В процессе геологических исследований в месте, где планируется возведение коммуникаций, изучается перечень конкретных условий, а также проводятся полевые и фильтрационные исследовательские работы. Для осуществления каждой из операций успешно применяется бурение скважин, различной глубины и характеристик.

Применение буровых скважин – важный элемент в процессе предварительного изучения геологического разреза, последующего исследования грунтов, разрешения технологических проблем при возведении коммуникационных систем.


Бурение

Бурение является наиболее распространенным способом инженерно-геологических и геотехнических изысканий, причем в зависимости от свойств пород и задач исследования (Г СП 11-105-97) применяют различные методы бурения и инструменты (табл. 3).
Таблица 3
Способы и разновидности бурения скважин при инженерно-геологических изысканиях

Способ

бурения

Разновидность

способа

бурения

Диаметр бурения (по диаметру обсадных труб), мм

Условия применения (виды и характеристика грунтов)

Колонковый

С промывкой во­дой

34...146

Скальные невыветрелые (монолитные) и слабовыветрелые (трещиноватые)

С промывкой глинистым рас­твором

73...146

Скальные слабовыветрелые (трещино­ватые), выветрелые и сильновыветре- лые (рухляки), крупнообломочные; пес­чаные; глинистые

С продувкой воз­духом (охлаж­денным при про­ходке мерзлых грунтов)

73...146

Скальные невыветрелые (монолитные) и слабовыветрелые (трещиноватые), необводненные, а также в мерзлом со­стоянии; дисперсные, твердомерзлые и пластично-мерзлые

С промывкой со­левыми и охлаж­денными раство­рами

73...146

Все виды грунтов в мерзлом состоянии

С призабойной циркуляцией промывочной жидкости

89...146

Скальные выветрелые и сильновывет- релые (рухляки), обводненные, глини­стые

Всухую

89...219

Скальные выветрелые и сильновывет- релые (рухляки), песчаные и глинистые необводненные и слабообводненные, твердомерзлые и пластично-мерзлые

Ударно­канатный коль­цевым забоем

Забивной

108...325

Песчаные и глинистые необводненные и слабообводненные, пластично-мерзлые

Клюющий

89...168

Глинистые слабообводненные

Ударно­канатный сплошным за­боем

С применением долот и желонок

127...325

Крупнообломочные, песчаные обвод­ненные и слабообводненные

Вибрационный

С применением вибратора или вибромолота

89...168

Песчаные и глинистые обводненные и слабообводненные

Шнековый

Рейсовое (коль­цевым забоем)

146...273

Крупнообломочные, песчаные, глини­стые слабообводненные и обводненные

Поточное

108...273

Крупнообломочные, песчаные, глини­стые слабообводненные и обводненные

Примечание: применение других способов бурения допускается при соответствующем обосновании в программе изысканий.
Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье, стенки и забой (рис. 8).

Рис. 8. Ударно-врашательное движение бурового снаряда: 1 - направление движения; 2 - буровой наконечник; 3 - штанга; 4 - забой скважины;
5 - обсадная труба; 6 - литологическая колонка скважины

Бурение применяется в основном для исследования горизонтальных или пологопадающих пластов. С помощью бурения выясняют состав, свойства, состояние грунтов, условия их залегания и производят отбор образцов для лабораторных исследований. В зависимости от способа бурения и состава пород образцы могут быть ненарушенной или нарушенной структуры. Образцы ненарушенной структуры, полученные бурением, получили название керна.
В качестве режущих, разрушающих и извлекающих породу инструментов используют наконечники различного рода (рис. 9).
К преимуществам бурения относят: скорость проходки скважин, возможность достижения больших глубин, высокую механизацию производства работ, мобильность буровых установок, смонтированных на автомашине. Бурение имеет свои недостатки: малый диаметр скважин не позволяет производить осмотр стенок, размер образцов ограничивается диаметром скважины, по одной скважине нельзя определить элементы залегания слоев.
Для извлечения слабых водоносных пород (плывунов) применяют желонки, представляющие собой род цилиндра с клапаном, слабых пород (песка, пластичных глин) - ложки, более плотных - змеевики (своего рода буравы). Для проходки твердых пород и дробления встреченных валунов используют различные долота. Наконечники закрепляют на штангах, представляющих собой свинчивающиеся отрезки труб малого сечения.

Проходку скважин выполняют буровым наконечником (буром), который, соединяясь с бурильными трубами (штангами), создает буровой снаряд. Удары или вращение этого снаряда или то и другое вместе осуществляют буровыми станками, приводимыми в действие различными двигателями (механическое бурение), либо ручным бурением. Последний способ применяют в основном в малопрочных породах и при мелком бурении (10.. .15 м).
Диаметр скважин, используемых в практике инженерно-геологических исследований, обычно 50.150 мм. Начальные диаметры бурения определяются количеством перемен диаметра по глубине скважины, связанных, как правило, с неустойчивостью стенок скважины и необходимостью их закрепления обсадными трубами, а также заданной величиной конечного диаметра. Так, при необходимости отбора монолитов для испытания в компрессионном приборе, диаметр обоймы (кольца) которого составляет 90 мм, диаметр скважины должен быть не менее 115 мм; если отбора не требуется, то 75 мм. Глубина скважин определяется задачами строительства и для промышленно-гражданских сооружений редко превышает 30 м.

Рис. 10. Штанги бурильные

В зависимости от характера породы и целей разведки выбирается способ бурения геологических скважин и тип наконечника, которыми выполняется разрушение породы на забое - ударом, вращением или задавливанием.
При необходимости изучения механических и прочностных свойств пород в естественном состоянии бурение сопровождают отбором монолитов (керна) (образцов ненарушенной структуры) пород исключительно с помощью грунтоносов различного типа. Для этого в глинистых грунтах твердой и полутвердой консистенции следует применять обуривающие грунтоносы со скоростью вращения при отборе монолита не более 60 об/мин и давлением на забой 1,5...3,0 кН; в грунтахтугопластичной, мягкопластичной и текучепластичной консистенции - вдавливаемые грунтоносы. Величина заглубления грунтоноса не должна быть меньше полутора его диаметра и не больше 0,4 м.
В процессе бурения порода разрушается на забое инструментом-наконечником (рис. 9) и извлекается на поверхность. В малоустойчивых породах (во избежание обвала пород и для изоляции водоносных горизонтов) ствол скважин закрепляется обсадными трубами, а в крепких породах скважины на большую глубину могут проходиться без обсадки.
Большинство скважин при изысканиях проходится специальными станками, в которых при ударном бурении рабочий инструмент приводится в движение с помощью троса или бурильных труб (штанг), а при вращательном бурении или бурении задавливанием - только с помощью бурильных труб.
При проходке скважин без отбора керна широко используют шарошечные долота (рис. 11), которые различаются по типам в зависимости от категории горных пород по буримости и физикомеханическим свойствам. При бурении скважин шарошечными долотами забой от разбуренного шлама очищается потоком промывочной жидкости, сжатым воздухом и другими агентами.

Рис. 11. Долота шарошечные

Стакан забивной (рис. 12) применяется при необходимости отбора керна в мягких породах. Стакан изготавливается из обсадных труб требуемого диаметра. Нижняя часть стакана имеет рабочее кольцо с упрочненной режущей кромкой и скосом обычно внутрь стакана. Для удержания разрушенных и сыпучих пород его снабжают откидным клапаном. Продольные вырезы (окна) в корпусе стакана облегчают удаление породы.

Рис. 12. Стаканы забивные

При бурении скважин обычно применяются следующие основные способы: колонковый, шнековый, вибрационный и ударноканатный. Другие виды бурения, с помощью которых нельзя отобрать керн, при инженерно-геологических работах применения не находят. Во всех этих способах процесс бурения, как правило, механизирован, а применение того или иного способа бурения определяется следующими геолого-литологическими условиями.

Колонковое бурение

Метод колонкового бурения скважин считается универсальным. Он применим в скальных и полускальных породах, а также в плотных связных грунтах, позволяет бурить скважины не только вертикально, но и под углом к горизонту. При условии использования глинистой промывки глубина бурения может достигать 100 м и более. Колонковое бурение отличается высокой производительностью и дает возможность детально изучить состав и состояние пород, проходимых скважиной.
Колонковое бурение геологических скважин проводится с помощью колонковой трубы, к нижнему торцу которой привинчивается кольцевая коронка с зубьями из твердого сплава или алмазная коронка (рис. 13).

Рис. 13. Коронка твердосплавная

Рис. 14. Керны колонкового бурения скальных пород

Колонковая труба вращается двигателем с высокой скоростью, коронка разрушает породу, образуя забой в виде кольца, а в центре его остается столбик - образец ненарушенной породы - керн (рис. 14).

После образования керна достаточной длины его отрывают от массива с помощью кернорвателя, устанавливаемого на колонковой трубе сразу над коронкой, и поднимают на поверхность.
При колонковом методе бурения на поверхность поднимается грунт в виде целого, без нарушения природного сложения, керна. По добытым кернам составляется объективная картина состояния геологического разреза. Именно это свойство сделало колонковый метод главным при инженерно-геотехнических и гидрогеологических исследованиях и разведке месторождений строительных материалов.
Следует отметить, что при инженерно-геотехнических изыскани­ях колонковое бурение в большинстве случаев производится «всухую» и проходка скважин, в этом случае, нередко осуществляется грунтоносами обуривающего типа.

Нередко колонковое бурение прочных скальных пород проводится с призабойной циркуляцией промывочной жидкости, реже с промывкой ствола скважины глинистым раствором, обеспечивающим вынос шлама и создающим вес столба жидкости в скважине для поддержания в ней равновесия с помощью гидростатического давления, что позволяет обеспечивать устойчивость стенок скважины.
Для получения качественных образцов проходимых пород необходимо, чтобы глинистый раствор, помимо вышеуказанных, удовлетворял следующим требованиям:
¥    образовывал тонкую (0,5...1,0 мм) плотную корку на стенках скважины для предотвращения поглощения промывочной жидкости;
¥    обеспечивал минимальное содержание свободной воды в суспензии с целью предотвращения набухания глин в стенках скважины. Таким требованиям соответствует раствор, приготовленный из
бентонитовой глины, обладающей высокой дисперсностью и тиксо- тропностью.
Вместо промывки может применяться продувка забоя сжатым воздухом. Продувка имеет ряд немаловажных преимуществ перед промывкой, с точки зрения разведочного бурения, а именно:
¥    исключается дополнительное увлажнение, а также размыв керна и забоя;
¥    исключается возможность загрязнения и увлажнения шлама, а также смешивание разностей шлама, вынесенных с разных горизонтов.
Кроме того, исключается такой важный момент, как доставка воды к скважинам.
                                                Ударно-канатное бурение
Ударно-канатное бурение (ударно-механическое) кольцевым забоем рекомендуется применять для разведки различных рыхлых, связных и полускальных пород, что обычно проводится с обсадкой труб вслед за продвижением забоя (рис. 15, 16). Глубина бурения до 50 м. Также широко применяются на практике и его разновидности - ударно-вращательное бурение, ручное ударно-вращательное бурение и пневмоударное бурение.
При ударном бурении скважин в сложных геологических условиях и районах, недостаточно изученных в гидрогеологическом отношении, как правило, применяют ударно-канатное (механическое) бурение. Буровой снаряд для ударного способа бурения состоит из долота и ударной штанги.

Рис. 15. Ударно-канатное бурение с насыпи КАД вокруг г. С.-Петербурга

При бурении ударно-канатным способом разрушение породы на забое производится повторными ударами наконечника, подвешенного на тросе (канате). В качестве наконечника применяют: в связных породах - буровой стакан, несвязных - желонку, полускальных - долото (см. рис. 9).
Долота применяются следующих типов: плоские, двутавровые, зетовые, округляющие, крестовые, пирамидальные и эксцентричные (см. рис. 9). Тип долота определяется характером проходимых пород. Угол заточки (атаки) зависит от твёрдости буримых горных пород.
Ударная штанга предназначена для увеличения силы динамического удара инструмента и сохранения вертикального направления буровой скважины. Ударные штанги имеют длину 2000, 4000 и 6000 мм; диаметр 110....220 мм; вес 1,8...13,0 кН.
Инструмент для ударно-канатного бурения «клюющим» способом состоит из забивного стакана и утяжеленной ударной штанги или ударного патрона при забивном способе. Забивной стакан (см.рис. 12) применяется при необходимости отбора пробы горной породы в рыхлых сыпучих породах. Для забивки в породу стакан соединён с ударным патроном, состоящим из наковальни, навинченной на корпус стакана, и трубчатого корпуса, в котором перемещается ударная по- луштанга, соединённая с канатом. В процессе бурения ударную по- луштангу сбрасывают на наковальню, в результате чего происходит погружение стакана в грунт.

 

Рис. 16. «Выход» керна тугопластичных глинистых грунтов из буровой трубы
 

Рис. 17. Желонки с клапанами

Для удаления с забоя разрушенной породы и при проходке пластов плывуна используется желоночный снаряд. Одностворчатая желонка с плоским клапаном - основной универсальный тип этого инструмента, применяется для отбора с забоя скважины крупнозернистого шлама и при проходке несвязных пород (рис. 17).
Желонка с полусферическим клапаном и языком применяется для отбора в забое разжиженного шлама и при проходке песков.
Поршневая (вакуумная) желонка используется при бурении обводнённых песков и плывунов, а также при разведке россыпных месторождений.

Ударно-вращательное бурение

Впервые ударно-вращательное бурение применено в России в 1905 г. инженером В. В. Вольским при бурении скважин на нефть и газ на Кавказе.
При ударно-вращательном бурении разрушение породы происходит путём её скалывания и дробления за счёт нанесения ударов по породоразрушающему инструменту (коронки и долота с лезвийными и штыревыми твердосплавными вставками, шарошечные долота и коронки, армированные сверхтвёрдыми материалами и алмазами) (см. рис. 9). Образующиеся на забое выступы частично срезаются лезвиями породоразрушающего инструмента при поворотах между ударами.
Ударно-вращательное бурение применяется при ведении горных работ для бурения шпуров и скважин глубиной 25...50 м, диаметром
40..    .850 мм и при поиске и разведке месторождений.
Различают ударно-поворотное (в том числе виброударное), ударно-вращательное бурение и вращательно-ударное бурение и его разновидности (гидроударное бурение).

Ударно-поворотное бурение

Ударно-поворотное бурение характеризуется высокими значениями энергии единичного удара (2...3 Дж на 1 мм длины лезвия) и малым углом поворота между ударами (2...3°), так как разрушение породы (скалывание, дробление) происходит только за счёт ударов при отсутствии контакта инструмента с породой между ударами. Способ наиболее эффективен при бурении крепких абразивных пород.

Ручное ударно-вращательное бурение

В настоящее время в городах, в условиях плотной городской застройки, развитой сети коммуникаций и активизации техногенных процессов все больше возникает необходимость в использовании «малогабаритного», но и мало применяемого, ударно-вращательного ручного способа бурения в рыхлых породах.
Ручное ударно-вращательное бурение является малопроизводительным и трудоемким, область его применения незначительна, используется только в отдельных случаях при проходке скважин до 10 м в рыхлых породах.
В труднодоступных местах применяется ручное бурение с помощью мотобура (рис. 18).

Рис. 18. Мотобур со шнеком

Применение мотобуров возможно при проходке неглубоких скважин с помощью шнекового бурения. Однако большим недостатком ручного бурения является его низкая производительность и высокая трудоемкость.
Пневмоударное бурение Пневмоударное бурение - разновидность ударно-вращательного бурения с использованием погружного бурильного молотка (пневмоударника). Современные погружные пневмоударники работают на энергии сжатого воздуха с давлением 0,5...1,5 МПа и имеют клапанное или бесклапанное воздухораспределение.
Вращение пневмоударника осуществляется вместе с долотом с частотой 30...70 об/мин. B качестве инструмента, разрушающего породу, используют 3- или 4-лопастные долота, армированные пластинками твёрдого сплава (см. рис. 9).
Такой способ бурения сочетает преимущества ударного и вращательного бурения. При пневмоударном бурении породоразрушающий инструмент вращается с относительно небольшой скоростью и имеет относительно небольшие усилия подачи. При этом по инструменту наносится большое количество мощных ударов пневмоударником.
Пневмоударное бурение предназначено для проходки скважин различного направления на горных породах средней и высокой крепости, в том числе абразивных, разрушенных и трещиноватых на глубину
30..    .80 м. Основные преимущества пневмоударников: легкое забурива- ние, отсутствие заклинивания буровых коронок при бурении по разрушенным и трещиноватым породам, эффективная очистка забоя от шлама, удобная и быстрая смена инструмента. Пневмоударники обладают высокой стойкостью и высокой производительностью бурения.

Вибрационное бурение

Вибрационный способ применяется для проходки связных и рыхлых пород, не содержащих значительной примеси крупнообломочного материала; глубина бурения до 15...20 м с отбором породы сплошной колонкой. Инструмент для вибрационного бурения состоит из зондов и бурильных труб. Зонды практически те же, что и стаканы при ударно-канатном бурении. Для бурения связных глинистых грунтов применяют зонды с одной прорезью, для бурения слабосвязных грунтов - зонды с клапаном.
При вибрационном бурении внедрение в грунт виброзонда с острой режущей гранью происходит под действием вибрации и собственной массы вибратора и труб. Частота колебаний существующих вибропогружателей составляет от 1200 до 2000 в минуту, а амплитуда колебаний от 1,5 до 10 мм.
Одной из существенных особенностей технологии вибробурения является ограниченность длины одиночной проходки (как правило, не более 2,0...2,5 м). Это объясняется тем, что по мере накопления виброзондом керна увеличивается масса, подвергающаяся вибрации, и, соответственно, уменьшается интенсивность воздействия на породу.
В пластичных вязких породах ограничение проходки за рейс может быть связано также с необходимостью предупреждения так называемого свайного эффекта. В этом случае виброзонд погружается в массив как свая, что приводит к потере геологической информации и искажению представлений о строении разреза.
Вибропогружатели применяются в двух вариантах: с жестким креплением к бурильным трубам и со свободной опорой на специальную плиту - наковальню, в последнем случае вибропогружатель называют вибромолотом.

Шнековое бурение

Шнековое бурение - разновидность вращательного бурения с использованием лопастного долота-резца, обеспечивает сравнительно большой диаметр скважин и не требует воды для промывки. Шнековый способ следует применять в случаях вскрытия водоносных слоев, забоя на ту или иную глубину без подробного изучения проходимых пород, глубина бурения до 50 м.
Инструмент для шнекового бурения состоит из долота и шнековой колонны. Конструкции долот для шнекового бурения довольно разнообразны. Наибольшее применение получили двух- и трехперые долота со ступенчатой режущей кромкой, армированной резцами из твердых сплавов (рис. 19).

Рис. 19. Долото трехперое для шнекового бурения

Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с частотой 100...240 об/мин и прижимаются к забою буровыми колоннами из шнеков с усилием 3...20 кН. При шнековом способе бурения мягких и рыхлых пород разрушенная порода с забоя непрерывно перемещается вверх по винтовой поверхности шнеков и выносится через устье скважины шнеками, представляющими собой единый винтовой транспортер (рис. 20).
Шнековое бурение применяется в некрепких скальных породах для бурения взрывных скважин (реже шпуров с помощью сверл), а также для проходки неглубоких гидрогеологических и инженерногеологических скважин в рыхлых и связных породах, не содержащих валунов. Производительность бурения до нескольких сотен метров в смену.

Рис. 20. Шнеки буровые

Геологическая документация при шнековом бурении затрудняется частичным перемешиванием разрушенной породы в процессе ее перемещения шнеками. Пробы можно отбирать при непрерывном или периодическом углублении скважины.
Для бурения с отбором керна применяют шнеки с большим проходным отверстием в трубе, позволяющим размещать внутри колонны съемный керноприемник-грунтонос. При шнековом бурении кольцевым забоем применяют специальные коронки. Шнековый способ бурения экономичен, однако у него есть существенный недостаток - при встрече шнека с валунами могут возникнуть проблемы. Кроме того, шнековое бурение имеет свойство искривлять ствол скважины, что сказывается на структуре и свойствах отобранных монолитов.
 


Проходка горных выработок

Выбор вида горных выработок, способа и разновидности бурения скважин при инженерно-геотехнических изысканиях производят с учетом условий залегания, вида, состава и состояния грунтов, крепости пород, наличия подземных вод и намечаемой глубины изучения геологической среды табл. 2 (прил. В СП 11-105-97 часть 1).

Таблица 2
Виды, глубины и назначение горных выработок

Вид горных выработок

Максимальная глубина горных выработок, м

Условия применения горных выработок

Закопушки

0,6

Для вскрытия грунтов при мощности пере­крывающих отложений не более 0,5 м

Расчистки

1,5

Для вскрытия грунтов на склонах при мощ­ности перекрывающих отложений не более 1 м

Канавы

Траншеи

,0 ,0 00 со

Для вскрытия крутопадающих слоев грун­тов при мощности перекрывающих отло­жений не более 2,5 м

Шурфы и дудки

20

Для вскрытия грунтов, залегающих гори­зонтально или моноклинально

Шахты

Определяется

программой

изысканий

В сложных инженерно-геологических усло­виях

Подземные горизон­тальные горные вы­работки

То же

То же

Скважины

То же

Определяются прил. Г СП 11-105-97 часть 1 и программой изысканий

Разведочные выработки проходят с целью уточнения геологического строения и гидрогеологических условий участка, предназначен

ного под строительство, установления типа и состояния пород, отбора образцов пород и проб подземных вод.
Проходка горных выработок осуществляется также с целью:
¥    проведения полевых исследований свойств грунтов, определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и зоны аэрации;
¥    производства геофизических исследований;
¥    выполнения стационарных наблюдений (локального мониторинга компонентов геологической среды);
¥    выявления и оконтуривания зон проявления геологических и инженерно-геологических процессов.
К главнейшим разведочным выработкам относят: расчистки, канавы; штольни, шурфы и буровые скважины [23]. При инженерногеологических изысканиях чаще всего используют шурфы и буровые скважины.
Расчистки, канавы и штольни относят к горизонтальным выработкам. Их целесообразно применять на участках, сложенных крутопадающими слоями (рис. 4)

Рис. 4. Разведочные выработки: a - горизонтальные (канавы, штольня); б - вертикальные (шурф, буровая скважина), 1 - покровные отложения,
2 - коренные породы

Шурфы и буровые скважины следует проходить при слабонаклонном и горизонтальном залегании слоев.
Расчистки - выработки, применяемые для снятия слоя рыхлого делювия или элювия с наклонных поверхностей естественных обнажений.
Канавы (траншеи) - узкие (до 0,8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью техники с целью обнажения коренных пород.
Траншеи представляют собой глубокие канавы, обычно с крутыми откосами. Их с большим успехом используют на склонах и при изучении структуры дислоцированных толщ.
Штольни - это подземные горизонтальные выработки, вскрывающие толщи горных пород в глубине массива и выходящие одним концом на дневную поверхность. Штольни обычно закладывают в склонах. Они проходят с малым наклоном к горизонту для отвода воды. Стены и потолок штольни, как правило, крепятся деревом, реже бетоном.
Шурфы - это вертикальные горные выработки чаще квадратного сечения (размером 1,5х 1,5 м или несколько больше), закладываемые обычно на глубину до 3...5 м, но нередко и глубже. Шурф круглого сечения называют «дудкой». Проходку дудок легче механизировать, но по прямоугольным шурфам проще и точнее определить положение пласта в пространстве. Диаметр дудок обычно не превышает 1,0 м.
Проходка шурфов осуществляется как вручную (с креплением стен), так и специальными шурфопроходческими машинами глубиной до 30 м (рис. 5).

Рис. 5. Схемы проходки устьевой части шурфа (а) и шурфа с креплением его инвентарной подвесной крепью (б): 1 - шурфопроходческая установка;
2 - лебедка вспомогательного подъемного устройства; 3 - грейфер;
4 - устьевая секция инвентарной крепи

Характер и способ крепления стенок шурфа зависят от устойчивости пород. Если дудки стремятся проходить в устойчивых породах, где крепление обычно не требуется, то для прямоугольных шурфов в сыпучих грунтах применяют забивное крепление, в слабых грунтах при отсутствии воды (или слабом притоке) - распорное и в водонасыщенных грунтах или в шурфах большой глубины - срубовое крепление (рис. 6).

Рис. 6. Типы крепления шурфов: а - забивное; б - распорное; в - срубовое; 1 - устье; 2 - забой

Шурфы помогают детально изучать геологическое строение участка, производить отбор любых по размеру образцов с сохранением их структуры и природной влажности (рис. 7). Однако их недостатком является высокая стоимость и трудоемкость работ по проходке, особенно в водонасыщенных грунтах.

Рис. 7. Устройство шурфа для изучения почвенного разреза

При выборе мест для закладки выработок руководствуются следующими правилами:
а)    места закладки шурфов на обследуемом участке местности должны характеризовать основные элементы рельефа и микрорельефа;
б) каждый элемент рельефа (плато, склон, тальвег, западина и т.п.) должен характеризоваться основным шурфом, а при высоком уровне грунтовых вод - буровой скважиной.
Мощность грунтовой толщи, подлежащей обследованию, устанавливают с учетом размеров и рабочих отметок земляного полотна, а в основаниях искусственных сооружений - в зависимости от их конструкции и назначения.
При изысканиях для дорожного строительства грунты обязательно изучают в пределах глубины развития в них почвообразовательных процессов. В местах, где дорога пройдет в выемках, обследуют слой грунта до глубины не менее чем на 1...2 м ниже дна выемки.
При расположении шурфов на местности следует обращать внимание на смену растительности, поскольку отдельные комплексы растительных форм встречаются только при определенных сочетаниях почвенных и гидрогеологических условий. Так, строевая сосна растет обычно на песчаных грунтах, а наличие на болотах черной ольхи свидетельствует о движении грунтовых вод в глубине торфяной залежи.
Для уточнения границ распространения отдельных почвенных типов между основными шурфами закладывают полушурфы и прикопки.
Полушурфы отличаются от шурфов уменьшенными размерами. Глубина их составляет от 0,75 до 1,0 м, а размеры в плане - примерно 0,7х1,3 м.
Точные границы смены почвенных типов устанавливают с помощью мелких выработок - прикопок, имеющих глубину до 0,5 м и размеры в плане 0,25x0,75 м.
Количество шурфов и полушурфов может колебаться в широких пределах и зависит как от масштаба проводимых работ, так и от рельефа, гидрогеологических условий местности и других факторов. В среднем при подробных изысканиях рекомендуется закладывать один глубокий шурф на каждые 0,5...1,0 км и полушурф на каждые 0,25...0,5 км.
Вертикальную стенку шурфа или полушурфа, подлежащую осмотру, зачищают лопатой и после внимательного осмотра по внешним признакам (окраске, плотности, структуре и т. п.) выделяют отдельные слои или почвенные горизонты. По всем четырем стенкам и дну делают описание, зарисовку и составляют развертку шурфа. Это позволяет более точно определить мощность слоев и элементы их залегания.
Шахты, как глубокие шурфы при глубине до 20...30 м и более, используют в наиболее ответственных случаях обычно с железобетонным креплением и при механизированном водоотливе и подъеме.

Мы можем выполнить бурение скважин для инженерно-геологических изысканий , бурение скважин для строительных работ, бурение скважин для водозабора, бурение скважин для испытания грунтов, бурение скважин для стационарных наблюдений.

https://gksgeotehnika.by/sites/default/files/styles/slide/public/uslugi/17-11-4089937.jpg?itok=vVF0psPX

Остались вопросы? Хотите узнать цены или оставить заявку?