ЗМІСТ. p>
ВСТУП. p>
1. Походження грунтів. P>
2. Складові частини грунтів. P>
3. Види води в грунтах і їх властивості. P>
4. Фізико-механічні властивості грунтів. P>
ІНЖЕРНО-геологічні вишукування для визначення характеристик грунтів. P>
1. Бурові роботи. P>
1. Призначення бурових свердловин. P>
2. Типові конструкції інженерно-геологічних свердловин. P>
3. Класифікація бурових свердловин. P>
4. Особливості та сфера застосування різних способів буріння свердловин. P>
5. Рекомендації щодо раціонального використання різних способів буріння. P>
6. Загальні положення про геологічної документації та відбір зразків при проведенні бурових робіт.
2. Статичне зондування.
3. Відбір проб грунтів для лабораторних досліджень.
Правила відбору проб.
Консервування монолітів. P>
ЛІТЕРАТУРА. P>
ВСТУП p>
1.Проісхожденіе грунтів. P>
Магматичні гірські породи утворилися в результаті охолодження магми,а також в результаті горнообразовательних процесів. Внаслідок фізичногоі хімічного вивітрювання вони поступово перетворювалися на пухкі гірськіпороди. Роздроблені частини гірських порід переміщалися знижені частиниповерхні землі, де відкладалися, утворюючи осадові гірські породи. Якщов процесі горотворення вони виявилися близько до поверхні землі, то підвпливом хімічного вивітрювання утворювали крупноскелетние абодрібнодисперсні грунти. p>
грунтами будівельники називають верхні шари кори вивітрювання літосфери івідносять до них скельні, напівскельні і пухкі гірські породи. p>
У більшості випадків верхні шари земної кори складенівеликоуламкових, піщаними, пилуватого-глинистими, органогенних ітехногенними грунтами. Нижче поверхні землі ці дисперсні грунти маютьмайже повсюдне поширення. Більша частина дисперсних грунтівутворилася в результаті накопичення продуктів фізичного та хімічноговивітрювання. Деякі грунти виникли внаслідок відкладення органічнихречовин (наприклад, торф), а також у результаті штучної відсипання абонамиву різних матеріалів (техногенні відклади). У процесі фізичноговивітрювання утворилися великоуламкових і піщані грунти. Результатомхімічного і частково біологічного вивітрювання є мінерали,складові мілкодисперсну частина пилуватого-глинистих грунтів. p>
2.Составние частини грунтів. p>
У більшості випадків грунти складаються з трьох компонентів: твердихчастинок, води та повітря (або іншого газу), тобто складові частини грунтуперебувають у трьох станах: твердому, рідкому або газоподібному. Співвідношенняцих компонентів зумовлює багато властивостей грунтів. p>
Якщо грунт складається із твердих частинок, всі пори між якими заповненіводою, то він є двофазної системою. У більшості випадків у грунтікрім твердих часток і води є повітря або інший газ, або розчиненийу воді, або що знаходиться у вигляді бульбашок. Такий грунт є трифазноїсистемою. p>
У мерзлому грунті, крім того, міститься лід. Він додає грунтуспецифічні властивості, які доводиться враховувати, особливо прибудівництво в районах розповсюдження вічній грунтів. Мерзлий грунтє чотирьохфазної системою. p>
У деяких грунтах містяться органічні речовини у виглядірослинних залишків або гумусу. Наявність навіть порівняно невеликогокількості таких речовин у грунті суттєво позначається на його властивості. p>
3.вид води в грунтах і їх властивості. p>
Вода в пилуватого-глинистих грунтах у значній мірі визначаєвластивості грунту, які залежать в першу чергу від її відносногозмісту. p>
Наявність між частинками пилуватого-глинистого грунту зв'язаної водивизначає її пластичність. При цьому, чим товще плівка води, тим меншеміцність грунту, і навпаки. Зміна товщини плівок води призводить дозміни його стану від майже рідкого до твердого. p>
Зволоження пилуватого-глинистого грунту призводить до збільшення товщиниплівок води між частками і супроводжується збільшенням об'ємів грунту. p>
4.Фізіко-механічні властивості грунтів. p>
Зерновий (гранулометричний) склад. Під зерновим складом змістза масою груп частинок грунту різної крупності по відношенню до загальної масиабсолютно сухого грунту. За даними зернового складу породи може бутиотримана приблизна характеристика водопроникності піщаних порід;за тими ж даними можуть бути дані оцінка можливості вимивання дрібнихпіщаних часток породи з-під підстави споруд та іншіприблизні показники. На підставі даних аналізу зернового складуможе бути дана оцінка порід як матеріал для бетону, землянихгребель, дамб та ін p>
Для визначення зернового складу застосовуються такі види аналізу: p>
. Механічний аналіз виробляють шляхом розділення порід на ряд фракцій, які відрізняються діаметром часток. Після поділу на фракції визначають процентний вміст частинок кожної фракції у досліджуваній породу. P>
. Ситові аналіз полягає в просіванні частинок через набір сит з отворами різного діаметра. Цей спосіб служить для аналізу пісків. P>
. Метод Сабаніна, заснований на принципі поділу фракцій за швидкістю падіння частинок, завислих у спокійній рідини, служить для визначення глинистих і пилуватих піщаних порід. P>
. Піпеточний метод, принцип якого полягає у відборі піпеткою проб частинок, які не встигли у визначені терміни осісти в процесі відстоювання; застосовується для аналізу глинистих порід. P>
. Ареометріческій метод полягає у вимірі спеціальним ареометром щільності взмученних у воді часток породи, що змінюється в міру осадження їх у водному середовищі. P>
. Метод Рутковського, заснований на здатності глинистих фракцій набухати у воді і на різній швидкості падіння частинок у воді в залежності від їх розмірів. Користуючись цим методом, можна виділити в породі три групи фракцій: глинисту, пилуватих і піщану. P>
Механічний аналіз застосовується для зв'язкових і незв'язних порід, що маютьрозмір часток не свише20 мм. p>
Щільність і пористість породи є важливою фізичноїхарактеристикою. Щільність породи є відношення маси породи, включаючимасу води в її порах, до займаного цією породою обсягом. p>
щільність часток грунту називають відношення маси сухого грунту дооб'ємом твердої частини цього грунту. Щільність часток грунту у гірських порідзмінюється в межах від 2,6 до 2,75 г/см3 і для кожної групи порідвизначається тільки її мінералогічним складом. Величина щільностізалежить від мінералогічного складу, вологості, пористості. p>
Пористість порід є порожнечі, чи то вільні проміжкиміж мінеральними частинками, що складають породу. Пористість n зазвичайвиражають у вигляді процентного відношення обсягу порожнеч до загального обсягу породи. p>
Вологість породи називають відношення маси води, що міститься в порах,до маси сухої породи. Вологість породи є дуже важливоюхарактеристикою фізичного стану породи, що визначає її міцність іінші властивості при використанні в інженерних цілях. p>
пластичністю називають здатність породи змінювати під дієюзовнішніх сил свою форму, тобто деформуватися без розриву суцільності ізберігати отриману форму, коли дію зовнішньої сили припинилося. p>
деформуємість глинистих порід під дією тиску залежить від їхконсистенції (відносної вологості). Для того, щоб виразити в числовихпоказниках межі вологості породи, при якій вона володієпластичністю, введено поняття про верхній і нижній межах пластичності. p>
Нижнім межею пластичності називається така ступінь вологостіглинистої породи, при якій глиниста тісто, замішане надистильованої води, при розкачування його в джгутик діаметром до 3 ммпочинає кришитися внаслідок втрати пластичних властивостей. p>
Верхнім межею пластичності називається така ступінь вологостіглинистої породи, при якій глиниста тісто, покладене в чашку ірозрізане глибокої борозною, зливається після трьох легких поштовхів чашкидолонею. При більшому ступені вологості тісто тече без струшування або приодному або двох поштовхах. p>
набуханням називається здатність глинистих порід при насиченні водоюзбільшувати свій об'єм. Зростання об'єму породи супроводжується розвиткомв ній тиску набухання. Набухання залежить від вмісту в породіглинистих і пилових частинок і їх мінералогічного складу, а також відхімічного складу води. p>
Набухання враховують при будівельних роботах. Явище набухання породиспостерігається в котлованах, виїмках, а також при будівництві гребель іводосховищ, коли змінюються гідрогеологічні умови району споруді збільшується вологість порід за рахунок знову води, що поступає. p>
усадкою породи називається зменшення об'єму породи під впливомвисихання, яке залежить від її природної вологості: чим більше вологість,тим більше усадка. p>
розмоканню називається здатність глинистих порід у зіткненні зстоячою водою втрачати зв'язність і руйнуватися - перетворюватися на рихлумасу з частковою або повною втратою несучої здатності. Розмоканню породимає велике значення для характеристики її будівельних якостей. Швидкістьрозмокання порід визначає ступінь її стійкості під водою. p>
Для характеристики розмокання порід звичайно використовують два показники:розмокання час, протягом якого зразок породи, поміщений у воду,втрачає зв'язність і розпадається на структурні елементи різного розміру;характер розмокання, що відображає якісну картину розпаду зразкапороди. p>
Більша частина порід з кристалізаційних іонно-ковалентнимиструктурними зв'язками є практично неразмокаемой. Упротивагу їм дисперсні породи (у них ці зв'язки відсутні)розмокають. Щільні суглинки і глини, не розмокає у воді, розмиваютьсялише при тривалій дії текучої води. Розмокає зв'язкові породи,характеризуються слабкими структурними зв'язками, розмиваються швидко, причомуїх размиваемость обумовлюється опором розмоканню. p>
Стисливість. p>
Глинисті породи під впливом навантаження деформуються не руйнуючись.
Властивості деформації характеризуються модулем деформації, коефіцієнтом
Пуассона, коефіцієнтами стисливості та консолідації, модулями зсуву іоб'ємного стиснення. p>
Деформаційні властивості дисперсних грунтів визначаються їх стискальністьпід навантаженням, обумовленої зсувом часток щодо один одного івідповідно зменшенням обсягу пір, внаслідок деформації часток породи,води, газу. p>
При визначенні стисливості грунтів розрізняють показники,характеризують залежність кінцевої деформації від навантаження і змінадеформації грунту в часі при постійному навантаженні. До першоїхарактеристиці показників відносяться коефіцієнт ущільнення, коефіцієнткомпресії, модуль опади, до другої - коефіцієнт консолідації. p>
Зчеплення. Опір зсуву грунтів - їх найважливіше міцніснівластивість, знання якої необхідне для вирішення інженерно-геологічнихзавдань. Під дією деякої зовнішнього навантаження в певних зонах грунтузв'язки між частинками руйнуються, і відбувається зміщення одних частинокщодо інших - грунт набуває здатність необмеженодеформуватися під даною навантаженням. Руйнування грунту відбувається у виглядіпереміщення однієї частини масиву щодо іншої. p>
Інженерно-геологічні вишукування для визначення характеристик грунтів p>
У процесі проведення інженерно-геологічних вишукувань вивченняпідлягають грунти як основи, середовище або матеріал майбутніх споруд,укладені в грунтах підземні води, різні фізико-геологічніпроцеси в усіх формах їх прояву. p>
1. БУРОВІ РОБОТИ. P>
Найбільш трудомістким, дорогим і тривалим за часом видом робітпри інженерно-геологічні дослідження є бурові роботи. p>
1.1. Призначення бурових робіт. P>
До бурових робіт відносяться спорудження свердловин інженерно -геологічного призначення будь-якого діаметру і глибини, що здійснюєтьсяпереважно механічним способом. Спорудження свердловин крім основногопроцесу - буріння свердловин - включає в себе ряд допоміжних робіт:планування площадки, монтаж і демонтаж вишки або щогли та іншого буровогообладнання, приготування промивального агента, занурення і витягобсадних труб і ін p>
Під свердловиною розуміється гірська виробка, яка маєциліндричну форму і значну довжину при порівняно малому діаметрі.
При інженерно-геологічні дослідження відношення довжини до діаметру знаходитьсяв межах 0,2 - 0,001. p>
Бурові свердловини на вишукуваннях проходяться для вивчення геологічногорозрізу, відбору зразків грунту з метою визначення його складу, станута фізико-механічних властивостей. p>
Завдання, що вирішуються за допомогою буріння, визначають ряд специфічнихвимог до цього процесу. Ці вимоги істотно відрізняються відпошуків та розвідки корисних копалин, вивчення і освоєння підземних вод. p>
Зіставляючи геолого та інженерно-геологічне буріння,необхідно зазначити, що технічна база для них спільна. Однак, маючи в своєму розпорядженнізагальною технічною базою, інженерно-геологічне та геолого-розвідувальнебуріння переслідують різні цілі і вирішують різні завдання. Ці відмінностізводяться до наступного. p>
Об'єктом інженерно-геологічного буріння є верхня частина земноїкори, що знаходиться в зоні взаємодії з інженерними спорудами, дляпроектування яких і здійснюється це буріння. Середня глибинаінженерно-геологічних свердловин складає 10-15 метрів. Пригеологорозвідувальному бурінні середня глибина свердловин на порядок вище. Томуосновний обсяг інженерно-геологічного буріння здійснюється в нескельнихгрунтах, геологорозвідувального - в скельних. p>
Зразки (керн), добуті в процесі геологорозвідувального буріння,вивчаються в основному з точки зору їх складу, при інженерно-геологічномубурінні в рівній мірі є важливим складу піднятих зразків, їхстан і властивості. p>
Перераховані особливості пред'являють до технології буріння інженерно -геологічних свердловин додаткові вимоги. У результаті інженерно -геологічного буріння на необхідності визначення показників складу,стану і властивостей масиву грунту визначає широке застосуваннягрунтоносов для відбору монолітів, що зовсім не характерно длягеологорозвідувального буріння. Порівняно невелика глибина при інженерно -геологічному дослідженні робить можливим застосування тут методівзондування, які принципово не відрізняються від буріння. Пригеологорозвідувальних роботах ці методи практично не застосовуються. p>
Основними вимогами до свердловин інженерно-геологічного призначенняє: 1) одержання вичерпних відомостей про геологічну ігідрогеологічному будові досліджуваних територій, 2) одержаннядостатніх і достовірних даних про фізико-механічні властивості грунтів,
3) забезпечення можливості виробництва дослідних робіт з належною якістюяк у процесі, так і після закінчення буріння. p>
До найбільш важливих особливостей інженерно-геологічних свердловин можутьбути віднесені наступні: p>
. невелика глибина (визначається видом проектованого споруди і геологічними умовами); p>
. незначне розходження в діа свердловин; діаметр свердловин визначається тільки виглядом і характером випробування; p>
. із свердловин здійснюється безперервний відбір керна, при цьому має забезпечуватися 100%-ий вихід керна; p>
. із свердловин повинен здійснюється безперервний або поінтервальний відбір зразків (монолітів) грунту зі складанням, близьким до природного; p>
. в свердловинах проводяться різні дослідні роботи, які за часом бувають більш тривалі, ніж сам процес буріння; p>
. після завершення робіт в обов'язковому порядку повинен проводиться тампонаж свердловин з метою ліквідації штучних каналів і порожнин для циркуляції грунтових вод; p>
. надзвичайна різноманітність умов буріння свердловин, розкиданість об'єктів вишукувань. p>
Це особливості є необхідними вихідними передумовами прирозробці спеціалізованих технічних засобів, технологічних прийомівбуріння та організації бурових робіт. p>
1.2. Типові конструкції інженерно-геологічних свердловин. P>
Вимоги до конструкції інженерно-геологічних свердловин полягають унаступному: p>
1) конструкції свердловин повинні відповідати з?? ремінному станомвиробництва досліджень і можливого їх технічному прогресу. Зокрема,слід враховувати більш широкі застосування в дослідженнях польових методів,можливе вдосконалення техніки та технології відбору монолітів за рахуноквпровадження нормального ряду грунтоносов, більш широке використаннякаротажної методів, нового дослідно-фільтраційного обладнання. p>
2) конструкції свердловин повинні враховувати існуючі нормативнометодичні документи (стандарти, БНіП, інструкції, вказівки ірекомендації). Відповідно до ГОСТ 12071-72 повинні використовуватисягрунтоноси з внутрішнім діаметром не менше 90мм. Отже, діаметрсвердловин, призначених для відбору монолітів, повинен бути не менше 127 мм.
Відповідно до ГОСТ 12374-77 площа штампа для випробувань грунтівстатичним навантаженням повинна бути рівна 600см2. тому мінімальний діаметрсвердловин для виробництва таких випробувань повинен бути не менше 325мм. p>
3) конструкції свердловин повинні враховувати сучасне технічнеоснащення вишукувань буровими верстатами та іншим обладнанням. p>
4) конструкції свердловин повинні враховувати можливість застосуванняпрогресивних способів буріння. p>
1.3. Класифікація бурових свердловин. P>
Основне завдання класифікації полягає в обгрунтованому та раціональневиділення таких груп свердловин, які вимагають єдиних технічних способівта засобів для їх проходки, методів і засобів їх випробування. p>
На вибір конструкції свердловини, способу буріння, типу бурового верстата,інструменту та режиму проходки свердловини вирішальний вплив мають наступніосновні фактори: p>
- призначення бурових свердловин; p>
- проектна глибина буріння; p>
- фортеця порід і їх стійкість проти обвалення стінок; p>
- географічні умови проведення бурових робіт. p>
Призначення бурових свердловин. p>
За призначенням свердловини поділяються на а) зондіровочние, б)розвідувальні, в) гідрогеологічні, г) спеціального призначення. p>
Призначення інженерно-геологічних свердловин, їх діаметри і правилавідбору зразків представлені в таблиці. № 1 p>
| Тип свердловин по | Діаметр | Призначення свердловини | Мета відбору зразків і види | Правила відбору |
| призначенням | свердловини, мм | | робіт в свердловинах | зразків при бурінні |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| | | Для попереднього вивчення | Орієнтовна геологічна | Зразки порушеного |
| | | Геологічного розрізу, для | документація. Досвідчені роботи | складання відбираються |
| | | Встановлення меж між | в свердловинах, як правило, не | безперервно або через |
| | | Нескельних і скельними | проводяться. | певні |
| | | Грунтами, меж | | інтервали. |
| | | Розповсюдження насипних і | | |
| Зондіровочние | 33-127 | заторфованних грунтів, а також | | |
| | | Кордонів залягання мерзлих | | |
| | | Грунтів, для визначення рівня | | |
| | | Грунтових вод та ін | | |
| | | Зондіровочние свердловини є | | |
| | | Переважаючими на початкових | | |
| | | Етапах вишукувань. | | |
| | | Для детального вивчення | Зразок грунту (керн), | Зразки порушеного |
| | | Геологічного розрізу. | витягають із свердловини, | складання відбираються |
| | | | Служить для визначення всіх | безперервно. |
| | | | Особливостей геологічного | Допускається відбір |
| | | | Розрізу: послідовності | зразків через |
| | | | У заляганні шарів грунту, їх | певні |
| | | | Потужності та положення | інтервали (при |
| | | | Контактів, структурних та | великій кількості свердловин |
| Розвідувальні | 108-219 | | текстурних особливостей | на майданчику). |
| | | | Грунту (шаруватість, | |
| | | | Окремішність, дисперсність, | |
| | | | Тип структури, наявність | |
| | | | Прімазок, гнізд, включений, | |
| | | | Тонких слабких прошарку), | |
| | | | Щільності та консистенції | |
| | | | Грунту. Виробляються прості | |
| | | | За трудомісткістю і | |
| | | | Нетривалі за часом | |
| | | | Інж.-геологічні досвідчені | |
| | | | Роботи. | |
| Тип свердловин по | Діаметр | Призначення свердловини | Мета відбору зразків і види | Правила відбору |
| призначенням | свердловини, мм | | робіт в свердловинах | зразків при бурінні |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| | | Технічні свердловини є | Визначення | Моноліти відбираються |
| | | Різновидом розвідувальних. | фізико-механічних властивостей. | з усього інтервалу |
| | | Основна їх призначення | | буріння або з |
| | | Полягає у відборі зразків | | певних |
| | | Грунту з непошкодженими природним | | ділянок. Досвідчені |
| Технічні | 127-325 | складанням (відбір монолітів). К | | роботи проводяться на |
| | | Технічним також відносяться | | передбачених |
| | | Свердловини, в яких | | завданням інтервалах |
| | | Виробляються трудомісткі і | | свердловини. |
| | | Тривалі за часом | | |
| | | Дослідні роботи (Штампові | | |
| | | Досліди, випробування на зріз і | | |
| | | Ін.) | | |
| | | Для геологічного вивчення та | Орієнтовна геологічна | Зразки порушеного |
| | | Гідрогеологічного розрізу, але | документація. | складання відбираються |
| | | Головним чином для вивчення | Досвідчені роботи - в основному | через певні |
| Гідрогеологічні | 108-426 | фільтраційних властивостей грунтів. | Відкачування, наливом, нагнітання | інтервали. |
| | | | Води, повітря. | Досвідчені роботи |
| | | | | Проводяться після |
| | | | | Закінчення буріння |
| | | | | Свердловини. |
| | | Для проведення спеціальних | Визначення | Правила відбору |
| | | Робіт в свердловинах, а також для | фізико-механічних властивостей | зразків визначаються |
| Спеціального | | забезпечення можливості спуску | грунтів. У свердловинах даної | спеціальними |
| призначення | 600-2000 | у них людини. До цієї групи | групи найчастіше ставляться | вимогами. |
| | | Свердловин відносяться також | Штампові досліди, випробування на | |
| | | Вироблення, характер досвідчених | зсув, відбираються моноліти | |
| | | Робіт в яких вимагає | великого розміру. | |
| | | Використання спеціального | | |
| | | Обладнання або особливої | | |
| | | Технології для їх проходки. | | | P>
Глибина свердловин. P>
Проектна глибина свердловин поряд з її значенням визначає тип іпотужність вибираного бурового верстата, основні параметри буровогообладнання та інструменту, частково початковий діаметр свердловини та ін p>
Відповідно з глибиною буріння свердловини умовно поділяються: p>
. до 10 м (неглибокі); p>
. від 10 до 30 м (середньої глибини); p>
. від 30 до 100 м (глибокі); p>
. понад 100 м (досить глибокі). p>
1.4.Особенності і область застосування різних способів буріння свердловин. p>
У таблиці № 2 наведено короткий перелік застосовуваних і перспективнихмеханічних способів буріння. Перелік дане з використанням термінології,прийнятої при бурінні інженерно-геологічних свердловин. p>
| Код | Способи | Особливості способу буріння |
| спо-| буріння | |
| соба | | |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | колонкові | Обертальне буріння кільцевих забоєм свердловин малого |
| | | Діаметру в породах малої твердості послідовними |
| | | Поглибленнями, в основному твердосплавним породоруйнуючих |
| | | Інструментом з низькою частотою обертання, з отриманням |
| | | Керна, із закріпленням і без закріплення стінок обсадними |
| | | Трубами. |
| | | Колонкові з призабійної циркуляцією - з винесенням продуктів |
| | | Руйнування водою; колонкові з продувкою - з винесенням |
| | | Продуктів руйнування повітрям. |
| 2 | Повільно-обертаючи | Обертальне буріння свердловин малого та великого діаметру в |
| | Тільних | породах малої твердості суцільним забоєм, рейсовими |
| | | Поглибленнями, спіральними, ложкових або тарельчатий |
| | | Бурами. Отримання зразків у вигляді перемятих і перетертих |
| | | Грудок грунту. |
| 3 | Шнековий | Буріння свердловин малого діаметру одним рейсом з |
| | | Використанням доліт. Стіни не закріплюються обсадними |
| | | Трубами. |
| 4 | Гвинтовий | Обертальне буріння свердловин малого та великого діаметру в |
| | | Породах малої твердості з дуже низькою частотою обертання |
| | | Снаряди та із застосуванням спіральних бурів. |
| 5 | Роторний | Обертальне буріння свердловин малого та великого діаметру в |
| | | Породах будь-якої твердості головним чином суцільним забоєм |
| | | Одними рейсом з видаленням продуктів руйнування прямим або |
| | | Зворотним потоком промивної рідини, з використанням |
| | | Промивального насоса, з отриманням зразків у вигляді шламу та |
| | | (Рідше) керна. |
| 6 | Ударно-канатні | Буріння свердловин малого та великого діаметру в породах будь-якої |
| | Й | твердості. Видалення продуктів руйнування механічним |
| | | Способом за допомогою Желонки, виробництво харчових продуктів руйнування |
| | | У вигляді шламу. Стінки, як правило закріплюються обсадними |
| | | Трубами. |
| 7 | Вібраційний | Буріння свердловин малого діаметру в породах малої твердості |
| | | Без примусового видалення продуктів руйнування, з |
| | | Отриманням зразків у вигляді керна. |
| Код | Способи | Особливості способу буріння |
| спо-| буріння | |
| соба | | |
| 1 | 2 | 3 |
| 8 | вдавленням | Буріння свердловин малого діаметру в породах малої твердості |
| | | Кільцевих забоєм без примусового видалення продуктів |
| | | Руйнування і з отриманням зразків у вигляді керна |
| 9 | Статичний | Те ж, що і 8, але без відбору зразків. |
| | Зондування | | p>
колонкові буріння - найбільш широко розповсюджений спосіб проходкисвердловин. Основною перевагою такого виду буріння єуніверсальність (можливість проходки свердловин майже в усіх різновидахгірських порід), можливість отримання керна з незначними порушеннямиприродного складання грунту, порівняно великі глибини буріння, хорошаосвоєність технології. Істотні недоліки - малий діаметр свердловин. P>
Медленновращательное буріння. Сутність його полягає в тому, що свердловинапоглиблюється інструментом ріжучого типу шляхом зрізання з забою суцільнийстружки. Спосіб буріння відрізняється простотою технології. P>
Шнекові буріння. Особливість способу полягає в тому, що процесипоглиблення свердловини і продуктів руйнування суміщені. Переваги: високамеханічна швидкість, порівняно великий діаметр свердловин, не потрібна водадля промивки. p>
Гвинтове буріння. Застосовується рідко. Суть полягає тому, щогвинтовий породоруйнуючих інструмент загвинчуються в грунт, а потімвитягується на поверхню. При цьому розміщений на лопатях інструментугрунт зрізається по бічних поверхнях. Спосіб може використовуватися тількив пухких і м'яких грунтах. p>
Роторні буріння. Застосовується тільки для буріння гідрогеологічнихсвердловин на воду, дозволяє бурити свердловини будь-якого діаметру на будь-якуглибину. p>
Ударно-канатного буріння. Відрізняється простотою технології, високоїпродуктивністю (до 15м/смену і більше). Недоліки методу:неможливість проходки свердловин в скельних грунтах, мала довжина рейсу,неможливість відбору якісних монолітів. p>
Вібраційний метод буріння. Найбільш продуктивний метод (до 50-70м/зміну). Вібраційне буріння забезпечує проведення якісноїгеологічної документації досліджуваного розрізу. p>
1.5. Рекомендації щодо раціонального використання різних способівбуріння. p>
Вид і спосіб буріння слід вибирати залежно від властивостейпрохідних грунтів, призначення і глибини свердловини, а також умоввиробництва інженерних вишукувань. Обраний спосіб буріння повинензабезпечувати задовільну якість інженерно-геологічної інформаціїі грунтах і досить високу продуктивність. p>
При незначних обсягах бурових робіт слід орієнтуватися науніверсальні способи, які забезпечують буріння свердловин в більшостірізновидів грунтів. При наявності великих обсягів робіт приблизно воднотипних умовах слід вибирати такі способи, які володіютьвисокою продуктивністю (вібраційний, пневмоударні, вібраційно -обертальний). p>
Роторний та ударно-канатний способи буріння слід застосовувати тільки забуріння гідрогеологічних свердловин. p>
1.6. Загальні положення про геологічної документації та відбір зразків припроведення бурових робіт. p>
До числа найбільш важливих завдань проходки свердловин при інженернихвишукуваннях відносяться вивчення геологічного розрізу і визначення фізико -механічних властивостей грунтів. p>
Зразки, відбираються для вивчення геологічного розрізу, повиннівідображати всі структурні, текстурні та інші особливості грунту:послідовність у заляганні шарів, потужність шарів і положення контактів,наявність включень, гнізд, прімазок, тонкого прошарку, консистенцію іводоносність грунтів. p>
Основним методом вивчення таких зразків у польових умовах євізуальний. При цьому використовуються лупа, ніж, кислота. Матеріалом длявивчення є витягує і свердловин керн, перемятие грудки грунту, вокремих випадках шлам. p>
Фізико-механічні властивості грунту визначаються за відбирає зсвердловин моноліту і з допомогою досвідчених робіт в свердловинах. p>
відбирає з свердловин моноліти повинні забезпечувати максимальневідповідність їх властивостей властивостями шарів, з яких ці зразки відбирають.
Основним методом оцінки монолітів є що виконується з високою точністюлабораторний аналіз. p>
Для відбору зразків з метою геологічного документації можуть бутивикористані практично всі способи буріння, які забезпечуютьотримання керна або перемятих грудок грунту. Як буровогоінструменту застосують колонкові труби, зонди, склянки, шнеки, спіральні йложкові бури. Найчастіше використовуються свердловини діаметром 108-168 мм. P>
Для відбору монолітів використовуються спеціальні пристрої - грунтоноси.
Розміри відбираються монолітів, способи та режими занурення строгорегламентовані. Процес відбору моноліту - спеціальна операція і вона неможе бути віднесена до процесу поглиблення свердловин. p>
У вишукувальних організаціях України свердловини для геологічноїдокументації складають 60-70%, технічні свердловини - не більше 30-40%. p>
2. Статичного зондування. P>
Статичне зондування є одним з найбільш ефективних методівдослідження грунтів в умовах їх природного залягання. p>
Відповідно до ГОСТ 20069 - 74 метод статичного зондування впоєднанні з іншими видами інженерно-геологічних досліджень
(динамічне та ударно-вібраційний зондування) слід застосовувати длявизначення: p>
. інженерно-геологічних елементів (потужності, межі розповсюдження грунтів різного складу та стану); p>
. однорідності грунтів за площею та глибиною; p>
. глибини залягання покрівлі скельних і великоуламкових грунтів; p>
. наближеної кількісної оцінки характеристик властивостей грунтів p>
(щільність, кут внутрішнього тертя, модуль деформації); p>
. опору грунту під палею за її бічній поверхні; p>
. ступеня ущільнення та зміцнення в часі штучно складених грунтів. p>
Зондування слід виконувати за програмою, яка складається відповідно довимогам СНиП II-9-78 «Інженерні вишукування для будівництва. Основніположення ». p>
Глибина зондування повинна бути, як правило, не менше 10 м. Вона можебути менше 10, але не менше 5 м при вишукуваннях під забудову порівнянолегкими спорудами. Глибина зондування може також бути менше 10 м приблизькому заляганні до поверхні корінних порід, а також твердих глинистихабо щільних незв'язних грунтів високої несучої здатності. При цьомунеобхідно переконатися, що під конусом зонда знаходиться несучий шардостатньої потужності. Переконатися в цьому можна, пробуривши хоча б одну свердловинуі заглубів її в щільний шар мінімум на три метри. p>
Статичне зондування здійснюється циклами, до складу якихвходить: p>
. рівномірний вдавленням зонда з періодичною - через 20 см - реєстрацією величин опору грунту вдавленням або безперервної автоматичної записом на діаграмні стрічках. p>
. підняття штока домкрата у верхнє положення або нарощування наступної ланки штанг; p>
Випробування закінчується після досягнення конусом зонда заданої глибиниабо граничних зусиль на конус або на зонд в цілому. p>
При використанні результатів статичного зондування для визначенняфізико-механічних властивостей грунтів необхідно мати на увазі наступне.
Оскільки дані статичного зондування використовують для визначеннянормативних характеристик грунтів, при обробці результатів зондуванняслід визначати спочатку середнє значення для виділеногоінженерно-геологічного шару за даними одного зондування, а потімсередньоарифметичні значення для даного шару за даними всіх що відносяться дорозглянутої майданчику точок зондування. p>
3.ОТБОР ПРОБ для лабораторних досліджень. p>
3.1. Правила відбору проб. P>
Для лабораторних досліджень фізико-механічних властивостей грунтіввідбирають проби з порушеною або непорушеною (моноліти) структурою. Видпроби залежить від цілей дослідження гірської породи та її стану, а спосібвідбору - від типу розвідницької вироблення з якої відбирають?? робу. Приінженерно-геологічні дослідження застосовують три методи відбору проб:точковий, бороздовой і валовий. Точковий метод полягає в тому, що шарпороди характеризують одним або декількома зразками щодоневеликого розміру. При бороздовом методі по всьому опробуемому пластухрестом його простягання роблять борозни, з яких відбирають грунт для проби.
Валовий метод полягає в дослідженні всього вилученого з виробленнягрунту. Два останніх методу звичайно застосовують при розвідці будівельнихматеріалів p>
Фізико-механічні властивості грунтів при інженерно-геологічнихвишукуваннях досліджують для наступних цілей: p>
. класифікація порід і виділення літологічних шарів, пластів та інших елементів геологічного розрізу; p>
. визначення розрахункових характеристик фізико-механічних властивостей грунтів, що складають основу проектують споруд, природний і штучний укоси; p>
. визначення характеристик грунтів, призначених для використання як будівельні матеріали. p>
Моноліти відбирають для визначення розрахункових характеристик фізико -механічних властивостей зв'язкових порід. Для пухких піщаних порід монолітиможна замінити пробами з порушеною структурою, але в цьому випадку требавизначати щільність грунтів у природному заляганні польовими методами. p>
При відборі проб необхідно дотримуватися таких основних правил: p>
. проба повинна бути характерною для того шару, з якого вона взята, і не містити випадкових включень і забруднюючих домішок; p>
. кожна проба повинна бути негайно упакована, забезпечена етикеткою за встановленою формою, занесена до журналу розвідницької вироблення і позначена зарисовці гірничої виробки; p>
. після упаковки та реєстрації проба повинна бути туту ж відправлена в польову лабораторію або у відповідне місце зберігання. p>
Обсяг відбираються проб повинен бути достатнім для виконання всіхвизначень. Обсяг проб з порушеною структурою для скельних івеликоуламкових повинен бути не менше 2000 см2, для піщаних - не менш
1000см2, для глинистих - не менш 500см2. P>
Моноліти, відбираються з гірських виробок, можуть мати форму куба абоциліндра (відібрані із свердловин). p>
3.2. Консервування монолітів. P>
Після вилучення з грунтоноса моноліт очищають від шламу і негайноконсервують для збереження структури і природної вологості грунту.
Існують два способи консервації: парафінірованіем і упаковкою в жорсткутару. При упаковці моноліту слід відзначити його верх і в разінеобхідності дати орієнтування по сторонах світу. p>
Моноліт, відібраний з жорсткої тари, покривають шаром туго обмотуютьмарлею, попередньо просоченої розплавленим парафіном. Потім поверхмарлі його покривають ще одним шаром парафіну, знову обмотують марлею іпокривають третім шаром парафіну. До парафінірованія на верхню межузразка кладуть етикетку, загорнутий в кальку, яку також покриваютьпарафіном. Другий примірник етикетки змочують розплавленим парафіном,прикріплюють до поверхні запара