Технология возведения земляного полотна в скальных грунтах

Возведение земляного полотна автомобильных дорог в скальных грунтах включает устройство пешеходной тропы, обеспечение рабочего проезда, сооружение земляного полотна полного профиля.

Устройство пешеходной тропы, располагаемой по возможности ближе или непосредственно на трассе строящейся дороги, необходимо для осмотра мест проложения дороги перед принятием решения по организации работ, для размещения рабочих в местах сосредоточения работ, предназначенных к выполнению в первую очередь. Тропа служит также для выноса и закрепления трассы строящейся дороги.

Пешеходную тропу прокладывают специализированные бригады, в состав которых входят: подрывники, подносчики взрывчатки, дорожные рабочие, скалолазы и др.

Обеспечение рабочего проезда необходимо на всем протяжении дороги, на котором должны быть развернуты строительно-монтажные работы. Рабочий проезд обеспечивают:

а) за счет скальных работ по уширению пешеходной тропы, если дорога располагается в полувыемке;

б) устройством сухой кладки из камня, если при проложении дороги предусмотрена постройка подпорной стены и кладка в застенном пространстве;

в) комбинацией решений согласно пунктам а и б;

г) выносом рабочего проезда на временные эстакады, полубалконы, балконы.

Обеспечение рабочего проезда за счет выполнения скальных работ осуществляют специальная бригада подрывников и, как правило, два бульдозера. Работая на узкой полке, бульдозеры не всегда опираются на нее всей площадью гусениц; попадающие под гусеницы бульдозера камни приводят к необходимости форсировать работу двигателя, а камни, попадающие между гусеницей и катками, способствуют сходу гусениц с катков. Такие сложные условия работы нередко требуют помощи второго бульдозера. Необходимость взаимной помощи увеличивается, когда оставлены негабариты, для сбрасывания которых под откос нужно усилие двух бульдозеров.

Взрывные работы ведут методом взрыва скважных зарядов или мелкошпуровым методом. Уширение пешеходной тропы взрывами мелкошпуровым методом с уборкой взорванной породы бульдозерами применяют из-за его простоты, минимального сейсмического действия, а также малой массы бурового оборудования. Глубина шпуров обычно составляет 1, 0...1, 1 толщины взрываемого слоя. Раздробление отдельных крупных камней можно производить накладными зарядами. Расход ВВ в этом случае составляет

Q = (0, 8...2, 2)· V, (4.1.16)

где 0, 8...2, 2 - расход ВВ в зависимости от прочности раздробляем породы и свойств используемого ВВ;

V - объем камня, м³.

Осуществление рабочего проезда каменной кладкой насухо осуществляют в случаях, когда такая кладка предусмотрена проектом. За счет камня, получаемого в результате разборки верхней полки скалы, выкладывается каменная кладка насухо. Ее необходимо выложить так, чтобы она в последующем не мешала строить низовую подпорную стенку при сохранении движения по ней построечного транспорта.

Обеспечение рабочего проезда по балконам, полубалконам и временным эстакадам осуществляют на наиболее сложных участках скальных обрывов и в местах преодоления глубоких каньонов. Временные полубалконы устраивают простейших конструкций с использованием различных профилей металла. Балками перекрывают местные сужения в скальной полке, а проезжую часть устраивают деревянной.

Разработка скальных пород на всю ширину земляного полотна заключается в выполнении основных объемов скальных работ до 80 % и более. Технология этих работ определяется: типом поперечного профиля, наличием и типом специальных сооружений; геологическими или гидрогеологическими условиями, определяющими степень устойчивости склона; технологией взрывных работ и возможностью дальнейшего использования взорванной породы.

Скальные породы при мощности 3, 0...3, 5 м взрывают шпуровым методом, при большей мощности - скважинными зарядами.

Взрывание скальной породы в выемках в случае достаточной устойчивости и экономической целесообразности производят взрывом на выброс (рис. 4.1.5). Грунт из выемки направляют в одну или две стороны, а общее количество породы, подлежащее уборке после взрыва, не должно превышать 15...20 % общего объема. Для обеспечения проектных размеров выемки должно быть соблюдено условие (рис. 4.1.5)

2 nw £ B + 2 mH (4.1.17)

Рис. 4.1.5. Схема разработки выемки взрывом на вынос

Если глубина выемки не превышает значения по (4.1.5), то скважины располагают по оси в один ряд.

(4.1.18)

При разработке скального грунта в выемках взрывами на рыхление для его перемещения в насыпь или отвал используют автомобили - самосвалы, в которые разрыхленный грунт грузят экскаваторами. Поперечное перемещение грунта из полувыемок в полунасыпи осуществляют бульдозерами.

Верхняя часть насыпей (до 1, 0 м по высоте) не должна содержать включений кусков крупнее 25 см, в остальной части насыпи - не более 2/3 толщины уплотняемого слоя. Скальные грунты уплотняют в два этапа: сначала при помощи решетчатых катков, а затем тяжелых пневмоколесных катков при толщине слоев 0, 3...0, 4 м. Степень уплотнения крупнообломочных грунтов при содержании более 60 % крупных обломков считают достаточной, если осадка составляет 10...12 % для верхней части насыпи толщиной 1, 0...1, 2 м и 8...10 % для остальной ее части.

Перед началом взрывных работ устанавливают границы опасной зоны, которые отмечают на местности условными знаками. На границах опасной зоны во время взрывных работ выставляют посты охраны этой зоны. Охрану организуют так, чтобы все пути, ведущие к месту выполнения взрывных работ, находились под постоянным наблюдением.

Сейсмические безопасные расстояния от места взрыва до жилых и промышленных зданий при мгновенном взрывании сосредоточенных зарядов определяют по формуле

(4.1.19)

где К_с - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемых сооружений, принимаемый по табл. 4.1.3.

a - коэффициент, зависящий от показателя действия взрыва п, который принимают по табл. 4.1.4.

Q - полная масса заряда ВВ, кг.

Таблица 4.1.3

Значение коэффициента К_с для расчёта сейсмически безопасных расстояний

Таблица 4.1.4

Значение коэффициента a от показателя действия взрыва п

При заданном расстоянии от места взрыва до охраняемого объекта допустимая масса сосредоточенного заряда равна

(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 = 20 n ³ w (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.