Отбор грунтов принцип действия грунтоносов устройство технология проведения работ на скважине

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 19.09.2024

Важной частью инженерно-геологических и гидрогеологических исследований являются буровые разведочные выработки , с их помощью выясняют геологическое строение и гидрогеологические условия строительной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов и подземных вод, проводят опытные работы и стационарные наблюдения.

Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье, стенки и забой.

Бурение . Для получения данных о строении горных пород на глубине и отбора образцов для лабораторных исследований бурят скважины вручную или механическим путем буровыми самоходными установками.

Бурение выполняют комплексом оборудования, в который входят:

буровая вышка и буровой станок;

набор буровых инструментов, наконечников различного назначения в зависимости от вида грунта;

комплект металлических штанг – полые трубы различного диаметра;

Наконечник крепится на штанге, второй конец которой закрепляется в роторе установки или через блок вышки выводится на лебедку. По мере углубления инструмента в породу штанги наращивают, а при смене вида грунта меняют тип наконечника.

После окончания бурения скважину тампонируют – засыпают грунтом с уплотнением так, чтобы на поверхности не оставалось следов после бурения.

Проходка скважин в слабых и водонасыщенных грунтах затруднена вследствие обваливания и оплывания стенок. Для их крепления применяют обсадные трубы, которые опускают в скважину, а дальнейшее бурение выполняют наконечником меньшего диаметра.

Результаты бурения заносят в буровой журнал и строится буровая колонка .

При инженерно-геологических исследованиях применяют следующие виды бурения скважин: ручное ударно-вращательное, вращательно- колонковое и вибрационное.

Ручное ударно-вращательное бурение проводится на застроенных территориях, а также при трассировании автомобильных дорог и трубопроводов. Применяется в нескальных грунтах при мелком (10 - 15 м, реже 30 м) бурении. Имеет низкую производительность и высокую трудоемкость, поэтому применяется в крайне ограниченном объеме.

Наконечниками могут быть инструменты: змеевик, шнек, стакан, ложка и желонки. Для проходки полускальных пород применяют долота с утяжелителями.

Стакан – в виде тонкостенного вкладыша находиться внутри корпуса бурового инструмента. Для удобства при извлечении керна (образца грунта) внутри стакана помещается разъемная гильза. Порода в стакане удерживается силой трения, а при подъеме применяют дополнительные устройства.

Буровая ложка используется при вращательном бурении как шнек и змеевик. Применяется в глинах, песках, суглинках, супесях. При вращении порода срезается и заполняет цилиндр.

Желонки – это полые трубы, имеющие на одном конце клапан (шарик или тарелочка), а на другом заушины и резьбу для крепления штанги. Используют желонки для водонасыщенных песков, разжиженных супесей и глин. При опускании и поднятии желонки в скважине, она заполняется грунтовой пульпой. При подъеме желонки порода закрывает клапан. На поверхности через заушины породу смывают водой. Затем после отстаивания определяют вид грунта.

Грунтоносы применяются для отбора образцов ненарушенной структуры.

Глубокое бурение . При картировании и инженерно-геологическом районировании регионов и инженерно-геологических областей, а также при решении вопросов водоснабжения, для построения глубоких опорных разрезов применяют глубокое зондирование, т.е. разные виды и методы бурения: колонковое, вибрационное, шнековое и др. Кроме того, такие скважины используются для проведения опытных работ, для наблюдения за уровнем грунтовых вод и пр.

Вращательно-колонковое бурение – это бурение с кольцевым забоем, которое производится как в прочных и крепких породах, так и в глинистых грунтах.

В глинистых породах используют наконечники специализированной конструкции – грунтоносы, диаметром не менее 100 - 125 мм, что дает возможность получить образцы грунта ненарушенной структуры.

При бурении в скальных породах наконечником служит буровая коронка, которая сверху соединяется с колонковой трубой, имеющей длину 100 м и более, а та в свою очередь – со штангами. Для бурения в прочных породах в гнездах коронки помещаются алмазы, а при бурении в средних по твердости – твердые сплавы (обычно победит). Для разрушения пород забоя может быть использована чугунная буровая дробь.

В процессе бурения колонковая труба заполняется керном.

Во время бурения на забое образуется много пыли (шлама), которую необходимо постоянно удалять. Удаление шлама из скальных и полускальных монолитных и слабо трещиноватых пород производится путем промывки забоя водой, реже – продувкой воздухом. В скальных и полускальных трещиноватых кавернозных породах для промывки применяют глинистый раствор.

Глубина скважин при колонковом бурении для инженерно-геологических целей обычно не превышает 100 м, диаметр скважины чаще всего от 33 до 168 мм.

Вибрационное бурение . Вибробурение – один из наиболее производительных способов бурения. Этим методом можно производить проходку во многих осадочных породах. Бурение обводненных песчаных пород и глинистых пород пластичной и текучей консистенции рекомендуется выполнять вибратором, а глинистых пород твердой и полутвердой консистенции, плотных песчаных пород и крупнообломочных отложений – вибромолотом.

При вибробурении невозможно отобрать пробы глинистых пород ненарушенной структуры, т.к. они меняют свое физическое состояние. При этом способе почти не удается определить уровень грунтовых вод.

Глубина скважин обычно колеблется в пределах 15 - 20 м, диаметр скважин от 108 до 212 мм.

Шнековое бурение широко применяется в некоторых типах рыхлых пород, например, в лессовых породах. У этого способа имеется ряд недостатков: трудно установить уровень грунтовых вод и границы различных слоев, образцы имеют нарушенную структуру.

Шнеки представляют собой штанги, на поверхности которых навита стальная спираль. При соединении шнеков в буровой снаряд образуется непрерывный винтовой транспортер для извлечения грунта из скважины.

Глубина скважин обычно не превышает 30 м, диаметр от 125 до 230 мм.

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 погружаемых водоподъемных средств.

Бурение скважин на воду осуществляется в основном роторным и ударно-канатным способом. Вращательно-колонковое бурение из-за малого диаметра скважины применяют в ограниченном объеме, в основном в скальных породах при глубине скважин до 200 м.

Роторный способ – это вращательное бурение сплошным забоем, с промывкой или продувкой воздухом, с вращателем (ротором) на поверхности.

Роторное бурение используют для бурения скважин любой глубины (обычно более 150 м) на водоносные горизонты, ранее хорошо изученные и опробованные. Преимуществом этого способа является высокая скорость бурения.

Порода на забое разрушается полностью с помощью шарошечных долот. К недостаткам способа можно отнести глинизацию стенок скважин при бурении с глинистым раствором и невозможность получения качественной геологической документации.

Ударно-канатное бурение применяют в районах с недостаточной гидрогеологической изученностью, оно позволяет вести тщательное геологическое и гидрогеологическое описание. Глубина бурения в нескальных породах до 100 - 150 м, в скальных – на большую глубину.

Скорость бурения ударно-канатным способом значительно уступает роторному, глубина скважин до 200 - 300 м.

Также широко применяют комбинированный способ бурения (ударно-канатный и роторный).

Результаты любого вида бурения заносятся в буровой журнал и используются при построении колонок буровых скважин.

При разработке грунтоноса ГБСН125, предназначенного для работы в глубоких скважинах, вернулись к конструктивной схеме, при которой пороховая камора находится в корпусе грунтоноса и поэтому позволяет разместить пороховой заряд большой массы. Такая же схема принята и в зарубежных грунтоносах. [46]

Конструктивные отличия грунтоносов для углеразведочных скважин ГМК от ГМС и ГБСУ довольно существенны. В грунтоносах ГМК давление форсирования, создаваемое стальными прокладками, прижатыми ввинтными стволами, можно регулировать, кроме того, оно выше и стабильнее, чем в грунтоносах ГМС и ГБСУ, в которых форсирование создается проволочными шпильками. Это очень важно для обеспечения эффективной работы стреляющего грунтоноса в неглубоких скважинах с низким гидростатическим давлением. [47]

При подъеме грунтоноса боек с помощью стального троса извлекается из пласта вместе с образцом породы. После выстреливания всех бойков грунтонос поднимают на поверхность, породу из бойков вынимают и передают в лабораторию для исследований. [48]

В комплект грунтоноса ГБСН125 ( табл. 6.3) входят расходные, запасные детали в количестве, достаточном для отстрела не менее 1500 бойков, а также набор приспособлений ( 6 - 7 разновидностей) для облегчения обслуживания. [49]

Принцип действия грунтоносов основан на групповом выстреливании бойков давлением пороховых газов, внедрении бойков в стенки скважины, извлечении бойков из стенок скважины с помощью канатиков. [50]

В комплект грунтоносов ГБСУ55, ГМС40 - 1 и ГБСУ70 ( табл. 7.2) входят компенсаторы многократного использования - для скважин диаметром 76 мм и более, однократного использования - для скважин диаметром 59 мм. В комплект грунтоноса ГМС40 - 1 входят пятигнездные секции, в том числе семь с отверстиями под шпильки диаметром 2 мм и три под шпильки диаметром 2 5 мм. В комплект грунтоноса ГБСУ55 входят шесть пятигнездных секций, две девятигнездные и две малогабаритные для работы в скважинах диаметром 59 мм. [51]

После спуска грунтоноса на глубину, где желательно произвести отбор грунта, через одну из жил пропускают электрический ток, под действием которого в соответствующей камере накаливается запальная проволочка и воспламеняется порох. Когда давление пороховых газов достигает большой величины, прокладки, закрывающие камору, срезаются, боек с пятой с большой скоростью вылетает из ствола и врезается в породу. [52]

Не следует забивать грунтонос на величину большую, чем указано выше. Чрезмерная длина рейса вызывает сильный прихват грунтоноса, что затрудняет извлечение последнего из скважины и очистку его от породы. [53]

Малая трубка - грунтонос на время отбора образца грунта с ненарушенной структурой имеет верхнее днище 4, соединенное со штангой. При проведении опытов большая трубка устанавливается на крестовину штатива б, а малая трубка опускается в большую и закрепляется на штативе 7 с помощью опорного кольца. Грунтонос может иметь пьезометры 8, присоединенные к нему после извлечения образца грунта. [55]

ГРУНТОНОС СПЕЦГЕО - грунтонос , позволяющий отбирать из забоя скважины образцы пород без нарушения их структуры. [56]

Поскольку принцип действия грунтоносов основан на том, что выстреливаемые полые бойки, внедряясь в стенку скважины, заполняются породой и затем извлекаются вместе с корпусом, к которому они прикреплены тросами, рассмотрим прежде всего некоторые особенности баллистики стреляющих грунтоносов. [57]

Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

Soils. Sampling, packing, transportation and keeping of samples

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" (ОАО "ПНИИИС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 декабря 2014 г. N 46)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2014 г. N 2023-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12071-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2019 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все грунты согласно ГОСТ 25100 без ограничения и устанавливает требования к отбору, упаковке, транспортированию и хранению образцов грунтов при производстве инженерно-геологических изысканий для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23161-78 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 23683-89 Парафины нефтяные твердые. Технические условия

ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ

ГОСТ 26263-84 Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 бороздовый метод отбора образцов грунта: Отбор образцов грунта нарушенного сложения, устойчивого в стенках открытых горных выработок, посредством проходки борозды, как правило, шириной 10-20 см и глубиной 5-10, см в целях получения необходимой массы образца.

3.2 грунтонос: Устройство для отбора образцов грунта ненарушенного сложения.

3.3 двойная колонковая труба: Колонковая труба с концентрически соединенными внутренней и наружной трубами, предназначенная для предохранения керна (образца) от размыва и истирания.

3.4 керн: Образец (столбик) грунта, образующийся в результате кольцевого разрушения грунта забоя скважины.

3.5 колонковый набор: Буровой инструмент, предназначенный для кольцевого разрушения грунта, приема и сохранения керна.

3.6 колонковая труба: Часть набора бурового инструмента, предназначенная для приема и сохранения керна.

3.7 образец грунта нарушенного сложения: Масса грунта, в которой при отборе из массива грунта изменились природное сложение и (или) влажность грунта.

3.8 образец грунта природного сложения (монолит): Образец грунта определенной формы, в котором при отборе из массива грунта сохраняются ненарушенное сложение и влажность грунта.

3.9 породоразрушающий инструмент: Часть набора бурового инструмента, которая непосредственно разрушает грунт при бурении скважины.

3.10 точечный метод отбора образцов грунта: Отбор образцов грунта нарушенного или ненарушенного сложения (монолита) из точки массива грунта.

3.11 задавливаемый грунтонос: устройство для отбора проб путем задавливания в грунт без вращения.

4 Основные нормативные положения

4.1 Общие положения

4.1.1 Отбор образцов грунта и объем проб нарушенного или природного сложения (монолитов) осуществляют для описания грунтов и определения их свойств в лабораторных условиях согласно ГОСТ 5180, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 22733, ГОСТ 23161, ГОСТ 23740, ГОСТ 24143, ГОСТ 26263, ГОСТ 30416.

4.1.2 Образцы грунта отбирают из зачищенных забоя и стенок горных выработок (шурфов, котлованов, буровых скважин и т.п.), естественных и искусственных обнажений и дна акваторий [1].

4.1.3 Для определения полного комплекса физико-механических свойств грунтов проба должна состоять из одного или нескольких монолитов в зависимости от состава намечаемых лабораторных работ [2].

4.1.4 Монолиты сразу после отбора должны быть ориентированы (отмечают верх монолита).

4.1.5 Горные выработки, из которых проводят отбор образцов, должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время - от промерзания.

4.1.6 Горные выработки для отбора образцов мерзлого грунта необходимо проходить без предварительного протаивания грунта и при условии предохранения места отбора образцов от протаивания и подтока надмерзлотных вод.

4.1.7 Образцы мерзлого грунта необходимо отбирать при отрицательной температуре окружающего воздуха, а в теплое время года - при условии их немедленной теплоизоляции и доставки в хранилище с отрицательной температурой воздуха.

4.1.8 Для отбора образцов грунта, для которых не требуется сохранение природной влажности, бурение скважин допускается проводить с применением глинистого раствора плотностью не менее 1,2 г/см.

4.1.9 Для отбора образцов грунта, требующих сохранения природной влажности, бурение скважин следует вести без применения промывочной жидкости и без подлива в них воды, с пониженным числом оборотов бурового инструмента (не более 60 об/мин).

Допустимо бурение скважин с применением двойной и тройной колонковых труб (технология "wire line").

4.1.10 Для отбора образцов мерзлого грунта бурение скважин следует вести укороченными рейсами (0,2-0,5 м) с пониженным числом оборотов бурового инструмента (20-60 об/мин) для недопущения оттаивания монолитов мерзлого грунта; допускается вести бурение с продувкой холодным воздухом, охлажденным до отрицательной температуры.

Допустимо бурение двойной колонковой трубой с долотами торцевой промывки при обеспечении недопущения техногенного засоления грунтов и их оттаивания.

4.2 Оборудование и материалы

4.2.1 Для отбора образцов грунта нарушенного сложения из открытых горных выработок (шурф, дудка, канава и т.д.) используют лопату, нож, зубило, молоток, лом и т.д.

4.2.2 Для отбора монолитов из открытых горных выработок используют лопату, нож, режущие кольца и грунтоносы разного типа.

4.2.3 Для отбора образцов грунта нарушенного сложения из буровых скважин в зависимости от вида грунта и его состояния применяют буровой инструмент в соответствии с приложением А.

4.2.4 Для отбора монолитов из буровых скважин используют одинарные и двойные колонковые трубы, грунтоносы, или виброзонды (для песков средней плотности и глинистых грунтов с 0,75) в соответствии с приложениями А, Б.

4.2.5 Внутренний диаметр башмака грунтоноса (приведен в приложении В) должен превышать внутренний диаметр рабочих колец лабораторных приборов на общую толщину нарушенной периферийной зоны образца.

4.2.6 Для упаковки образцов грунта нарушенного сложения применяют тару, обеспечивающую сохранение мелких частиц грунта (мешочки из синтетической пленки, плотной ткани, водостойкой бумаги или полиэтилена); для образцов, требующих сохранения природной влажности, применяют бюксы с герметически закрывающейся крышкой.

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 бороздовый метод отбора образцов грунта: Отбор образцов грунта нарушенного сложения, устойчивого в стенках открытых горных выработок, посредством проходки борозды, как правило, шириной 10-20 см и глубиной 5-10 см в целях получения необходимой массы образца.

3.4 керн: Образец (столбик) грунта, образующийся в результате кольцевого разрушения грунта забоя скважины.

3.6 колонковая труба: Часть набора бурового инструмента, предназначенная для приема и сохранения керна.

4.1..1 Отбор образцов грунта и объем проб нарушенного или природного сложения (монолитов) осуществляют для описания грунтов и определения их свойств в лабораторных условиях согласно ГОСТ 5180, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 22733, ГОСТ 23161, ГОСТ 23740, ГОСТ 24143, ГОСТ 26263, ГОСТ 30416.

4.1.10 Для отбора образцов мерзлого грунта бурение скважин следует вести укороченными рейсами (0,2-0,5 м) с пониженным числом оборотов бурового инструмента (20-60 об./мин) для недопущения оттаивания монолитов мерзлого грунта; допускается вести бурение с продувкой холодным воздухом, охлажденным до отрицательной температуры.

В практике инженерно-геологических изысканий существуют методы отбора монолитов грунта специальными грунтоносами по разработанным методикам и ГОСТам (ГОСТ 12071-2000). Однако ни один из используемых грунтоносов не в состоянии обеспечивать определение плотности грунтов непосредственно в полевых условиях или реально проводить отбор монолитов из крупнообломочных грунтов и грунтов с высоким содержанием обломочного материала.

Сущность метода. Инструмент представляет собой духразъемную трубчатую конструкцию типа колонковой трубы диаметром 110 или 127 мм. Первый разъем – на стыке с буровой коронкой, второй – на расстоянии 200–280 мм (в зависимости от состава грунтов) от первого. Таким образом, в пробоотборном инструменте создается разъемная, делительная, сменная (при необходимости), полая, цилиндрическая гильза, с внешним резьбовым соединением на концах (рис. 1). Снизу на нее накручивается буровая коронка колонкового типа с резцами впотай с внутренним контуром гильзы. Сверху на нее накручивается обычная колонковая труба с отверстием в наголовнике для выхода воздуха и клапаном обратного типа. Резьбы типовая ленточная, длина резьбы 40 мм.

В обычных грунтах керн в делительной гильзе удерживается сцеплением его с боковыми стенками, а снизу – уплотненной пробкой грунта, образующейся при забуривании инструмента по геологическому разрезу, в буровой коронке. Определенную роль играет вакуум, возникающий при подъеме снаряда, когда при заполнении грунтоноса грунтом выталкивается из снаряда воздух, а при подъеме обратный клапан в определенной степени удерживает возможное обратное движение воздуха и в какой-то степени способствует удерживанию грунта.

В таком виде прибор готов к применению, однако по особой методологии проведения работ. Суть ее в том, чтобы каждый рейс бурения с гильзой по ее верхнему краю был всегда ниже глубины предыдущего забоя скважины на 4–5 см для того, чтобы гильзой гарантированно можно было углубиться в ненарушенный горизонт грунта и отсечь при извлечении осыпавшийся в ствол скважины разрыхленный грунт шпателем после разъема гильзы с обеих сторон – снизу буровой коронки (в коронке свои особенности), сверху – накрученной колонковой трубы. После извлечения, разъема и выравнивания грунта по обоим краям гильзы шпателем, гильза с грунтом взвешивается непосредственно на месте производства работ на точных тарированных и поверенных Лабораторией Госнадзора весах. Немаловажным является наличие на делительной гильзе с обеих сторон только наружной резьбы. Внутрь гильзы можно вставлять еще тонкую керноприемную оболочку из пластика (вставной вкладыш), под которую делается внутреннее расширение диаметра гильзы на толщину до 1 мм с упорами по верху и низу. Технология работ при этом несколько видоизменяется. В этом случае тарировка производится только для вставного вкладыша, который каждый раз заменяется на другой, а отобранный вместе с грунтом доставляется при необходимости в лабораторию.

Уплотненная пробка грунта отворачивается вместе с буровой коронкой и не участвует в измерениях. От общего веса гильзы с грунтом вычитается вес гильзы, установленный тарировкой до опыта и по соотношению веса грунта и калиброванному объему вычисляется плотность грунта любого гранулометрического состава. Каждой делительной гильзе наносится маркировка пуансоном. Калибровка производится раз в год или чаще при возникающих сомнениях при определениях плотности. Данные калибровки (тарировки) заносятся в специальный журнал. При каждом определении плотности результаты первичных измерений вносятся в полевой журнал документации бурения или записываются электронным способом. Для каждой калиброванной гильзы-грунтоноса возможно составление графиков – номограмм, по которым сразу же можно снимать данные плотности грунта при установленном весе гильзы с грунтом (или по таблице).

Каждое определение плотности грунта делительной гильзой сопровождается дальнейшим углублением буровой скважины колонковым способом. Метод применим как в обсадных скважинах, так и в не закрепленных трубами – при устойчивых стенках ствола выработки. Осыпание грунта в стволе скважины при применении такого инструмента в сочетании со специфической технологии работ не влияет на искажение измерений, поскольку каждый раз гильза внедряется в грунтовый массив в заданный интервал глубин геологического разреза в ненарушенный массив грунта, а возможный прихват осыпавшегося грунта остается всегда выше уровня грунта в гильзе.

Отличительная особенность буровой коронки – это одинаковые согласованные диаметры ее внутренней части по параметрам колонковой трубы и гильзы. Резцы коронок также изготавливаются вровень по внутреннему профилю коронки. Известно, что при бурении грунт на 50 процентов от толщины коронки входит внутрь коронки и столько же расталкивается по стенкам скважины по наружной зоне. Однако существует метод более точного учета этого фактора по соотношению определения плотности грунта с параллельным способом определения другим способом – например, методом лунки, с последующим введением в расчеты поправочного коэффициента.

Рис. 3. Съем гильзы из колонковой трубы. Рядом с трубой – открученная буровая коронка с грунтовой пробкой

Благодаря применению грунтоноса предлагаемого типа расширяется сфера определений свойств любых видов грунтов непосредственно в полевых условиях и повышается культура производства, поскольку отпадает необходимость трудоемкого парафинирования керна. Выпуск и применение такого рода оборудования во многом облегчит сложнейшую и ответственную работу геологов-изыскателей в полевых условиях. При изготовлении требуется маркировка каждого изделия, выдача Технического паспорта на каждый грунтонос с результатами тарировки и графиком калибровки и, возможно, с простейшей программой электронной записи и расчета плотности грунта на ЭВМ.

Разработчики (авторы): А.И. Тараканов, С.А. Арчаков, Н.В. Семенов, Ю.А. Пестриков, Б.И. Мартыненко, М.В. Куклин, М.М. Габов, Г.Л. Малыгин.

Читайте также: