RU2060320C1 - Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами - Google Patents

Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами Download PDF

Info

Publication number
RU2060320C1
RU2060320C1 RU93011922A RU93011922A RU2060320C1 RU 2060320 C1 RU2060320 C1 RU 2060320C1 RU 93011922 A RU93011922 A RU 93011922A RU 93011922 A RU93011922 A RU 93011922A RU 2060320 C1 RU2060320 C1 RU 2060320C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
series
charges
soil
explosions
explosion
Prior art date
Application number
RU93011922A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93011922A (ru
Inventor
О.П. Минаев
А.П. Крутов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Всероссийский государственный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Всероссийский государственный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Всероссийский государственный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева"
Priority to RU93011922A priority Critical patent/RU2060320C1/ru
Publication of RU93011922A publication Critical patent/RU93011922A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2060320C1 publication Critical patent/RU2060320C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Abstract

Для осуществления способа уплотнения слабосвязных грунтов взрывами по карте уплотнения грунта размещают заряды взрывчатых веществ заданной массы с выбранным шагом и количеством серий. Затем проводят серию взрывов взрывчатых веществ в определенной последовательности. После окончания консолидации грунта каждой серии взрывов измеряют осадок грунта. Проведение взрывов в каждой серии осуществляют путем взрывания отдельных зарядов или групп зарядов с интервалом времени Δt, который определяется по формуле. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к уплотнению грунтов взрывами.
Известен опыт уплотнения грунтов взрывами зарядов взрывчатых веществ, расположенных на некотором расстоянии друг от друга на карте уплотнения.
Недостаток этого метода неравномерное уплотнение грунта по толщине слоя и площади уплотнения.
Наиболее близким техническим решением является метод уплотнения грунтов взрывами, расположенных в плане по квадратной сетке на расстоянии друг от друга, равном 2Rэф, где Rэф радиус эффективного действия взрыва, иначе расстояние, на котором достигается достаточно равномерное уплотнение грунта заданной толщины. Заряды последующей серии взрывания на этой же площадке уплотнения размещаются аналогично вышесказанному, но в промежутках между зарядами предыдущей серии.
Известный метод заключается в одновременном взрывании всех зарядов в каждой серии, образующих в плане замкнутый контур. Взрывание зарядов последующей серии производится только после полной стабилизации осадок от взрыва грунта предыдущей серии, т. е. после завершения процесса консолидации слабосвязного грунта. Рекомендуемая последовательность взрывания способствует наиболее эффективному разрушению структуры грунта и его последующего уплотнения за счет повышения интенсивности динамического воздействия при наложении ударных волн. Заданная плотность в плане и по глубине достигается в основном количеством серий взрывов зарядов. Увеличение количества серий взрывов способствует увеличению осадки поверхности и плотности грунта.
Недостатки этого метода невозможность увеличения плотности грунта без увеличения количества серий взрывов и неэффективное использование явлений образования в грунтовом массиве гравитационных волн при взрывании зарядов.
Цель изобретения повышение степени уплотнения грунта и снижение его стоимости.
Поставленная цель достигается за счет последовательного взрывания зарядов в каждой серии с интервалом времени Δ t.
На фиг. 1 показан план размещения зарядов с величинами осадок: в числителе порядковый номер репера, в знаменателе осадка, то же, (условное обозначение различных серий взрывов с 1 по 4:
Figure 00000001
, □ Δ, х); на фиг.2 график статического зондирования известного способа; на фиг.3 то же, предлагаемого способа (1 до взрыва, 2 после взрыва).
В отличие от известного способа, где взрываются сначала все заряды 1-й серии с условным обозначением
Figure 00000002
, затем 2-й серии □ и т.д. 3-ей и 4-й, предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В каждой серии взрываются последовательно все заряды 1-й серии, например
Figure 00000003
, с интервалом времени Δ t между взрывами каждого заряда. Затем аналогично все заряды 2-й серии с тем же интервалом времени и т.д. 3-ей и 4-й серии.
Замер осадок производится одинаково как в известном, так и в предлагаемом способе после каждой серии взрывов, а определение величины плотности после взрыва заданного количества серий взрывов (обычно 3-ей или 4-й серии).
Возможна модификация предлагаемого способа путем последовательного взрывания с интервалом времени Δ t групп зарядов в каждой серии, например рядов и т. п. в частности на фиг.3 это может быть взрыв в каждой серии в начале квадратов (□) нечетных рядов, а затем четных, либо наоборот, с интервалом времени Δ t далее взрыв кругов
Figure 00000004
четных рядов и с интервалом Δ t нечетных рядов и т.д. крестов
Figure 00000005
треугольников (Δ). При этом замер осадка производится после взрыва каждой очереди, т.е. взрыва всех квадратов (□), далее кругов
Figure 00000006
и т.д. Время замера осадок должно гарантировать интервал времени их основного полного завершения.
Для проверки эффективности заявляемого способа были выбраны два рядом расположенных участка, на которых мощность слоя технологической подводкой отсыпки мелкозернистых и среднезернистых песков составляла 7-7,5 м. В момент проведения взрывных работ сделана отсыпка площадки до отметки от +1,0 до +1,7 м (при средних отметках +1,2 и +1,4 соответственно на первом и втором участках). Горизонт грунтовых вод располагался на отметке около 0,0 от дневной поверхности.
По результатам статического зондирования все отсыпанные под воду пески имели рыхлое сложение (сопротивление внедрению зонда в основном около 2 МПа).
Исходя из мощности уплотняемого слоя и условия обеспечения камуфлетности взрыва масса заряда ВВ равнялась 6 м при глубине заложения 4,5-5,5 м. Расстояние между зарядами в каждой серии задавалось равным 10 м, а количество серий взрывов четырем.
На каждом участке было погружено по 64 заряда взрывчатых веществ. Погружение зарядов ВВ осуществлялось в полость обсадной трубы, погруженной вибратором. Труба снабжалась в нижней части пластиной, закрывающей ее конец. После погружения заряда пластина выдергивалась вместе с обсадной трубой из грунта.
На первом участке производилось одновременное взрывание всех зарядов, а на втором последовательное. Контроль плотности производился по осадке поверхности грунта после каждой серии взрывов и статическим зондированием. Таким образом, на первом участке производилось одновременное взрывание в каждой серии по 16 зарядов, собранных в единую схему с помощью детонирующего шнура (ДШ). После одновременного взрывания наблюдался интенсивный выход воды в виде фонтанирующих гейзеров. При этом взрывание зарядов последующей серии производилось после гарантированного окончания выхода воды (примерно через 30 мин).
На втором участке каждый заряд взрывался отдельно последовательным "обходом" взрывником всех точек очереди. Временной разрыв между взрывами отдельных зарядов составлял 3-5 мин (время подхода к месту погружения заряда, подсоединение взрывной сети к детонатору, отход взрывника на безопасное расстояние и собственно взрыв). В этом случае не требуется ДШ на сборку взрывной сети. После каждого взрыва зарядов на этом участке происходило интенсивное отжатие воды, которое усиливалось при взрыве каждого последующего заряда, причем после взрыва некоторого количества зарядов поверхностный слой грунта переходил в неустойчивое состояние, при котором после каждого взрыва распространяются волнообразные смещения грунта.
По результатам геодезических наблюдений средняя осадка после взрыва всех зарядов на участке последовательного взрывания составила 23 см против 21 см (осадка после 1-й очереди взрывов 5,6 см, 2-й 6 см, 3-ей 4,9 см, 4-й 4,2 см) на участке одновременного взрывания. Максимальные осадки на первом участке достигали 34-36 см, а на втором 38-42 см.
Результаты статического зондирования показали, что в результате четырех серий на участке одновременного взрывания зарядов (фиг.2) обеспечено уплотнение рыхлого подводного слоя песков до состояния средней плотности. Сопротивление внедрению зонда 4-9 МПа, относительная плотность JД 0,4-0,6. При последовательном взрывании зарядов (фиг.3) рыхлые пески везде перешли в состояние среднего и плотного сложения. Величина сопротивления внедрению зонда увеличивается с 2 до 12-16 МПа, а степень плотности JД превышает 0,5-0,8.
Предлагаемый способ уплотнения грунтов взрывами был испытан и в несколько измененном виде. Так одновременное взрывание зарядов на одной из площадок не позволяло достигнуть существенного уплотнения ни после обычно назначаемых четырех очередей взрывов, ни после дополнительных двух и далее четырех очередей. Сопротивление внедрению зонда не превышало 4-6 МПа.
Согласно модифицированному способу в каждой очереди взрывались группы зарядов с разрывом во времени 5-10 мин (сначала четные, а затем нечетные ряды зарядов и наоборот). Замеры осадок и результаты статического зондирования подтвердили эффективность модифицированного способа, позволившего на данной площадке достигнуть заданной степени плотности после 1-2 серий взрывов.
Время уплотнения tуп слоя грунта находится по формуле:
tуп=
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
(1) где γ- удельный вес уплотняемого грунта;
γвзв удельный вес взвешенного в воде грунта;
h мощность уплотняемого слоя;
Кф коэффициент фильтрации уплотняемого грунта;
n1 исходная пористость грунта;
n2 пористость грунта после этапа уплотнения.
Осадка поверхности слоя грунта:
S
Figure 00000010
•h (2)
Принимая
Figure 00000011
Figure 00000012
и γвзв≈ γ из (1) и (2) имеем
tуп=S/Kф. (3)
По данным изысканий коэффициент фильтрации Кф на опытных площадках составлял для мелких песков 2 м/сут (0,0023 см/с), средних 10 м/сут (0,012 см/с).
Используя вышеуказанные данные величин осадки грунта на захватке по сериям по формуле (3) находим для мелких песков:
tуп2=
Figure 00000013
2609 c 43,5 мин
tуп4=
Figure 00000014
1826 c 30,4 мин
tср1=
Figure 00000015
37 мин для средних песков:
tуп2=
Figure 00000016
500 c 8,3 мин
tуп4=
Figure 00000017
350 c 5,8 мин
tср2=
Figure 00000018
7,1 мин или среднее значение для мелких и средних песков составит:
tуп=
Figure 00000019
22,1 мин Таким образом находим, что:
Δt1=
Figure 00000020
0,14
Δt2=
Figure 00000021
0,23
Δt3=
Figure 00000022
0,45
Найдем возможные диапазоны изменения Δ t в зависимости от осадки слоя S и времени уплотнения tуп. Коэффициент фильтрации песков изменяется от 10-1 до 10-3 см/с. Возможные диапазоны изменения осадок при уплотнении слабосвязных грунтов взрывами от 20 до 4 см. Тогда имеем граничные интервалы изменения времени уплотнения слоя:
tуп=
Figure 00000023
200 c 3,3 мин
tуп=
Figure 00000024
20000 c 333,3 мин
tуп=
Figure 00000025
40 c 0,7 мин
tуп=
Figure 00000026
4000 c 66,7 мин
Из проведенных расчетов найдем минимально возможный интервал времени
Δtmin=
Figure 00000027
≃ 0,01 tуп
Учитывая, что по результатам проведенных опытов максимальный интервал времени
Δ tmax ≈ 0,5 tуп решая обратную задачу, находим:
Kф=
Figure 00000028
Figure 00000029
0,056 см/с принимаем Кф=0,05 см/с.
Таким образом, возможный интервал изменения
Δ t=(0,01.0,5)tуп
Коэффициент фильтрации грунта должен находиться в пределах
Кф=(5 · 10-2.1 · 10-3) см/с
Конкретный интервал времени Δ t должен назначаться по результатам опытных работ, которые всегда предшествуют этапу производственного уплотнения.
Использование изобретения является более эффективным по сравнению с традиционно рекомендуемым одновременным взрыванием как по достижению более высокой степени уплотнения, так и в связи с экономией взрывчатых веществ и дорогостоящего детонирующего шнура.

Claims (1)

  1. Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами, включающий размещение на карте уплотнения грунта зарядов взрывчатых веществ заданной массы с выбранным шагом и количеством серий, последовательное проведение серий взрывов взрывчатых веществ в определенной последовательности, причем после окончания консолидации грунта каждой серии взрывов измеряют осадок грунта, отличающийся тем, что проведение взрывов в каждой серии осуществляют путем взрывания отдельных зарядов или групп зарядов с интервалом времени Δt = (0,01-0,5)tуп, где tуп S/Кф время уплотнения слой грунта, с; S осадка поверхности слоя грунта, см, Kф 5 • 10-2 1 • 10-3 коэффициент фильтрации уплотняемого грунта, см/с.
RU93011922A 1993-03-05 1993-03-05 Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами RU2060320C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93011922A RU2060320C1 (ru) 1993-03-05 1993-03-05 Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93011922A RU2060320C1 (ru) 1993-03-05 1993-03-05 Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93011922A RU93011922A (ru) 1995-04-20
RU2060320C1 true RU2060320C1 (ru) 1996-05-20

Family

ID=20138259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93011922A RU2060320C1 (ru) 1993-03-05 1993-03-05 Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060320C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635421C1 (ru) * 2016-10-31 2017-11-13 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Способ преобразования строительных свойств малосвязанных обводненных грунтов взрывами зарядов взрывчатого вещества
RU2722411C1 (ru) * 2019-07-30 2020-05-29 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ измерения параметров движения поверхности грунта при подземном взрыве и устройство для его осуществления

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Иванов Л.П. Уплотнение малосвязных грунтов взрывами. М.: Недра, 1983, с.206. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635421C1 (ru) * 2016-10-31 2017-11-13 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Способ преобразования строительных свойств малосвязанных обводненных грунтов взрывами зарядов взрывчатого вещества
RU2722411C1 (ru) * 2019-07-30 2020-05-29 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ измерения параметров движения поверхности грунта при подземном взрыве и устройство для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108360499B (zh) 一种跑道基础大面积爆破密实处理方法
US2236759A (en) Compacting soil
RU2060320C1 (ru) Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами
RU2370595C2 (ru) Пиротехнический способ закрепления подпочвы с низкой несущей способностью
RU2635421C1 (ru) Способ преобразования строительных свойств малосвязанных обводненных грунтов взрывами зарядов взрывчатого вещества
CN209263807U (zh) 微振动土石爆破结构
Abelev Compacting loess soils in the USSR
US2055618A (en) Tamping for explosives
SU866099A1 (ru) Способ проходки скважин в грунте
SU572094A1 (ru) Способ уплотнени просадочных лессовых грунтов
Minaev Effective methods of compaction of water-saturated soils by blasting
SU1534139A2 (ru) Способ уплотнени массива просадочного грунта
SU987028A1 (ru) Способ уплотнени просадочных грунтов
SU1723259A1 (ru) Способ уплотнени просадочных грунтов
RU2039248C1 (ru) Способ взрывной подготовки массива к подземному выщелачиванию в зажатой среде
Singh A study of blast induced ground vibration at Dharapani magnesite mine, Pithoragarh, Himalaya, UP India
Bektašević et al. Excavation of the foundation of piers S1L and S1R of the Vranduk I bridge by controlled blasting on the motorway route: Zenica Municipality Northern Administrative Boundary-Zenica North
SU541990A1 (ru) Способ подготвоки мерзлых рыхлых отложений к выемке
SU1415854A1 (ru) Способ разрушени горных пород
RU2060447C1 (ru) Способ взрывания горных пород
SU1392201A1 (ru) Способ уплотнени массива просадочного грунта
RU2280237C1 (ru) Способ производства буровзрывных работ
SU1602923A1 (ru) Способ строительства канала в обводненных грунтах
SU871042A1 (ru) Способ определени коэффициента фильтрации пород
DE926093C (de) Verfahren zur seismischen Bodenforschung