При инженерно геологических и гидрогеологических изысканиях в состав работ часто входит разведочное бурение. Цели – определение месторождений полезных ископаемых, разведка наличия и глубины залегания подземных вод, оценка глубины промерзания грунта, прогнозирование осыпания или смещения пород в процессе строительства объекта. Основные задачи - изучение геологического строения разреза и составление физико-географической характеристики свойств пород.
Для этого в грунтовой поверхности разрабатывают вертикальные или наклонные выработки с различной глубиной и диаметром.
Классификация скважин по назначению
- Разведочные скважины. Определение характеристики грунтовых пород и содержания влаги в почве для последующей разработки точного плана размещения объекта на участке, глубины залегания фундамента, особенности конструкции опор и др. Применяется также для определения места для бурения скважины для водоснабжения объекта.
- Поисковые скважины. Цель – изучение характеристик новых месторождений полезных ископаемых, оценка продуктивности месторождения, оконтуривание участка, на котором обнаружены полезные ископаемые.
Способы бурения скважин
- Физические: гидравлический, термический, ультразвуковой и др.
- Химические: выщелачивание или растворение с применением химических веществ.
- Механические: ударное, вращательное и др.
Процесс бурения предполагает первоначальное разрушение грунтовых почв, очищение скважины, удаление разрушенной породы с помощью воды, глинистого раствора, струей сжатого воздуха и др.
Выбор способа определяется твердостью пород на разрабатываемом участке. Например, для бурения рыхлых пород чаще всего используется вибрационный способ. При бурении скважин в скальных породах большую результативность покажут механическое бурение или комбинированное, физико-механическое. Глубина бурения также влияет на выбор способа. Используются как механическое, так и ручное оборудование и приспособления.
В случае если бурение происходит на участке с рыхлыми или насыщенными водой породами, стенки скважины крепятся специальными трубами.
Эффективность разведывательного бурения определяется параметрами:
- характеристики и свойства грунтовых почв (в первую очередь это показатели сопротивления пород под воздействием бурового оборудования, крепость пород);
- вид оборудования и способ бурения, размеры скважины (диаметр и глубина);
- тщательность удаления из скважины разрушенных в процессе бурения пород.