Глава II. Технические средства изысканий.

1. Горнопроходческие работы.

Буровые работы

Эти работы имеют целью ознакомить студентов с видами бурения (ручного, механического, ударного, шнекового, колонкового и вибрационного).

Ручное бурение

На площадке, отведённой для этого вида работ, студенты знакомятся с типами буровых наконечников, штангами, обсадными трубами, приспособлениями и приемами, применяемыми при ручном бурении. Работа начинается со сборки ручного комплекта. В качестве буровых наконечников в зависимости от типа и состояния проходимых грунтов используются ложковый бур (буровая ложка), спиральный бур (змеевик), желонка, долото. Бурение в зоне выше уровня грунтовых вод, а также глинистых (не текучих) грунтов ниже уровня грунтовых вод выполняют спиральным или ложковым бурами. Для проходки текучих глинистых, а также песчаных грунтов ниже уровня грунтовых вод необходимо применять желонку. В тех случаях, когда в забое будут встречены крупные твердые включения (типа валунов), для углубления скважины следует применять долото.

Спуск бурового снаряда в скважину, его вращение, подъем над забоем скважины и сбрасывание, а также извлечение на поверхность студенты выполняют вручную с использованием металлического хомута, укрепляемого на штанге. Для удобства вращения бурового снаряда ручки хомута удлиняются ручками труб.

Бурение выполняется с креплением стенок скважины обсадными трубками. Обсадку производят при помощи деревянного хомута, вращая обсадные трубы по часовой стрелке.

В процессе бурения из каждой литологической разновидности проходимых грунтов отбирают образцы, которые укладывают в ящик с ячейками, обозначая глубину взятия образца.

Результаты бурения заносят в буровой журнал.

Механическое бурение

Практика по механическому бурению носит в основном демонстрационный характер, так как работа на буровых установках разрешена только лицам определенной квалификации.

При работе на буровой площадке студенты продолжают ведение записей технических характеристик установок, и кинематических схем, приёмов и методики работ, пояснения которые дают учебные мастера. Желательно фотографирование отдельных этапов и зарисовка принципиальных схем работы установок.

2. Полевые испытания грунтов.

Опытные инженерно-геологические (полевые) исследования включают:

• ­­­испытание грунтов методом зондирования (динамического и статического);

• испытание грунтов статическими нагрузками (опытные штампы в шурфе) и испытание грунтов прессиометром в скважине и лопастным прибором.

Определение модуля общей деформации грунтов статическими

нагрузками на штамп

Цель и результаты работы - ознакомиться с методом испытания грунтов статическими нагрузками на штампы для оценки их сжимаемости в полевых условиях и произвести пробное испытание грунтов штампом площадью 5000 см².

Основные положения метода и техническая характеристика

штамповой установки

Все грунты в той или иной степени деформируются - сжимаются за счёт уплотнения под действием приложенной к ним статической нагрузкой. Деформация грунтов слагается из упругой нагрузки, восстанавливающейся после снятия, и остаточной. Последняя преобладает в обломочных, песчаных, глинистых и сильно трещиноватых скальных грунтах. Количественной характеристикой упругой и остаточной деформации, т.е. сжимаемости, является модуль общей деформации Е₀, используемой проектировщиками для расчёта осадок сооружений. Модулем деформации называется коэффициент пропорциональности между приращениями нагрузки и осадки.

Модуль общей деформации в полевых условиях чаще всего определяются по результатам испытания грунтов с помощью штампов в шурфах, скважинах, строительных котлованах. Для испытаний в котлованах и горных выработках применяют стандартные диски площадью 2500, 5000 и 10000 см², в скважинах - площадью 600 см². На штамп передаётся нагрузка, на грунт - давление Р и измеряется осадка грунта S. При этом объем сжимаемого грунта значителен и по глубине составляет около двух диаметров штампа, что по сравнению с другими методами наилучшим образом моделирует деформируемость грунтов в основании сооружений или в теле земляных сооружений (плотин, дамб, насыпей). Испытания грунтов штампом трудоемки, длительны и дорогостоящи, но возможность использования при проектировании сооружений наиболее достоверного прямого расчетного показателя грунтов Е₀ определяет достаточно широкое применение этого вида опытных работ в инженерно-геологических изысканиях.

Изучение установки динамического зондирования УБП-15М и

предварительная оценка физико-механических свойств

песчаных грунтов

Цель работы - ознакомление с назначением, принципом работы и основными узлами буровой пенетрационной установки УБП-15М, с особенностями оценки свойств песчаных грунтов по результатам динамического зондирования.