5. Горнопроходческие работы

5.1 Проходка шурфов, штолен и других горных выработок

В составе разведочных работ при инженерных изысканиях большую роль играют горные работы. Горные выработки позволяют получать наиболее точные и достоверные геологические данные. Когда необходимо установить степень точности и достоверности геологических данных, получаемых, например, при съемке, разведке геофизическими методами или при бурении скважин, то их сравнивают с данными получаемыми при проходке горных выработок, так как при соблюдении определённых условий их проведении и документации эти данные являются практическими, абсолютно-точными и достоверными.

На начальных стадиях изысканий наиболее часто делают закопушки, расчистки, канавы, проходят неглубокие шурфы и дудки. На стадиях детальных изысканий проходят более глубокие шурфы и дудки, при проектировании таких ответственных сооружений, как туннели, плотины, электростанции, штольни и шахты. Расчистки, канавы и особенно штольни наиболее целесообразно проводить при благоприятных условиях рельефы – на склонах, в откосах, хотя расчистки и канавы можно успешно применять и на равнинных участках для прослеживания горизонтов, слов, зон контакта и т.д. Все другие виды горных выработок – закопушки, шурфы, дудки, шахты – можно проводить в любых условиях рельефа, исходя из целей и назначения каждого из них.

Закопушки – это мелкие воронкообразные (диаметром около 20 см) или квадратного сечения выработки (с размером сторон около 50см, глубиной до1 м). Их закладывают при малой мощности рыхлых образований.

Расчистки – это выработки со ступенчатым дном. Их закладывают, когда мощность современных отложений на склонах не более 1,5 м. Обычно расчищают естественные обнажения, скрытые делювием или аллювием.

Канава (траншея) – это узкая (0,6 – 0,8м) и неглубокая (до 2 м) выработка в породах различного поперечного профиля, определяемая устойчивостью последних.

Шурф – вертикальная выработка прямоугольного или квадратного сечения при минимальных размерах 1,0 х 1,2 м или круглого сечения (шурф-дудка) диаметром 30см. Глубина шурфа в устойчивых грунтах может достигать 10м, а при бурении шурфа круглого сечения – 30м.

Горные работы – наиболее трудоёмкий и дорогой вид разведочных работ. Проходка шурфов, дудок, штолен и шахт часто сопряжена с большими геологическими трудностями – неустойчивостью горных пород и большой их обводнённостью, необходимостью применения мощных средств крепления выработок , водоотлива, специальных методов проходки (предварительного водопонижения, замораживания, применения щитов, кессонов и др.) Кроме того для проходки глубоких горных выработок необходимо иметь специальное оборудование, применять взрывные работы и т. д., что в условиях производства инженерных изысканий трудно. Всё это в значительной степени ограничивает применение горных работ при инженерных изысканиях, несмотря на то, что они позволяют получать наиболее точные и достоверные геологические данные.

5.2 Отбор монолитов из горных выработок.

Монолит – образец грунта ненарушенного сложения естественной влажности.

Для определения полного комплекса физико-механических свойств горных пород проба должна состоять из двух-трёх монолитов.

При проходке шурфов проба грунта отбирается с их дна или стенок. При этом размеры монолитов для различных типов грунтов составляют:

• Из галечниковых и щебенистых пород – от 25х25х25 до 30х30х30;

• Из гравелистых и дресвяных – от 20х20х20 до 25х25х25;

• Из песчаных и глинистых – от 15х15х15 до 20х20х20;

• Из скальных и полускальных – от 25х25х25 до 30х30х30.

Монолиты отбирают из зачищенных забоев, почвы или стенок путём вырезания или выпиливания из пород, обладающих достаточной прочностью (глины, суглинки), либо путём обработки оставленных целяков скальных или полускальных пород зубилом, клином, отбойным молотком.

Из буровых скважин монолиты отбирают пробоотборниками – грунтоносами.

В скальных и полускальных породах монолитами обычно являются куски керна, вырубленные колонковой трубой с алмазными твердосиловыми или дробовыми колонками.

После извлечения монолита его консервируют. Для этого на низ и верх монолита укладывают этикетку в которой указывается:

• Объкт;

• Номер скважины (шурфа);

• Номер образца;

• Глубина взятия;

• Наименование горной породы;

• Дата;

• Подпись взявшего образец.

Затем его оборачивают со всех сторон марлей, парафинируют, вновь снабжают снизу и сверху этикетками с вышеперечисленными данными, оборачивают марлей, парафинируют и доставляют в лабораторию для физико-механических испытаний.

Керны укладывают в ячейки специальных ящиков и транспортируют в лабораторию.