В рамках геологических изысканий на территории планируемого возведения объекта изучается комплекс существующих условий (геологический профиль местности, состав пород и подземных вод, характеристики горных пород) и осуществляются полевые и опытно-фильтрационные исследования. Для всех этих операций успешно применяются буровые работы, результатами которых являются скважины, различные по характеристикам и отличающиеся по глубине.
В некоторых случаях скважина может быть очень узкой и неглубокой. Это связано с постоянным взятием проб и осуществлением полевых исследований. В таких случаях время, затрачиваемое на отбор и анализ образцов превышает временные затраты на само бурение, а место проведения работ часто меняется. Глубина и другие особенности буровых скважин варьируются в зависимости от задач, вида будущего здания, инженерных и геологических данных местности.
Буровые скважины применяются для предварительного обследования геологического разреза, дальнейшего подробного исследования и выявления характеристик грунта, для решения технических задач по возведению коммуникаций и для исполнения различных опытных работ и исследований.
Глубина скважин является важным параметром, определяющим выбор используемого станка для бурения (в частности, вид и мощность), характеристики других технических средств бурения.
В зависимости от проектной глубины скважины могут быть неглубокими (до 10 метров), средними (10-30 м), глубокими (30-100 м) и весьма глубокими (более 100 метров).
Типы бурения
- Самый популярный метод бурения скважин на изыскания называется колонковым. Он универсален, хорошо исследован, почти не оказывает влияние на естественное состояние грунтов, может применяться для бурения на большой глубине. Единственным большим недостатком является небольшой диаметр скважины.
- Отличительной чертой шнекового бурения скважин является совмещение бурения скважины и продуктов разрушения. Достоинства метода – в высокой скорости, большом диаметре скважины и ненадобности промывочной воды.
- При медленновращательном способе бурения, - одном из самых простых технологически, - углубление скважины происходит благодаря режущей поверхности, снимающей сплошную длинную стружку породы.
- При бурении инженерных скважин на воду используется роторный способ бурения, при котором долото приводится в состояние вращения специальной роторной установкой.
- В процессе винтового бурения скважин винтообразный элемент ввинчивается в породу, а потом возвращается наружу, увлекая за собой грунт, оказавшийся на лопастях элемента. Винтовое бурение применяется только для рыхлой и мягкой породы.
- Простым в технологическом отношении и очень производительным является ударно-канатная методика бурения. При всех преимуществах этот способ обладает и рядом существенных недостатках: такое бурение нельзя применять в скальной породе, не представляется возможным получение монолитных образцов надлежащего качества, затрудняет работу ограниченная длина рейса (до 1 метра).
- Самым производительным способом является вибрационное бурение скважин. При высоких показателях прохождения (до 70 метров за смену) этот метод позволяет производить высококачественную геологическую документацию скважины.
По завершению работ по бурению все изменения, внесенные в грунт, следует ликвидировать. Скважины изолируются с помощью цементного раствора или глины, извлеченная из шурфов порода возвращается обратно и утрамбовывается. Таким образом предотвращаются нежелательные экологические и геологические последствия.