процесс бурения инженерно геологических скважин

Процесс бурения инженерно геологических скважин включает в себя этапы планирования, подготовки, непосредственного бурения, отбора проб грунта и воды, а также документального оформления результатов. Целью является получение достоверной информации о геологическом строении участка для проектирования и строительства.

Введение в бурение инженерно-геологических скважин

Инженерно-геологические изыскания – это комплекс работ, направленных на изучение геологического строения, гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов на участке проектируемого строительства. Одним из важнейших этапов этих изысканий является процесс бурения инженерно геологических скважин. Полученные данные необходимы для обоснованного выбора типа фундамента, оценки устойчивости склонов, прогноза возможных геологических процессов и, в конечном счете, для обеспечения безопасности и надежности строительных объектов. ООО Мяньян Чуаньцзяо Шоссе Планирования и Изыскания Проектирования понимает важность этого процесса.

Этапы процесса бурения инженерно геологических скважин

Процесс бурения инженерно геологических скважин можно разделить на несколько основных этапов:

1. Планирование и подготовка

Этот этап включает в себя:

• Анализ технического задания: Определение целей и задач изысканий, глубины и количества скважин, требований к отбору проб и лабораторным исследованиям.
• Сбор и анализ имеющихся данных: Изучение геологических карт, отчетов о ранее проведенных изысканиях, данных дистанционного зондирования и другой информации об участке.
• Разработка программы буровых работ: Определение местоположения скважин, методов бурения, оборудования и материалов, графика работ.
• Согласование с заинтересованными организациями: Получение разрешений на проведение буровых работ от землевладельцев, природоохранных органов и других организаций.
• Подготовка площадки: Расчистка территории, обеспечение подъездных путей, устройство временных сооружений для размещения оборудования и персонала.

2. Бурение скважин

Существует несколько методов бурения, которые могут быть использованы в процессе бурения инженерно геологических скважин, в зависимости от геологических условий, глубины скважин и требований к качеству отбора проб:

• Шнековое бурение: Применяется в мягких грунтах (глины, пески, суглинки) на небольшую глубину. Быстрый и экономичный метод, но не позволяет отбирать ненарушенные пробы.
• Колонковое бурение: Используется для получения керна (образца грунта цилиндрической формы) из различных типов грунтов, включая скальные породы. Позволяет отбирать пробы ненарушенной структуры для лабораторных испытаний.
• Ударно-канатное бурение: Применяется для бурения скважин большого диаметра в твердых грунтах. Требует значительных затрат времени и ресурсов.
• Роторное бурение: Эффективно в различных типах грунтов, особенно при необходимости бурения на большую глубину. Может использоваться с промывкой (водой или глинистым раствором) для охлаждения бурового инструмента и выноса шлама.

3. Отбор проб грунта и воды

Отбор проб – важнейший этап процесса бурения инженерно геологических скважин, так как от качества проб зависит достоверность результатов лабораторных исследований. Пробы грунта отбираются:

• Ненарушенной структуры: Для определения физико-механических свойств грунтов (прочность, деформируемость, водопроницаемость). Отбираются специальными грунтоносами, обеспечивающими минимальное нарушение структуры грунта.
• Нарушенной структуры: Для определения гранулометрического состава, влажности, плотности и других характеристик грунта. Отбираются из бурового шлама или керна.

Пробы воды отбираются для химического анализа и определения агрессивности по отношению к бетону и металлам. Также измеряется уровень грунтовых вод в скважинах.

4. Документация

Все этапы процесса бурения инженерно геологических скважин должны быть тщательно задокументированы. Ведется буровой журнал, в котором фиксируется:

• Дата и время начала и окончания работ.
• Местоположение скважины (координаты).
• Метод бурения.
• Геологическое описание пройденных слоев грунта (литологический состав, цвет, структура, влажность).
• Глубина отбора проб.
• Уровень грунтовых вод.
• Технические параметры бурения (скорость, давление).
• Все отклонения от проекта и возникшие проблемы.

На основании данных бурового журнала составляется геологический разрез скважины.

Оборудование для бурения инженерно-геологических скважин

Для выполнения процесса бурения инженерно геологических скважин используется различное оборудование, в том числе:

• Буровые установки: Представляют собой комплексы оборудования, включающие буровую мачту, привод, буровой инструмент, насосы для промывки и системы управления. Выбор буровой установки зависит от метода бурения, глубины скважин и условий площадки.
• Буровой инструмент: Включает буровые долота, шнеки, колонковые трубы, грунтоносы и другие приспособления для разрушения грунта и извлечения керна.
• Насосы для промывки: Используются для подачи воды или глинистого раствора в скважину для охлаждения бурового инструмента, выноса шлама и укрепления стенок скважины.
• Геофизическое оборудование: Может использоваться для проведения каротажных работ в скважине с целью определения геологических и гидрогеологических параметров.

Методы определения глубины бурения инженерно-геологических скважин

Определение необходимой глубины бурения инженерно геологических скважин является критически важным для получения достоверных данных о геологическом строении участка. Существует несколько методов для определения этой глубины:

1. Нормативные документы

Глубина бурения часто определяется нормативными документами, такими как СНиП (Строительные нормы и правила) и СП (Своды правил). Эти документы устанавливают минимальную глубину изысканий в зависимости от типа сооружения, его размеров и геологических условий участка. Например, для зданий с заглубленными фундаментами глубина скважин должна быть не менее чем на 5 метров ниже подошвы фундамента.

2. Геофизические исследования

Предварительные геофизические исследования (например, электроразведка или сейсморазведка) позволяют получить информацию о геологическом строении участка до начала буровых работ. Эти данные помогают определить глубину залегания различных геологических слоев и выбрать оптимальную глубину бурения для каждой скважины.

3. Анализ инженерно-геологических условий

Глубина бурения также зависит от инженерно-геологических условий участка, таких как наличие слабых грунтов, карстовых полостей или оползневых зон. В этих случаях необходимо бурить на достаточную глубину, чтобы изучить эти особенности и оценить их влияние на устойчивость сооружения. Важно определить, нужны ли такие исследования.

4. Эмпирические методы

Существуют эмпирические методы, основанные на опыте проведения изысканий на аналогичных участках. Эти методы позволяют оценить необходимую глубину бурения на основе анализа геологических карт, данных о ранее проведенных изысканиях и информации о строении соседних участков.

Пример таблицы для сравнения методов определения глубины бурения:

Безопасность при бурении инженерно-геологических скважин

Процесс бурения инженерно геологических скважин связан с определенными рисками, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности:

• Ограждение буровой площадки: Для предотвращения доступа посторонних лиц.
• Использование средств индивидуальной защиты: Каски, защитные очки, перчатки, спецодежда.
• Обучение персонала: Все сотрудники должны быть обучены правилам безопасного проведения буровых работ и оказанию первой медицинской помощи.
• Контроль за состоянием оборудования: Регулярный осмотр и техническое обслуживание буровой установки и инструмента.
• Соблюдение правил пожарной безопасности: Наличие средств пожаротушения, запрет на курение вблизи буровой установки.

Заключение

Процесс бурения инженерно геологических скважин является ответственным и трудоемким процессом, требующим квалифицированного персонала и современного оборудования. Правильное выполнение всех этапов бурения позволяет получить достоверную информацию о геологических условиях участка и обеспечить надежность и безопасность строительных объектов. Связаться с ООО Мяньян Чуаньцзяо Шоссе Планирования и Изыскания Проектирования можно здесь.