Взрывные работы на жд строительстве - Посадка насыпей на минеральное дно болот

ГЛАВА XXVI
ПОСАДКА НАСЫПЕЙ НА МИНЕРАЛЬНОЕ ДНО БОЛОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

§ 86. Общие сведения

Болота представляют собой площади земли, имеющие в основании водоупорные породы (минеральное дно). Почво-грунты болот в течение значительной части года весьма увлажнены, а испарение воды происходит очень медленно.
Болота образуются чаще путем зарастания и заторфовывания озер, а также заболачивания лесов и лугов. Все отложения болот представляют довольно плотные скопления остатков отмерших растений (торф) или содержат большое количество их (сапропелит). Несущая способность торфа благодаря его сильной сжимаемости незначительна и как основание под сооружения он мало пригоден.
Сапропелит и другие илы, образующиеся в верхних слоях болот,—это жидкая, вязкая грязь, которая с глубиной становится плотнее. По физико-механическим свойствам болотные илы уступают торфу и совершенно негодны как основание под сооружения. При возведении насыпи на торфе, под которым находится слой ила, неизбежно происходит прорыв торфяной корки и погружение насыпи. То же самое происходит и при возведении насыпи на верхней коре озерных болот.
При выборе конструкции и способа возведения насыпи различают следующие типы болот (по классификации технических указаний по сооружению железнодорожного земляного полотна):

1. тип — болото, до дна заполненное торфом устойчивой консистенции;      
2. тип — болото, заполненное слабым торфом (неустойчивой консистенции);
3. тип — болото с торфяной коркой, заполненное от поверхности до дна сплошь болотным илом и водой.

Торф считается устойчивой консистенции, если он способен держаться в вертикальных откосах в пробном шурфе глубиной 2 м в течение 5 суток.
Тип болота устанавливают на основании геологического и гидрогеологического его обследования.
Для обеспечения устойчивости и неизменности земляного полотна насыпь должна быть посажена на минеральное дно болот. Для обеспечения наиболее быстрого погружения насыпи в болото до проектной глубины широко и эффективно применяются взрывные работы. Выполнение взрывных работ производится по индивидуальным проектам, составленным на основании геологического и гидрогеологического обследований.

Вопросы для повторения

1. На какие типы делятся болота по классификации технических указаний по сооружению железнодорожного земляного полотна?
2. Какое преимущество имеет взрывной способ посадки насыпи на минеральное дно болот?

§ 87. Взрывные работы при возведении насыпей на болотах I типа

На болотах I типа насыпи высотой более 3 м сооружают без выторфовывания, а следовательно, и без применения взрывных работ. Основанием насыпи в этом случае служит торф, частично уплотненный, частично вдавленный весом самой насыпи. Насыпи высотой менее 3 м отсыпают с частичным выторфовыванием. В основании насыпи выторфовывается траншея шириной понизу, равной ширине основной площадки земляного полотна, а ширина траншеи поверху принимается равной ширине насыпи на уровне поверхности болота (рис. 204). Глубина траншеи назначается по табл. 41.

Таблица 41
Глубина выторфовывания в зависимости от высоты насыпи

Выторфовывание производится взрывным способом или посредством экскаватора или бульдозера. В зимнее время выторфовывание осуществляется, как правило, взрывным способом. Взрывной способ выторфовывания заключается в удалении торфяного покрова болот до проектной глубины (табл. 41) взрывом серии зарядов, помещенных в наклонные скважины. В результате взрыва указанной серии зарядов образуется траншея, которую затем заполняют отсыпаемым в насыпь грунтом. Направление взрываемых траншей зависит от способа отсыпки насыпи.

Рис. 204. Схема возведения насыпи высотой менее 3 м:
АБВГ — площадь траншеи, подлежащая выторфовыванию взрывным способом или при помощи экскаватора
При лобовой отсыпке насыпи применяется метод поперечных траншей (рис. 205).
Для максимального отброса взорванного торфа за пределы трассы поперечные траншеи располагают не перпендикулярно к оси трассы, а диагонально. Каждая взорванная траншея отсыпается до проектной отметки, после чего производится взрывание следующей траншеи. Ширина поперечных траншей поверху должна быть не более 9 м, так как при большой ширине будут образовываться в траншее перед насыпью валы отжатого торфа, которые затруднят дальнейшие работы. Если отсыпка насыпи производится с обеих сторон болота, то при сближении концов отсыпаемых участков насыпей на расстояние, равное 20 м, взрывание поперечных траншей прекращается и выторфовывание оставшегося промежутка производится взрывом продольной траншеи, расположенной по оси трассы (рис. 206). После отсыпки осевой траншеи разрабатывают посредством взрывания боковые продольные траншеи, которые засыпают уже с осевой продольной насыпи.          

Рис. 205. Схема образования поперечных траншей
При боковой отсыпке насыпи применяют метод продольных траншей. Транспортные средства, занятые на отсыпке насыпи, передвигаются по временной дороге, устраиваемой параллельно возводимой насыпи. В первую очередь при помощи направленного выброса в противоположную от дороги сторону, разрабатывают осевую продольную траншею. Длина участка взрыва должна соответствовать длине состава вагонов или других транспортных средств. После отсыпки первого участка траншеи разрабатывают взрывом и отсыпают следующий участок осевой траншеи и таким образом пересекается все болото. После отсыпки осевой насыпи временную дорогу перемещают на насыпь и разрабатывают при помощи взрыва две боковые траншеи длиной соответственно длине состава. Отсыпка боковых траншей производится уже с осевой насыпи.
Расчет расположения и величины зарядов для образования поперечных и продольных траншей производится в такой последовательности:
1) определяется величина расчетной линии сопротивления или, в нашем случае, глубина заложения скважин по формуле

1. определяется длина заряда по формуле

(104)
(105)


Рис. 207. Расположение скважин для образования поперечной траншеи

Пример. Для отсыпки однопутной железнодорожной насыпи высотой h=1,5 м (над уровнем торфяного болота) требуется взрывным способом образовать траншею глубиной Н=2,0 м (см. табл. 41). Торф — 50% зольности. Способ отсыпки насыпи лобовой с двух сторон. В качестве ВВ принимается аммонит № 9. Взрывные работы производятся методом поперечных траншей шириной поверху 4,5 м. Угол наклона скважины принимается 45°. Определить объем буровых работ и расход ВВ для взрыва одной серии зарядов, необходимых для образования поперечной траншеи.
Решение. 1. Определяем длину поперечной траншеи (рис. 207):


Вопросы для повторения

1. Какие взрывные работы производятся при возведении насыпей на болотах I типа?
2. Как располагаются и как рассчитываются заряды для образования поперечных и осевых продольных траншей при лобовой отсыпке насыпи на болотах I типа?