Точный анализ процесса геологического бурения инженерных скважин

Точный анализ процесса геологического бурения инженерных скважин играет ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности строительства. Он позволяет определить характеристики грунта, выявить потенциальные геологические опасности и оптимизировать процесс бурения для минимизации рисков и затрат.

Введение в геологическое бурение инженерных скважин

Геологическое бурение инженерных скважин – это важный этап при строительстве различных сооружений, таких как здания, мосты, туннели и дороги. Этот процесс позволяет получить подробную информацию о геологическом строении участка, свойствах грунтов и наличии подземных вод. На основе этих данных принимаются решения о выборе оптимальных технологий строительства, проектировании фундаментов и проведении мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.

Цели и задачи геологического бурения

Основная цель геологического бурения – получить достоверную информацию о геологических условиях строительной площадки. К задачам относятся:

• Определение литологического состава и стратиграфии грунтов.
• Определение физико-механических свойств грунтов (плотность, влажность, прочность, деформируемость).
• Определение уровня и химического состава подземных вод.
• Выявление геологических опасностей (карст, оползни, разломы).
• Отбор проб грунта и воды для лабораторных исследований.

Основные этапы процесса геологического бурения

Процесс геологического бурения включает следующие этапы:

1. Подготовка буровой площадки (очистка, выравнивание, обеспечение доступа).
2. Выбор метода бурения и бурового оборудования.
3. Бурение скважины с отбором керна или проб грунта.
4. Геофизические исследования в скважине (каротаж).
5. Лабораторные исследования отобранных проб.
6. Обработка и анализ полученных данных.
7. Составление геологического отчета.

Методы геологического бурения

Существует несколько методов геологического бурения, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбор метода зависит от геологических условий, глубины бурения и требуемой точности информации.

Ударно-канатное бурение

Ударно-канатное бурение – это один из старейших методов бурения. Он заключается в разрушении грунта ударами тяжелого долота, подвешенного на канате. Разрушенная порода извлекается из скважины желонкой. Этот метод прост в использовании, но имеет низкую скорость бурения и не позволяет отбирать керн.

Вращательное бурение

Вращательное бурение – более современный и эффективный метод. Он заключается в разрушении грунта вращающимся буровым инструментом (долото, коронка). Разрушенная порода выносится из скважины промывочной жидкостью (вода, глинистый раствор, воздух). Вращательное бурение позволяет бурить скважины на большую глубину и отбирать керн.

Виды вращательного бурения:

• Колонковое бурение: Позволяет получить керн - образец породы цилиндрической формы.
• Шнековое бурение: Используется для бурения рыхлых грунтов на небольшую глубину.
• Роторное бурение: Применяется для бурения твердых пород на большую глубину.

Шнековое бурение

Шнековое бурение – это разновидность вращательного бурения, при котором разрушение грунта происходит с помощью вращающегося шнека. Разрушенная порода выносится на поверхность по винтовой поверхности шнека. Этот метод используется для бурения рыхлых грунтов на небольшую глубину.

Точный анализ результатов геологического бурения

После завершения буровых работ необходимо провести точный анализ полученных данных. Этот анализ включает в себя:

Обработка и интерпретация данных каротажа

Каротаж – это геофизические исследования, проводимые в скважине. Они позволяют получить информацию о геологическом строении, свойствах грунтов и наличии подземных вод. Данные каротажа обрабатываются и интерпретируются для определения литологического состава, пористости, проницаемости и других параметров грунтов.

Лабораторные исследования грунтов

Лабораторные исследования грунтов проводятся для определения их физико-механических свойств. К таким свойствам относятся:

• Плотность
• Влажность
• Гранулометрический состав
• Предел прочности на сжатие
• Угол внутреннего трения
• Коэффициент сцепления
• Коэффициент фильтрации

Результаты лабораторных исследований используются для проектирования фундаментов, расчета устойчивости откосов и других инженерных расчетов.

Составление геологического отчета

На основе результатов геологического бурения, каротажа и лабораторных исследований составляется геологический отчет. Этот отчет содержит подробное описание геологических условий строительной площадки, рекомендации по выбору оптимальных технологий строительства и проведению мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.

Применение результатов геологического бурения в инженерном проектировании

Результаты геологического бурения являются основой для принятия решений на всех этапах инженерного проектирования.

Проектирование фундаментов

Информация о геологическом строении и свойствах грунтов используется для выбора типа фундамента, расчета его размеров и несущей способности. Например, если на участке залегают слабые грунты, то может потребоваться применение свайного фундамента или улучшение свойств грунта.

Расчет устойчивости откосов и склонов

Данные о прочности и деформируемости грунтов используются для расчета устойчивости откосов и склонов. Это позволяет предотвратить оползни и обрушения грунта.

Проектирование дренажных систем

Информация об уровне и химическом составе подземных вод используется для проектирования дренажных систем, которые защищают сооружения от подтопления и коррозии.

Современные технологии в геологическом бурении

Современные технологии позволяют повысить точность и эффективность геологического бурения.

Геофизические методы исследования скважин

Геофизические методы исследования скважин (каротаж) позволяют получить детальную информацию о геологическом строении, свойствах грунтов и наличии подземных вод. Современные каротажные приборы позволяют проводить измерения с высокой точностью и разрешением.

3D-моделирование геологической среды

На основе данных геологического бурения и геофизических исследований создаются трехмерные модели геологической среды. Эти модели позволяют визуализировать геологическое строение участка, прогнозировать поведение грунтов и принимать обоснованные решения при проектировании.

Использование программного обеспечения для анализа данных

Существуют специализированные программные комплексы для обработки и анализа данных геологического бурения. Эти программы позволяют автоматизировать процесс анализа, повысить его точность и сократить время на составление геологического отчета.

ООО Мяньян Чуаньцзяо Шоссе Планирования и Изыскания Проектирования и геологическое бурение

ООО Мяньян Чуаньцзяо Шоссе Планирования и Изыскания Проектирования является надежным партнером в области инженерных изысканий, в том числе и геологического бурения. Компания предлагает широкий спектр услуг, от разработки проектной документации до проведения полевых и лабораторных исследований. Высокий профессионализм специалистов и использование современного оборудования позволяют ООО Мяньян Чуаньцзяо Шоссе Планирования и Изыскания Проектирования гарантировать высокое качество и достоверность результатов.

Больше информации о предоставляемых услугах и проектах можно узнать на сайте https://www.mycj.ru/.

Пример отчета о геологических изысканиях

Пример части отчета с данными о геологических изысканиях.

Заключение

Точный анализ процесса геологического бурения инженерных скважин является важным этапом при строительстве любых сооружений. Он позволяет получить достоверную информацию о геологических условиях строительной площадки, что необходимо для принятия обоснованных решений при проектировании и строительстве. Использование современных технологий и программного обеспечения позволяет повысить точность и эффективность анализа данных геологического бурения, что в свою очередь способствует обеспечению безопасности и долговечности сооружений.