C¸n bé kü thuËt ph¶i tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ó ®Ò ra biÖn ph¸p gi¶i quyÕt thÝch hîp vµ kÞp thêi... • Ph¹m vi t¸c dông nguy hiÓm cña sãng kh«ng khÝ xung kÝch.[r]
(1)- 45 - C
CCHHƯHƯƯƠƠƠNNGNGG vvv:: : KKỹKỹỹ ttthhhuuuậậtậtt aanann tttoooàànànn kkkhhhiii đđđàààooo đđấđấấttt đđđááá vvvààà lllmmm vvviiiccc t
ttrrêrêênnn gggiiiààànnn gggiiáiááooo
1phõn tích nguyên nhân gây chấn th−ơng đào đất đá hố sâu I.Nguyên nhân gây tai nạn:
-Trong xây dựng bản, thi công đất đá loại cơng việc th−ờng có khối l−ợng lớn, tốn nhiều công sức th−ờng xảy chấn th−ơng
-Các tr−ờng hợp chấn th−ơng, tai nạn xảy thi công chủ yếu đào hào, hố sâu khai thác đá mỏ
-Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn: • Sụp đổ đất đào hào, hố sâu:
Đào hào, hố với thành đứng có chiều rộng v−ợt giới hạn cho phép đất biết mà gia cố
Đào hố với mái dốc khơng đủ ổn định
Gia cố chống đỡ thành hào, hố không kỹ thuật, không đảm bảo ổn định Vi phạm nguyên tắc an toàn tháo dỡ hệ chống đỡ
• Đất đá lăn rơi từ bờ xuống hố đá lăn theo vách núi xuống ng−ời làm việc d−ới
• Ng−êi ng·:
Khi làm việc mái dốc đứng không đeo dây an toàn Nhảy qua hào, hố rộng leo trèo lên xuống hố sâu
Đi lại ngang tắt s−ờn núi đồi không theo đ−ờng quy định khơng có biện pháp đảm bảo an tồn
• Theo dõi khơng đầy đủ trình trạng an tồn hố đào nhìn khơng thấy rõ lúc tối trời, s−ơng mù ban đêm
• Bị nhiễm khó độc xuất bất ngờ hào, hố sâu
• Bị chấn th−ơng sức ép đất đá văng vào ng−ời thi công nổ mìn • Việc đánh giá khơng hồn tồn đầy đủ khảo sát, thăm dị thiết kế vì:
Hiện tính chất học đất đá ch−a thể hoàn toàn học đất
Đất hệ tĩnh định theo thời gian, trình thi cơng yếu tố đặc tr−ng đất sai khác so với thiết kế
II.Ph©n tÝch nguyên nhân làm sụt lỡ mái dốc:
-S sụp đổ mái dốc hào, hố xảy điều kiện cân khối lăng trụ ABC bị phá hoại Khối đ−ợc giữ lực ma sát lực dính tác dụng lên mặt tr−ợt AC:
-Khi mái dốc ổn định tức khối lăng trụ trạng thái cân giới hạn theo lực ma sát lực dính dạng chung biểu sau:
(2)- 46 - Trong đó:
+Q: trọng lợng khối lăng trụ ABC (tấn)
+ϕ, c: góc mái dốc tự nhiên lực dính đất +θ: góc mặt phẳng tr−ợt mặt nằm ngang
Hình 5.1: Sơ đồ tính ổn định mái dốc
-Trị số lực dính ma sát giảm độ ẩm đất tăng Khi tổng lực trở nên nhỏ lực tr−ợt, điều kiện cân khối lăng trụ ABC bị phá hoại, mái dốc đào bị sụp lở → Sự ổn định mái dốc hố đào không gia cố đ−ợc giữ tạm thời tính chất lý đất thay đổi n−ớc ngầm m−a lũ làm cho đất ẩm −ớt
-Để loại trừ nguyên nhân làm sụt lở đất đá đào móng, đào hố sâu, kênh m−ơng, việc thiết kế quy trình cơng nghệ sơ đồ thi cơng cần phải xét yếu tố sau:
• Đặc tr−ng cụ thể đất
• Độ sâu, chiều rộng khối đào thời hạn thi công
• Sự dao động mực n−ớc ngầm nhiệt độ đất suốt thời kỳ thi công o
ã Hệ thống đờng ngầm có sẵn vị trí phân bố chúng ã Điều kiện thi c«ng
→Trong quy trình cơng nghệ sơ đồ thi công đất cần rõ ph−ơng pháp thi công biện pháp ngăn ngừa sụt lỡ, đảm bảo ổn định đất an tồn thi cơng
Đ2 các biện pháp đề phòng chấn th−ơng đào hố, hào sâu
-Để đề phòng chấn th−ơng, ngăn ngừa tai nạn khai thác đất đá đào hố sâu, đ−ờng hào th−ờng dùng biện pháp kỹ thuật sau đây:
I.Đảm bảo ổn định hố đào: 1.Khi đào với thành đứng:
-Khi đào hố móng, đ−ờng hào khơng có mái dốc cần phải xác định đến độ sâu mà điều kiện cho đào với thành vách thẳng đứng khơng có gia cố
(3)- 47 -
-Đối với đất có độ ẩm tự nhiên, kết cấu không bị phá hoại khơng có n−ớc ngầm cho phép đào thành thẳng đứng mà không cần gia cố với chiều sâu hạn chế quy phạm quy định nh− sau:
ã Đất cát sỏi: không 1m ã Đất cát: không 1.25m ã Đất sét sét: không 1.5m
ã t cng (dựng xà beng, cuốc chim): không 2m b/Xác định theo công thức:
-Chiều sâu tới hạn đào hố, hào thành đứng xác định theo cơng thức Xôkôlôpski:
) sin (
cos
ϕ γ
ϕ
− ×
= c
Hgh (5.2) Trong đó:
+Hgh: độ sâu giới hạn thành đứng hố đào (m)
+c, ϕ, γ: lực dính, góc ma sát dung trọng đất (t/m2, độ, t/m3)
-Khi xác định độ sâu giới hạn hố móng đ−ờng hào với thành thẳng đứng nên đ−a hệ số tin cậy >1, th−ờng lấy 1.25:
25
gh ch
H
H = (5.3)
-Khi đào hào, hố sâu chiều sâu cực hạn phải gia cố thành hố đào thành dật cấp 2.Khi đào hào, hố có mái dốc:
-Đối với khối đào sâu có mái dốc góc mái dốc đ−ợc xác định theo tính tốn Tính góc mái dốc tiến hành theo ph−ơng pháp Matslôp dựa giả thiết:
• Góc mái dốc ổn định loại đất góc chống tr−ợt Φt
• ứng suất cực hạn chiều dày lớp đất đ−ợc xác định đẳng thức cảu ứng suất trọng l−ợng của cột đất có chiều cao khoảng cách từ mốc xét đến bề mặt nằm ngang đất
-Hệ số chống tr−ợt Ft thể đẳng thức:
tn t
P c tg
F = ϕ+ (5.4) Trong đó:
+c, ϕ, γ: lực dính, góc nội ma sát dung trọng đất
+Ptn=γH: tải trọng tự nhiên hay áp lực thẳng đứng đất chiều sâu H
-Đại l−ợng Ft=tgΦt hệ số an toàn ổn định n=1 Do lạp góc mái dốc α xuất phát từ đẳng thức:
n tg
tgα = φt (5.5) Trong đó:
(4)- 48 -
-Khi khai thác đất đá đào hố sâu, điều nguy hiểm đặc biệt công nhân khả sụt lỡ, tr−ợt xô đổ mái dốc khối đào sâu từ 20-30m, nguy hiểm t−ợng tr−ợt đất lấp hố đào d−ới với máy móc, thiết bị ng−ời làm việc Hiện t−ợng th−ờng xuyên xảy nhiều mùa m−a lũ
-Để đề phòng tr−ợt đất sụp lỡ đào thực biện pháp nh−: • Gia cố đáy mái dốc cách đóng cọc bố trí theo hình bàn cờ • Làm t−ờng chắn loại đá rắn vữa đảm bảo độ bền chịu lực
• Làm giảm góc mái dốc chia mái dốc thành nhiều cấp, làm bờ thềm trung gian thải đất thừa khỏi mái dốc
3.Khi đào hào, hố có thành dật cấp:
-Đối với hào, hố rộng chiều sâu lớn, thi công th−ờng tiến hành đào theo dật cấp:
• Chiều cao đợt dật cấp đứng không đ−ợc v−ợt chiều cao theo quy định an toàn tr−ờng hợp đào với thành vách thẳng đứng
• Khi dật cấp để theo mái dốc góc mái dốc phải tn theo điều kiện đảm bảo ổn định mái dốc
-Giữa đợt giật cấp có chừa lại trung gian (bờ triền, thềm) Cần vào chiều rộng cần thiết thi công ng−ời ta phân làm việc, để vận chuyển đất để bảo vệ;
• Cơ làm việc vận chuyển đất đ−ợc xác định xuất phát từ điều kiện kỹ thuật đào, cần phải có ổn định chiều rộng đủ để hoàn thành thao tác làm việc cách bình th−ờng Chiều rộng để vận chuyển đất lấy nh− sau:
Khi vËn chun thđ c«ng lÊy réng 3-3.5m
Khi vËn chun b»ng xe sóc vËt kÐo lÊy réng 5m Khi vËn chun b»ng xe c¬ giíi lÊy réng 7m
• Trên dật cấp khối đào phải để lại bảo vệ, tuân theo mái dốc tự nhiên đất chiều rộng xác định theo điều kiện:
a≥0.1H (5.6) Trong đó:
+a: chiỊu réng cđa c¬ (m) +H: chiỊu cao ®Ët cÊp (m)
4.Bố trí đ−ờng vận chuyển mép khối đào:
(5)- 49 -
Hình 5.2: Bố trí đ−ờng vận chuyển mép hố đào
-Khoảng cách từ mép khối đào đến tuyến vận chuyển đ−ợc xác định theo công thức: ⎥
⎦ ⎤ ⎢
⎣ ⎡
+ − +
=
) (
1
1 ϕ ϕ α
tg tg H l
l (5.7)
Trong đó:
+l1: khoảng cách từ tuyến vạn chuyển đến cỗ giao với đ−ờng đ−ợc tạo mái dốc tự nhiên đất (m)
+H: chiều sâu khối đào (m)
+ϕ: góc mái dốc tự nhiên đất (độ)
+α: góc mái đóc đào thực tế mái dốc tự nhiên II.Biện pháp ngăn ngừa đất đá lăn rơi:
-Khi đào thành hố đào ngẫu nhiên tạo ụ đất đá treo đình cơng việc d−ới phá từ phía sau chuyển ng−ời máy nơi an toàn
-Chừa bờ bảo vệ để ngăn giữ tầng đất đá lăn từ phía xuống Để đảm bảo tốt hơn, mép bờ cần đóng ván thành bảo vệ cao 15cm
-Đất đá đào lên phải đổ xa cách mép hố, hào 0.5m
-Khi đào đất tuyệt đối không đào theo kiểu hàm ếch Nếu đào máy gầu thuận chiều cao tầng xúc khơng đ−ợc lớn chiều cao xúc tối đa gầu xúc, phải xúc theo góc độ quy định theo thiết kế khoan đào
-Trong trình đào hào, hố, ng−ời ta phải th−ờng xuyên xem xét vách đất mạch đất phía thấy có kẽ nứt t−ợng sụt lỡ đe doạ phải đình việc đào Cán kỹ thuật phải tiến hành nghiên cứu để đề biện pháp giải thích hợp kịp thời
-Đặc biệt sau trận m−a phải kiểm tra vách đào tr−ớc để công nhân xuống hố đào tiếp III.Biện pháp ngăn ngừa ng−ời ngã:
-Công nhân lên xuống hố, hào sâu phải có thang chắn, cấm leo trèo lên xuống theo văng chống
-Cụng nhõn phi eo dõy an ton dây phải buộc vào chổ thật tr−ờng hợp sau: • Khi làm việc mái dốc có chiều cao 3m độ dốc ≤ 45o
• Khi bề mặt mái dốc trơn tr−ợt, ẩm −ớt độ dốc ≤ 30o
-Khi đào tới độ sâu 2m trở lên thủ công khơng để cơng nhân làm việc ng−ời mà phải bố trí ng−ời
-Tuyệt đối cấm đứng ngồi miệng sát d−ới chân thành hào hố có vách đứng đào dỡ để nghỉ giải lao đợi chờ công việc Tr−ờng hợp d−ới chân thành hào hố có khoảng cách đất rộng đứng ngồi cách chân thành hào hố khoảng cách lớn chiều cao thành hố từ 1m trở lên
-Hố đào đ−ờng lại phải có rào chắn, ban đêm phải có đèn sáng để bảo vệ IV.Biện pháp đề phòng nhiễm độc:
(6)- 50 -
-Khi đào sâu xuống lịng đất, phát có khói khó ngửi phải ngừng cơng việc, cơng nhân tản xa để tránh nhiễm độc Phải tìm nguyên nhân áp dụng ph−ơng pháp triệt nguồn phát sinh, giải toả máy nén khơng khí, quạt, xử lý xong đảm bảo khơng cịn khí độc nồng độ khí độc nhỏ khơng nguy hiểm đến sức khoẻ lệnh cho tiếp tục thi công
-Khi đào đất hầm, d−ới hố móng có loại ống dẫn xăng dầu có độc, khí mêtan, dễ nổ khơng đ−ợc dùng đen đốt dầu th−ờng để soi rọi, không đ−ợc dùng lửa hút thuốc
-Nếu cần phải làm việc d−ới hố, giếng khoan, đ−ờng hầm có khí độc, cơng nhân phải trang bị mặt nạ phịng độc, bình thở phải có theo dõi hỗ trợ
V.Phßng ngừa chấn thơng nổ mìn:
-Trong nổ phá cần ý phạm vi nguy hiểm nổ phá gây cho ngời, máy móc thi công, vật kiến trúc xung quanh phải có biện pháp an toàn tơng ứng
-Nghiờn cu tớnh cht nguy hiểm nổ phá có ph−ơng diện sau: • Phạm vi nguy hiểm hiệu ứng động đất
ã Cự ly nguy hiểm nổ lây
ã Phm vi tác dụng nguy hiểm sóng khơng khí xung kích • Cự ly nguy hiểm mảnh vụn đất đá bay cá biệt
-Việc tính tốn an tồn cho công tác nổ phá xác định chinh xác khoảng cách an toàn Khoảng cách an toàn khoảng cách tính từ chỗ nổ, mà ngồi phạm vi sức ép khả gây tác hại ng−ời, máy móc thi cơng cơng trình lân cận
1.Khoảng cách an tồn sóng động đất nổ mìn: a/Cự ly an tồn chống sóng động đất:
r K . .3 Q C
C = α (5.8) Trong đó:
+rC: khoảng cách an toàn, cự ly từ địa điểm nổ phá đến nhà cửa vật kiến trúc (m)
+Q: khèi l−ỵng thc nỉ (kg)
+KC: hệ số phụ thuộc vào loại đất cơng trình cần bảo vệ +α: hệ số phụ thuộc vào số tác dụng nổ phá
Loại đất cơng trình cần bảo vệ KC Ghi chỳ
1.Đá nguyên, rắn
2.Đá rắn bị phong hoá có rạn nứt
3.Đá lẫn sỏi đá dăm
4.Đất cát
5.Đất sét
6.t lp đất mặt thực vật 15 7.Đất bão hoà n−ớc (đất nhão than bùn) 20
Khi bao thuèc ë n−íc vµ
trong đất có n−ớc, KC phải tăng lên 0.5-1
lÇn
(7)- 51 -
1.Khi nổ phá bầu thuốc n0.5 1.2 2.Khi chØ sè t¸c dơng nỉ ph¸:
n=1 1.0 n=2 0.8
n≥3 0.7
Khi nổ phá mặt đất, tác
dụng sóng động đất khơng
cần xem xét
[*Chỉ số tác dụng nổ ph¸
W r
n= để biểu thị phểu nổ hình dạng khác với r: bán kính
phểu nổ (bán kính đáy hình nón ng−ợc), W đ−ờng đề kháng nhỏ nhất, khoảng cách thẳng góc từ trung tâm gói thuốc nổ (đỉnh hình nón) đến mặt đất (mặt tự do) gọi chiều cao hình nón ng−ợc:
• Khi n>1→ góc đáy phểu góc tù, đ−ợc gọi góc thuốc nổ tung mạnh
• Khi 0.75<n<1→ góc đáy phểu góc nhọn, đ−ợc gọi góc thuốc nổ tung yếu
• Khi n<0.75→ sau nổ đất đá bị đẩy vồng lên mà văng miệng phểu, đ−ợc gọi nổ om.*]
-Nếu khoảng cách phát mìn nhóm phát mìn đến đối t−ợng cần bảo vệ khơng chênh lệch q 10% khoảng cách an tồn chấn động đ−ợc tính theo cơng thức (5.8) với Q tổng khối l−ợng thuốc nổ nhóm
-Nếu khoảng cách phát mìn đến đối t−ợng cần bảo vệ chênh lệch q 10% khoảng cách chấn động tính theo công thức:
∑ ∑ = = = + + + + + + = m i i m i i i m m m E Q r Q Q Q Q r Q r Q r Q r 3 3 3 3 (5.9) 3 2
1 ⎟⎟
⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = ∑ = i E m i i m E m E E E r r Q r r Q r r Q r r Q
Q (5.10)
Trong đó:
+QE: khối l−ợng hiệu phát mìn t−ơng đ−ơng tác động chấn động (kg) +rE: cự ly hiệu t−ơng đ−ơng phát mìn (m)
b/Tính tốn thiết kế vùng nguy hiểm sóng động đất nổ phá gây ra:
-Vật kiến trúc mặt đất d−ới đất, tình huống, phải đ−ợc xác định xem có nằm khu vực nguy hiểm hay khơng đ−ợc tính tốn theo cơng thức (5.8)
-Tuy nhiên, xác định vật kiến trúc có phát sinh nguy hiểm hay khơng, mức nguy hiểm nh− nào, kinh nghiệm thực tiễn để phỏn oỏn theo cỏc mt sau:
ã Dùng công thøc (5.8) tÝnh trÞ sè rC, cù ly thực tế vật kiến trúc rE>rC không xảy nguy hiĨm
• Khi rE<rC nh−ng rE rC