердловини на майданчику необхідно розташовувати за шаховим або квадратним порядком на відстані aс, що визначається за величиною зони максимального ущільнення Rу:
|
aс = (2,6 ÷ 2,8)⋅Rу, м, |
(7.14) |
||
|
де |
R у = R+⋅rз, |
||
|
де |
R+ |
- |
відносний радіус зони максимального ущільнення, що залежить від вологості ґрунту; |
|
|
rз |
- |
радіус заряду, м. |
Значення відносного радіуса зони максимального ущільнення наведено в табл. 7.4 (додаток 28).
6.9. Для приведення ґрунту в нестійкий стан на початку робіт у ґрунтовий масив необхідно подати під напором воду через дренажні свердловини, доводячи товщу ґрунту, яку оброблюють, до граничної вологості, що становить 0,8 від вологості водонасичення.
Нагнітання води в масив дозволяється виконувати за тиском 0,05 - 0,5 МПа, що передбачає її фільтрацію зі швидкістю в межах 0,5 - 3,0 м/год.
6.10. Після замочування обсадні труби необхідно видалити зі свердловин, усе інше обладнання прибрати за межі небезпечної зони. Дозволяється залишити лише транспортні труби, через які виконують заряджання. Під час вибухових робіт ґрунт з ослабленими внутрішніми зв'язками необхідно піддавати багатократному впливу вибухових хвиль з інтервалами між вибухами в кілька секунд. Таких вибухів необхідно виконати до 4000 - 6000 на кожному гектарі площі, що ущільнюють.
7. Ущільнення ґрунтів природної вологості вибухом системи подовжених свердловинних зарядів
7.1. На відміну від гідровибухового способу вибух системи подовжених зарядів необхідно виконувати в ґрунтовому масиві природної вологості без попереднього його замочування.
Верхній торець вертикального свердловинного заряду необхідно розміщувати на глибині hТ від поверхні таким чином, щоб у результаті вибуху цілик над зарядом обвалився у порожнину. Для цього hТ визначають за формулою
|
hТ = (60 ÷ 70)⋅rз, м, |
(7.15) |
||
|
де |
rз |
- |
радіус заряду, що визначається радіусом зарядної камери або радіусом патрона ВР, м. |
Стіни отриманих вибухових порожнин частково осипаються в результаті пульсації газового пухиря. Після проведення вибухових робіт порожнини засипають непросадним матеріалом (піском, пісково-гравійною сумішшю, гравієм) з одночасним його замочуванням. У процесі замочування малостиснений матеріал разом із ґрунтом, що осипався в порожнину під час вибуху, додатково ущільнюється. Ущільнення лесових ґрунтів вибухом вертикальних циліндричних зарядів виконується на всю глибину просадної товщі Hп.
7.2. Свердловини на майданчику необхідно розташовувати у шаховому або квадратному порядку на відстані aс, що визначається відповідно до формули (7.14).
7.3. Лінійна маса циліндричного заряду визначається за формулою
|
|
(7.16) |
||
|
де |
KГ |
- |
коефіцієнт, що залежить від щільності сухого ґрунту (скелета ґрунту), |
|
|
e |
- |
енергетичний коефіцієнт або відношення питомих енергій, що застосовують, та еталонної ВР. |
7.4. Для заряджання свердловин необхідно застосовувати водостійкі патроновані або гранульовані ВР. Повинні застосовуватися патрони діаметром 36 - , довжиною 250 - і масою 0,25 - . При застосуванні патронованих ВР діаметр свердловини повинен бути більшим на 15 - 20 % від діаметра патронів.
7.5. Перед зарядженням необхідно перевірити діаметр і глибину свердловин, для чого опускають на шнурі вантаж відповідного діаметра, що має вільно проходити по всій глибині свердловин. Потім у свердловинах першої серії розміщуються заряди з укладеними по глибині двома нитками ДШ або детонувального хвилеводу. Підривання виконується електричним способом. Відстань між одночасно підірваними зарядами повинна бути не менше 270 радіусів заряду.
7.6. Після проведення вибухів першої серії, вимірювань і засипання порожнин малостисненим матеріалом у них подають воду та замочують дренувальний матеріал, а через нього - і обсипаний в порожнини розпушений лесовий ґрунт. Після цього бурять свердловини II серії та повторюють операції до закінчення ущільнення всієї ділянки. Засипання порожнин малостисненим матеріалом ведуть до рівня вище відмітки закладання фундаментів майбутньої споруди. У разі перерви в роботі з метою додержання правил безпеки порожнини необхідно закривати тимчасовими щитами.
Доущільнення осипаного та малостисненого матеріалу дозволяється виконувати гідровібраторами або повторними вибухами.
8. Ущільнення ґрунту вибухом системи зарядів під шаром води
8.1. При потужності оброблюваного масиву ґрунту від 5 до дозволяється застосовувати поверхневий спосіб ущільнення, коли система зосереджених або подовжених зарядів підривається безпосередньо поблизу поверхні ґрунтового масиву під шаром води, що слугує забивкою. Придатність конкретних ґрунтів для такого способу ущільнення визначається, крім глибини просадної товщі, їх деформаційними показниками, ступенем засоленості, фільтраційними характеристиками в природному стані.
8.2. Метод підводного ущільнення вибухом придатний при можливості дотримання вимог розташування системи зарядів над поверхнею ґрунту під шаром води, що забезпечить камуфлетність дії вибуху.
8.3. Підготовчі роботи необхідно починати з влаштування котловану на ділянці масиву, призначеній для ущільнення, який обваловується по краях видаленим ґрунтом. Загальна глибина котловану повинна забезпечувати необхідну глибину розміщення зарядів під шаром води. При розрахунку глибини занурення заряду у воді необхідно враховувати, що максимальний ефект від вибуху підводних зарядів досягається за таких умов:
мінімальна відстань між центром заряду масою Q і поверхнею ґрунту повинна становити:
|
Hв = 0,55Q-0,6, м; |
(7.17) |
товщина шару води над зарядом, що забезпечує камуфлетну дію, повинна становити:
|
|
(7.18) |
8.4. За наявності технічних обмежень глибини водної забивки відповідно до формули (7.17) необхідно обмежувати масу зосередженого заряду. У зв'язку з цим необхідно глибину котловану визначати, виходячи з загального об'єму земляних робіт, для того, щоб вартість цих робіт не перевищувала економічного ефекту від впровадження вибухового методу. Крім того, при великій глибині водної забивки необхідне потужне джерело води для того, щоб заряди знаходились у воді не більше 3,5 - 4,0 годин після заряджання.
8.5. Відповідно до формули (7.18) величина окремого зосередженого заряду становить:
|
|
(7.19) |
Параметри вибухових робіт, що забезпечують ущільнення скелета ґрунту в масиві до значення 1,6 т/м-3 на глибині від дна котловану, наведені в табл. 7.5 (додаток 29).
8.6. Роботи із замочування ґрунту до оптимальної вологості необхідно починати після повного вирівнювання дна котловану. Витрату води встановлюють за контрольними водомірами не менше двох разів на добу. Час закінчення робіт із замочування встановлюється за об'ємом води, залитої відповідно до проекту. При цьому не повинні бути перерви в подачі води більше ніж на добу, інакше за перерву більше 1 доби додається 15 % води, а за перерву тривалістю 2 доби - 25 % води. У процесі замочування необхідно підтримувати постійний рівень води в мережі.
