Xác định các thông số nổ mìn
để làm chặt đất Trong xây dựng
nguyễn xuân mn
Phạm Thanh tiến
bùi văn tuấn
Viện Cơ học ứng dụng
nguyễn xuân Tùng
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất

Tóm tắt: Xây dựng công trình trên nền đất yếu đòi hỏi phải gia cờng, cải tạo để nâng cao
các chỉ tiêu cơ - lý theo hớng có lợi, nhằm tăng ổn định cho công trình. Phơng pháp tăng
dung trọng của đất bằng nổ mìn nén ép kết hợp với phun dung dịch lấp khoảng trống sau nổ
trong khối đất đợc đề trong bi viết ny đã đa ra cách xác định các thông số nổ mìn trong cải
tạo đất.
Summary: Constructions built on weak soil require consolidation and rehabilitation to
raise the mechaphysical norms of soil for stabilization enhancement of the constructions. The
method of increasing soil weight by wedged mine explosion together with filling the hole after
explosion with solution is
mentioned in this article. The method of defining parameters of mine
explosion in soil improvement is also proposed.
CT 2
1. Đặt vấn đề
Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng đất có cùng thành phần hạt, thành phần
khoáng vật nếu có độ rỗng nhỏ thì dung trọng tăng lên và độ chặt cũng đợc cải thiện. Làm
tăng độ chặt của đất đợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực xây dựng: giao thông, thuỷ lợi, xây dựng
ngầm, xây dựng dân dụng và công nghiệp. Khi đợc làm chặt thì các chỉ tiêu về độ bền của đất
tăng, khả năng bị biến dạng và tính thấm nớc giảm và do đó tính ổn định của công trình xây

+ Làm chặt bằng đầm rung
+ Nén trớc bằng tĩnh tải.
Trong bài viết này trình bày phơng pháp làm chặt đất bằng nổ mìn ép đất tạo khoảng rỗng
và sau đó bơm phụt dung dịch vữa vào khoảng rỗng.
2. Mối quan hệ giữa độ chặt với hệ số độ rỗng
Độ chặt của đất (D) đợc đánh giá qua chỉ tiêu hệ số rỗng e (e = n/(1 n)), xác định bởi
công thức [1]:
D = (e
max
- e)/ (e
max
- e
min
) (2)
trong đó:
e
max
và e
min
- hệ số rỗng cực đại và cực tiểu của đất;
e - hệ số rỗng của đất.
CT 2
Độ chặt của đất là hàm của nhiều yếu tố:
D = f(
k
) = f(w, T
kv
, T
hat
, t

phơng pháp này là: dùng năng lợng thuốc nổ để nén ép đất lại làm tăng độ chặt của đất. Độ
chặt của đất tăng do có sự sắp xếp lại cấu trúc và thế nằm của đất nhờ năng lợng nổ. Phần
không gian rỗng trong khối đất sau nổ đợc lấp đầy bằng cát hay vật liệu khác làm tăng quá
trình cố kết của đất dính. Kết quả là sức chịu tải của đất tăng lên.
Muốn đạt đợc độ chặt cần thiết ta phải thiết kế nổ mìn cho điều kiện cụ thể của đất với
các thông số ban đầu đã biết. Giả thiết đất có:
+ Độ rỗng ban đầu là: n
0
= V
0
r/
V

= V
0
r/
(V
0
r
+ V
h
)
+ Hệ số rỗng ban đầu là: e
0
= V
0
r/
V
h
;

h
))/(e
max
- e
min
); (5)
V
ct
r
= V
h
[ e
max
- e D
CT
]
V
0
r
= V
h
[ e
max
- e D
0
]
CT 2
e = (e
max
- e

CT
thì cần tạo nên một khoang rỗng trong khối đất
với thể tích đúng bằng chênh lệch thể tích rỗng ban đầu ứng với D
0
và thể tích rỗng ứng với D
CT.
theo công thức (6).
b. Tính toán lợng nổ
Để tạo ra thể tích khoang rỗng V cần phải nổ một lợng nổ là:
M = k
1
k
2
V. 10
2
/A, kg (7)
trong đó:
k
1
- hệ số hiệu quả sử dụng khả năng công nổ;
k
2
- tỷ số giữa khả năng sinh công của thuốc nổ sử dụng so với thuốc nổ chuẩn thử nghiệm; A - khả năng sinh công của thuốc nổ chuẩn tính bằng cm
3
/10 gam thuốc nổ (giá trị này
cho sẵn trong các bảng sử dụng thuốc nổ công nghiệp);
Lợng thuốc nổ cho một lỗ khoan để nổ là:

= (1- n
0
)V = 0,8 V
Độ chặt ban đầu là: D
0
= (e
mãx
- e
0
)/(e
mãx
- e
min
) = (0.5 - 0.25)/0.4 = 0,625;
Độ chặt cần thiết đợc lấy bằng: D
CT
= 0,925;
Tổng thể tích khoảng rỗng do nổ tạo ra là:
V = V
h
e (D
c
- D
0
) = 0,8 V. 0,4. 0,3 = 0, 096V = 0,1V
V = 0,1x 1500 m
3
= 150 m
3
Xác định các thông số nổ:

= 0,6.5 = 3.0 m
+ Tổng số mét khoan: L
tong
= 50.3.0 = 150 m
+ Lợng thuốc nạp trung bình cho một lỗ khoan bên trong (lợng thuốc cho lỗ khoan biên
lấy bằng 0.8 lợng thuốc trong các lỗ khoan bên trong):
q
tbtrong
= M/ (40 + 35.0.8) = 50/68 = 0.735 kg/lỗ.
Lấy bằng 0.75 kg/lỗ = 3 thỏi thuốc: mỗi thỏi 250 gam, dài 25 cm.
+ Lợng thuốc nạp trung bình cho một lỗ khoan biên:
q
tbbien
= 0.588 kg/ lỗ; lấy bằng 0.6 kg/lỗ;
lấy 3 thỏi thuốc mỗi thỏi 200 gam dài 25 cm
+ Kết cấu lỗ mìn cho trong hình 1. Lợng thuốc trong một lỗ khoan đợc phân 3 đoạn theo chiều sâu; khoảng phân đoạn lấy
bằng 0.5 m.
1
2
3
125
25
50
25
50
25


có thể đạt độ chặt theo thiết kế. Đã đa ra phơng pháp luận tính toán các thông số nổ mìn và
đồng thời đa ra các tính toán số minh hoạ cho một vùng giả định muốn gia cố.

Tài liệu tham khảo
[1] Đỗ Minh Toàn. Đất đá xây dựng. Hà Nội, 2003.
[2] V. V. RJEVXKI, G. Ya. NOVIK. Cơ sở vật lý đá. Bản dịch ra tiếng Việt. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà
Nội, 1971.
[3] Nguyễn Xuân Mãn. Nổ mìn phá đá. Bài giảng cho lớp giám đốc điều hành mỏ. ĐH Công nghiệp thành
phố Hồ Chí Minh, 2005Ă