Разведочные работы при инженерно-геологических изысканиях (ИГИ). (Буровые работы)

1. Разведочные работы при инженерно-геологических изысканиях (ИГИ) (Буровые работы)

2. Оглавление

• Ручное бурение:
1) Ручное-ударно-вращательное бурение, оборудование, технические
возможности, область рационального применения
• Механизированное бурение
2) Ударно-канатное бурение, оборудование, технические возможности,
область рационального применения
3) Шнековое бурение, оборудование, технические возможности,
область рационального применения
4) Колонковое бурение, оборудование, технические возможности,
область рационального применения
5) Вибрационное бурение (вибробур), (вибромолот), оборудование, в
каких грунтах применяются, технические возможности, область
рационального применения

3.

6) Комбинированное бурение, оборудование, механические возможности,
область рационального применения
7) Основной и вспомогательный инструмент для бурения
8) Назначение грунтоносов и их конструкции
9) Виды буровых снарядов для различного типа бурения и грунтов
10) Способ закрепления стенок скважин от обвала
11) Горные выработки, Область их рационального применения
12) Причины разрушения скважин и назначения их глубины
• Вопросы для самостоятельного изучения:
13) Геофизические методы разведки, область рационального применения
14) Электроразведка, сущность и возможность метода
15) Радиационная разведка, разновидности и возможности данного
метода
16) Современная буровая техника, состояние и развитие техники для
проведения ИГИ в России
17)Дилатометр
18) Самостоятельная научно-исследовательская работа, используемая
литература: Конспект лекций, пособие 2011 год… сайты минимум 5 штук.

4.

Горная выработка.
Горная выработка — искусственная полость, сделанная в недрах земли или
на поверхности.
Виды : шурф, скважина, штрек, дудка и т.д.
Важнейшей строительной характеристикой местности является ее
геологический разрез, который получают с помощью выработок.
Шурфы.
Шурф-горная выработка с размерами 1.5 х 1.5м и глубиной от 3м-4м.
Достоинства: наглядность геологического разреза. По шурфу можно сделать
разведку. Есть возможность четко отследить слой и отобрать образцы
грунта ненарушенной структуры.
Поскольку грунт дна шурфа является как правило основанием для будущего
сооружения, есть возможность испытания его с помощью различных
методов, одним из которых является (минифундамент или штампа.

5. Испытание целиком в шурфе

6. Испытание пенетрометром, штампом,прессиометром

7. Техника безопасности при разработке грунта в шурфе глубиной более 2м

Производство работ осуществляется двумя рабочими.
При глубине более 2м стенки шурфа должны иметь крепление:
1)Распорное - когда доски забиваются через 1м.
2) Венцовое - представляет собой прямоугольную раму, состоящую их
четырех брусьев или бревен.
3) Забивное – используется при проходке водонасыщеных песков.

8.

Скважины.
Скважина – основная горная выработка, диаметр которой существенно
меньше ее длины.
Забой – низ скважины
Устье – верх скважины
Характеристики скважины:
1) L – длина
2) d – диаметр
3) α – угол наклона к вертикали
Процесс проходки скважины – бурение.
Бурение по назначению делится на:
• Бурение в целях поиска полезных ископаемых
• Бурение в целях исследования земной коры
• Промышленное строительное бурение
• ИГИ бурение в целях проектирования строительства или реконструкции
сооружений.

9. Зондирование(пенетрация) грунта

10.

Достоинства:
1)Механические характеристики определяются непосредственно в поле.
2) Свойства грунта определяют непрерывно по всей толще
Недостатки:
1)По данным испытаниям невозможно дать название грунта, так как
проба грунта не отбирается.
2) Испытания грунтов с твердыми включениями являются неточными.

11. Разведочное бурение

Цели:
Отбор образцов грунта
Исследование мощностей и глубин залегания слоев
Отбор проб воды
Различные испытания грунтов скважин
По глубине скважины:
1) СЖД(АДБ) – глубина 10-20 м
2) ПГС – от 20 м до 30 м
3) МТ – до 50 м (Исключение Керченский мост)
4) ТМ – более 50 м (исключение метро)

12. По виду полученного образца грунта бурение делится:

1.Керновое (Кольцевой забой)
2.Бескерновое
керн (ненарушенной структуры)
Из керна, который доставляется в грунтовую лабораторию
определяется:
1) Физические характеристики
ρ – плотность грунта
ρs – плотность частиц грунта
ω – естественная влажность

13.

2) Деформационные характеристики
ε – модуль деформации
a(e) – коэффициент сжимаемости
3) Прочностные характеристики
с – сцепление
φ – угол внутреннего трения
4) По виду используемой энергии
• Ручное
• Механизированное
Ручное бурение выполняется с помощью бурового комплекса
• «мечта геолога»

14. Ручной буровой комплект «Мечта геолога»

15. 1

4
2
3
7
5
11
8
6
9
10
1. Ручка
крестообразная
2. Т-образная ручка
3. Перекидная ручка
для подъема бура
4. Удлиняющие
штанги
5. Шнековая буровая
насадка
6. Насадка «гильза»
7. Насадка «гильза»
заточенная
8. Колба для взятия
проб воды
9. Веревка для колбы
10. Лопатка для
чистки насадок
11. Шомпол

16.

Достоинства:
1) транспортабельный
Недостатки:
1)Глубина бурения ограничена (15м).
2) Обрушение стен скважин в неустойчивых грунтах
3) Искривление оси скважины

17. Механизированное бурение

Букс – буровой ударно-канатный станок.
УПБ-25 – установка полевого бурения, позволяет бурить до 25м.
ПВС – переносной вращательный станок, позволяет бурить до 5м.
Вспомогательное оборудование:
1)Пробоотборники
2)Различные ключи
3)Колокола, метчики
4)Тросоловка, шнеколовка
5)Всевозможные вилки

18. БУКС

19.

УПБ-25

20. Пробоотборники

21. Ловильный колокол

22. Метчик

23. Шнеколовка

24. Тросоловка

25. Вибрационное бурение

Вибрационное бурение - это способ, при котором бурение производится
посредством передачи вибрационных или виброударных нагрузок, совместно с
осевым усилием веса инструмента.
Данный способ применяется для бурения мягких и рыхлых пород.
Если при вибрационном бурении инструменту придается вращение, то
подобный вид бурения называется вибровращательным, это позволяет бурить и
крепкие породы.
Существует два вида вибробурения:
• - вибрационное, при котором породоразрушающему инструменту
передаются синусоидальные колебания;
• - виброударное - инструменту сообщаются ударные импульсы высокой
частоты.Чаще применяется виброударное бурение.
В качестве породоразрушающего инструмента при вибробурении применяются:
• - виброзонд;
• - грунтонос;
• - виброжелонка.

26. Вибробур

Как видно, вибромолот состоит из двух
валов с эксцентриковыми дебалансами
внутри и электромотора, который
подключается с помощью кабеля к
источнику электроэнергии. Также
существуют вибраторы с приводом через
гибкий вал от двигателя внутреннего
сгорания. По сути, вибромолот - это
вибратор, имеющий ограничитель
колебаний в виде наголовника с
наковальней. От электромотора, при
помощи клино-ременной понижающей
передачи вращение передается одному из
валов. Валы связаны между собой
шестеренным синхронизатором. Весь
механизм помещен в корпус, и подвешен на
крюк талевой системы. В нижней части
корпуса вибратор присоединяется к
бурильным трубам.

27.

Спасибо за внимание!