Инженерно-геологические разведочные работы - файл n1.docx

приобрести
Инженерно-геологические разведочные работы
скачать (18.1 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx19kb.08.07.2012 17:46скачать

n1.docx

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ

Разведочными работами называется комплекс видов геологических работ, выполняемых с помощью определенных технических средств (геофи­зических, бурения скважин,проходки горных выработок) для изучения инженерно-геологических условий того или иного участка до необходимой глубины. Разведочные работы позволяют с той или иной степенью детальности в любой необходимой точке площадки устанавливать геологический разрез, состав горных пород, их строение, физическое состояние и обводненность.

Разведочные работы сопровождаются специальными наблюдениями, отбором образцов и проб горных пород.

5.1. Бурение скважин при инженерных изысканиях

Бурение скважин является самым распространенным видом разведочных работ при инженерных изысканиях. В практике инженерных изысканий бу­рение разведочных скважин производят буровыми установками

Диаметры бурения: от 36 мм (бурятся зондировочным буром "Мечта геолога") до 156 мм (6") и 205 мм (8"); специальных скважин от 600 мм до 1500 мм (скважины-шахты). Глубина бурения - от нескольких метров до 150 м и более.

Скважины условно подразделяются на мелкие - до 10 м, средней глубины - от 10 до 3.0 м, глубокие - от 30 до 100 м и весьма глубокие – более 100 м.

При инженерно-геологических исследованиях бурение скважин должно обеспечивать:

1) изучение всего геологического разреза независимо от мощности слоев, прослойков, линз горных пород, пересекаемых скважиной, то есть полноту разреза;

2) точное установление положения геологических границ, пересекаемых скважиной, контактов, поверхностей наслоения, сланцеватости, границ зон, положения слабых прослойков, трещин, пустот, мерзлых пород, водоносных горизонтов и др.;

3) сохранение, минимальную нарушенность естественного сложения, влажности и вообще физического состояния горных пород, извлекаемых из скважин в виде керна и образцов, для полной их характеристики.

Наиболее распространенные способы бурения - колонковый, ударно-канатный кольцевым забоем, вибрационный, медленновращательный, шнековый и ручной ударно-вращательный. Первые два наиболее эффективны при инженерных изысканиях. Наиболее распространенными установками различных видов бурения являются ПБУ 2-27, УГБ-50М, СБУДМ - 150 ЗИВ и др. Чаще всего буровые установки монтируются на базе грузовых ав­томобилей (Урал, КАМАЗ, ГАЗ 66. ЗИЛ 130, ЗИЛ 131 и т.д.).

В период проведения инженерно-геологической практики производится экскурсия на действующую буровую установку. По результатам экскурсии представляется описание установки, содержащее схему (фотографию) с размерами, описание основные параметров бурения: метода, применяемых диаметров, глубины бурения; выписки из бурового журнала. По этим материалам должен быть оформлен подраздел 5.1.1. отчета по практике (прил.2).

При проведении разведочных работ в ходе изучения своего участка студентами используется бур "Мечта геолога" диаметром 36мм. Его осо­бенностями являются небольшой вес, маленькие габариты, возможность попасть с ним в те места, в которые невозможно доставить механическое средство бурения.

Пройденные скважины документируются путем заполнения буровой колонки (прил. 6).

5.2. Проходка горных выработок

Горные выработки позволяют получить наиболее точные и достоверные геологические данные. К ним относятся штольни, шахты, шурфы, канавы, закопушки, расчистки. Объем горных работ обычно составляет не более 10% от общего объема изысканий, так как это наиболее трудоемкий и дорогой вид разведочных работ.

Шольни и шахты (чрезвычайно трудоемкий и дорогой вид разведочных работ), применяются при изысканиях под уникальные и крупные про­мышленные объекты. Программой практики проходка этих выработок студентами не предусматривается.

Шурф - вертикальная выработка прямоугольного или квадратного сечения (круглый шурф носит название "дудка") размером 1х1;2х2м2.

Без крепления вертикальных стенок шурфы могут проходиться до глубины:

1 м - в песчаных и гравелистых грунтах;

1,25 м - в супесях;

1,5 м - в суглинках, глинах;

2,0 м - в особо плотных грунтах, в которых применяются лом и кирки.

При дальнейшем углублении шурфы должны крепиться специальными крепями: забивными, распорными, срубовыми. Крепление должно прово­диться непосредственно за продвижением забоя. При глубине свыше 2 м подъем породы производится ручным воротом. По результатам выполненных работ строится развертка шурфа (прил.7).

По окончании работ шурфы должны быть засыпаны, грунт утрамбован и спланирован, чтобы исключить попадание грунтовых вод. Если нет воз­можности шурф засыпать, то он закрывается досками и ограждением.

Канава (трашея) - узкая (0,6 - 0, 8 м) и неглубокая (менее 2,0 м) выработка, различного поперечного профиля, определяемого устойчивостью горных пород.

Закопушка - это воронкообразная (диаметр около 20 см) или квадратного сечения (50х50 см) выработка глубиной до 1,0 м. Закопушки закладывают для очистки от поверхностных наносов и описания первого от поверхности слоя горных пород.

Расчистки - выработки со ступенчатым дном. Их применяют при описании пород, слагающих склоны и откосы при небольшой мощности рыхлых отложений (1,0 - 1,5 м).

5.3. Отбор проб горных пород

Отбор проб горных пород производится в процессе инженерно-геологической съемки и разведочных работ. Для определения полного комплекса физико-механических свойств горных пород проба должна состоять из двух-трех монолитов.

Рекомендуются следующие размеры монолитов для различных типов горных пород:

скальных, полускальных, галечниковых и щебенистых - 30х30х30 см;

гравелистых и дресвяных - 25х25х25 см;

песчаных и глинистых - 20х20х20 см.

Монолиты могут иметь форму куба, параллелепипеда, кусков керна

(диаметром не менее 80 мм, общей длиной не менее 1,5 м). В шурфах,расчистках, котлованах и других выработках их отбирают из зачищенных забоев и стенок, в буровых скважинах из зачищенного забоя, сразу тщательно парафинируют и отмечают ориентировку (верх и низ).

Парафинирование производится следующим образом: монолит покрывают тонким слоем парафина путем быстрого погружения его разными сторона­ми в расплавленный парафин при температуре 57-60 °С и туго обматывают слоем марли, предварительно пропитанной расплавленным парафином.

Затем вновь покрывают слоем парафина и туго обвертывают вторым слоем марли, также предварительно пропитанной парафином, после чего снова покрывают слоем парафина.В таком виде монолит направляют в лабораторию.

Монолиты горных пород, не сохраняющие естественное сложение без жесткой тары, из открытых горных выработок отбирают методом режущего кольца, а из скважин - грунтоносами, снабженными специальными гильзами. Монолиты, отобранные в жесткую тару, парафинируют в этой таре, а открытые их торцы закрывают жесткими крышками с резиновыми прокладками. Пробы горных пород нарушенного сложения отбирают в тару, обес­печивающую сохранность мелких частиц (мешочки из плотной ткани, полиэтиленовой пленки, плотной водостойкой бумаги и др.).

Объем таких проб из глинистых и песчаных пород должен быть в пределах от 600 до 1000 см3 (около 1,5 кг), из гравелистых и дресвяных - от 1000 до 2000см3 (около 3 кг), а из галечниковых и щебенистых -от 2000 до 3000см3 (около 4 кг).

Каждая проба пород должна сопровождаться этикеткой, содержащей следующие сведения: а)наименование организации, номер учебной группы; б)номер пробы; в)место взятия пробы; г)глубину отбора пробы;

д)наименование породы по полевому определению; е)подпись лица. отобравшего пробу; ж)дату отбора пробы.

5.3.1.Макроскопическое описание и определение наименования горных пород

Образцы минералов и горных пород, отобранные во время инженерно-геологической съемки и разведочных работ, подлежат полевому описанию и определению наименования. В результате описания должны быть определены: наименование, цвет, структура, текстура, минералогический состав, класс, группа, подгруппа, особые признаки породы. Полевое описание пород осуществляется в соответствии с пособием [ 5 ] либо в табличной форме, либо в виде отдельных записей.

5.4.Определение плотности и влажности горных пород

Плотность и влажность горных пород определяется для образцов, отобранных во время проведения инженерно-геологических разведочных работ.

Плотностью горной породы р, г/см3^ называется отношение массы породы гп , г, к ее объему V , см3, включая поры и пустоты. Чаще всего для ее определения применяется метод режущего кольца,который используется для горных пород, легко поддающихся резке ножом, и в тех случаях, когда объем и форма образца могут быть сохранены только при помощи жесткой тары, например для песчаных и глинистых пород ненарушенного сложения с естественной влажностью.

Необходимое оборудование: кольцо пробоотборника, весы лабораторные с разновесами, нож с прямым, лезвием, вазелин и линейка.

Проведение испытаний по определению плотности

1.Кольцо взвешивают, определяют его высоту и внутренний диаметр, вычисляют внутренний объем кольца.

2.Кольцо с внутренней стороны смазывают тонким слоем вазелина. 3.Отбирают образец горной породы в режущее кольцо по методике, описанной в п.5.3.

4.Определяют массу кольца с породой.

5.Определяют плотность породы, г/см3, по формуле: c:\documents and settings\таня\рабочий стол\image002.gif

где m1 - масса кольца с породой, г ; т - масса кольца, г; V - объем породы, см3.

Результаты всех вычислений заносятся в журнал (табл.5.1). Согласно ГОСТу для каждого образца горной породы необходимо производить не менее 2-х параллельных испытаний. За плотность грунта принимается среднее арифметическое значение результатов параллельных определений.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации