Экзаменационный билет № 6

1. Виды деформаций грунтов оснований.

1) Осадки - деформаций, происходящие в результате уплотнения грунта под:

воздействием внешних нагрузок, в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;

2) Просадки - происходящие в результате уплотнения, как правило, коренного изменения структуры под воздействием внешних воздействий и собственного веса грунта; дополнительных факторов (замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т. п.). 3) Подъемы и осадки - связанные с изменением объема грунтов при изменении их влажности или воздействии химических веществ (набухание и усадка); при замерзании воды и оттаивании льда в порах (морозное пучение и оттаивание грунта). 4) Оседания - деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий, понижением уровня подземных вод, карстово - суффозными процессами т. п.

5) Горизонтальные перемещения - связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках от собственного веса и т. д.

В зависимости от причин возникновения:

1) Деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения.). 2) Не связанные с внешней нагрузкой на основание, проявляются в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки от собственного веса, подъемы и т. д. )

Совместная деформация основания и сооружения характеризуется:

а) абсолютной осадкой основания отдельного фундамента. б) средней осадкой основания сооружения. в) относительной неравномерностью осадок двух фундаментов. г) креном фундамента (сооружения). д) относительным прогибом, выгибом. е) кривизной изгибаемого участка сооружения. ж) относительным углом закручивания сооружения.

з) горизонтальным перемещением фундамента (сооружения).

2. Назначение, технология и механизация буровых работ в строительстве.

Процесс бурения в строительстве выполняют в целях устройства скважин для водоснабжения и водопонижения, бе­страншейной прокладки трубопроводов (горизонтальное бурение), взрывания грунтов, геологических и гидрогеологических изысканий, устройства буронабивных свай, искусственного закрепления грунтов и др. Для этого в породах бурильными машинами или инструментом бурят цилиндрические отверстия (выработки) разных диаметров и глу­бин. Выработки диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м называют шпу­ром, диаметром более 75 мм и глубже 5м- скважиной.

Начало шпура или скважины называют устьем, низ - забоем, боко­вые поверхности - стенками.

Процесс бурения скважин состоит из двух операций — разрушения или отделения породы на дне скважины и удаления разрушенной породы из нее. Трудоемкость бурения породы харак­теризуется временем чистого бурения 1 м скважины и зависит от кре­пости породы, т.е. сопротивляемости любым видам разрушения.

Бурение неглубоких скважин (до 50-100 м) различного назначения производят в основном механическими способами - колонковым, медленно-вращательным, шнековым, вибрационным, роторным, ударно-канатным и др. Механическое вращательное и ударное буре­ние скважин бывает медленно-вращательным на бурильных и обсад­ных трубах и ударным с отрывом породоразрушающего инструмента от забоя и без отрыва инструмента. Для бурения этими способами скважин с одновременным креп­лением их трубами применяют легкие передвижные и самоходные ус­тановки УБР-1, УБР-2, БУР-2М и др. При вращательном бурении лезвием буровой ложки срезают слой рыхлой породы и затем извлека­ют вместе с буром на поверхность. Ударное бурение ведут в твердых породах и в основном по способу забивки, т.е. без отрыва породораз­рушающего инструмента от забоя, которым в процессе внедрения его в грунт выбуривают керн. При медленно вращательном бурении в ка­честве породоразрушающего инструмента используют буровые ложки и змеевики, а при ударном - долота, ударные штанги, желонки и т.п. Бурение глубоких скважин (до 1000 м и более) ведут колонковым вращательным, глубоким вращательным (роторным, турбинным, электробурами) и ударно-канатными способами. При колонковом вращательном бурении порода разрушается по наружной кольцевой части поперечного сечения с сохранением внутри столбика породы - керна. Для бурения применяют коронки, армированные алмазными и твердыми сплавами, а также буровую дробь с дробовыми коронка­миГлубокие скважины бурят чаще всего вращательными способами - роторным, турбинным и с помощью электробуров с промывкой и продувкой. При роторном бурении вращение бурового снаряда осу­ществляют ротором, устанавливаемым над устьем скважины, а при турбинном породоразрушающий инструмент вращают турбины, опускаемые на забой скважины вместе с долотом на колонне буриль­ных труб. При бурении электробуром инструмент вращают забойным электродвигателем малого диаметра и значительной длины.

Водозаборные скважины. Технологический процесс устройства скважин для водоснабжения включает их бурение, крепление обсадными трубами, опускание фильтра, устройство сальника, разглинизацию и освоение водонос­ных горизонтов.

Бурение скважин в зависимости от количества и мощности водо­носных горизонтов, глубины залегания, литологического состава пород и качества воды ведут роторным способом с промывкой или продувкой, ударно-канатным, колонковым и шнековым способами. Роторный способ используют обычно в хорошо изученных в гидро­геологическом отношении районах. Он обеспечивает бурение сква­жин в породах различной твердости на необходимую глубину. Для роторного бурения скважин используют установки типа УРБ, УВБ и БУ. Технология роторного бурения скважин во многом определяет­ся осевым давлением (нагрузкой) на породоразрушающий инстру­мент, частотой вращения в единицу времени, количеством и качеством промывочной жидкостиБолее эффективным при бурении скважин на воду является удар­но-канатный способ, при котором практически не нарушается естественное состояние водоносного горизонта и отпадает необходимость в выполнении сложных работ по вызову водопритока к скважине. При этом способе скважины бурят установками типа УТБ и УКС. Однако способ имеет значительно меньшие скорости бурения и тре­бует большого количества обсадных труб.

Колонковый способ при бурении скважин на воду применяют редко, в основном из-за малых диаметров скважин (до 150 мм). Шнековое бурение используют в благоприятных условиях при глу­бинах скважин до 50 м. В сложных гидрогеологических условиях применяют комбинированный способ бурения (ударно-канатный, роторный и др.).