Прокладка шурфов. Земляные работы при реконструкции инженерных сетей. Съемка существующих подземных коммуникаций

Состояние, в котором находится фундамент строения, невозможно определить простым осмотром, поскольку основная его часть скрыта под толщей земли. В случае, когда возникает необходимость исследовать фундамент, проверить целостность, сделать выводы о дальнейшей его эксплуатации, нужно углубиться на определенную глубину. Важно сделать это грамотно, дабы не навредить сооружению. Квалифицированно выкопать шурф фундамента в Москве и области могут специалисты нашей компании ООО «ГеоГИС». Наши сотрудники обладают достаточным опытом, знаниями, необходимыми допусками и лицензиями для выполнения подобных работ.

Что такое шурф фундамента?

Обратившись к нашим специалистам для заказа обследования несущей основы дома, владелец столкнется с термином “шурф”, обследование фундамента без которого качественно произвести невозможно. Часто задают вопрос - что такое шурф фундамента? По сути, это обычная выработка, вертикальная яма, оголяющая поверхность сооружения, скрытую под слоем грунта. Она позволяет нашим специалистам объективно оценить состояние фундамента, степень его повреждения, оценить возможность восстановления, ремонта.

ВАЖНО! Шурфование должно выполняться без ухудшения прочностных характеристик сооружения, поэтому к обустройству шурфа должны привлекаться специалисты, имеющие навыки подобных работ.

Зачастую в процессе нашей работы возникают нестандартные ситуации. Наши специалисты, обладая необходимым опытом, находят, в случае необходимости, рациональное решение вопросов:

как сделать горизонтальный шурф под плитой;
где разместить выработку, чтобы провести обследование максимально полно при минимальных затратах;
обеспечение безопасной работы в шурфах на сложных грунтах и объектах.

Размеры отрытого шурфа позволяют нашим сотрудникам без проблем отобрать образцы, визуально осмотреть поверхность фундамента.

Для чего производят бурение шурфов в Москве?

ВНИМАНИЕ! Наши специалисты согласно техническому заданию: роют шурф, обследование фундамента проводят визуально, исследуют его на наличие гидроизоляции, на целостность структуры.

Для окончательных выводов мы используем данные лабораторных исследований образцов, отобранных из шурфа:

грунта;
материала, из которого сделан фундамент (бетон, камень);
в сложных случаях - армирующего материала.

С какой целью изучается подземная часть сооружений и обустраивается шурф фундамента в Москве и области? В густонаселенных городах, с большим количеством зданий исторической постройки, зачастую возникает потребность:

реконструировать старое сооружение с целью использовать в дальнейшем;
в переоснащении промышленного предприятия (установка нового оборудования, конструкций);
провести реставрационно-восстановительные, исследовательские работы памятников архитектуры, культуры, старинных построек;
возвести дополнительные этажи, усилить конструкции со значительным увеличением нагрузки на основание;
выяснить причины появления смещения конструкций, перекосов проемов, трещин в стенах здания.

Целостность основания, которое «держит» все строение - гарантия прочности, поэтому так важно его правильно обследовать.

Почему возникает необходимость копать шурф фундамента в Москве и области?

Причины, которые могут привести к повреждению фундамента из нашей практики:

естественное старение сооружения – многолетние перепады температуры, промерзание, влажность, длительная эксплуатация сооружения влияют на прочность стройматериалов;
подтопления основания, вымывание грунта, имеющие любое происхождение - будь то порыв водовода, подъем уровня грунтовых вод, подмывание грунта атмосферными осадками;
превышение проектной (допустимой) нагрузки на фундамент;
возведение фундамента (сооружения) без учета геологии грунта, - например, на грунтах с низкой несущей способностью;
непрофессиональная реконструкция, капремонт строения;
использование некачественных стройматериалов.

Существуют и другие причины, по которым возникает необходимость выполнить бурение шурфов в Москве помимо целей исследования домостроения. В нашей практике это:

Бурение шурфов под сваи . Возведение свайного фундамента сопряжено с необходимостью подготовить направляющие шурфы. Квалифицированное бурение обеспечивает точную установку свай.

Шурф для обследования фундамента сооружения, соседствующего со стройкой

Большая часть строительства, реконструкций, сегодня приходится на районы плотной застройки. Поэтому задача Застройщика - минимизировать влияние стройки на рядом расположенные сооружения. Масштабные строительно-монтажные, ремонтные работы по соседству, сопряженные с вибрациями, ударными нагрузками на грунт (забивание свай, работа грунтореза и экскаватора) могут вызвать повреждение и даже разрушение фундаментов (особенно старых), находящихся вблизи объекта.

В таких ситуациях требуется закладка шурфа у стен зданий, находящихся в непосредственной близости от стройплощадки.

Шурф домовой ямы - профессионально и в сжатые сроки

По заявкам научно-исследовательских учреждений, а также отдельных историков мы копаем шурф домовой ямы. В свете массового увлечения историей работы по поиску артефактов стали весьма актуальны. Старые постройки (как эксплуатируемые, так и заброшенные), развалины старинных сооружений (обозначенные визуально и скрытые под слоем земли) требуют при изучении компетентного подхода и соблюдения законодательства.

Наши сотрудники помогают любителям старины и истории с необходимой деликатностью обследовать домовую яму, профессионально обустроить шурф старых фундаментов в интересующем Заказчика месте на необходимую глубину.

Количество шурфов при обследовании фундаментов

ВАЖНО! В зависимости от причин, по которым потребовалась откопка шурфов, нашими инженерами составляется программа обследования объекта с учетом индивидуальных характеристик строения.

Мы рассчитываем количество шурфов при обследовании фундаментов, намечаем места шурфования:

где визуально определяется явное повреждение фундамента или стен (наличие трещин, смещений);
в местах наибольшей нагрузки на основание;
у колонн, опор, свай;
на стыках несущих стен;
у каждого конструктивного элемента здания.

Существуют наработанные методики, которых придерживаются наши специалисты. При наличии подвала шурф дома располагают в нем – это значительно уменьшит объем выработки. Заглубляются наши специалисты на глубину порядка 0,5 м ниже вскрытого фундамента, если это не грозит дополнительными разрушениями.

Исследуя свайный фундамент, выработка нами обустраивается так, чтобы в поле зрения попали не менее двух сторон: «на угол», «на две стороны», «по периметру».

Ленточный фундамент оголяется с одной или одновременно с двух сторон (симметрично два шурфа, объединенные под подошвой фундамента).

ВНИМАНИЕ! Определенное техническим заданием количество шурфов при обследовании фундаментов зависит от множества факторов, которые не всегда можно учесть при составлении программы исследования, и может корректироваться в процессе проведения работ.

Если проектная документация не соответствует реалиям, или отрытые шурфы показали состояние основания хуже, чем предполагалось вначале и требуется больше данных для обработки нашими специалистами - увеличивается количество выработок.

Также заранее нельзя с точностью сказать, один будет вырыт шурф домовой ямы или находки в первом потребуют дальнейшей исследовательской деятельности.

Работа в тесном контакте с Заказчиком, согласование наших действий и партнерские отношения с Клиентом ускоряют и оптимизируют процесс исследований.

Бурение шурфов в Москве специалисты нашей компании ООО «ГеоГИС» выполняют с соблюдением требований законодательства, органов строительного надзора, следят за выполнением техники безопасности для своих сотрудников и других лиц, оказавшихся на месте проведения работ.

Нами принимаются необходимые меры, чтобы исследования не навредили объекту изучения. По окончании работ, в соответствии с действующими нормативами, мы заполняем грунтом шурф с обязательным послойным уплотнением.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

До начала реконструкции трубопроводов выполняются мероприятия по подготовке строительного производства в объеме, обеспечивающем осуществление всех работ в максимально короткие сроки, включая проведение общей организационно-технической подготовки, подготовку инженерных сетей к реконструкции и оборудования для производства монтажных работ.

Реконструкция каждого объекта допускается только на основе утвержденного проекта и решений по организации строительства и технологии производства работ. Все этапы выполнения работ должны вестись под контролем организации, на которую возложен авторский и технический надзор за проведением работ по реконструкции, и организаций, эксплуатирующих смежные коммуникации.

До начала выполнения земляных работ должно быть обеспечено устройство подъездных путей (установка дополнительных дорожных указателей и т.д.), а также проведены мероприятия по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности на протяжении всего срока проведения работ.

Организация, выполняющая строительно-монтажные, в том числе земляные работы, должна иметь план инженерных сетей с указанием участков, не подлежащих восстановлению, и мест присоединения этих участков к реконструируемому трубопроводу, а также чертежи на отрываемые котлованы или траншеи с указанием точных размеров и проходящих рядом с ними подземных инженерных сооружений и коммуникаций с привязкой их к постоянным ориентирам.

До начала производства работ монтажной организации необходимо получить разрешение, которое выдается местной администрацией.

Определение трассы реконструируемого трубопровода производится эксплуатирующей организацией с уведомлением организаций, эксплуатирующих соседние подземные коммуникации. На трассе в натуре отмечаются контуры намечаемой к вскрытию траншеи.

До начала вскрытия дорожных покрытий и разработки котлованов, траншей и приямков необходимо выполнить следующие мероприятия: оградить по всему периметру места проведения работ инвентарными щитами или металлической сеткой с указанием организации, проводящей работы, и телефонами ответственного производителя работ; при производстве работ на проезжей части выставить предупредительные знаки, освещаемые в ночное время, на расстоянии 5 м со стороны движения транспорта; с наступлением темноты установить на ограждении с лобовой стороны на высоте 1,5 м сигнальный красный свет, а место работ осветить прожекторами или переносными лампами.

Ширина участков ограждения назначается в зависимости от местных условий. Длина ограждений устанавливается проектом производства работ. Вскрытие дорожных покрытий и разработку траншей следует проводить в соответствии с проектом производства работ.

При наличии в местах рытья котлована или траншеи электрокабелей, кабелей связи и других подземных коммуникаций выемку грунта производят с предварительным извещением и в присутствии представителей организаций, их эксплуатирующих, с соблюдением мер, исключающих возможность повреждений. Кабели в пределах перенесения после вскрытия траншеи должны заключаться в защитные футляры из пластмассовых или деревянных лотков, коробов или труб, подвешиваемых при необходимости к балке.

В случае обнаружения любых подземных коммуникаций или сооружений, не указанных в проектной документации, работы следует остановить, на место работы вызвать автора проекта и представителей организаций, эксплуатирующих смежные коммуникации, для определения принадлежности этих сооружений и принять меры по их сохранности или ликвидации и внесению изменений в исполнительную документацию.

Перед отключением теплоносителя, воды или газа в реконструируемом трубопроводе обеспечивают потребителей, питающихся от отключаемого участка сети, с помощью байпаса.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

К подготовительным и вспомогательным работам, связанным с разработкой котлованов и траншей, относятся: разбивка трасс существующих трубопроводов, обеспечение их устойчивости, водоотлив и понижение уровня грунтовых вод, вскрытие дорожных покрытий (при необходимости).

На реконструкцию трубопроводов, связанную с разрытием траншей и котлованов в городах и поселках, разрешение выдает административная инспекция. Такое разрешение называется ордером, и получают его специалист строительно-монтажной организации, производитель работ или начальник участка, имеющие право производства работ, которые подписывают ордер и несут полную ответственность за строительство на отведенном участке. Ответственный специалист, на имя которого выписан ордер, в своей работе должен соблюдать "Правила производства работ по прокладке и переустройству подземных сооружений".

До начала земляных работ руководитель строительно-монтажной организации обязан не позднее чем за сутки до начала работ вызвать на трассу представителей организаций, указанных в ордере, установить совместно с ними точное расположение подземных сооружений и провести до начала работ соответствующий инструктаж с работниками, участвующими в строительстве. При пересечении реконструируемых инженерных сетей с действующими подземными коммуникациями места, где эти сооружения подвергаются опасности обрушения, обозначают соответствующими знаками. Если разработка грунта предусматривается в непосредственной близости от фундаментов существующих зданий, сооружений и коммуникаций, необходимо предусмотреть меры против осадки этих сооружений.

Для определения места нахождения и вскрытия подземного сооружения делается шурф-вскрытие шириной 0,7 м, длиной 1-2 м и глубиной, указанной в схеме-уведомлении. Поиск ведут в присутствии ответственного за строительство лица и представителя эксплуатационной организации.

Подземные коммуникации следует вскрывать до проектных отметок трубопровода. Шурф крепят стандартными щитами, а обнаруженные подземные коммуникации и кабели заключают в деревянные короба из досок толщиной 3-5 см и с помощью скруток проволоки подвешивают к деревянному или металлическому лежню, проложенному поперек траншеи. Концы лежня заводят за бровки траншеи не менее чем на 50 см. Если встречаются действующие подземные коммуникации или другие сооружения, не обозначенные в проекте, земляные работы прекращают до выяснения их принадлежности. Подвеска коммуникаций и оборудования показана на рис.1.

Рис.1. Подвеска пересекающих траншею коммуникаций:

А - одного или нескольких кабелей; б - кабельной канализации; в - трубопроводов; 1 -укладываемый трубопровод; 2 - короб из досок или щитов; 3 - подвески-скрутки; 4 - бревно или брус; 5 - кабель; В*- асбестоцементные трубы кабельной канализации; 7 - подкладки; 8 - перекладины; 9 - двутавровая балка; 10 - подвеска из круглой стали; 11 - пересекающий траншею трубопровод

________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание. Размеры сечений даны увеличенными для удобства чтения.

Контрольное шурфование обеспечивает сохранность действующих коммуникаций и позволяет максимально использовать технику и оборудование вблизи подземных коммуникаций. Коммуникации вскрывают с помощью лопат, без применения ударных инструментов и только под надзором эксплуатационной организации. Места вскрытия ограждают знаками, указывающими назначение вскрытых коммуникаций, и освещают в ночное время. В зимних условиях принимают меры, предохраняющие вскрытые коммуникации от замерзания.

Плодородный слой почвы до начала основных земляных работ должен быть снят в соответствии с ППР и уложен в отвалы, чтобы использовать его в последующем для рекультивации нарушенных земель, а также для благоустройства площадок. Плодородный слой почвы следует снимать, как правило, в талом состоянии. Снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях допускается производить лишь при наличии основания в ПОС и согласования с землепользователем. При снятии, складировании и хранении плодородного слоя почвы должны приниматься меры, исключающие ухудшение его качеств, смешивание с подстилающими породами, загрязнение жидкостями или материалами.

Рекультивация земельных участков должна производиться в ходе строительных работ или не позднее чем в течение года после завершения строительных работ, в период, когда почва находится в незамерзшем состоянии. Все виды выемок грунта до начала производства основных земляных работ должны быть ограждены от стока поверхностных вод с помощью постоянных или временных устройств.

ВОДООТВОД, ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Для временного водоотвода следует использовать специально сооружаемые оградительные обволования и канавы. Все водоотводные устройства, а также короба и желоба в период строительства должны содержаться строительной организацией в исправном и чистом состоянии, чтобы избежать попадания вод в траншею.

«Шурфы» - слово, которое изначально ассоциировалось с геологическими раскопками. В дальнейшем оно нашло свое применение в геодезии, археологии, строительстве, в инженерных исследованиях коммуникаций. Какие бывают шурфы? Что это такое? Их устройство и особенности мы рассмотрим подробнее.

Шурф: определение

Этим словом в геологии обозначали вертикальное или наклонное углубление в земле для поиска и разведки полезных ископаемых. Сечение таких устройств бывает круглое (их еще называют дудками), прямоугольное, квадратное. Основная особенность - небольшие параметры от 800 до 4000 мм, глубина - до 40 м. Эти геологические выработки применяются для спуска/подъема людей, груза в шахту/на поверхность. В рыхлых почвах эти устройства требуют фиксации балками для предотвращения осыпания.

Учитывая вышеизложенное, невозможно недооценить шурфы. Значение слова разобрали, следует рассмотреть специфику использования, виды, устройство.

Сферы применения

Выделяют четыре основных направления использования шурфов:

для детального изучения геологического разреза;
отбора грунтовых образцов не разрушенного монолита;
исследований;
гидрогеологических исследований.

Как видно, сфера применения шурфов со временем сильно расширилась.

Виды

Исследовательские работы такого плана производят в двух основных направлениях:

инженерно-геологических;
специального назначения (используются для оценки состояния фундамента; главная цель - выяснить причину возникших деформаций).

По размерам шурфы разделяют на три группы:

Мелкие . Глубина залегания - до 3 м. Как правило, такие устройства не требуют фиксации. Часто используются в инженерных исследованиях (около 60 %).
Средние . Глубина составляет не более 10 м. При их устройстве уже предусматривается система вентиляции. Заглубление производят с помощью буровых установок.
Глубокие . Параметр залегания - от 10 м. Используются для решения специальных задач.

Устройство шурфов

Для монтажа таких объектов может применяться как ручной способ, так и использование спецтехники.

Основные параметры для шурфов выбираются в зависимости от предполагаемых работ, вида грунта. Рекомендованные габариты:

Прямоугольное, квадратное сечение: 1000 х 1250 мм, 1000 х 1500 мм, 1500 х 1500 мм, 2000 х 1500 мм. Выбираемый параметр зависит и от глубины устройства: при высоте шурфа 3000 мм - 1250 мм, 10 000 мм - 1500 мм, до 20 000 мм - 2000 мм, свыше 20 000 мм - 4000 мм.
Круглое сечение: от 700 до 1000 мм. Дудки с углублением до 10 000 мм - диаметр не менее 650 мм, свыше 10 000 мм - от 700 до 1000 мм.

Какие бывают шурфы, что это такое, мы разобрали. Теперь рассмотрим специфику применения в строительстве.

Шурфы специального назначения

Фундамент является основой дома. От его качества и состояния зависит целостность всего строения. Поэтому своевременная оценка - важная составляющая в реставрационных и строительных работах. Шурфы для исследования применяются в следующих случаях:

Надстройка дополнительного этажа, не учтенного в первоначальном проекте. Оценивается состояние фундамента и возможность добавочной нагрузки на него.
Техническая переоснастка. В строительстве - замена, модернизация
Капитального ремонта. Оценка обоснованности проведения работ.
Появление трещин на фасаде здания, перекосов дверных проемов. Такие дефекты говорят о деформации фундамента.
Недопустимые просадки строения. Этот недостаток может привести к полному разрушению сооружения.
При планировании закладки нового фундамента вблизи имеющегося. Оценивается возможное негативное влияние одного на другой.

Причины возникновения деформации можно выявить через шурфы.

Значение таких исследований - возможность выявления фактора разрушения фундамента и его устранение. Главными причинами, оказывающими прямое влияние на основание здания, могут быть:

Атмосферные осадки. Они могут накапливаться и подтачивать основание. Избыток осадков выше среднего может спровоцировать поднятие грунтовых вод, что также оказывает негативное влияние на состояние фундамента.
Утечка воды из коммуникаций. Параллельно может проводиться исследование их состояния.
Недочеты по уплотнению основания и обратной засыпки.
Смещение грунтовых слоев по отношению друг к другу и прочие.

Своевременное выявление причин разрушения фундамента и их устранение могут продлить жизнь строения.

Особенности шурфов в строительстве

Факторы, влияющие на выбор места для исследования:

наличие явной деформации на определенном участке здания;
наиболее загруженный фрагмент строения;
если дом многосекционный, то исследованию подвергается каждая секция;
при наличии дополнительных опор, их также осматривают;
при реставрации определяют места, где установлены несущие стены и опоры.

Шурфы углубляют ниже уровня фундамента, чтобы была возможность исследовать состояние основания.

Для ленточного может производиться и внутри здания, и снаружи. Шурф выкапывается таким образом, чтобы был доступ к основанию.

Для могут быть три вида исследовательских углублений:

Двухстороннее . Обнажают две смежные стороны опоры.
Угловое . Также очищают две стороны основания, но до половины ширины.
Периметрическое . Применяется в экстренных случаях, когда требуются основательные исследования и самого основания, и прилегающего грунта.

Шурфы в строительстве используются мелкого, изредка среднего углубления.

Виды исследований

Какие варианты исследований помогают производить шурфы? Что это такое? Какое это имеет значение для оценки состояния фундамента?

Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим перечень исследовательских работ:

Глубина залегания фундамента. Соответствует ли эта величина весу, высоте строения и грунту.
Габариты. Соответствие проектной документации.
Тип и прочностные данные.
Обнаружение дефектов и причины их возникновения.
Качество используемых материалов. Выявляется с помощью забора образцов и их исследования в лаборатории.
Сохранность и качество гидроизоляции.
Изменение вертикали.
Состояние основания.
Наличие усилений.

Такие исследования помогают определить срок службы здания; возможность проведения реставрационных работ, надстройки дополнительного этажа.

Как видно, переоценить важность таких устройств, как шурф, для строительной отрасли сложно.

Негативные последствия применения шурфов

Иногда при устройстве углублений могут возникать следующие последствия:

шум при разрушении бетонных конструкций;
грязь и пыль;
рост показателей влажности;
подтопление, если не произведена своевременная откачка атмосферных вод;
нарушение гидроизоляции основания;
невозможность эксплуатации объектов, подлежащих обследованию;
затруднение движения вблизи обследуемых участков.

Важно, чтобы все работы производились под руководством профессионалов. Это поможет избежать ряда негативных последствий.

Геодезические исследования и шурфы

Еще на важным является результат геодезического исследования, которое позволяет определить вид наличие подземных инженерных сетей и прочее. Эти данные помогают определиться с глубиной его залегания и инженерных сетей, с видом материалов для строительства и многое другое.

Поэтому применение исследования с помощью шурфов на этапе проектирования определяет качество и длительность срока службы будущего строения. «Какие бывают шурфы, что это такое; их устройство и особенности; важность для строительных, геодезических и инженерных работ» - тема актуальная и перспективная. С помощью этих устройств можно продлить жизнь старого строения и увеличить срок службы возводимого здания.

Буровые и горнопроходческие работы являются важнейшей частью инженерно-геологических и гидрогеологических исследований. С помощью буровых скважин и горных выработок (шурфов, штолен и др.) выясняют геологическое строение и гидрогеологические условия строительной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов и подземных вод, проводят опытные работы и стационарные наблюдения.

Бурение скважин является основным видом разведочных работ при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях.

Буровая скважина - цилиндрическая вертикальная выработка (реже наклонная) малого диаметра, выполняемая специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье (начало), стенки и забой или дно.

Сущность бурения заключается в постепенном и последовательном разрушении (или обуривании) породы на забое и извлечении ее на поверхность. Образцы породы, извлекаемые из скважин, называют буровым керном. Для изоляции водоносных горизонтов и предупреждения вывала пород со стенок скважин ствол скважины, т. е. выбуренное пространство, закрепляют обсадными трубами.

К преимуществам бурения относят: высокую скорость проходки скважин, возможность достижения больших глубин, механизацию спускоподъемных операций, мобильность буровых установок (рис. 36.2). Бурение имеет и недостатки: невозможность осмотра стенок скважины ввиду малого ее диаметра, небольшой размер образцов, необходимость промывки скважин при бурении и др.

Диаметр скважин, используемых в практике инженерно-геологических изысканий, обычно находится в пределах 33-325 мм. Для гидрогеологических целей бурят скважины большего диаметра. Глубина скважин определяется задачами исследований и для инженерных сооружений редко превышает 30-50 м. При поисках и разведке подземных вод для водоснабжения глубина скважин может достигать 800 м и более.

Бурение скважин производят буровым наконечником, который, соединяясь с бурильными трубами (штангами), создает буровой снаряд. Удары или вращение этого снаряда и передачу на него дав-

ления осуществляют буровыми станками, приводимыми в действие различными двигателями.

При инженерно-геологических исследованиях обычно применяют следующие виды бурения скважин: вращательно-колонковое, ударно-канатное кольцевым и сплошным забоем, вибрационное и шнековое. Другие виды бурения, с помощью которых трудно отобрать керн, при инженерно-геологических работах широкого применения не находят. ,

Вращательно-колонковое бурение позволяет бурить скважины диаметром 73-219 мм почти во всех разновидностях пород, включая и скальные, глубиной до 100 м и более. Буровой снаряд состоит из пустотелой колонковой трубы длиной 0,5-4,5 м с коронкой и колонной бурильных штанг. При вращении бурового снаряда коронка колонковой трубы с зачеканенными в ней зубьями из твердых сплавов прорезает кольцевой канал в породе, т. е. выбуривает столбик породы - керн. Используются также дробовые и алмазные коронки. После заполнения колонковой трубы керном буровой снаряд отрывают от забоя и поднимают на поверхность. Затем отвинчивают буровую коронку и извлекают керн из колонковой трубы.

В глинистых породах для отбора проб грунта ненарушенной структуры (монолитов) используют наконечники специальной конструкции - грунтоносы, диаметром не менее 100-125 мм.

При колонковом бурении через бурильные трубы на забой подается глинистый раствор, вода или сжатый воздух. Буровой инструмент при этом охлаждается, а измельченная порода (шлам) выносится на поверхность в специальные отстойники.

У дар но-канатное бурение рекомендуется в районах с недостаточной геологической изученностью, так как позволяет вести тщательное описание горных пород. Различают ударно-канатное бурение сплошным забоем диаметром 127-325 мм с применением долот и желонок (крупнообломочные и песчаные обводненные грунты) и ударно-канатным кольцевым забоем диаметром 89-325 мм в песчаных и глинистых необводненных или слабообводненных.

Глубина бурения в нескальных породах - до 100-150 м, в скальных - на большую глубину. Проходка ведется за счет сбрасывания на забой утяжеленного бурового снаряда (желонки, забивнбго стакана), подвешенного на канате, и последующего его подъема на поверхность вместе с породой. В галечниках и скальных породах на забой сбрасывается долото, а очистка забоя ведется желонкой.

Одним из наиболее производительных способов бурения является вибробурение, при котором буровой снаряд погружается в породу благодаря вибрационным колебаниям. При помощи вибратора глинистые и песчаные обводненные породы проходят на глубину до 15-20 м. Следует помнить, что под влиянием вибрации глинистые грунты изменяют свою структуру и уплотняются.

Шнековое бурение характеризуется высокой механической скоростью при проходке скважин в песчано-глинйстых грунтах на глубину до 30 м. Разрушение пород производится вращающимся долотом, а подъем их - шнеками, т. е. трубами, на поверхность которых приварена стальная спираль (рис. 36.3). При этом способе бурения качественное геологическое описание затруднительно.

Бурение скважин в неустойчивых и водонасыщенных породах осложняется вследствие обваливания и оплывания стенок. Для их крепления применяют стальные обсадные трубы, которые опускают в скважину, после чего продолжают бурение наконечником уже мень-

шего диаметра. По окончании бурения обсадные трубы извлекают, а скважину ликвидируют путем тампонажа глиной или цементно-пес-чаным раствором.

Ручное ударно-вращательное бурение из-за низкой производительности и высокой трудоемкости применяется в крайне ограниченном объеме (труднодоступная местность, плотная городская застройка и др.). Ручным способом бурят скважины в рыхлых грунтах на глубину до 10-15 м, реже 30 м.

При гидрогеологических исследованиях бурят скважины разведочные, опытные, наблюдательные и разведочно-эксплуатационные. Скважины, предназначенные для забора воды, называют скважинами на воду, они отличаются от других большим диаметром, что связано со значительными размерами погружных водоподъемных средств.

Бурение скважин на воду осуществляется, в основном, ударно-канатным и роторным способом, реже вращательно-колонковым.

Роторный способ - это вращательное бурение сплошным забоем, с промывкой или продувкой воздухом, с вращателем (ротором) на поверхности. Роторное бурение используют для бурения скважин

различной глубины (обычно более 150 м) на водоносные горизонты, ранее хорошо изученные и опробованные. Скорость бурения весьма высокая. Порода на забое разрушается полностью с помощью шарочечных долот. Для роторного бурения используют самоходные установки УРБ-2А, УРБ-ЗАМ (рис. 36.4), УРБ-4ПМ, а при бурении до 100 м - АВБ-3-100.

Проходка шурфов и других горных выработок. Наиболее распространенным видом горных выработок является шурф. При изысканиях применяют также другие выработки: расчистки, канавы, дудки, штольни и шахты (рис. 36.5).

Шурф - вертикальная горная выработка прямоугольного или круглого сечения, проходимая с поверхности до глубины 20 м, реже более. Шурф круглого сечения называют дудкой.

Наиболее распространены на изысканиях мелкие шурфы глубиной до 3-5 м сечением 1x1,25 м. Обычно их проходят в песчаных и глинистых грунтах. Шурфы большого сечения (более 2 м 2) выполняют для специальных опытных работ и при большой глубине шурфа. Шурф проходят путем углубления забоя и выброса грунта вначале лопатой, далее с помощью бадьи, поднимаемой воротком. В скальных породах шурф углубляют с использованием отбойных молотков и взрывных работ.

По мере углубления стенки шурфа необходимо укреплять, в противном случае возможно их обрушение. При проходке водонасы-щенных пород организуют водоотлив. Глубокие шурфы обязательно проветривают.

Шурфы имеют большое значение при инженерно-геологических изысканиях для строительства. Они позволяют детально изучить гео-лого-литологический разрез участка, отобрать любые по размеру образцы, выполнить испытания грунтов штампами и другие полевые опытные работы. Недостатком шурфов является их высокая стоимость и трудоемкость работ, особенно в водонасыщенных и скальных породах.

В настоящее время находит применение механизированный способ проходки шурфов с помощью специальных шурфопроходчес-ких установок, а также приспособленных для этих целей самоходных буровых установок УРБ-ЗАМ, УРБ-2А-2, УГБ-1ВС и др., оснащенных ковшовыми или шнековыми бурами. Средняя производительность установок 1,2-2,Ом/ч.

По окончании полевых работ шурфы тщательно засыпают, грунт утрамбовывают, а поверхность земли выравнивают.

На участках, сложенных крутопадающими слоями пород, проходят горизонтальные горные выработки: расчистки, канавы, штольни и шахты.

Расчистки - неглубокие выработки, применяемые для снятия рыхлого маломощного покрова делювия или элювия с наклонных поверхностей.

Канавы (траншеи) - узкие (до 0,8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью технических средств с целью вскрытия коренных пород.

Дудка - вертикальная горная выработка круглого сечения диаметром до 1,0 м. Необходимость крепления стенок дудки, как правило, отсутствует.

Штольни - подземные горизонтальные выработки значительной длины, закладываемые на склонах и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива. Их применяют обычно в скальных породах при изысканиях для строительства особо ответственных сооружений.

Шахты (разведочные) - вертикальные горные выработки, которые отличаются от шурфов значительно большими размерами. В практике инженерно-геологических изысканий глубина шахт достигает 30 м, а сечение 6 м 2 .

Наблюдения при бурении скважин и проходке шурфов заключаются в замере уровня воды и температуры, отборе проб пород, воды и других работах.

Для замера уровня воды в скважинах ипппгтт.™тот noowmxa

на метры тонкие тросы, на концах которых подвешивают различные приспособления (хлопушки, свистки и т. д.), при соприкосновении с водой эти приспособления подают сигнал (свист, хлопание и т. д.) и наблюдатель по отметкам троса определяет глубину залегания воды от поверхности земли (рис. 36.6). Более точны электроуровнемеры, при соприкосновении датчика с водой электрическая цепь замыкается, стрелка гальванометра отклоняется, и по отметкам на тросе фиксируется положение уровня. Длительные наблюдения за изменением уровня воды ведут с помощью поплавковых измерителей, а для непрерывной регистрации уровня применяют специальные автоматические приборы.

Замеры уровня воды производят от одной точки у устья скважины с точностью ±1,0 см. В каждой скважине определяют глубину появления и установившийся уровень подземных вод.

Температура подземных вод замеряется ртутными термометрами, вмонтированными в металлическую оправу. Для отбора проб воды используют различные пробоотборники объемом от 0,5 до 3,0 л.

Наблюдения за поглощением промывочной жидкости и выходом керна позволяют предварительно оценить водопроницаемость пород в различных интервалах скважин. Интенсивное поглощение и малый выход керна свидетельствуют о трещиноватости, раздробленности пород и их возможной высокой водообильности.

При бурении водозаборных скважин предусматривают тщательную изоляцию намеченного к эксплуатации водоносного горизонта от других водоносных горизонтов и поверхностных загрязнений. Чаще всего для этого задавливают башмак колонны обсадных труб в водоупорные породы (рис. 36.7, а) или производят затрубную цементацию колонны труб (при роторном бурении) (рис. 36.7, б).

Качество изоляции водоносных горизонтов проверяют откачкой воды из скважины и наблюдением за положением уровня. Постоянство уровня воды указывает на надежность изоляции.

Геологическая документация буровых и горнопроходческих ра бот. Основными геологическими документами разведочных работ являются буровой журнал и журнал горных выработок. В журналах по мере бурения скважин и проходки шурфов подробно описывают состав и состояние вскрываемых пород, указывают глубину отбора проб породы и воды, приводят результаты наблюдений за появлением уровней подземных вод, выходом керна, качеством изоляции водоносных горизонтов и т. д. По данным буровых и горных журналов составляют разрезы (колонки) отдельных скважин и шурфов (рис. 36.8). Данные нескольких разрезов (колонок) объединяют в инже-

нерно-геологические или гидрогеологические профили (разрезы), стадии построения которых показаны на рис. 36.9.

25.04.2018 admin Нет комментариев

Разведочные колодцы или шурфы применяются при исследовании неглубоких оснований и сравнительно с другими способами разведки дают наиболее полное освещение грунтовых условий.

Кроме того в шурфах удобно проведение испытаний несущей способности грунта, его осадки под нагрузкой, а также изменений под действием атмосферных влияний. Шурфы легко роются в устойчивых породах с малым притоком воды. Сечение их может быть круглое, прямоугольное и квадратное; круглые шурфы дешевле, так как при той же ширине площадь их меньше. Для удобной работы в шурфе размеры его в плане должны быть не менее 1 X 1 , а при работе киркой —1,25 X 1,75 м. при расположении в шурфе приборов для испытания грунта требуются размеры не менее 1 X 1,5 ж.

Рытье шурфа. Дощатая направляющая рама, внутренние размеры которой определяют стороны шурфа в плане, укладывается на землю на месте предполагаемого расположения шурфа, после чего приступают к выемке грунта; вертикальность стенок шурфа поверяется отвесами, подвешиваемыми в углах рамы. Рытье земли производится железными лопатами; в плотных грунтах применяются кирки или кайла и наконец, в твердых породах — наставленные клинья и кувалды. В твердых породах стенки шурфа держатся, не обваливаясь, в мягких же грунтах и поддающихся выветриванию шурф можно без крепления рыть не глубже 2,0 м.

В зависимости от плотности грунта крепление производится вертикально поставленными досками или пластинами, забранными за горизонтальные распорные рамы, или же горизонтальными венцами; последние рубятся в косую лапу. Крепь сооружают участками высотою около 2 м, для чего в двух более коротких стенках шурфа у дна участка выкапывают два горизонтальных гнезда аа глубиною, смотря по крепости грунта, 0,25 до 0,75 м, в которые и загоняют пальцы, служащие основанием крепи. Промежутки между крепью и стенками шурфа заполняются вынимаемым грунтом. По прохождении следующих 2 м закладываются новые пальцы и на них ставится новое звено крепи и т. д. Если земля сильно осыпается, крепь можно наращивать постепенно, подводя отдельные венцы снизу.

Крепление вертикальными досками производится следующим способом: на месте, где должен быть расположен шурф, земля выравнивается и на нее кладется бревенчатая рама ABCD, внутренние размеры которой равны размерам шурфа. Вокруг рамы забивают в землю доски ЕЕ длиною 1,2—1,5 м с не которым наклоном наружу и затем производят выемку земли на глубину, несколько меньшую длины забитых досок. Выровняв дно шурфа, кладут вторую раму ABCD, по размерам равную первой, а вокруг вновь забивают ряд наклонных досок ЕЕ, располагая их между второю рамою и концами досок Е промежутки между досками первого и второго рядов расклиниваются. Дня того чтобы отдельные рамы ABCD не могли оседать, между ними ставят вертикальные распорки Н, а через 4 — 6 м кладут рамы с выступающими концами или пальцами, подобные тем, которые употребляются при креплении горизонтальными венцами.