Грунты и их физико-механические свойства - Буровые установки
При бурении инженерно-геологических скважин объектом воздействия и изучения является грунт. Выбор техники и технологии бурения во многом определяется составом и физико-механическими свойствами грунта.
В современной технической литературе термин "Грунт" трактуется и понимается в двояком смысле: широком и узком. В широком смысле под грунтом понимается горная порода, являющаяся основанием, средой или материалом при строительстве сооружений. Именно так грунт трактуется существующими нормативно-методическими документами Госстроя СССР.
В узком смысле грунты трактуются как рыхлые горные породы коры выветривания скальной оболочки Земли (литосферы), несвязные (сыпучие) или связные, прочность связей которых во много раз меньше прочности самих минеральных частиц. Характернейшей особенностью грунтов как природных тел является Раздробленность, дисперсность, что коренным образом отличает их от скальных (твердых и крепких) пород. Грунты в узком смысле являются объектом изучения ряда специальных дисциплин, в частности грунтоведения и механики грунтов.
В настоящем учебном пособии термин грунт будет пониматься в широком смысле как природное или искусственное образование, которое каким-то образом предполагается использовать для целей строительства.
В механике грунтов применительно к строительству решаются задачи по определению (оценке) несущей способности и других качеств грунтов как основания, среды или материала сооружений. В учебном пособии грунты будут рассматриваться с "несколько иных позиций": во-первых, как среда, которая подлежит (в процессе бурения скважин) разрушению; во-вторых, как среда, из которой необходимо отбирать пробы ненарушенного сложения для определения ее физико-механических свойств; в-третьих, как среда, строительные свойства которой могут быть выявлены в процессе внедрения в нее различных элементов (например, конуса), т. е. опять же в процессе разрушения; наконец, в-четвертых, как среда, определенным образом воздействующая на внедряемые в нее элементы (например, породоразрушающий инструмент) и во многом определяющая законы движения последних, а также их износ.
В состав природных грунтов входят три группы элементов: 1) твердые минеральные частицы; 2) вода В различных Видах и состояниях; 3) газообразные включения. Кроме того, в состав некоторых грунтов входят органические и органоминеральные соединения. Таким образом, грунт представляет собой сложную трехкомпонентную систему, свойства которой зависят от ее происхождения, состава, состояния, степени литификации и других факторов. К особенностям грунтов как природных образований следует отнести также то, что их свойства могут не оставаться постоянными, а меняться во времени (например, в процессе их водонасыщения).
Вода в грунте может находиться в свободном и связанном состояниях. Свободная вода подразделяется (по А. Ф. Лебедеву) на гравитационную воду, движение которой происходит под действием разности напора, и капиллярную, подтягиваемую на некоторую высоту от уровня грунтовых вод силами капиллярного натяжения.
Связанная вода представляет собой тонкую пленку, которой окружены минеральные частицы грунта. Здесь выделяются два слоя: слой прочно связанной адсорбированной воды и слой рыхлосвязанной воды.
Для оценки строительных качеств грунтов весьма важным является их сложение (текстура), т. е. пространственное размещение и взаимное расположение частиц грунтов и их агрегатов, характеризующее неоднородность грунтовой толщи в пласте. Различают следующие основные виды сложения природных глинистых грунтов: 1) слоистые (тонко - и грубослоистые, ленточные, косослойные, сланцеватые и др.); 2) слитные (массивные и скрытослоистые); 3) сложные (порфировые, ячеистые, макропористые и пр.).
Среди нескальных грунтов выделяются Грунты искусственного происхождения или сложения. К грунтам искусственного происхождения или сложения относятся насыпные грунты, а также закрепленные и уплотненные различными методами грунты естественного происхождения.
Насыпные грунты подразделяются по различным критериям.
Закрепленные грунты подразделяются по методу закрепления, выполняемого для повышения прочности, снижения сжимаемости и фильтрационной способности грунтов (силикатизация, смолизация, цементация, битумизация, глинизация, термическое закрепление и т. п.).
Закрепленные грунты в зависимости от целей закрепления характеризуются прочностью, сжимаемостью и фильтрационной способностью после их закрепления.
Уплотненные грунты подразделяются по методу их закрепления (укатка, трамбование, взрыв и т. д.) и характеризуются плотностью сложения после уплотнения.
Похожие статьи
-
Как объект горных разработок горные породы характеризуются различными технологическими свойствами - Крепостью, абразивностью, твердостью, буримостью,...
-
Назначение буровых работ - Буровые установки
К Буровым работам относятся сооружение скважин инженерно-геологического назначения любого диаметра и глубины, которое осуществляется преимущественно...
-
Отбор образцов нарушенного и ненарушенного сложения - Буровые установки
Отбор образцов нарушенного сложения осуществляется из инструмента, которым производится углубление скважины. Отбор образцов ненарушенного сложения...
-
Инструмент для ударно-канатного бурения скважин кольцевым забоем - Буровые установки
В комплект основного бурового инструмента для ударно-канатного бурения кольцевым забоем входят забивные стаканы (зонды, гильзы), ударные патроны,...
-
Инженерно-геологические скважины и их особенности - Буровые установки
К основным видам инженерных изысканий относят Инженерно-геологические, инженерно-геодезические и инженерно-гидрометеорологические. В качестве...
-
Буримость грунтов - Буровые установки
Буримость грунтов представляет собой комплексную характеристику, зависящую от твердости, абразивности, трещиноватости, пластичности, плотности,...
-
Породоразрушающий инструмент для бурения - Буровые установки
Механические и абразивные свойства разбуриваемых горных пород варьируют в широких пределах. Целевое назначение долот также различно. Долота различают: По...
-
Забойные механизмы и породоразрушающий инструмент, Гидроударники - Буровые установки
Эффективность колонкового бурения значительно повышается при одновременном воздействии на породоразрушающий инструмент осевой нагрузки, крутящего момента...
-
Установки для бурения шурфов - Буровые установки
Шурфы при инженерно-геологических изысканиях могут проходиться вручную, специализированными шурфопроходческими установками и буровыми станками. В...
-
Способы и технические средства погружения и извлечения обсадных труб - Буровые установки
При бурении инженерно-геологических и гидрогеологических скважин в рыхлых и мягких породах производится искусственное закрепление стенок скважин,...
-
Качество ствола скважины. Влияние способа бурения на поперечные размеры скважины - Буровые установки
Задача получения качественного ствола скважины при инженерно-геологических исследованиях является составным элементом в общей проблеме обеспечения...
-
Грунтоносы - Буровые установки
Грунтоносы классифицируются: - по способу погружения; - по способу удержания монолитов в грунтоносе; - по конструкции затворных (подрезающих) устройств в...
-
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем - Буровые установки
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется посредством грунтоносов (забивных стаканов, иногда разъемных), сбрасываемых на забой и...
-
Инструмент для шнекового и медленновращательного бурения - Буровые установки
В комплект инструмента для Шнекового бурения входят долота и шнеки. Порода при бурении разрушается двух - и трехступенчатыми долотами. Торец каждой...
-
Инструмент для ударно-вибрационного бурения - Буровые установки
В качестве породоразрушающего инструмента при вибробурении чаще всего используют Виброзонды. Виброзонд представляет собой трубу длиной 1-3 м, имеющую на...
-
Шнековое бурение - Буровые установки
Шнековое бурение - вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком (бурильной трубой c навитой на ней...
-
Фильтрационные свойства грунтов - Основы движения грунтовых вод
Под пористыми материалами понимают твердые тела, содержащие в достаточно большом количестве пустоты, характерный размер которых мал по сравнению с...
-
Номер участка Номер скважины Галька >100 Гравий 10-2 Песчаные Пылеватые 2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 3 17 - 1 2 16 57 11 3 2 3...
-
Особенности эксплуатации СПБУ - Полупогружные буровые установки
В процессе всего срока эксплуатации СПБУ должна обеспечивать безопасность производства работ при строительстве нефтяных и газовых скважин. Эта...
-
Рекомендации по выбору различных буровых станков и установок - Буровые установки
Основными факторами, определяющими выбор буровой установки, являются целевое назначение, глубина бурения, конечный диаметр скважин, характер и свойства...
-
Обобщенная схема выбора оборудования при бурении скважины - Буровые установки
Выбор бурового оборудования для бурения скважины является многофакторной задачей, решение которой в значительной мере способствует успешному проведению...
-
Буровое оборудование, Основные сведения о буровых установках - Буровые установки
Основные сведения о буровых установках В современных условиях проведения буровых работ принято различать понятия "буровой станок", "буровой агрегат" и...
-
Буровые установки и оборудование - Технология бурения скважин
Буровая установка или буровая -- комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их...
-
Устройство и принцип действия заземления - Буровые установки
Защитное заземление - устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения его к нетоковедущим металлическим частям электроустановки,...
-
Электробезопасность, основные меры от поражения электрическим током - Буровые установки
Средства защиты и предохранительные приспособления предназначены для защиты персонала от электротравм при работе на электроустановках. Защитные средства...
-
Опасные зоны, сигнальные цвета и знаки безопасности - Буровые установки
Опасной зоной является пространство, в котором постоянно действуют или периодически возникают факторы опасные для жизни и здоровья человека. Так,...
-
Порядок расследования аварий и несчастных случаев на производстве - Буровые установки
Основные нормативные правовые документы: А) Трудовой кодекс РФ (ст. 227 - 231); Б) Положение № 73 "Об особенностях расследования несчастных случаев на...
-
Меры борьбы с поглощениями промывочной жидкости - Буровые установки
Поглощение промывочной жидкости - одно из наиболее серьезных осложнений при бурении. Затраты на ликвидацию поглощения промывочных жидкостей составляют...
-
Способы повышения выхода керна - Буровые установки
Основной целью колонкового бурения является получение керна, определения глубины залегания, мощности и качества полезного ископаемого. Поэтому совершенно...
-
Понятие о статическом, динамическом и ударно-вибрационном зондировании - Буровые установки
Статическое, динамическое и ударно-вибрационное зондирование следует применять в сочетании с другими видами инженерно-геологических исследований для...
-
Особенности бурения на акваториях - Буровые установки
Бурение скважин производится с плавучих буровых установок (ПБУ), со стационарных оснований, а в отдельных случаях - непосредственно со дна. В районах с...
-
Глубина скважин, Крепость пород и устойчивость стенок скважин - Буровые установки
Проектная глубина скважины (наряду с ее значением) определяет тип и мощность выбираемого бурового станка, основные параметры бурового оборудования и...
-
Вибрационно-вращательное бурение, Бурение погружными пневмопробойниками - Буровые установки
Вибрационно-вращательное бурение при инженерно-геологических изысканиях применяют в комбинации с вибрационным. Оно эффективно при глубине скважины более...
-
Колонковые и обсадные трубы - Буровые установки
Трубы, применяемые при сооружении скважин, относятся к технологическому и вспомогательному инструменту. Колонковые и шламовые трубы являются...
-
Назначение буровых скважин - Буровые установки
По назначению скважины, проходимые при инженерно-геологических изысканиях, подразделяются на: А)зондировочные; 6) разведочные (в том числе технические);...
-
Технологический цикл бурения включает: разрушение горных пород, извлечение выбуренного шлама на дневную поверхность и крепление стенок скважины. При...
-
Медленновращательное бурение - Буровые установки
При Медленновращательном бурении в качестве породоразрушающего инструмента используют Ложковые и спиральные буры . Процесс бурения может осуществляться,...
-
7.5 Породоразрушающий инструмент для бурения колонковым способом - Буровые установки
В состав инструмента для колонкового бурения входят породоразрушающие инструменты, расширители, кернорватели, колонковые трубы, промывочные сальники,...
-
Колонковое бурение алмазным породоразрушающим инструментом - Буровые установки
Алмазными коронками бурят породы VII - XIIкатегорий по буримости, а на больших глубинах и породы V - VIIкатегорий. Aлмазное бурение применяют обычно в...
-
Пневмоударники - Буровые установки
Пневмоударное бурение - разновидность ударно-вращательного бурения c использованием погружного бурильного молотка ( Пневмоударника ) (рис.14)....
Грунты и их физико-механические свойства - Буровые установки