CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
3.1.2. Thiết kế nổ mìn đào móng
Biện pháp nổ mìn đào móng được áp dụng nhiều trong thi công công trình dân dụng, thủy lợi, thủy điện như đào móng đập, đào kênh, đắp đập, đào đường hầm…
Hố móng công trình thủy lợi không những có diện tích tương đối hẹp, hình dáng phức tạp mà còn có yêu cầu rất cao trong việc đảm bảo trạng thái tự nhiên của đất đá xung quanh không bị phá hoại đảm bảo ổn định về chịu lực và về thấm cho công trình lâu dài.
Công tác nổ mìn đào móng đập công trình Tân Giang là một phần việc quan trọng. Đây là công trình đập bê tông trọng lực nằm trên nền địa chất đá tốt, cứng chắc. Nổ mìn là biện pháp đào móng duy nhất mang lại hiệu quả cao, giảm giá thành xây dựng công trình.
Việc thiết kế nổ mìn phải tuân thủ “Quy trình nổ mìn trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện”
3.1.2.1.Phân nhóm móng công trình:
Hố móng đập Tân Giang thuộc nhóm III (những công trình thuộc nhóm này người ta không cho phép làm mở rộng thêm các khe nứt tự nhiên và cũng không cho phép tạo ra các khe nứt mới)
3.1.2.2. Đào đá bằng phương pháp nổ mìn lỗ khoan nhỏ:
Đường kính lỗ khoan d<75mm, chiều sâu lỗ khoan <4m. Chiều cao tầng đá cần phá theo điều kiện địa hình, địa chất chỗ dày nhất khoảng 6m, trước khi khoan nổ mìn ta cần dọn dẹp hố móng, bóc bỏ lớp hưu cơ, lớp sạn sỏi trên bề mặt hố móng. Độ sâu móng > 2m phải chia ít nhất thành 2 tầng để khoan nổ và trong trường hợp này tầng dưới đóng vai trò tầng bảo vệ. Tầng bảo vệ lấy bằng 0,5W đối với công trình cấp III nhưng không nhỏ hơn 1m, trong đó W là đường cản chân tầng. Đối với công trình đập Tân Giang do điều kiện địa chất khu vực tuyến đập, các lớp đất đá cần đào chỉ dày khoảng 3m cho nên chúng ta chọn chiều cao chân tầng H = 3m, tầng bảo vệ 1m. Để đào bỏ tầng bảo vệ chỉ được dùng phương pháp nổ mìn lỗ nông kết hợp với chòng máy và thủ công. Khi nổ mìn lỗ nông thì chiều dài khoan không vượt quá 20cm.
Sinh viên: Lớp: S7 – 46C
Hình 3-1: Sơ đồ bố trí nổ mìn lỗ nông 1- Đoạn nạp thuốc nổ; 2- Đoạn lấp bua 1) Đường kính lỗ khoan và đường kính bao thuốc:
Đường kính lỗ khoan của tầng trên là: d=75 (mm). Đường kính bao thuốc d=75(mm)
Đường kính lỗ khoan của tầng bảo vệ: d =60 (mm). Đường kính bao thuốc d=20(mm)
Đường kính lỗ khoan của tầng tạo viền: d=60 (mm). Đường kính bao thuốc d=20 (mm)
2) Chiều dài khoan vượt, ∆H (m):
Chiều dài khoan vượt được tính theo công thức kinh nghiệm
∆H = (0,1-0,15)xH (3-1)
⇒ Tầng trên: ∆H = 0,1*3 = 0,3 (m)
Tầng bảo vệ theo qui phạm đối với công trình cấp III không được phép khoan vượt
Tầng tạo viền: ∆H = 0,2 (m) 3) Chiều sâu hố khoan, Lk (m):
Chiều sâu hố khoan được xác định theo công thức kinh nghiệm
Lk = (0,1÷0,5)x H (3-2)
Tầng trên: Lk = H + ∆H = 3+0,3 =3,3 (m) Tầng bảo vệ: Lk = h = 0,5(m)
Tầng tạo biên: Lk= h + ∆H = 0,5+0,3 =0,8 (m) 4) Đường cản chân tầng nhỏ nhất, W (m):
Đường kháng nhỏ nhất phụ thuộc vào tính chất của đất đá mà chọn hệ số:
W/H=0,4÷1. Với công trình Tân Giang có nền địa chất là đá cứng chắc, ta xác định W theo công thức kinh nghiệm
Tầng trên: W=0,9xH=0,9x3=2,7 (m)
Tầng bảo vệ: W=0,9xh=0,9x0,5=0,45 (m)
a =(0,8 ÷1,5)W (3-3) Khi nổ bằng dây cháy chậm và kíp lửa thì dùng trị số a lớn, còn khi nổ bằng kíp điện có thể dùng trị số bé hơn. Trong trường hợp này ta nổ mìn bằng kíp điện nên chọn a = 1 x W.
Tầng trên: a = 2,7 (m)
Tầng bảo vệ: a = 0,45 (m) Tầng tạo biên: a = 0,45 (m)
6) Khoảng cách giữa 2 hàng liền nhau:
Khoảng cách giữa các hàng được xác định trên cơ sở bố trí các lỗ khoan theo hình hoa thị. Chúng bằng chiều cao của hình tam giác đều do 3 lỗ kề nhau tạo thành.
b = (0,85 ÷ 1)W (3-4)
Tầng trên: b = 0,85 x 2,7 = 2,3 (m) Tầng bảo vệ: b = 0,85 x 0,45 = 0,38 (m) Tầng tạo biên: b = 0,85 x 0,45 = 0,38 (m)
Hình 3-2: Sơ đồ bố trí hố khoan tầng trên 7)Thời gian nổ vi sai, ∆t (0/00 giây):
Tùy thuộc vào tính chất đất đá để lựa chọn các thông số kỹ thuật.
∆t = A.W (3-5)
Trong đó
A: hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất đá lấy theo bảng (11-8) GTTC1 được A=4
W: đường cản ngắn nhất
Tầng trên: ∆t = 10,8 (0/00 giây) Tầng bảo vệ: ∆t = 1,8 (0/00 giây) Tầng tạo biên: ∆t = 1,8 (0/00 giây) 8) Lượng thuốc nổ cho một hố khoan, Q(kg):
Q = q.W.a.H (3-6)
Trong đó
q: lượng hao thuốc đơn vị; lấy k=0,5 (kg/m3) H: độ cao tầng nổ, (m);
W: đường cản chân tầng, (m);
a: khoảng cách giữa 2 lỗ cùng một hàng, (m);
Tầng trên: Q = 10,94 (kg) Tầng bảo vệ: Q = 0,05 (kg) Tầng tạo biên: Q = 0,05 (kg)
9) Chiều dài nạp thuốc, lbt(m):
Thông thường chiều dài bao thuốc (Lbt) nằm trong khoảng (1/3 ~ 2/3)H. Ở đây chọn lbt=(2/3).H
Tầng trên: lbt = 2 (m) Tầng bảo vệ: lbt = 0,66 (m) Tầng tạo biên: lbt = 0,2 (m)
10) Chiều dài lấp bua, llb(m):
Chiều dài đoạn bua là phần còn lại phía trên bao thuốc.
Tầng trên: llb = 1 (m)
Tầng bảo vệ: llb = 0,33 (m) Tầng tạo biên: phân loại không khí
Bảng tổng hợp các thông số phá nổ
Bảng 3-1
TT Thông số Giá trị Đơn vị
1 Chiều cao chân tầng (H): 3,00 m
5 Chiều sâu lỗ khoan (h): 3,30 m 6 Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong một hàng (a): 2,70 m 7 Khoảng cách giữa hai hàng khoan liền nhau (b): 2,30 m
8 Lượng hao thuốc đơn vị (q): 0,50 Kg/m3
9 Chiều dài bao thuốc (Lbt): 2 m
10 Chiều dài lấp bua (Llb): 1 m
11 Khối lượng bao thuốc (Q): 10,94 Kg
12 Thời gian vi sai (∆t): 10,8 ms
11) Khoảng cách an toàn cho người:
Để lập thiết kế khoan mìn phải tính toán xác định các khoảng cách an toàn về đá văng, về truyền nổ, về sóng xung kích trong không khí và cuối cùng là khoảng cách an toàn về địa chấn.
Theo công thức:
Rs = Ks x Q Trong đó
Rs: cự ly an toàn;
Ks: hệ số phụ thuộc vào điều kiện bố trí kho vật liệu nổ và mức độ phá hoại nguy hiểm;
Q: toàn bộ trọng lượng chất nổ chứa trong kho hoặc toàn bộ trọng lượng của khối thuốc nổ, (kg);
Để đảm bảo an toàn tuyệt đối: Máy móc thiết bị cần phải di chuyển ra khỏi khu vực nổ phá ít nhất là 200m. Đối với người không có nhiệm vụ thì cần di chuyển ra khỏi khu vực nổ phá ít nhất là 500m.