- 104 - Trên một mặt thoáng phẳng, nếu độ sâu đặt gói thuốc (tức là W) lớn hơn bán kính phá hoại (bán kính nổ om) R 3 (xem hình 6-4a) thì sau khi nổ, mặt đất không có vết tích bị phá hoại, lúc này đợc gọi là phá hoại bên trong (nổ ngầm); nếu độ sâu đặt gói thuốc nổ nhỏ hơn bán khính nổ om R 3 nhng lớn hơn bán kính nổ tung R 2 xem hình 6-4b) thì sau khi nổ, bề mặt môi chất bị rời rạc, đồng thời theo hớng đờng kháng nhỏ nhất mặt đất bị đẩy vồng lên, hiện tợng này đợc gọi là nổ om (mìn om); nếu thuốc đợc chôn sâu ở độ sâu nhỏ hơn bán kính nổ tung R 2 (xem hình 6-4c) thì sau khi nổ, một phần đá vỡ sẽ tung văng ra, trên bề mặt môi chất sẽ hình thành phễu nổ; hiện tợng này đợc gọi là nổ tung. Thờng sử dụng chỉ số nổ phá n (chỉ số nổ) để đặc trng cho hình dạng phễu nổ: n=r/W (6-1) Trong đó: r là bán kính phễu nổ, n lớn thì phễu nổ rộng và nông; n nhỏ thì phễu nổ hẹp và sâu. Hình 6-4: Các kiểu nổ phá ứng với việc chôn chặt gói thuốc nổ ở các độ sâu khác nhau. a) Nổ ngầm; b) Nổ om; c) Nổ tung Thờng dựa vào trị số n lớn hay nhỏ để phân loại đối với các hình thức nổ phá và quy mô gói thuốc nổ. Khi n=1, góc nổ ở đáy phễu nổ là góc vuông, phễu nổ đợc gọi là phễu nổ tiêu chuẩn; khi n>1, góc ở đáy phễu là góc tù, phễu nổ đợc họi là phễu nổ tung mạnh, tơng ứng với gói thuốc nổ tung mạnh, khi n<1, góc đáy phễu là góc nhọn, tơng ứng với phễu nổ tung yếu và gói thuốc nổ tung yếu. Thực tiễn cho thấy, thờng với chỉ số n lớn hơn 0,75-0,80 thì mới có thể hình thành phễu nổ tung thấy rõ. Do đó, phạm vi thay đổi trị số n khi nổ tung yếu trên thực tế là trong khoảng từ 0,75-1,0. Khi n<0,75 thì sau khi gói thuốc nổ, chỉ có thể hình thành đống đá vỡ bị đẩy vồng lên mà không văng ra ngoài miệng phễu; do vậy: Khi n<0,75 sẽ hình thành nổ om với gói thuốc nổ om. Vùng nổ om Vùng chấn động Vùng nổ tung Vùng ép co Gói thuốc R 4 R 3 R 2 R1 Hình 6-3: Sơ đồ các vùng tác dụng nổ phá R 1 - bán kính ép co; R 2 - bán kính nổ tung; R 3 bán kính nổ om; R 4 bán kính chấn động; - 105 - Các nhân tố ảnh hởng đến hình dạng phễu nổ không những chỉ có bề sâu chôn chặt gói thuốc (tức là đờng kháng bé nhất W), mà còn phụ thuộc vào khối lợng thuốc đợc nạp. Lợng thuốc nhiều hay ít sẽ ảnh hởng đến trị số bán kính tác dụng nổ phá R 1 , R 2 và R 3 ; khi W không đổi, tăng lợng thuốc nổ sẽ làm cho phễu có xu hớng rộng và nông. Do vậy, chỉ số n lớn hay nhỏ cũng đã phản ánh lợng thuốc sử dụng nhiều hay ít. 6.2.2.Tính toán lợng thuốc nổ Công thức tính lợng thuốc nổ cần thiết Q(kg) cho trờng hợp đất đá đồng nhất, địa hình bằng phẳng có một mặt thoáng và nổ phá theo hình thức nổ tung tiêu chuẩn ( 0,1== w r n ) là: Q = eqw 3 (kg) (6-2) Trong đó: w 3 Thể tích phễu đất đá bị phá hoại sau khi nổ mìn với w là đờng kháng nhỏ nhất (m). q Lợng thuốc nổ đơn vị (kg/m 3 ) là lợng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ 1m 3 đất đá trong điều kiện nổ tung tiêu chuẩn và dùng loại thuốc nổ tiêu chuẩn là loại amonit No9. Lợng thuốc nổ đơn vị q của các loại đất đá khác nhau cho ở bảng 6-1. e Hệ số điều chỉnh lợng thuốc nổ đơn vị q khi thi công bằng loại thuốc nổ khác không phải là loại amonit No9; cho ở bảng 6-2. Bảng 6-1 Trị số q 0 Lợng thuốc đơn vị với phễu nổ tung tiêu chuẩn (tính cho loại thuốc amônít số 4) Lợng thuốc nổ đơn vị Phân loại đất đá Tên đất đá Khi nổ om q(kg/m 3 ) Khi nổ tung tiêu chuẩn q (kg/m 3 ) III IV IV-V V V-VI VI-VII Cát Cát chắc và ẩm Đất sét pha cát nặng Đất sét chắc Hoàng thổ Đá phấn trắng Thạch cao Đá vôi, đá vôi vỏ trai ốc 0,40-0,5 0,40-0,50 0,35-0,45 0,30-0,35 0,40-0,50 0,60-0,70 1,80-2,00 1,40-0,45 1,20-1,35 1,20-1,35 1,10-1,50 1,90-2,10 1,20-1,50 1,80-2,10 - 106 - V-VI VI VI-VII VII-VIII VIII-IX IX-XV XII-XVI XIV XIV-XV Đá vôi sét yếu Đá tup nứt, đá bọt chắc Đá cuội kết, đá dăm kết Sa thạch sét, diệp thạch sét, đá vôi sét Đá đôlômít, đá vôi, sa thạch Đá granit Đá bazan, anđêzit Đá quăczit, thạch anh Đá pocfiarit 0,40-0,50 0,50-0,60 0,45-0,55 0,45-0,55 0,50-0,65 0,60-0,85 0,70-0,90 0,60-0,70 0,80-0,85 1,20-1,50 1,50-1,80 1,35-1,65 1,35-1,65 1,50-1,95 1,80-2,65 2,10-2,70 1,80-2,10 2,40-2,56 Bảng 6-2 Trị số e Hệ số tính đổi về loại thuốc Độ chặt trung bình của thuốc nổ Loại thuốc nổ Hệ số tính đổi e Thuốc bột Thuốc đóng bánh Amôninit N 0 9 và N 0 10 1,00 0,80g/cm 3 0,85g/cm 3 Amôninit N 0 6 0,85 0,90 0.95 Amôninit N 0 7 0,90 0,90 0,95 Amôninit B chịu nớc 0,90 0,90 0,95 Trinitrôtôluen 0,85 0,93 0,98 Nitrat amôn 1,45 0.90 0,95 Điamit 62% 0,75 1,25 Thuốc đen 1,65 Đối với các trờng hợp nổ tung không tiêu chuẩn, thì trong công thức (6-2) còn phải đa vào chỉ số tính chất nổ phá F tức là: Q = e.q.W 3 .F (6-3) Căn cứ vào kinh ngiệm thực tiễn nhiều năm nhận thấy: Đối với các trờng hợp nổ phá thông thờng, biểu thức của F tơng đối phù hợp với thực tế có dạng: - 107 - F = f(n) = 0,4 + 0,6.n 3 (6-4) Lợng thuốc đơn vị khi nổ om thờng bằng 0,2-0,6 lần lợng thuốc tiêu hao đơn vị khi nổ tung tiêu chuẩn, và đợc quyết định tuỳ theo yêu cầu nổ om (mức độ vỡ đá yêu cầu). 6.2.3.Các nhân tố ảnh hởng đến hiệu quả nổ phá. Khi gói thuốc nổ nổ trong môi chất, các nhân tố ảnh hởng đến hiệu quả nổ phá cực kì phức tạp. Do đó, khi vận dụng còn phải xét đến một cách tổng hợp các nhân tố khác nhau, bao gồm các nhân tố về địa hình, điều kiện địa chất, tính năng thuốc nổ và các trờng hợp thi công v.v; trong đó, ảnh hởng của các điều kiện địa hình và địa chất là lớn nhất. Nếu địa hình bằng phẳng, đất đá trong phễu nổ tung không có thể tung đi hết, một phần đá tung lên có thể rơi trở lại phễu nổ (nh hình 6-4c). Gọi tỷ lệ bắn tung E là số phần trăm đất đá tung ra khỏi phễu nổ (hay là phần có thể thấy đựơc của phễu nổ) thì thông thờng đối với trờng hợp nổ tung tiêu chuẩn có trị số E = 27%. Dựa vào kinh nghiệm thực tế nổ tung với lợng thuốc nổ ít nhất dùng cho 1m 3 đất, đá thì tỉ lệ tung tốt nhất đối với đất là 80-95%, đối với đá là 10-85%. Do vậy trong điều kiện địa hình bằng phẳng, để thu đợc hiệu quả nổ tung hợp lí về mặt kinh tế thì thờng sử dụng phơng pháp nổ tung mạnh, tức là lấy chỉ số nổ tơng đối lớn. Còn khi mặt đất nghiêng dốc, hớng tác dụng nổ phá (hớng của đờng kháng bé nhất) sẽ giao cắt với hớng trọng lực của đất đá (hình 6- 5); do đó, lợng đất đá thực tế có thể tăng thêm, hoặc lợng thuốc sử dụng có thể giảm bớt. Không chỉ nh vậy, sau khi đất đá đợc văng ra khỏi phễu nổ, đất đá phần trên của phễu nổ (bộ phận gạch chếo trên hình 6-5) có thể tự tách đá ra khỏi đá gốc, đổ sụp xuống dới tác dụng của trọng lợng bản thân, nhờ trớc đó đã bị nứt rời do ảnh hởng của tác dụng nổ phá,khiến cho phễu nổ đợc mở rộng thêm. Độ dốc ngang của mặt đất dốc thì lợng thuốc nổ cần để phá đợc cùng một lợng đất đá sẽ càng ít; tức là có thể dùng chỉ số nổ càng nhỏ. Trên địa hình sờn dốc, tỉ lệ tung tốt nhất là 65-75%. Dễ dàng nhận thấy, khi dùng công thức (6-4) để xác định hệ số tính chất nổ phá F, chỉ số nổ n có liên quan với tỉ lệ nổ tung E và độ dốc mặt đất . Đối với trờng hợp nổ tung, thờng lấy trị số n theo bảng 6-3, nh vậy hiệu quả nổ phá sẽ rất tốt. Bảng 6-3 Trị số của chỉ số nổ n Độ dốc mặt đất 0-20 0 20-30 0 30-45 0 45-60 0 >60 0 n 1,75-2,25 1,5-1,75 1,25-1,5 1,0-1,25 0,75-1,0 Số mặt thoáng cũng có ảnh hởng rất lớn đến hiệu quả nổ phá. Khi tuyến đờng đi qua các đoạn đèo hoặc mỏm núi ngắn và sâu thì thờng gặp địa hình có nhiều mặt thoáng. Do lực nổ phá tác dụng hớng theo phía có cản trở ít nhất nên sự xuất hiện nhiều mặt thoáng sẽ khiến cho lực tác dụng theo nhiều hớng, hình thành nhiều phễu nổ (hình 6-6). - 108 - Do vậy địa hình nhiều mặt thoáng có thể làm tăng thêm khối lợng nổ phá, hoặc giảm đợc khối lợng thuốc nổ sử dụng. Khi số mặt thoáng là 2, 3, 4, 5 hoặc 6 thì hệ số giảm lợng thuốc sử dụng tơng ứng là 0,83; 0,67; 0,50; 0,33 và 0,17. Trong công tác nổ phá thực tế, nếu điều kiện địa hình bất lợi (địa hình bằng phẳng hoặc dốc thoải) thì cũng có thể áp dụng biện pháp cải tạo thành dốc đứng, bậc cấp và tạo điều kiện để có nhiều mặt thoáng nhằm tăng thêm hiệu quả nổ phá. ảnh hởng của tính chất cơ lí của đất đá đến hiệu quả nổ phá đợc phản ánh qua lợng thuốc tổn hao đơn vị (xem bảng 6-1 và 6-2). Đá càng cứng chắc, tính toàn khối càng tốt trở lực đối với nổ phá càng lớn, thì lợng thuốc đơn vị càng cao. Khi gặp đá có nhiều kẽ nứt hoặc đá phong hoá nặng thì nên ớc lợng giảm cấp đá để chọn lợng thuốc đơn vị. Hình 6-5 Trờng hợp nổ phá khi mặt đất nghiêng đốc Hình 6-6 ảnh hởng của mặt thoáng với hiệu quả nổ phá Sản trạng và tính chất mặt kết cấu đá (đặc biệt là các vết đứt gãy, mạch tầng, kẽ mạch nứt hở rõ rệt) có tác dụng làm đứt đoạn và giảm yếu sự lan truyền năng lợng nổ của thuốc nổ; các yếu tố này thờng khống chế hình dạng và kích thớc phễu nổ (xem hình 6-7). Vị trí thuốc nên bố trí ở chỗ không có khe nứt, không có nớc gây ẩm và tránh đặt ở ranh giới giữa 2 vùng đá có độ cứng chênh lệch nhau quá lớn. Ngoài ra, hớng tác dụng nổ phá của gói thuốc tốt nhất là giao cắt thẳng góc với hớng của mặt tầng đá (không đợc song song với mặt tầng đá). Năng lực của thuốc nổ cũng ảnh hởng đến hiệu quả nổ phá. Thuốc nổ có năng lực lớn (sức nổ và độ mạnh lớn) thì hiệu quả nổ phá cao, lợng thuốc sử dụng có thể giảm bớt một ít (xem bảng 6-2). Hình 6-7 ảnh hởng của hớng mặt tầng đá đối với hiệu quả nổ phá a)Thẳng góc với hớng nổ phá; b) Song song với hớng nổ phá; c) Giao cắt chếo với hớng nổ phá; - 109 - Ngoài ra hiệu quả nổ phá còn chịu ảnh hởng của mật độ nạp thuốc, chất lợng lấp lỗ và phòng ẩm cho thuốc nổ khi thi công. Thông thờng mật độ nạp thuốc vừa phải cho hiệu quả tốt nhất. Quá chặt sẽ làm cho khi nổ, thuốc nổ không đủ nhạy, quá tơi xốp thì tốc độ truyền nổ chậm, đều sẽ ảnh hởng đến hiệu quả. Căn cứ vào các thí nghiệm thì thấy, mật độ nạp thuốc đối với loại amônít thờng nên lấy là 0,9-1,0kg/cm 3 . Việc lấp lỗ có liên quan rất chặt chẽ đến việc tận dụng năng lợng nổ. Sức nổ của thuốc nổ càng thấp, chất lợng lấp lỗ yêu cầu càng cao. Vật liệu lấp lỗ phải là loại có dính kết tơng đối chặt chẽ, có sức cản ma sát lớn, đồng thời chiều dài lấp lỗ phải đủ dài để tránh khí nổ theo lỗ mìn phụt ra ngoài, gây tổn thất nhiều năng lợng. Nếu đã tiến hành lấp lỗ theo yêu cầu quy định thì có thể không xét đến ảnh hởng của việc lấp lỗ đến lợng thuốc sử dụng. Các nhân tố ảnh hởng đến hiệu quả nổ phá có rất nhiều và quan hệ giữa chúng cũng rất phức tạp. Trong thực tiễn để tăng hiệu quả nổ phá cần tiến hành điều tra nghiên cứu môi trờng khách quan và khống chế chất lợng các thao tác thi công. 6.3.Các phơng pháp nổ phá. Dựa vào sự khác nhau về điều kiện địa hình, địa chất về thể tích đá cần nổ phá, về hình dạng mặt cắt nền đờng và các yêu cầu thi công, có thể áp dụng một cách tổng hợp các phơng pháp nổ phá dới đây: phơng pháp lỗ mìn (lỗ nông và lỗ sâu), phơng pháp mìn bầu và phơng pháp hầm thuốc v.v 6.1.1 Phơng pháp lỗ mìn Phơng pháp lỗ mìn đợc tiến hành nh sau: khoan vào đá cần nổ phá các lỗ đặt thuốc có đờng kính nhỏ hơn 300mm (còn gọi là lỗ mìn) sau đó nạp thuốc (thuốc gói thành các thỏi dài) và lấp lỗ, rồi tiến hành gây nổ (phần lớn là nổ om). Tuỳ theo đờng kính và độ sâu (chiều dài), lỗ mìn đợc phân thành 2 loại: lỗ nông và lỗ sâu. Nổ phá lỗ nông (còn gọi là lỗ nhỏ) thuộc loại nổ nhỏ. Đờng kính lỗ mìn từ 25- 50mm, độ sâu không quá 5m. Có thể tạo lỗ bằng cách dùng khoan hơi ép (máy đục đá) hoặc dùng nhân công đục bằng chòong. Do đờng kính nhỏ, lợng thuốc nạp bị hạn chế (thờng nhiều nhất chỉ đợc khoảng 1,5kg) nên theo phơng pháp này lợng đá nổ phá đợc của mỗi lỗ mìn chỉ không quá 10m 3 . Khi khối lợng đá lớn, phải khoan nhiều lỗ năng suất không cao. Nhng phơng pháp này không đòi hỏi các thiết bị khoan phức tạp, thao tác thi công đơn giản, không bị địa hình hạn chế (có thể bố trí các lỗ mìn có vị trí và phơng pháp khác nhau), ảnh hởng h hại chấn động đối với xung quanh nhỏ; do vậy phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi trong các trờng hợp đào nền đào nông và đào hào rãnh, tu sửa taluy, sửa sang mặt bằng, phá vỡ các hòn đá cô lập (hoặc các tảng đá lớn), đào các hầm đặt thuốc nổ, cải tạo địa hình (phục vụ cho các phơng pháp nổ phá khác)v.v Khi chọn vị trí lỗ mìn, cần phải xem xét các điều kiện địa hình,địa chất tại chỗ,cố gắng lợi dụng và tạo thêm các mặt thoáng. Độ sâu lỗ mìn thờng không vợt quá phạm vi đào để tránh bị nổ phá quá lớn nhng phải lớn hơn đờng kháng bé nhất W để tránh lực nổ phá tập trung vào lỗ mìn làm phụt hết vật liệu lấp lỗ,tạo ra lỗ mìn không có hiệu quả - 110 - (thờng gọi là lỗ mìn phụt lên trời). Nếu có một mặt thoáng thì hớng lỗ mìn nên giao cắt chếo với mặt thoáng với một góc từ 30-60 0 (xem hình 6-8). Nếu dùng cách nổ phá thành từng hàng lỗ mìn thì để tăng hiệu quả nổ phá, phải sử dụng phơng thức nổ cùng một lúc, không nên dùng cách đốt dây dẫn lửa để gây nổ. Cự li năm ngang giữa các lỗ nằm cùng hàng gần nhau (gọi là khoảng cách lỗ a) thờng lấy bằng 0,8-2,0W; lỗ mìn nhiều hàng phải bố trí xen kẽ theo kiểu hoa mai, khoảng cách giữa các hàng (khoảng cách hàng) là 0,68a. Lợng thuốc nổ nạp trong lỗ thờng không tính toán mà quyết định theo kinh nghiệm và thí nghiệm, phải khống chế chiều dài nạp thuốc bằng 1/3-1/2 chiều dài toàn bộ lỗ mìn, trong trờng hợp đặc biệt không đợc quá 2/3. Chiều dài lấp lỗ phải đủ, thờng không đợc nhỏ hơn 1/3 chiều dài toàn lỗ mìn. Hình 6-8 Lỗ mìn nhỏ Hình 6-9 lỗ mìn sâu đào nền chữ U Nổ phá lỗ sâu là phơng pháp nổ vừa, dùng đờng kính lỗ lớn hơn 75mm, chiều sâu trên 5,0m,nạp các gói thuốc dài (gói thuốc hình trụ có chiều cao hoặc cạnh dài lớn hơn đờng kính hoặc cạnh ngắn 4 lần). Việc tạo lỗ phải dùng máy khoan đục lỗ ngầm hoặc máy khoan lỗ; nếu phới hợp dùng cơ giới đào và vận chuyển đá đã nổ phá thì có thể thực hiện việc thi công làm đá bằng cơ giới. Khi nổ phá theo phơng pháp lỗ sâu thì ảnh hởng đối với nền đờng và taluy ít hơn nhiều so với phơng pháp nổ phá bằng hầm thuốc, nếu đồng thời sử dụng kỹ thuật nổ phá gọt mặt hoặc tạo nứt trớc (xem hình 6-9) thì có thể tạo đợc mái taluy ổn định và bằng phẳng. Phơng pháp lỗ sâu có những u điểm nh: năng suất lao động cao, lợng đá phá đợc một lần lớn, tiến độ thi công nhanh, điều kiện làm việc tốt, lợng thuốc nổ sử dụng giảm, hiệu quả nổ phá dễ khống chế,sử dụng cũng tơng đối an toàn. Nhng do yêu cầu phải có máy khoan lọai vừa và lớn nên công tác chuẩn bị nh di chuyển máy đến công trờng,mở mặt bằng thi công,làm đờng tạm đều tơng đối phức tạp; hơn nữa, sau khi nổ phá, thờng có 10-15% đá tảng lớn cần phải nổ phá lại lần thứ 2 để làm nhỏ. Hiện nay phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi ở các đỉnh đèo hoặc nền đào sâu có địa hình tơng đối bằng phẳng Để tăng hiệu quả nổ phá và tiện cho việc thao tác máy khoan, khi tiến hành nổ phá lỗ sâu, thì trớc hết cần tạo bậc cấp trên mặt đất (gọi là công tác tạo bậc). Chiều cao bậc H vào khoảng từ 5 15m,góc mái dốc tốt nhất là từ 60-75 0 Lỗ mìn đợc phân thành 2 loại : lỗ thẳng đứng và lỗ xiên (xem hình 6-10). Đờng kính lỗ khoan d đợc quyết định - 111 - tuỳ theo khối lợng công trình, yêu cầu tiến độ và tình hình máy móc, thiết bị và phải phù hợp với chiều cao bậc cấp; thờng lấy bằng 100-150mm. Đờng kháng ở đáy bậc W 1 thờng lấy bằng (20-40)d; nếu đá là loại dễ nổ phá và thuốc nổ ở đáy lỗ có năng lực cao thì lấy trị số W 1 tơng đối lớn; ngợc lại thì lấy trị số tơng đối nhỏ.Khoảng cách lỗ a thờng đợc lấy bằng (0,7-1,2)W 1 . Khoảng cách hành w 2 thờng lấy bằng trị số W 1 . Để khắc phục tác dụng hạn chế của chỗ mặt đáy bậc thấp (tạo điều kiện để sau khi nổ phá tại đó không còn chân đá cao hơn mặt đáy bậc cấp), thì chiều sâu lỗ L khi khoan phải sâu hơn mặt đáy bậc, tức là phải khoan quá vào dới mặt đáy bậc 10-15% chiều cao bậc (đối với đá cứng chắc phải lấy trị số lớn). Khi không cho phép phá hoại đá ở mặt đáy bậc thì không cần khoan quá nh vậy hoặc lại khoan nông bớt (tức là chiều sâu lỗ khoan không đến mặt đáy bậc). Khoảng cách từ mép trên của bậc cấp đến miệng lỗ khoan phía trớc b có thể đợc tính từ các trị số W 1 , H, và (góc nghiêng của lỗ khoan); trị số này không nên nhỏ hơn 2-3 m để đảm bảo an toàn khi khoan lỗ, nếu không đủ 2-3 m thì cần điều chỉnh trị số W 1 . Hình 6-10 Bố trí lỗ mìn nổ phá theo phơng pháp lỗ sâu có cấu tạo bậc a) lỗ khoan thẳng đứng; b) Lỗ khoan xiên; c) Bố trí lỗ khoan theo ô vuông d) Bố trí lỗ khoan kiểu hoa mai (lệch hàng). Lợng thuốc nổ nạp trong mỗi lỗ đợc tính theo công thức dới đây: Q = e.K.W.H.a (6-7) Trong đó W là chiều dài đờng kháng, lấy bằng W 1 đối với các lỗ mìn một hàng và các lỗ ở hàng trớc, khi nổ phá nhiều hàng lỗ mìn một lúc hoặc nổ phá vi sai, lấy bằng W 2 đối với các lỗ ở hàng sau khi có nhiều hàng mìn; K là lợng thuốc đơn vị khi nổ om với loại thuốc nổ tiêu chuẩn (amônít số 9); khi xác định trị số K cần xét đến việc kích cỡ các hòn đá sau khi nổ phá phải phù hợp với tính năng của các máy đào, thờng lấy K=K/3, nhng đối với các lỗ mìn ở đầu mỗi hàng và các lỗ ở hàng sau (khi nổ phá một lúc nhiều hàng) thì lợng thuốc cần tăng thêm khoảng 20% để khắc phục tác dụng hạn chế của đá hai bên vàđá phía trớc. Để sau khi nổ phá, đá vỡ đều và có tỷ lệ đá quá cỡ thấp (nhất là khi bậc cấp vừa cao, vừa dốc và đá ở phần trên lại cứng) thì nên áp dụng cach nạp thuốc cách quãng (xem hình 6-10b), đồng thời nạp một phần lớn thuốc nổ (hoặc phần thuốc nổ loại có năng lực lớn) ở ngang vị trí bậc cấp có sức cản lớn nhất, nhằm lợi dụng đợc năng lợng nổ phá một cách triệt để nhất. Thờng yêu cầu chiều dài lấp lỗ không nhỏ hơn (0,7-0,8)W 1 , ít nhất cũng không đợc nhỏ hơn khoảng cách mép lỗ b; nếu không lỗ mìn dễ bị phụt. Trờng hợp không đảm bảo đợc điều kiên này thì phải giảm nhỏ W 1 hoặc trị số a, rồi từ đó tính lại lợng thuốc cần nạp. - 112 - Việc nổ phá gọt mặt hoặc tạo nứt trớc đều đợc thực hiên bằng các lỗ mìn thành hàng có khoảng cách lỗ thích hợp, bố trí ở sat mặt ranh giới đào (nh mặt taluy của nền đào); nhờ bố trí nh vậy, sau khi nổ phá có thể tạo đợc mặt ranh giới bằng phẳng. Nổ phá gọt mặt đợc tiến hành sau khi hoàn thành việc nổ phá phần chính và trong điều kiện có mặt thoáng ở hai bên; còn nổ phá tạo nứt trớc thì lại đợc thực hiện trớc khi nổ phá phần chính và trong điều kiện có mặt thoáng. Sau khi nổ phá tạo nứt trớc tại ranh giới sẽ hình thành một khe nứt có tác dụng cách ly hoặc giảm chấn động, khiến cho phần đá hoặc các công trình kiến trúc nằm ngoài ranh giới đào không bị phá hoại do chấn động nổ phá, đồng thời phòng ngừa hiện tợng nổ phá quá phạm vi yêu cầu. Khi nổ phá gọt mặt và tạo nứt trớc, phải khống chế chặt chẽ sao cho các lỗ mìn phải nằmcùng trên một mặt phẳng, mỗi hàng lỗ mìn phải đợc gây nổ đồng thời để đảm bảo chất lợng nổ phá. Nếu nổ phá gọt mặt hoặc tạo nứt trớc tiến hành cùng một đợt với nổ phá khối lợng chính thì thời gian dãn cách thờng là 25-50ms. đờng kính d của lỗ mìn nổ phá gọt mặt và tạo lỗ trớc thờng lấy bằng đờng kính của lỗ mìn chính. Tỷ số giữa khoảng cách đờng kính lỗ d đợc gọi là hệ số khoảng cách lỗ n; khi nổ phá gọt mặt lấy n =12-16; khi nổ phá tạo nứt trớc lấy n = 8-12; nếu đá cứng toàn khối thì nên chọn trị số lớn. Chỉ số giữa khoảng cách lỗ mìn a khi nổ phá gọt mặt và đờng kháng bé nhất W (tức bề dày lớp gọt mặt) đợc ký hiệu là m (gọi là hệ số tập trung); thờng lấy m=0,6-0,8. Lợng thuốc nổ nạp trong một mét lỗ khoan(cũng gọi là mật độ nạp thuốc đơn vị q) thờng đợc tính theo công thức dới đây: Khi nổ phá gọt mặt: q= C.W.a= m n 2 .C.d 2 ; (6-8) Khi nổ phá tạo nứt trớc : q= C.a 2 =n 2 .C.d 2 (6-9) Trong đó: d là đờng kính lỗ mìn gọt mặt tạo nứt trớc (m); C là lợng thuốc tính toán đơn vị (không bằng lợng thuốc tiêu hao đơn vị thực tế), khi nổ phá gọt mặt đào lộ thiên lấy C=0,14-0,26 kg/m 3 , khi nổ phá gọt mặt tạo nứt trớc thì phải áp dụng cách nạp ít thuốc nh hình 6-11. 6.3.2 Phơng pháp nổ mìn bầu Theo phơng pháp này, trớc hết dùng một lợng thuốc nổ nhỏ để nổ mở rộng phần đáy lỗ mìn thành một bầu nạp thuốc nổ hình cầu, sau đó nạp thuốc vào bầu; nhờ Hình 6-11 Bố trí nạp thuốc khi nổ phá gọt mặtvà tạo nứt trớc a) Nạp thuốc liên tục thành một cuốn dài nhỏ b) Nạp thuốc cách quãng với các thỏi thuốc tiêu chuẩn c) Nạp thuốc rời phân đoạn - 113 - W Lỗ mìn Bầu thuốc a) b) W2 W1 H Hình 6-12 Nổ phá theo phơng pháp bầu thuốc a) một tầng; b) Hai tầng thuốc nổ đợc nạp tập trung nên tăng cờng đợc hiệu quả nổ tung và khắc phục đợc các trở lực ở các mặt đáy bặc cấp (hình 6-12). So với phơng pháp nổ phá lỗ nông thì phơng pháp nổ bầu có khối lợng công tác khoan ít hơn, lợng thuốc nổ nạp vào bầu nhiều hơn (thông thờng 5-80kg) với mỗi bầu có thể nổ phá đợc hàng chục đến hàng trăm khối đá, đá nổ ra phần lớn là các tảng to. Phơng pháp này thích hợp với việc nổ phá đất cứng có kết cấu đặc chắc, nổ phá đá cứng vừa, đá cứng, thích hợp với các đoạn mặt đất có dốc lớn và độ sâu lỗ mìn là 5-7m. Khi độ sâu lỗ mìn dới 2.5m, hoặc ở các chỗ có đá cứng hay đá mềm nhng nứt nẻ nhiều và ở các tầng đá mỏng độ cứng không đồng đều hoặc thấm nớc, thì không nên dùng phơng pháp này. Phơng pháp bầu thuốc thờng dùng để nổ om trong điều kiện có các bậc cấp; Đờng kháng bế nhất W chỉ cần lấy bằng 0,6-0,8 lần chiều cao H của bậc cấp là để có thể nổ sập cả bậc cấp; nhng để cải thiện hiệu quả nổ phá, giảm nhỏ tỷ lệ đá lớn, thờng lấy W =(0,8-1,0)H. Khoảng cách các gói thuốc a lấy bằng (0,8-1,0)W. Công thức tính toán lợng thuốc nạp Q nh sau: Q=e.K.W 3 (6-10) Trong đó ý nghĩa các kí hiệu nh trên. Việc tạo bầu là công tác chủ yếu nhất trong phơng pháp nổ bầu. Số lần nổ và số lợng cần để tạo bầu có thể tham khảo ở bảng 6-4. Sau mỗi lần nổ tạo bầu cần phải tạo để nhiệt độ trong bầu xuống dới 40 0 thì mới tiếp tục tiến hành nổ phá tạọ bầu một lần nữa. Trong quá trình tạo bầu thuốc (hiệu số chiều sâu lỗ sau và trớc khi tạo bầu) có quan hệ với lợng thuốc cần nạp nh ở bảng 6-5. Bảng 6-4 Lợng thuốc và số lần tạo bầu Thứ tự số lần nổ tạo thuốc bầu 1 2 3 4 5 6 7 Loại đất đá Lợng thuốc (kg) Đất cứng 0,1-0,2 0,2 Đá mềm 0,2 0,2 0,3 Đá cứngvừa 0,1 0,2 O,4 0,6 Đá cứng 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 [...]... chiều rộng nền đờng mới (hình 7 -6) Việc tôn cao nền đờng đào đơn giản hơn, nhiều trờng hợp có thể mở rộng về một bên Sau khi đào bỏ lớp đất hữu cơ trên đoạn taluy sẽ mở rộng thì tiến hành đắp rãnh biên và tiến hành mở rộng nh đã nói ở trên Hình 7 -6 Tôn cao nền đờng AH - Chiều rộng nền đờng mới; BH- Chiều rộng phần xe chạy mới 1 - Lề đờng cứng; p - Lớp đất hữu cơ ( đào bỏ đi) 7.2 .Xây dựng nền đờng qua... đảm giao thông trên đờng khi mở rộng nền đờng về cả hai bên thì trớc tiên phải mở rộng một bên để xe chạy, sau đó thì mở rộng tiếp phía bên kia - 122 - 7.1.2 Tôn cao nền đờng Trong nhiều tròng hợp khi cải tạo đờng thờng nâng cao độ của nền đờng cũ lên để cải thiện trắc dọc Tuỳ theo biện pháp thi công có thể tôn cao nền đờng theo 3 phơng án : 1) Khi áo đờng cũ không đắt tiền thì có thể đắp nền đờng lên... cũ thì đờng đỏ của tuyến mới thờng đi cao hơn Vì vậy việc xây dng nền đờng của tuyến nâng cấp cải tạo thờng kèm theo trờng hợp mở rộng và tôn cao nền đờng Ngoài ra khi nâng cấp cải tạo nền đờng còn phải xử lý các h hỏng, khuyết tật của nền đờng cũ xuất hiện trong quá trình khai thác đờng nh nền đờng bị sụt lún, sình lầy Vì vậy công tác xây dựng nền đờng khi cải tạo nâng cấp thờng rất đa dạng, cần đợc... là lớp trên của nền đất, cải thiện chế độ thuỷ nhiệt của mặt đờng 2) Tận dụng vật liệu mặt đờng cũ; trớc khi đắp đất phải phá bỏ mặt đờng cũ và vận chuyển vật liệu đến các đoạn không tôn cao để làm móng đờng Sau khi phá bỏ mặt đờng cũ phải san bằng nền đờng rồi tiến hành đắp đất theo từng lớp 3) Trờng hợp nền đờng cũ không có đủ chiều rộng để tôn cao nền đờng thì tiến hành mở rộng nền đờng trớc để... sờn dốc và có thể tính theo công thức dới đây: (6- 15) R=W 1 + n 2 Trong đó chỉ số nổ n thờng có thể đợc lấy theo bảng 6- 7 hoặc tính theo công thức sau: E n= + 0,51 3 f () (6- 16) 55 Bán kính phá hoại phia trên R(A./1) có thể tính theo công thức sau: Trong đó: R = W 1 + A. ' n 2 (6- 17) A là hệ số sụp lở; đố với đá cứng, đá cứng vừa, đá mềm lần lợt lấy bằng 0,050, 06, 0, 06- 0,08, 0,08-0,12; là độ dốc... phá - 119 - Chơng 7 Xây dựng nền đờng khi nâng cấp cải tạo v trong các trờng hợp đặc biệt 7.1 .xây dựng nền đờng trong trờng hợp nâng cấp cải tạo Cải tạo đờng là công tác đa đờng lên cấp kỹ thuật cao hơn và thờng dẫn tới phải xây dựng đờng theo tiêu chuẩn mới Khi cải tạo nâng cấp đờng tốt nhất là làm đờng mới bên cạnh đờng cũ hoặc theo hớng mới và sử dụng đờng cũ phục vụ giao thông địa phơng Tuy nhiên... mở rộng nền đờng phải bảo đảm cho phần mở rộng cùng chịu lực với phần nền đờng cũ thành một kết cấu thống nhất Tốt nhất là dùng ngay loại đất của nền đờng cũ để dắp phần mở rộng Nếu không thì dùng loại đất cát và phải bố trí các lớp đát trong nền đắp nh hình 7-5 Hiện nay đất đai trồng trọt ngày càng bị thu hẹp và việc lấy đất thùng đấu cạnh đờng là không thể thực hiên đợc vì vậy việc xây dựng nền đờng... mở rộng nh vậy cần phải đào vào một phần nền đờng cũ và đánh cấp thành một dải rộng từ 2,5-3m để xe máy thi công làm việc thuận lợi (hình 7-3) l- Chiều rộng mở thêm y- Chiều rộng theo yêu cầu thi công cơ giới Hình 7-3 Mở rộng nền đờng về một bên có đào sâu vào một phần nền đờng cũ Trờng hợp cần mở rộng nền đào hoặc nền đờng trên sờn dốc, để bảo đảm diện thi công cho xe máy thì hợp lý nhất là tiến hành... mở rộng nền đào đầu tiên phải đào bỏ đất hữu cơ ở mái taluy Với các nền đào sâu có thể dùng máy xúc gầu thuận, với nền đào rộng thì dùng máy san tự hành hoặc máy đào gầu ngợc để làm công việc này Sau đó đào đất ở mái taluy để đắp và đầm chặt rãnh biên Phải lu lèn cẩn thận nền đờng mở rộng để có thể làm mặt đờng ngay - 121 - Hình 7-4 Mở rộng nền đờng đào về một bên (c- mở rộng nền đào) Khi thi công mở... hình nổ phá Nổ tung Nổ tung sụp =0-30 0 =30-900 26/ Các trờng hợp thông thờng Khi bán kính phá hoại phía dới hơi hớng lên trên hoặc khi chân dốc thấp 26/ 21/ +0.3 So sánh công thức (6- 12) và (6- 5) dễ dàng phát hiện thấy biểu thức kinh ngiệm của chỉ số tính chất gói thuốc F có thể đợc viết thành: F= (E).f (); (6- 14) Bán kính phá hoại dới của phễu nổ(hình 6- 12) đều kí hiệu là R đối với cả trờng hợp địa . Amôninit N 0 6 0,85 0,90 0.95 Amôninit N 0 7 0,90 0,90 0,95 Amôninit B chịu nớc 0,90 0,90 0,95 Trinitrôtôluen 0,85 0,93 0,98 Nitrat amôn 1,45 0.90 0,95 Điamit 62 % 0,75 1,25 Thuốc đen 1 ,65 . đoạn không tôn cao để làm móng đờng. Sau khi phá bỏ mặt đờng cũ phải san bằng nền đờng rồi tiến hành đắp đất theo từng lớp. 3) Trờng hợp nền đờng cũ không có đủ chiều rộng để tôn cao nền đờng. 123 - 7.1.2 Tôn cao nền đờng. Trong nhiều tròng hợp khi cải tạo đờng thờng nâng cao độ của nền đờng cũ lên để cải thiện trắc dọc. Tuỳ theo biện pháp thi công có thể tôn cao nền đờng theo