Прокладання шурфів. Земляні роботи під час реконструкції інженерних мереж. Зйомка існуючих підземних комунікацій

Стан, в якому знаходиться фундамент будови, неможливо визначити простим оглядом, оскільки його основна частина прихована під товщею землі. У разі коли виникає необхідність дослідити фундамент, перевірити цілісність, зробити висновки про подальшу його експлуатацію, потрібно заглибитися на певну глибину. Важливо зробити це грамотно, щоб не зашкодити споруді. Кваліфіковано викопати шурф фундаменту в Москві та області можуть фахівці нашої компанії ТОВ «ГеоГІС». Наші співробітники мають достатній досвід, знання, необхідні допуска та ліцензії для виконання подібних робіт.

Що таке шурф фундаменту?

Звернувшись до наших спеціалістів для замовлення обстеження несучої основи будинку, власник зіткнеться з терміном "шурф", обстеження фундаменту без якого якісно зробити неможливо. Часто запитують - що таке шурф фундаменту? По суті, це звичайне вироблення, вертикальна яма, що оголює поверхню споруди, приховану під шаром ґрунту. Вона дозволяє нашим спеціалістам об'єктивно оцінити стан фундаменту, ступінь його пошкодження, оцінити можливість відновлення, ремонту.

ВАЖЛИВО!Шурфування повинно виконуватися без погіршення характеристик міцності споруди, тому до облаштування шурфу повинні залучатися фахівці, які мають навички подібних робіт.

Найчастіше у процесі нашої роботи виникають нестандартні ситуації. Наші фахівці, володіючи необхідним досвідом, знаходять у разі потреби раціональне вирішення питань:

• як зробити горизонтальний шурф під плитою;
• де розмістити вироблення, щоб провести обстеження максимально повно за мінімальних витрат;
• забезпечення безпечної роботи у шурфах на складних ґрунтах та об'єктах.

Розміри відритого шурфу дозволяють нашим співробітникам без проблем відібрати зразки, візуально оглянути поверхню фундаменту.

Навіщо виробляють буріння шурфів у Москві?

УВАГА!Наші спеціалісти згідно з технічним завданням: риють шурф, обстеження фундаменту проводять візуально, досліджують його на наявність гідроізоляції, цілісність структури.

Для остаточних висновків ми використовуємо дані лабораторних досліджень зразків, відібраних із шурфу:

• ґрунту;
• матеріалу, з якого виготовлено фундамент (бетон, камінь);
• у складних випадках – армуючого матеріалу.

З якою метою вивчається підземна частина споруд та облаштовується шурф фундаменту у Москві та області? У густонаселених містах, з великою кількістю будівель історичної споруди, часто виникає потреба:

• реконструювати стару споруду з метою використати надалі;
• у переоснащенні промислового підприємства (установка нового обладнання, конструкцій);
• провести реставраційно-відновлювальні, дослідницькі роботи пам'яток архітектури, культури, старовинних споруд;
• звести додаткові поверхи, посилити конструкції із значним збільшенням навантаження на основу;
• з'ясувати причини появи усунення конструкцій, перекосів отворів, тріщин у стінах будівлі.

Цілісність основи, яка «тримає» всю будову – гарантія міцності, тому так важливо її правильно обстежити.

Чому виникає необхідність копати шурф фундаменту у Москві та області?

Причини, які можуть призвести до пошкодження фундаменту нашої практики:

• природне старіння споруди - багаторічні перепади температури, промерзання, вологість, тривала експлуатація споруди впливають на міцність будматеріалів;
• підтоплення основи, вимивання ґрунту, що мають будь-яке походження - чи то порив водоводу, підйом рівня ґрунтових вод, підмивання ґрунту атмосферними опадами;
• перевищення проектного (допустимого) навантаження на фундамент;
• зведення фундаменту (споруди) без урахування геології ґрунту, - наприклад, на ґрунтах з низькою несучою здатністю;
• непрофесійна реконструкція, капремонт будови;
• використання неякісних будматеріалів

Існують і інші причини, через які виникає необхідність виконати буріння шурфів у Москві, крім цілей дослідження домобудівництва. У нашій практиці це:

• Буріння шурфів під палі. Зведення пальового фундаменту пов'язане з необхідністю підготувати напрямні шурфи. Кваліфіковане буріння забезпечує точну установку паль.

Шурф для обстеження фундаменту споруди, що сусідить з будівництвом

Більшість будівництва, реконструкцій сьогодні припадає на райони щільної забудови. Тому завдання Забудовника - мінімізувати вплив будівництва на розташовані поруч споруди. Масштабні будівельно-монтажні, ремонтні роботи по сусідству, пов'язані з вібраціями, ударними навантаженнями на ґрунт (забивання паль, робота ґрунторіза та екскаватора) можуть викликати пошкодження і навіть руйнування фундаментів (особливо старих), що знаходяться поблизу об'єкта.

У таких ситуаціях потрібна закладка шурфу біля стін будівель, що знаходяться в безпосередній близькості до будмайданчика.

Шурф будинкової ями - професійно та в стислий термін

За заявками науково-дослідних установ, а також окремих істориків, ми копаємо шурф будинкової ями. У світлі масового захоплення історією роботи з пошуку артефактів стали дуже актуальними. Старі споруди (як експлуатовані, так і занедбані), руїни старовинних споруд (позначені візуально та приховані під шаром землі) вимагають щодо компетентного підходу та дотримання законодавства.

Наші співробітники допомагають любителям старовини та історії з необхідною делікатністю обстежити будинкову яму, професійно облаштувати шурф старих фундаментів у місці, що цікавить Замовника, на необхідну глибину.

Кількість шурфів під час обстеження фундаментів

ВАЖЛИВО!Залежно від причин, з яких знадобилося відкопування шурфів, нашими інженерами складається програма обстеження об'єкта з урахуванням індивідуальних характеристик будови.

Ми розраховуємо кількість шурфів під час обстеження фундаментів, намічаємо місця шурфування:

• де візуально визначається явне пошкодження фундаменту чи стін (наявність тріщин, зміщень);
• у місцях найбільшого навантаження на основу;
• у колон, опор, паль;
• на стиках несучих стін;
• кожен конструктивний елемент будівлі.

Існують напрацьовані методики, яких дотримуються наші спеціалісти. За наявності підвалу шурф будинку розташовують у ньому – це значно зменшить обсяг виробітку. Заглиблюються наші фахівці на глибину близько 0,5 м нижче від розкритого фундаменту, якщо це не загрожує додатковими руйнуваннями.

Досліджуючи пальовий фундамент, вироблення нами облаштовується так, щоб у поле зору потрапили не менше двох сторін: "на кут", "на дві сторони", "по периметру".

Стрічковий фундамент оголюється з однієї або одночасно з двох сторін (симетрично два шурфи, об'єднані під підошвою фундаменту).

УВАГА!Певне технічним завданням кількість шурфів під час обстеження фундаментів залежить від безлічі чинників, які можна врахувати під час складання програми дослідження, і може коригуватися у процесі проведення робіт.

Якщо проектна документація не відповідає реаліям, або відкриті шурфи показали стан основи гірше, ніж передбачалося спочатку і потрібно більше даних для обробки нашими фахівцями - збільшується кількість виробок.

Також заздалегідь не можна з точністю сказати, що один буде виритий шурф будинкової ями або знахідки в першому вимагатимуть подальшої дослідницької діяльності.

Робота у тісному контакті із Замовником, узгодження наших дій та партнерські відносини з Клієнтом прискорюють та оптимізують процес досліджень.

Буріння шурфів у Москві фахівці нашої компанії ТОВ «ГеоГІС» виконують із дотриманням вимог законодавства, органів будівельного нагляду, стежать за виконанням техніки безпеки для своїх співробітників та інших осіб, які опинилися дома проведення робіт.

Нами вживаються необхідних заходів, щоб дослідження не зашкодили об'єкту вивчення. Після закінчення робіт, відповідно до чинних нормативів, ми заповнюємо ґрунтом шурф із обов'язковим пошаровим ущільненням.

ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

До початку реконструкції трубопроводів виконуються заходи щодо підготовки будівельного виробництва в обсязі, що забезпечує здійснення всіх робіт у максимально короткі терміни, включаючи проведення загальної організаційно-технічної підготовки, підготовку інженерних мереж до реконструкції та обладнання для монтажних робіт.

Реконструкція кожного об'єкта допускається лише на основі затвердженого проекту та рішень щодо організації будівництва та технології виконання робіт. Усі етапи виконання робіт повинні вестись під контролем організації, на яку покладено авторський та технічний нагляд за проведенням робіт з реконструкції, та організацій, що експлуатують суміжні комунікації.

До початку виконання земляних робіт має бути забезпечено влаштування під'їзних колій (установка додаткових дорожніх покажчиків тощо), а також проведено заходи щодо забезпечення пожежо- та вибухобезпеки протягом усього терміну проведення робіт.

Організація, що виконує будівельно-монтажні, у тому числі земляні роботи, повинна мати план інженерних мереж із зазначенням ділянок, що не підлягають відновленню, та місць приєднання цих ділянок до трубопроводу, що реконструюється, а також креслення на котловани або траншеї, що відриваються, із зазначенням точних розмірів і проходять поруч з ними підземних інженерних споруд та комунікацій з прив'язкою їх до постійних орієнтирів.

До початку виконання робіт монтажної організації необхідно отримати дозвіл, який видається місцевою адміністрацією.

Визначення траси трубопроводу, що реконструюється, проводиться експлуатуючою організацією з повідомленням організацій, що експлуатують сусідні підземні комунікації. На трасі в натурі відзначаються контури намічається до розтину траншеї.

До початку розкриття дорожніх покриттів та розробки котлованів, траншей та приямків необхідно виконати наступні заходи: огородити по всьому периметру місця проведення робіт інвентарними щитами або металевою сіткою із зазначенням організації, що проводить роботи, та телефонами відповідального виробника робіт; у разі виконання робіт на проїжджій частині виставити попереджувальні знаки, що висвітлюються в нічний час, на відстані 5 м з боку руху транспорту; з настанням темряви встановити на огорожі з лобового боку на висоті 1,5 м сигнальне червоне світло, а місце робіт висвітлити прожекторами або переносними лампами.

Ширина ділянок огорожі призначається залежно місцевих умов. Довжина огорож встановлюється проектом виконання робіт. Розтин дорожніх покриттів та розробку траншей слід проводити відповідно до проекту виконання робіт.

За наявності в місцях копання котловану або траншеї електрокабелів, кабелів зв'язку та інших підземних комунікацій виїмку ґрунту проводять з попереднім повідомленням та в присутності представників організацій, що їх експлуатують, з дотриманням заходів, що унеможливлюють пошкодження. Кабелі в межах перенесення після розтину траншеї повинні полягати в захисні футляри з пластмасових або дерев'яних лотків, коробів або труб, які при необхідності підвішуються до балки.

У разі виявлення будь-яких підземних комунікацій чи споруд, не зазначених у проектній документації, роботи слід зупинити, на місце роботи викликати автора проекту та представників організацій, що експлуатують суміжні комунікації, для визначення належності цих споруд та вжити заходів щодо їх збереження чи ліквідації та внесення змін до Виконавчу документацію.

Перед відключенням теплоносія, води або газу в трубопроводі, що реконструюється, забезпечують споживачів, що живляться від ділянки мережі, що відключається, за допомогою байпасу.

ПІДГОТОВЧІ ТА ДОПОМІЖНІ РОБОТИ

До підготовчих та допоміжних робіт, пов'язаних з розробкою котлованів і траншей, належать: розбивка трас існуючих трубопроводів, забезпечення їх стійкості, водовідлив та зниження рівня ґрунтових вод, розтин дорожніх покриттів (при необхідності).

На реконструкцію трубопроводів, пов'язану з розриттям траншей та котлованів у містах та селищах, дозвіл видає адміністративна інспекція. Такий дозвіл називається ордером, і одержують його спеціаліст будівельно-монтажної організації, виробник робіт або начальник дільниці, які мають право виконання робіт, які підписують ордер та несуть повну відповідальність за будівництво на відведеній ділянці. Відповідальний фахівець, на ім'я якого виписано ордер, у своїй роботі повинен дотримуватись "Правил виконання робіт з прокладання та перебудови підземних споруд".

До початку земляних робіт керівник будівельно-монтажної організації зобов'язаний не пізніше ніж за добу до початку робіт викликати на трасу представників організацій, зазначених в ордері, встановити разом із ними точне розташування підземних споруд та провести до початку робіт відповідний інструктаж із працівниками, які беруть участь у будівництві. При перетині інженерних мереж, що реконструюються, з діючими підземними комунікаціями місця, де ці споруди наражаються на небезпеку обвалення, позначають відповідними знаками. Якщо розробка ґрунту передбачається у безпосередній близькості від фундаментів існуючих будівель, споруд та комунікацій, необхідно передбачити заходи проти осідання цих споруд.

Для визначення місця знаходження та розтину підземної споруди робиться шурф-розтин шириною 0,7 м, довжиною 1-2 м та глибиною, вказаною у схемі-повідомленні. Пошук ведуть у присутності відповідальної за будівництво особи та представника експлуатаційної організації.

Підземні комунікації слід розкривати до проектних позначок трубопроводу. Шурф кріплять стандартними щитами, а виявлені підземні комунікації та кабелі укладають у дерев'яні короби з дощок товщиною 3-5 см і за допомогою скручування дроту підвішують до дерев'яного або металевого лежання, прокладеного впоперек траншеї. Кінці лежання заводять за брівки траншеї не менше ніж на 50 см. Якщо зустрічаються діючі підземні комунікації або інші споруди, не зазначені у проекті, земляні роботи припиняють до з'ясування їхньої приналежності. Підвіска комунікацій та обладнання показана на рис.1.

Рис.1. Підвіска комунікацій, що перетинають траншею:

А - одного або кількох кабелів; б - кабельної каналізації; в – трубопроводів; 1 -укладається трубопровід; 2 - короб із дощок або щитів; 3 - підвіски-скрутки; 4 - колода чи брус; 5 – кабель; В*- азбестоцементні труби кабельної каналізації; 7 – підкладки; 8 - перекладини; 9 - двотаврова балка; 10 - підвіска із круглої сталі; 11 - трубопровід, що перетинає траншею

________________
* Нумерація відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.


Примітка. Розміри перерізів дані збільшеними для зручності читання.


Контрольне шурфування забезпечує збереження діючих комунікацій та дозволяє максимально використовувати техніку та обладнання поблизу підземних комунікацій. Комунікації розкривають за допомогою лопат без застосування ударних інструментів і тільки під наглядом експлуатаційної організації. Місця розтину огороджують знаками, що вказують на призначення розкритих комунікацій, і висвітлюють у нічний час. У зимових умовах вживають заходів, що оберігають розкриті комунікації від замерзання.

Родючий шар ґрунту до початку основних земляних робіт повинен бути знятий відповідно до ПВР і покладений у відвали, щоб використовувати його в подальшому для рекультивації порушених земель, а також для благоустрою майданчиків. Родючий шар ґрунту слід знімати, як правило, у талому стані. Зняття родючого шару ґрунту в зимових умовах допускається проводити лише за наявності основи у ПІС та погодження із землекористувачем. При знятті, складуванні та зберіганні родючого шару ґрунту повинні вживатися заходи, що виключають погіршення його якостей, змішування з породами, що підстилають, забруднення рідинами або матеріалами.

Рекультивація земельних ділянок повинна проводитися в ході будівельних робіт або не пізніше ніж протягом року після завершення будівельних робіт, у період, коли ґрунт знаходиться у незамерзлому стані. Усі види виїмок ґрунту до початку виконання основних земляних робіт повинні бути захищені від стоку поверхневих вод за допомогою постійних або тимчасових пристроїв.

ВОДОВІДВІД, ВОДОВІДЛІВ І ЗНИЖЕННЯ РІВНЯ ГРУНТОВИХ ВОД

Для тимчасового водовідведення слід використовувати спеціально споруджувані огорожі та канави. Усі водовідвідні пристрої, а також короби та жолоби в період будівництва повинні утримуватися будівельною організацією у справному та чистому стані, щоб уникнути попадання вод у траншею.

"Шурфи" - слово, яке спочатку асоціювалося з геологічними розкопками. Надалі воно знайшло своє застосування в геодезії, археології, будівництві, інженерних дослідженнях комунікацій. Які бувають шурфи? Що це таке? Їх пристрій та особливості ми розглянемо докладніше.

Шурф: визначення

Цим словом у геології позначали вертикальне чи похило заглиблення у землі для пошуку та розвідки корисних копалин. Перетин таких пристроїв буває круглий (їх ще називають дудками), прямокутне, квадратне. Основна особливість – невеликі параметри від 800 до 4000 мм, глибина – до 40 м. Ці геологічні виробки застосовуються для спуску/підйому людей, вантажу в шахту/на поверхню. У пухких ґрунтах ці пристрої вимагають фіксації балками для запобігання обсипанню.

З огляду на вищевикладене неможливо недооцінити шурфи. Значення слова розібрано, слід розглянути специфіку використання, види, пристрій.

Сфера застосування

Виділяють чотири основні напрямки використання шурфів:

• для детального вивчення геологічного розрізу;
• відбору ґрунтових зразків не зруйнованого моноліту;
• досліджень;
• гідрогеологічних досліджень

Як видно, сфера застосування шурфів поступово розширилася.

Види

Дослідницькі роботи такого плану проводять у двох основних напрямках:

• інженерно-геологічних;
• спеціального призначення (використовуються для оцінки стану фундаменту; головна мета – з'ясувати причину деформацій, що виникли).

За розмірами шурфи поділяють на три групи:

• Дрібні. Глибина залягання – до 3 м. Як правило, такі пристрої не потребують фіксації. Часто використовуються в інженерних дослідженнях (близько 60%).
• Середні. Глибина не перевищує 10 м. При їх влаштуванні вже передбачається система вентиляції. Заглиблення виробляють за допомогою бурових установок.
• Глибокі. Параметр залягання – від 10 м. Використовуються для вирішення спеціальних завдань.

Влаштування шурфів

Для монтажу таких об'єктів можна застосовувати як ручний спосіб, так і використання спецтехніки.

Основні параметри для шурфів вибираються залежно від передбачуваних робіт, виду ґрунту. Рекомендовані габарити:

• Прямокутний, квадратний переріз: 1000 х 1250 мм, 1000 х 1500 мм, 1500 х 1500 мм, 2000 х 1500 мм. Параметр, що вибирається, залежить і від глибини пристрою: при висоті шурфу 3000 мм - 1250 мм, 10 000 мм - 1500 мм, до 20 000 мм - 2000 мм, понад 20 000 мм - 4000 мм.
• Круглий переріз: від 700 до 1000 мм. Дудки з поглибленням до 10 000 мм – діаметр не менше 650 мм, понад 10 000 мм – від 700 до 1000 мм.

Які бувають шурфи, що це таке, ми розібрали. Тепер розглянемо специфіку застосування у будівництві.

Шурфи спеціального призначення

Фундамент є основою будинку. Від його якості та стану залежить цілісність усієї будови. Тому своєчасна оцінка – важлива складова у реставраційних та будівельних роботах. Шурфи для дослідження застосовуються у таких випадках:

• Надбудова додаткового поверху, не врахованого у початковому проекті. Оцінюється стан фундаменту та можливість додаткового навантаження на нього.
• Технічне переоснащення. У будівництві – заміна, модернізація
• Капітальний ремонт. Оцінка обґрунтованості проведення робіт.
• Поява тріщин на фасаді будівлі, перекосів дверей. Такі дефекти свідчать про деформацію фундаменту.
• Неприпустимі просідання будівлі. Цей недолік може призвести до повної руйнації споруди.
• При плануванні закладки нового фундаменту поблизу наявного. Оцінюється можливий негативний вплив одного на інший.

Причини виникнення деформації можна виявити через шурфи.

Значення таких досліджень – можливість виявлення фактора руйнування фундаменту та його усунення. Головними причинами, що мають прямий вплив на основу будівлі, можуть бути:

• Атмосферні опади. Вони можуть накопичуватися та підточувати основу. Надлишок опадів вище середнього може спровокувати підняття ґрунтових вод, що також негативно впливає на стан фундаменту.
• Витік води з комунікацій. Паралельно може проводитись дослідження їхнього стану.
• Недоліки з ущільнення основи та зворотного засипання.
• Зміщення ґрунтових шарів по відношенню один до одного та інші.

Своєчасне виявлення причин руйнування фундаменту та його усунення можуть продовжити життя будови.

Особливості шурфів у будівництві

Чинники, що впливають вибір місця для дослідження:

• наявність явної деформації на певній ділянці будівлі;
• найбільш завантажений фрагмент будови;
• якщо будинок багатосекційний, то дослідженню піддається кожна секція;
• за наявності додаткових опор їх також оглядають;
• при реставрації визначають місця, де встановлені несучі стіни та опори.

Шурфи поглиблюють нижче за рівень фундаменту, щоб була можливість дослідити стан основи.

Для стрічкового може виконуватися і всередині будівлі, і зовні. Шурф викопується таким чином, щоб був доступ до основи.

Для цього можуть бути три види дослідницьких заглиблень:

• Двостороннє. Викривають дві суміжні сторони опори.
• Кутове. Також очищають дві сторони основи, але до половини ширини.
• Периметричне. Застосовується в екстрених випадках, коли потрібні ґрунтовні дослідження і самої основи, і прилеглого ґрунту.

Шурфи у будівництві використовуються дрібного, зрідка середнього поглиблення.

Види досліджень

Які варіанти досліджень допомагають виготовляти шурфи? Що це таке? Який це має значення для оцінки стану фундаменту?

Щоб відповісти на ці питання, розглянемо перелік досліджень:

• Глибина залягання фундаменту. Чи відповідає ця величина вазі, висоті будови та ґрунту.
• Габарити. Відповідність проектної документації.
• Тип та міцнісні дані.
• Виявлення дефектів та причини їх виникнення.
• Якість використовуваних матеріалів. Виявляється за допомогою забору зразків та їх дослідження у лабораторії.
• Збереження та якість гідроізоляції.
• Зміни вертикалі.
• Стан основи.
• Наявність посилень.

Такі дослідження допомагають визначити термін служби будівлі; можливість проведення реставраційних робіт, надбудови додаткового поверху.

Як видно, переоцінити важливість таких пристроїв як шурф для будівельної галузі складно.

Негативні наслідки застосування шурфів

Іноді при влаштуванні поглиблень можуть виникати такі наслідки:

• шум при руйнуванні бетонних конструкцій;
• бруд та пил;
• зростання показників вологості;
• підтоплення, якщо не здійснено своєчасне відкачування атмосферних вод;
• порушення гідроізоляції основи;
• неможливість експлуатації об'єктів, які підлягають обстеженню;
• утруднення руху поблизу обстежуваних ділянок.

Важливо, щоб усі роботи провадилися під керівництвом професіоналів. Це допоможе уникнути низки негативних наслідків.

Геодезичні дослідження та шурфи

Ще важливим є результат геодезичного дослідження, що дозволяє визначити вид наявність підземних інженерних мереж та інше. Ці дані допомагають визначитися з глибиною його залягання та інженерних мереж, з видом матеріалів для будівництва та багато іншого.

Тому застосування дослідження за допомогою шурфів на етапі проектування визначає якість та тривалість терміну служби майбутньої будови. «Які бувають шурфи, що це таке; їх будову та особливості; важливість для будівельних, геодезичних та інженерних робіт» - тема актуальна та перспективна. За допомогою цих пристроїв можна продовжити життя старої будівлі і збільшити термін служби будівлі.

Бурові та гірничопрохідницькі роботи є найважливішою частиною інженерно-геологічних та гідрогеологічних досліджень. За допомогою бурових свердловин та гірничих виробок (шурфів, штолен та ін.) з'ясовують геологічну будову та гідрогеологічні умови будівельного майданчика на необхідну глибину, відбирають проби ґрунтів та підземних вод, проводять дослідні роботи та стаціонарні спостереження.

Буріння свердловин є основним видом розвідувальних робіт при інженерно-геологічних та гідрогеологічних дослідженнях.

Бурова свердловина - циліндрична вертикальна виробка (рідше похила) малого діаметра, що виконується спеціальним буровим інструментом. У свердловинах розрізняють гирло (початок), стінки і забій або дно.

Сутність буріння полягає в поступовому та послідовному руйнуванні (або обурюванні) породи на вибої та вилучення її на поверхню. Зразки породи, які витягують із свердловин, називають буровим керном. Для ізоляції водоносних горизонтів та попередження вивалу порід зі стін свердловин стовбур свердловини, тобто вибурений простір, закріплюють обсадними трубами.

До переваг буріння відносять: високу швидкість проходження свердловин, можливість досягнення великих глибин, механізацію спускопідйомних операцій, мобільність бурових установок (рис. 36.2). Буріння має й недоліки: неможливість огляду стінок свердловини через її малий діаметр, невеликий розмір зразків, необхідність промивання свердловин при бурінні та ін.

Діаметр свердловин, що використовуються в практиці інженерно-геологічних досліджень, зазвичай знаходиться в межах 33-325 мм. Для гідрогеологічних цілей бурять свердловини більшого діаметра. Глибина свердловин визначається завданнями досліджень та для інженерних споруд рідко перевищує 30-50 м. При пошуках та розвідці підземних вод для водопостачання глибина свердловин може досягати 800 м і більше.

Буріння свердловин виробляють буровим наконечником, який, з'єднуючись із бурильними трубами (штангами), створює буровий снаряд. Удари або обертання цього снаряда і передачу на нього дав-

лення здійснюють буровими верстатами, що приводяться в дію різними двигунами.

При інженерно-геологічних дослідженнях зазвичай застосовують такі види буріння свердловин: обертально-колонкове, ударно-канатне кільцевим та суцільним вибоєм, вібраційне та шнекове. Інші види буріння, за допомогою яких важко відібрати керни, при інженерно-геологічних роботах широкого застосування не знаходять. ,

обертально-колонкове буріннядозволяє бурити свердловини діаметром 73-219 мм майже у всіх різновидах порід, включаючи скельні, глибиною до 100 м і більше. Буровий снаряд складається з пустотілої колонкової труби довжиною 0,5-4,5 м з коронкою та колоною бурильних штанг. При обертанні бурового снаряда коронка колонкової труби із зачеканенными в ній зубами з твердих сплавів прорізає кільцевий канал у породі, тобто вибурює стовпчик породи – керн. Використовуються також дробові та алмазні коронки. Після заповнення колонкової труби керном буровий снаряд відривають від вибою та піднімають на поверхню. Потім відгвинчують бурову коронку та витягають керн із колонкової труби.

У глинистих породах для відбору проб ґрунту непорушеної структури (монолітів) використовують наконечники спеціальної конструкції – ґрунтоноси, діаметром не менше 100-125 мм.

При колонковому бурінні через бурильні труби на забій подається глинистий розчин, вода або стиснене повітря. Буровий інструмент при цьому охолоджується, а подрібнена порода (шлам) виноситься на поверхню у спеціальні відстійники.

У дар но-канатнебуріння рекомендується в районах з недостатньою геологічною вивченістю, оскільки дозволяє вести ретельний опис гірських порід. Розрізняють ударно-канатне буріння суцільним вибоєм діаметром 127-325 мм із застосуванням доліт і желонок (великоуламкові та піщані обводнені грунти) та ударно-канатним кільцевим вибоєм діаметром 89-325 мм у піщаних та глинистих необводнених або слабообводнених.

Глибина буріння у нескельних породах – до 100-150 м, у скельних – на велику глибину. Прохідка ведеться за рахунок скидання на забій обтяженого бурового снаряда (желонки, забивного склянки), підвішеного на канаті, і подальшого його підйому на поверхню разом з породою. У галечниках та скельних породах на забій скидається долото, а очищення вибою ведеться жолонкою.

Одним із найбільш продуктивних способів буріння є вібробуріння,при якому буровий снаряд поринає в породу завдяки вібраційним коливанням. За допомогою вібратора глинисті та піщані обводнені породи проходять на глибину до 15-20 м. Слід пам'ятати, що під впливом вібрації глинисті ґрунти змінюють свою структуру та ущільнюються.

Шнекове бурінняхарактеризується високою механічною швидкістю при проходженні свердловин у піщано-глинистих грунтах на глибину до 30 м. Руйнування порід проводиться обертовим долотом, а підйом їх - шнеками, тобто трубами, на поверхню яких приварена сталева спіраль (рис. 36.3). При цьому способі буріння якісне геологічне опис важко.

Буріння свердловин у нестійких та водонасичених породах ускладнюється внаслідок обвалювання та опливання стінок. Для їх кріплення застосовують сталеві обсадні труби, які опускають у свердловину, після чого буріння продовжують наконечником вже мень-

ного діаметра. Після закінчення буріння обсадні труби виймають, а свердловину ліквідують шляхом тампонажу глиною або цементно-піщаним розчином.

Ручне ударно-обертальне буріннячерез низьку продуктивність і високу трудомісткість застосовується в вкрай обмеженому обсязі (важкодоступна місцевість, щільна міська забудова та ін.). Ручним способом бурять свердловини в пухких ґрунтах на глибину до 10-15 м, рідше 30 м.

При гідрогеологічних дослідженнях бурять свердловини розвідувальні, дослідні, наглядові та розвідувально-експлуатаційні. Свердловини, призначені для забору води, називають свердловинами на воду, вони відрізняються від інших великим діаметром, що пов'язано із значними розмірами занурюваних водопідйомних засобів.

Буріння свердловин на водуздійснюється, в основному, ударно-канатним та роторним способом, рідше обертально-колонковим.

Роторний спосіб- це обертальне буріння суцільним вибоєм, з промиванням або продуванням повітрям, з обертачем (ротором) на поверхні. Роторне буріння використовують для буріння свердловин

різної глибини (зазвичай понад 150 м) на водоносні горизонти, раніше добре вивчені та випробувані. Швидкість буріння дуже висока. Порода на вибої руйнується повністю за допомогою кулькових долот. Для роторного буріння використовують самохідні установки УРБ-2А, УРБ-ЗАМ (рис. 36.4), УРБ-4ПМ, а при бурінні до 100 м - АВБ-3-100.

Проходження шурфів та інших гірничих виробок.Найбільш поширеним видом гірничих виробок є шурф. При дослідженнях застосовують також інші вироблення: розчищення, канави, дудки, штольні та шахти (рис. 36.5).

Шурф - вертикальне гірське вироблення прямокутного або круглого перерізу, що проходить з поверхні до глибини 20 м, рідше більше. Шурф круглого перерізу називають дудкою.

Найбільш поширені на дослідженнях дрібні шурфи глибиною до 3-5 м перетином 1x1,25 м. Зазвичай їх проходять у піщаних та глинистих ґрунтах. Шурфи великого перерізу (більше 2 м 2) виконують для спеціальних дослідних робіт і за великої глибини шурфу. Шурф проходять шляхом поглиблення вибою та викиду ґрунту спочатку лопатою, далі за допомогою цебра, що піднімається коміром. У скельних породах шурф поглиблюють з використанням відбійних молотків та вибухових робіт.

У міру поглиблення стінки шурфу необхідно зміцнювати, інакше можливе їх обвалення. При проходженні водонасичених порід організують водовідлив. Глибокі шурфи обов'язково провітрюють.

Шурфи мають велике значення при інженерно-геологічних дослідженнях для будівництва. Вони дозволяють детально вивчити гео-лого-літологічний розріз ділянки, відібрати будь-які за розміром зразки, виконати випробування ґрунтів штампами та інші польові дослідні роботи. Недоліком шурфів є їхня висока вартість і трудомісткість робіт, особливо у водонасичених і скельних породах.

В даний час знаходить застосування механізований спосіб проходки шурфів за допомогою спеціальних шурфопрохідних установок, а також пристосованих для цих цілей самохідних бурових установок УРБ-ЗАМ, УРБ-2А-2, УГБ-1ВС та ін, оснащених ковшовими або шнековими бурами. Середня продуктивність установок 1,2-2,Ом/год.

Після закінчення польових робіт шурфи ретельно засипають, грунт утрамбовують, а поверхню землі вирівнюють.

На ділянках, складених крутопадаючими шарами порід, проходять горизонтальні гірничі виробки: розчищення, канави, штольні та шахти.

Розчищення - неглибокі виробітки, що застосовуються для зняття пухкого малопотужного покриву делювію або елювію з похилих поверхонь.

Канави (траншеї) - вузькі (до 0,8 м) і неглибокі (до 2 м) виробки, що виконуються вручну або за допомогою технічних засобів з метою розтину корінних порід.

Дудка - вертикальне гірське вироблення круглого перерізу діаметром до 1,0 м. Необхідність кріплення стінок дудки, як правило, відсутня.

Штольні - підземні горизонтальні вироблення значної довжини, що закладаються на схилах і розкривають товщі гірських порід у глибині масиву. Їх застосовують зазвичай у скельних породах при дослідженнях для будівництва особливо відповідальних споруд.

Шахти (розвідувальні) - вертикальні гірничі виробки, що відрізняються від шурфів значно більшими розмірами. У практиці інженерно-геологічних досліджень глибина шахт сягає 30 м, а перетин 6 м 2 .

Спостереження при бурінні свердловин та проходженні шурфівполягають у вимірі рівня води та температури, відборі проб порід, води та інших роботах.

Для вимірювання рівня води у свердловинах іпппгтт.™тот noowmxa

на метри тонкі троси, на кінцях яких підвішують різні пристосування (хлопавки, свистки і т. д.), при зіткненні з водою ці пристосування подають сигнал (свист, ляскання і т. д.) і спостерігач за відмітками троса визначає глибину залягання води від поверхні землі (рис. 36.6). Більш точні електрорівнемери, при зіткненні датчика з водою електричний ланцюг замикається, стрілка гальванометра відхиляється, і за відмітками на тросі фіксується положення рівня. Тривалі спостереження за зміною рівня води ведуть за допомогою вимірювачів поплавця, а для безперервної реєстрації рівня застосовують спеціальні автоматичні прилади.

Виміри рівня води виробляють від однієї точки у гирла свердловини з точністю ±1,0 см. У кожній свердловині визначають глибину появи і рівень підземних вод.

Температура підземних вод вимірюється ртутними термометрами, вмонтованими у металеву оправу. Для відбору проб води використовують різноманітні пробовідбірники об'ємом від 0,5 до 3,0 л.

Спостереження за поглинанням рідини для промивання і виходом керна дозволяють попередньо оцінити водопроникність порід в різних інтервалах свердловин. Інтенсивне поглинання і малий вихід керна свідчать про тріщинуватість, роздробленість порід та їх можливу високу водорясність.

При бурінні водозабірних свердловин передбачають ретельну ізоляцію запланованого до експлуатації водоносного горизонту від інших водоносних горизонтів та поверхневих забруднень. Найчастіше для цього задавлюють черевик колони обсадних труб у водостійкі породи (рис. 36.7, а)або виробляють затрубну цементацію колони труб (при роторному бурінні) (рис. 36.7, б).

Якість ізоляції водоносних горизонтів перевіряють відкачуванням води зі свердловини та спостереженням за положенням рівня. Постійність рівня води свідчить про надійність ізоляції.

Геологічна документація бурових та гірничопрохідних работ.Основними геологічними документами розвідувальних робіт є буровий журнал та журнал гірничих виробок. У журналах у міру буріння свердловин і проходки шурфів докладно описують склад і стан порід, що розкриваються, вказують глибину відбору проб породи і води, наводять результати спостережень за появою рівнів підземних вод, виходом керна, якістю ізоляції водоносних горизонтів і т.д. гірських журналів складають розрізи (колонки) окремих свердловин та шурфів (рис. 36.8). Дані декількох розрізів (колонок) об'єднують в інже-

нерно-геологічні або гідрогеологічні профілі (розрізи), стадії побудови яких показано на рис. 36.9.

25.04.2018 admin Немає коментарів

Розвідувальні колодязі або шурфи застосовуються при дослідженні неглибоких підстав та порівняно з іншими способами розвідки дають найбільш повне висвітлення ґрунтових умов.

Крім того, в шурфах зручно проведення випробувань несучої здатності ґрунту, його опади під навантаженням, а також змін під дією атмосферних впливів. Шурфи легко риються у стійких породах з малим припливом води. Перетин їх може бути кругле, прямокутне та квадратне; круглі шурфи дешевші, тому що при тій же ширині площа їх менша. Для зручної роботи в шурфі розміри його в плані повинні бути не менше 1 X 1, а при роботі киркою -1,25 X 1,75 м. при розміщенні в шурфі приладів для випробування ґрунту потрібні розміри не менше 1 X 1,5 ж.

Риття шурфу. Дощата напрямна рама, внутрішні розміри якої визначають сторони шурфу в плані, укладається на землю на місці передбачуваного розташування шурфу, після чого приступають до виїмки ґрунту; вертикальність стінок шурфу повіряється схилями, що підвішуються в кутах рами. Риття землі провадиться залізними лопатами; у щільних ґрунтах застосовуються кирки або кайла і нарешті, у твердих породах - наставлені клини та кувалди. У твердих породах стінки шурфу тримаються, не обвалюючись, в м'яких грунтах і шурф, що піддаються вивітрюванню, можна без кріплення рити не глибше 2,0 м.

Залежно від щільності грунту кріплення проводиться вертикально поставленими дошками або пластинами, забраними за горизонтальні рами рами, або горизонтальними вінцями; останні рубаються в косу лапу. Кріп споруджують ділянками висотою близько 2 м, для чого в двох більш коротких стінках шурфу біля дна ділянки викопують два горизонтальні гнізда аа глибиною, дивлячись по міцності ґрунту, 0,25 до 0,75 м, в які і заганяють пальці, що служать основою кріплення. Проміжки між кріпленням і стінками шурфу заповнюються грунтом, що виймається. Після проходження наступних 2 м закладаються нові пальці і на них ставиться нова ланка кріплення і т. д. Якщо земля сильно обсипається, кріплення можна нарощувати поступово, підводячи окремі вінці знизу.

Кріплення вертикальними дошками проводиться наступним способом: на місці, де повинен бути розташований шурф, земля вирівнюється і на неї кладеться рама з колод ABCD, внутрішні розміри якої рівні розмірам шурфу. Навколо рами забивають у землю дошки ЇЇ довжиною 1,2—1,5 м з не яким нахилом назовні і потім роблять виїмку землі на глибину, трохи меншу за довжину забитих дощок. Вирівнявши дно шурфу, кладуть другу раму ABCD, за розмірами рівну першої, а навколо знову забивають ряд похилих дощок ЕЕ, розташовуючи їх між другою рамою і кінцями дощок Е проміжки між дошками першого і другого рядів розклинюються. Дня того щоб окремі рами ABCD не могли осідати, між ними ставлять вертикальні розпірки Н, а через 4 - 6 м кладуть рами з виступаючими кінцями або пальцями, подібні до тих, які вживаються при кріпленні горизонтальними вінцями.