Инженерно-геологические скважины и их особенности

К основным видам инженерных изысканий относят: инженерно-геологические, инженерно-геодезические и инженерно-гидрометеорологические. В качестве самостоятельных видов изысканий могут проводиться: гидрогеологические, климатологические, почвенные, геоботанические, лесотехнические, агротехнические, изыскания источников водоснабжения и некоторые другие.

Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать изучение инженерно-геологических условий района (участка) строительства, включая геоморфологическое и геологическое строение, литологический состав, состояние и физико-механические свойства грунтов, гидрогеологические условия, неблагоприятные физико-геологические процессы и явления, а также составление прогноза изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий при стро­ительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Инженерно-геологическая разведка выполняется для получения инженерно-геологических характеристик грунтов в сфере взаимодейст­вия зданий и сооружений с геологической средой. При инженерно- геологической разведке скважины бурят в целях уточнения геологичес­кого разреза в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооруже­ний с геологической средой, расчленения массива грунтов на инженерно-геологические элементы, изучения гидрогеологических усло­вий, физико-геологических процессов и явлений, отбора образцов и проб подземных вод для лабораторных исследований, проведения полевых исследований свойств грунтов и опытно-фильтрационных работ, а также стационарных наблюдений.

К буровым работам относится сооружение скважин инженерно- геологического назначения любого диаметра и глубины, которое осуществляется преимущественно механизированным способом. Соору­жение скважин, помимо основного процесса—бурения, включает в себя ряд подсобно-вспомогательных и сопутствующих процессов и операций (планировка площадки, монтаж и демонтаж вышки или мачты и другого бурового оборудования, приготовление промывочно­го агента, погружение и извлечение обсадных труб и т. д.). В последнее время в состав буровых работ включаются полевые опытные работы, проводимые в скважинах, гидрогеологические наблюдения и т. д.

Бурение скважины на изысканиях проходят для изучения геоло­гического разреза, отбора образцов грунта с целью определения его состава, состояния и физико-механических свойств; постановки раз­личного рода опытных работ в скважинах (для определения гидроге­ологических характеристик и т. д.).

Задачи, решаемые с помощью бурения, определяют ряд специфических требований к этому процессу, предъявляемых инженерными изысканиями. Эти требования существенно отличаются от поисков и разведки полезных ископаемых, изучения и освоения подземных вод и т. д.

Объект инженерно-геологического бурения — верхняя часть земной коры, находящаяся в зоне взаимодействия с инженерными сооружения­ми, для проектирования которых, в конечном счете, и осуществляется это бурение. Средняя глубина инженерно-геологических скважин составляет 10-15м.

Образцы (керн), извлеченные в процессе геологоразведочного бурения, изучаются в основном с точки зрения их состава, при инженерно-геологическом бурении в равной мере важны состав поднятых образцов, их состояние и свойства. Эти показатели в образцах должны быть аналогичны показателям в массиве.

Основные требования к скважинам инженерно-геологического назначения: получение исчерпывающих сведений о геологическом и гид­рогеологическом строении исследуемого района; получение достаточ­ных и достоверных данных о физико-механических свойствах грунтов; обеспечение возможности производства опытных работ с должным качеством, как в процессе бурения, так и по его окончании.

К наиболее важным особенностям инженерно-геологических сква­жин могут быть отнесены следующие:

небольшая глубина (определяется видом проектируемого сооруже­ния и геологическими условиями);

незначительное различие в диаметрах скважин, диаметр скважин определяется только видом и характером опробования;

непрерывный отбор керна, при этом должен обеспечиваться его 100%-ный выход;

непрерывный или пойнтер вальный отбор образцов (монолитов) грунта со сложением, близким к природному;

проведение в скважине различных опытных работ, которые по времени бывают более продолжительными, чем сам процесс бурения;

по завершении работ обязательное тампонирование скважины с целью ликвидации искусственных каналов и пустот для циркуляции грунтовых вод;

чрезвычайное разнообразие условий бурения скважин, разбросан­ность объектов изысканий и др.