Лекция 7. Обоснование возможности строительства плотин и перемычек взрывом, способа перекрытия и метода взрывных работ

Вопрос о возможности образования перемычки или плотины взрывами решается в процессе многостадийного проектирования и зависит от принятых проектных размеров и характера созда­ваемого сооружения, горно-геологических условий створа и вод­ного режима перекрываемого водотока, экономической эффектив­ности рассматриваемого варианта строительства.

При решении вопроса о возможности возведения плотин» взрывом важнейшими горно-геологическими условиями являются состав пород, слагающих берега водотока, высота и крутизна бе­реговых склонов, ширина водотока в створе сооружения, Для того чтобы объем взрываемой массы соответствовал объему созда­ваемой перемычки или плотины, один или оба берега водотока должны быть достаточно высокими и крутыми. Можно рассчитывать на успешное взрывное перекрытие в том случае, когда высота бе­регового склона не уступает ширине водотока и береговые откосы составляют с горизонтом угол не меньше 45°. При высоких бе­реговых склонах ширина перекрываемых водотоков может быть значительной.

В отдельных случаях при неблагоприятном для взрыва строе­нии берегов можно искусственно увеличить их высоту путем соз­дания на береговой террасе складов привозных материалов либо уменьшить ширину водотока, предварительно стесняя русло в месте возведения перемычки или плотины.

Взрывы по созданию перемычек и плотин могут быть односторонними (при обрушении одного из берегов) или двусторонни­ми (при обрушении обоих берегов водотока). Более распростране­ны случаи односторонних взрывов, так как для проведения дву­сторонних взрывов сложнее подобрать подходящий створ и значи­тельно труднее обеспечить сохранность близ расположенных сооружений гидроузла.

В то же время двусторонние взрывы обладают рядом преимуществ: контур сооружения, создаваемого взрывом, обеспечивает­ся более точно; ими можно перекрывать более широкие водотоки, а при раздельном подрыве берегов последним взрывом можно вы­править недостатки предыдущего.

Размеры, характер и конструкция плотины или перемычки также определяют основные решения проекта производства взрыв­ных работ. Так, при строительстве нефильтрующих плотин заряды необходимо располагать только выше проектного гребня пло­тины во избежание нарушения взрывом массива в сопряжениях плотины с берегами и в ее основании. При строительстве фильтрующих плотин заряды можно располагать и ниже проектного гребня. Длина, высота, объем плотины или перемычки определяют ос­новные параметры заложения зарядов, количество их рядов и яру­сов,

Из гидрологических факторов, влияющих на производство работ, необходимо учитывать расход водотока, перепад в створе перемычки к моменту взрывного перекрытия, скорость водного потока, удельную мощность потока. Чем выше значения этих по­казателей, тем сложнее и ответственней становится работа по возведению перемычек взрывами.

Важное значение при взрывном перекрытии рек имеет пра­вильная оценка объема сноса водным потоком обрушаемых в русло материалов. Закрытие водотока породами при взрыве происходит в срок, измеряемый секундами, поэтому существует предел продолжительности перекрытия, который необходимо определить при проектировании взрыва. Продолжительность перекрытия tП сла­гается из продолжительности обрушения пород взрывом отдельно­го заряда t и суммы интервалов замедления tз между взры­вами зарядов при принятой очередности их взрывания.

Продолжительность обрушения породы взрывом отдельного камерного заряда t в секундах можно приблизительно рассчитать по формуле t = 0,2Wn; для скважинных зарядов t =0,5H0,5, где H - высота обрушаемого уступа, м.

Следует иметь в виду, что на возможный снос пород влияют не все заряды, а лишь те, за счет взрыва которых обеспечивается образование гребня перемычки. Если наброску в центральной части перемычки: удается выполнить при минимальном сносе материалов потоком, то интервалы замедления между взрывами вспомогательных зарядов уже никаким образом не могут ухудшить результата перекрытия.

Объем материалов, сносимых водным потоком, помимо продолжительности перекрытия, зависит от параметров водного потока, т.е. его ширины, глубины и скорости течения, а также от состава материала, сбрасываемого в русло при перекрытии.

Предельные значения скорости водного потока , не вызывающие сноса сбрасываемых в русло материалов, следующие, м/с: 0,5 - песчано-глинистые материалы; 2,0 - гравийное- галечниковые материалы; 5,0 - наброска из скальных пород.

Общий объем сноса материалов при перекрытии можно определить по формуле:

(60)

где и - соответственно глубина и ширина водного потока, м; - фактическая скорость потока, м/с.

Расчет необходимо повторить перед взрывом, ориентируясь на фактические значения параметров потока в русле, а не на исходные данные проекта, так как параметры потока могут меняться, например, в связи с дождями, паводками, предварительным стеснением русла.

В зависимости от соотношения ширины перекрываемого водотока (каньона) и высоты и крутизны берегов взрывное перекрытие может быть осуществлено двумя способами: обрушением берегов или взрыванием на сброс.

Перекрытие обрушением применяется в каньонах с крутыми берегами, по высоте существенно превышающими ширину каньона. При создании перемычек или плотин в других условиях (широкие и относительно мелкие русла) применяют взрывание на сброс

или комбинированное взрывание на сброс и обрушение.

После определения возможности строительства гидросооружения взрывом и установления способа перекрытия обосновывается метод взрывных работ для конкретных условий строительства. Для каждого варианта определяется стоимость подготовительных работ и работ по зарядке и взрыванию. К проектной разработке принимается вариант, имеющий технико-экономические преимущества по сравнению с другими решениями и обеспечивающий максимальную безопасность производства работ.

Для взрывного перекрытия потоков применяют методы скважинных, камерных или линейных зарядов либо сочетание тех и других. Наиболее универсальным является метод камерных зарядов. Эффективность его тем выше, чем крупнее объем взрыва.

Дата добавления: 2014-01-05