Разработка крупнообломочных и скальных грунтов

11.1. Грунты высокой трудности разработки разрабатываются взрывами на выброс (сброс) или бульдозерами и экскаваторами после взрывного рыхления.

11.2. Для рыхления взрывным способом скальных грунтов рекомендуется применять методы:

шнуровых зарядов при разработке выемок глубиной до 3 м; котловых шпуров при разработке выемок глубиной до 5 м, а также при разработке выемок любой глубины во всех породах уступами (слоями) по 5 м; скважинных зарядов при разработке выемок глубиной более 5 м.

11.3. Для бурения шнуров и скважин применяют бурильные молотки (пневматические перфораторы) и станки, действующие от передвижной компрессорной установки:

ручные бурильные молотки массой от 15 до 35 кг для бурения шпуров диаметром до 50-80 мм на глубину 3-5 м;

колонковые бурильные машины типа БТС для бурения шпуров и скважин на глубину свыше 5 м;

станки с погружными пневмоударниками типа СБУ, СБМК к др.

11.4. Для бурения шпуров на заданную глубину применяют комплект буров. По мере углубления шпура бур заменяют на более длинный, диаметр его головки уменьшают.

Для упрощения заправки буров, сокращения расхода стали и повышения скорости бурения следует применять съемные коронки, армированные твердыми сплавами.

В зависимости от крепости, вязкости и трещиноватости горной породы применяют долотчатую, крестовую (четырехперую) или звездчатую (шестиперую) коронки бура.

Долотчатая коронка с углом приострения 70-80° наиболее целесообразна в нетрещиноватых породах. В трещиноватых породах, а также при бурении невязких пород любой крепости рекомендуется крестовая (четерехперая) коронка с углом приострения 100-120° как универсальная. Звездчатая коронка должна применяться лишь для весьма крепких пород.

11.5. Взрывные работы на объекте следует выполнять силами специализированных организаций. Подготовку к взрывам (бурение скважин, шнуров и т.п.) могут выполнять как специализированные организации, так и сами строители.

Взрывные работы должны выполняться в строгом соответствии с "Едиными правилами безопасности при взрывных работах" (М., "Недра" 1972).

11.6. Взрывные работы осуществляют тремя способами:

рыхлением скальной породы на куски определенного габарита с последующей уборкой их механизированным способом (взрывание на рыхление грунта);

полным или частичным удалением породы силой взрыва за пределы выемки (взрывание на "выброс") или с образованием полувыемок (взрывание на "сброс"). Косогорные выемки при этом, как правило, разрабатываются поярусно с полной доработкой и очисткой (оборкой) откосов каждого яруса.

Взрыванием контуров на блоки правильной формы (типа кубической) при массивных слаботрещиноватых и плотных породах горизонтальной слоистости, раздельности.

11.7. Разработку выемок в скальных грунтах ведут сразу с небольшим перебором во избежание последующей трудной и дорогостоящей работы по снятию недовыбранного тонкого слоя скальных грунтов. Выравнивают дорожное полотно до проектных отметок мелким рваным камнем и щебнем.

11.8. Для образования ровных поверхностей откосов при устройстве выемок и полувыемок и благоприятных инженерно-геологических условиях (слабая трещиноватость пород, раздельность на прямоугольные отдельности с вертикальным направлением плоскостей раздела, способность пород к хрупкому сколу и т.п.) следует применять контурное взрывание.

11.9. Исходные инженерно-геологические данные для расчета контурных взрывов должны содержать: названия горных пород, указания строительных групп по трудности разработки, а также характеристику массивов пород по строению и выветрелости (расположение пластов и систем трещин относительно оси выемки, мощность отдельных пластов, их трещиноватость).

11.10. Количество контурных зарядов в ряду должно назначаться таким, чтобы длина контурной щели, образующейся при взрыве выемки или полувыемки, была на 10-20 м больше длины участка, взрываемого на рыхление. Это опережение необходимо для того, чтобы предотвратить трещинообразование в массивные породы за пределами контура выемки от взрывов зарядов.

11.11. Для бурения контурных скважин применяют машины БТС-75, БТСМ и станки СБМК-5, СБУ-125, БМК-4M. При неровностях в общем одностороннем или двустороннем продольном уклоне поверхности участка выемки рациональны машины БСТ-75 и станки СБМК-5. На ровных и практически горизонтальных участках для этого используют машины БТС-М.

11.12. Для уменьшения количества негабарита при разработке выемок следует применять рассредоточенные скважинные заряды, между скважинами бурить шпуры. Шпуры и скважины следует бурить с перебуром 10-15% высоты разрабатываемого уступа.

11.1.3. При разработке монолитных крепких пород для исключения порогов и недобора на подошве выемки наряду с вертикальными скважинами следует закладывать наклонные шпуры, проходимые с подошвы выемки.

11.14. Буровзрывные работы и погрузку рыхленной скальной породы экскаваторами можно вести параллельно. При этом первые работы должны выполняться с опережением. Если для рыхления грунта в выемках или уступах глубиной до 5 м применяют метод шпуровых зарядов, буровзрывные работы следует выполнять с опережением, обеспечивающим не менее чем сменный запас взорванной породы. При этом должно быть выдержано минимальное расстояние опережения в соответствии с "Едиными правилами безопасности при взрывных работах" (М., "Недра", 1972).

11.15. Перед началом работы экскаватора негабариты, расположенные в верхнем слое взорванного грунта, должны быть раздроблены взрывами. В процессе разработки выемки негабариты следует отваливать в сторону и затем раздроблять взрывами, перемещая взорванную породу бульдозером к экскаваторному забою. Рыхлить негабариты можно бурением и взрыванием шпуров малого диаметра и накладными зарядами. Последний метод следует применять только при ограниченной производительности компрессоров или отсутствии бурильных молотков в незначительном количестве негабарита. Оставшиеся в откосах и на основной площадке выемки выступы скального грунта необходимо раздроблять.

11.16. При взрывных методах разработки и рыхлении недоборы по основанию выемок не допускаются. Недоборы по поверхности откосов не должны превышать 0,2 м при условии обеспечения их устойчивости. Величина переборов после окончательной зачистки дна и откосов выемок не должна быть больше значений, указанных в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Примечание. При буровзрывных работах под водой и на морских акваториях в рейдах размеры переборов устанавливаются проектом организации строительства.

11.17. При доработке выемок в скальных грунтах после взрывов на выброс следует соблюдать следующий порядок работ; дробление расположенных на поверхности негабаритов, образовавшихся при взрыве траншеи; разравнивание навалом разрыхленного грунта бульдозером; удаление взорванного грунта с откосов выемки и снятие нависающих камней и козырьков экскаватором и мелкими взрывами; доработка выемки до проектного очертания взрывами; выравнивание основной площадки. При ярусной разработке выемок каждый ярус должен быть доработан до проектного контура и очищен до начала работ на последующем ярусе.

11.18. Для взрывных работ применяются только взрывчатые вещества, на которые имеются ГОСТы или утвержденные в установленном порядке технические условия, а также постановления гостехнадзора СССР.

Взрывают при помощи огнепроводного или детонирующего шпуров и электрическим способом. Электрический способ удобен для одновременного взрывания нескольких зарядов. В этом случае электродетонаторы и провода соединяют в электровзрывную сеть с одним источником тока, в качестве которого обычно используют конденсаторную взрывную машину.

11.19. При разработке выемок, полувыемок и траншей рекомендуется способ короткозамедлительного взрывания, заключающийся в последовательном взрывании отдельных зарядов или их групп через малые промежутки времени (порядка сотых и тысячных долей секунды), с таким расчетом, чтобы каждый последующий взрыв усиливал эффект предыдущего. Так, например, при разработке полувыемки в скальном косогоре взрыванием на сброс рационально устраивать, два заряда - нижний и верхний - и взрывать с небольшим замедлением после взрыва первого.