Страница 9: ВСН 178-91. Нормы проектирования и производства буровзрывных работ при сооружении земляного полотна (46697)

При разрушении фундамента на всю его высоту, чтобы ограничить действие взрыва за проектную отметку, длину шпуров принимают меньше высоты фундамента на 4-5 диаметров заряда. При послойном разрушении фундамента длину шпуров принимают равной толщине разрушаемого слоя, кроме последнего слоя, в котором длину шпура принимают меньше толщины разрушаемого слоя на 4-5 диаметров заряда. При толщине разрушаемого слоя 0,4 м, длина шпура составляет 2/3 толщины.

При дроблении фундаментов горизонтальными шпурами расстояние между основанием фундамента и нижним рядом шпуров должно быть не менее 0,2 м.

Массу заряда в шпуре определяют по формуле (кг):

                                                      (56)

где Q - масса заряда, кг; К - расчетный удельный расход ВВ, кг/м3, для кирпича, бетона без арматуры и бута К равняется 0,30,5, для железобетона - 0,5¸0,7; W - ЛНС (расстояние от оси шпура до края фундамента), м.

При W>1 м массу заряда в шпуре определяют по формуле:

Q=KW3.                                                          (57)

Значение ЛНС принимают в пределах 0,5??0,7 длины шпура.

При дроблении фундаментов высотой более 1 м, а также если W составляет менее половины длины шпура, заряд в шпуре следует рассредоточить, рассчитывая каждую часть заряда на свою ЛНС. Расстояние между центрами зарядов, рассредоточенных в одном шпуре, следует принимать равным расстоянию между шпурами, кроме верхнего промежутка, который может быть короче остальных вследствие уменьшения верхнего заряда. Промежутки между зарядами можно оставлять свободными от забойки (воздушный промежуток) или заполнять забоечным материалом. Верхняя свободная от заряда часть шпура должна быть обязательно заполнена забоечным материалом (рис. 29).

5.33. Для разрушения бетонных и железобетонных (с малой насыщенностью арматурой) фундаментов может быть применен гидровзрывной способ. В качестве заряда ВВ используют нити ДШ. Длину нитей ДШ принимают равной 0,650,75 длины шпура.

В нижней части шпура размещают заряд водоустойчивого ВВ массой 0,05¸0,1 кг. Свободное пространство в шпуре заполняют водой, верхний уровень которой должен находиться на 10 см ниже устья шпура (рис. 30).

Параметры БВР устанавливают на основании опытных взрывов. Расстояние между шпуровыми зарядами в ряду принимается в пределах (1,01,5)W, а между рядами зарядов (0,851,0)W.

5.34. При разделении фундаментов или других конструкций на транспортабельные блоки шпуры располагают по линии среза в один-два ряда. Массу заряда в шпуре рассчитывают по формулам (56), (57), а расстояние между шпурами в ряду и между рядами шпуров принимают в пределах (0,60,8) W.

5.35. При частичном разрушении фундаментов требуется отделить разрушаемую часть от сохраняемой. Для этого используют контурное взрывание по методу предварительного щелеобразования. При контурном взрывании сплошную щель на всю высоту разрушаемого слоя образуют взрывом рассредоточенных зарядов малого диаметра в сближенных шпурах. При этом диаметр заряда должен быть в 2-3 раза меньше диаметра шпура. При взрывании фундаментов в качестве ВВ контурных шпуров используют ДШ, который прокладывают в каждом шпуре в 2-4 нити. Плотность заряжания составляет 0,0360,48 кг/м. Расстояние между шпурами (м) определяют по формуле

a=22dК3,                                                           (58)

где а - расстояние между шпурами, м; d - диаметр заряда, м; К3 - коэффициент зажима. При контурной отбойке K3=1,0.

Рис. 29. Конструкция шпуровых зарядов при взрывании фундаментов разной мощности:

а - мощность взрываемого слоя более 1 м; б - мощность взрываемого слоя менее 1 м

Рис. 30. Конструкция заряда при гидровзрывном способе разрушения фундаментов:

1 - вода в шпуре; 2 - нити ДШ; 3 - дополнительный заряд ВВ

Взрывание контурных шпуров следует проводить до взрывания основных зарядов. Допускается короткозамедленное взрывание основных зарядов по отношению к контурным с замедлением не менее 50 мс.

Если необходимо сохранить часть фундамента, лежащего ниже разрушаемого слоя, между нижней частью заряда ВВ и охраняемой частью фундамента устраивают охранный целик. Мощность охранного целика составляет до 10 диаметров заряда. Доработку целика до проектной отметки производят пневматическими отбойными молотками.

5.36. При разделении толстостенных частей железобетонных фундаментов, плит, стен и других конструкций на блоки можно использовать удлиненные накладные заряды, которые размещают по линии реза. Массу накладных зарядов (кг) определяют по формуле

Q=ABR2l,                                                            (59)

где А - коэффициент, зависящий от свойств разрушаемого материала (принимается по табл. 13); В - коэффициент забивки. При взрывании без забивки В=9,0, при слое забивки не менее толщины разрушаемой конструкции В=6,5 для железобетона и 5,0 для кирпича и бетона; R - толщина разрушаемой конструкции, м; l - длина заряда, м.

Таблица 13

При длине заряда, равной двум и более толщинам перебиваемой конструкции, масса накладного заряда может быть уменьшена вдвое.

5.37. Для обрезания железобетонных свай и других конструкций можно использовать кумулятивные заряды. При этом необходимо оголить арматуру и обеспечить плотный контакт зарядов с арматурой, марку заряда выбирают в соответствии с толщиной перерезаемой арматуры. При кольцевом расположении заряда вокруг сваи и плотном контакте заряда с арматурой и бетоном сваи обеспечивается не только перерезание арматуры, но и полное обрезание сваи.

Взрывные работы по металлу

5.38. При взрывании металлоконструкций используют шпуровые, накладные и неконтактные заряды.

5.39. Шпуровые заряды, как правило, используют для дробления металлических изделий при толщине конструкции более 15 см. Шпуры диаметром 30-35 мм в металле бурят сверлами или прожигают кислородом (кислородное копье). Шпуры располагают по линии реза с шагом, равным 1??1,5 длины шпура, но не более 30¸40 см один от другого. Длина шпура составляет 1/21/3 толщины взрываемой конструкции, для стали может доходить до 3/4 толщины. Длина заряда составляет 0,7 длины шпура, оставшуюся часть шпура забивают сухим песком или глиной.

5.40. Накладные заряды применяют для разбивания фасонных или составных конструкций, металлических листов и плит толщиной до 15 мм. Массу накладного заряда (кг) определяют по формуле

Q=KSS,                                                              (60)

где Q - масса накладного заряда, кг; КS - расчетный коэффициент, кг/см2 (принимают по табл. 14); S - площадь поперечного сечения перебиваемой конструкции, cм2.

Таблица 14

При перебивании фасонных и составных конструкций массу заряда определяют для каждой части отдельно.

5.41. Стальные трубы и пустотелые объекты дробят зарядами, располагаемыми по наружной поверхности труб на протяжении не менее 3/4 окружности. Площадь поперечного сечения перебиваемой конструкции (см2) в этом случае определяют по формуле:

S=??Da,                                                              (61)

где D - внешний диаметр трубы, см; а - толщина стенки трубы, см.

5.42. Стальные стержни, тросы и другие металлоконструкции перебивают парными сосредоточенными зарядами, располагаемыми с двух противоположных сторон перебиваемого предмета со сдвигом одного по отношению к другому. Взрыв обоих зарядов производят одновременно.

Массу каждого из зарядов принимают из расчета 0,05 кг на 1 см2 сечения при диаметре до 4 см и 0,1 кг - при диаметре более 4 см.

Для перебивания и пробивания стальных листов целесообразно применять кумулятивные заряды. Диаметр кумулятивной выемки (мм) определяют по формуле:

dВ=(1,2??1,5)h,                                                         (62)

где dВ - диаметр кумулятивной выемки, мм; h - толщина перебиваемого листа, мм.

Наружный диаметр заряда изготавливают в соответствии с его массой, которую рассчитывают по формуле (60).

5.43. Наилучшие результаты при перерезании металлоконструкций дает использование кумулятивных зарядов и удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) заводского изготовления. Кумулятивные заряды обеспечивают на воздухе разрезание преграды (СтЗ) толщиной 4-25 мм (табл. 15).

Таблица 15

Использование кумулятивных зарядов для резки металлоконструкций позволяет достаточно эффективно локализовать разлет кусков разрезаемого металла, так как он происходит только в направлении действия кумулятивной струи заряда.

Для ликвидации аварий в скважинах приходится выполнять работы по обрыву или ликвидации смятия обсадных труб. В этом случае обычно используют неконтактные заряды.

5.44. При торпедировании скважин для обрыва труб используют как штатные труборезы (например, кумулятивные), так и кустарно изготовленные. Для обрыва трубы массу заряда торпеды определяют по формуле:

Q=30r2,                                                                (63)

где Q - масса разрушающего заряда, кг; r - расстояние от заряда до стенки трубы, м; d - толщина разрушаемой стенки трубы, м.

5.45. Для ликвидации смятия трубы взрывные работы, как правило, выполняют с использованием удлиненных цилиндрических зарядов, линейную плотность которых (кг/м), определяют по формуле:

j=0,5r.                                                                (64)

Для достижения необходимого внутреннего диаметра обсадной трубы при необходимости выполняется повторное взрывание. При этом параметры второго и последующих зарядов корректируются на основании результатов предыдущих взрывов.

Для ликвидации прихвата труб обсадных колонн при бурении необходимо выполнить их встряхивание. При этом должна быть обеспечена целостность трубы. Предельно допустимую массу заряда (сосредоточенного и линейного) (кг) для этого случая определяют по формулам:

QБЕЗ=0,15r2??,                                                           (65)

jБЕЗ=0,07r.                                                            (66)

Взрывные работы по обрушению зданий

5.46. Здания и сооружения обрушивают на свое основание или в заданном направлении.

При обрушении зданий и сооружений на свое основание взрывным способом образуют подбой по всему периметру наружных стен и других несущих конструкций. Высота сквозного подбоя должна быть не менее половины толщины стены.

Для образования подбоя шпуровые заряды располагают в два и три ряда в шахматном порядке.

Заряд следует размещать так, чтобы его центр совпадал с серединой стены. В этом случае длину шпура (м) определяют по формуле

                                                       (67)

где С - толщина стены, м; lЗАР - длина заряда.

Расстояние между шпурами в ряду принимают равным (1,01,4)W, между рядами зарядов (1,3¸1,6)W. Крайние шпуры бурят на расстоянии W от краев стен или простенков.

5.47. Принцип направленного обрушения сооружений заключается в образовании сквозного подбоя (вруба) в несущих опорах со стороны направления валки при сохранении опоры (целика) с противоположной стороны. В результате создания опрокидывающего момента обеспечивается падение сооружения в заданном направлении.

Более точная направленность обрушения обеспечивается в том случае, когда целик испытывает меньшее напряжение на сжатие и ограничен большей по длине хордой АВ. Этому требованию для круглых труб (рис. 31) отвечает целик в секторе с центральным углом , равным 135-140° (по периметру 1,2 Д). Глубину вруба (расстояние от оси условного шарнира до края горизонтального сечения вруба) (м) определяют по формуле

                                                  (68)

где LВР - глубина вруба, м; D - диаметр основания обрушаемой конструкции, м; b - центральный угол целика, град.