Бурение скважин

Наиболее трудоёмким, дорогостоящим и длительным по времени видом работ при инженерно-геологических изысканиях являются буровые работы.

К буровым работам относятся сооружение скважин инженерно-геологического назначения любого диаметра   и глубины, которое осуществляется преимущественно механизированным способом. Сооружение скважин, помимо основного процесса-бурения скважин, включает в себя ряд подсобно-вспомогательных и сопутствующих процессов и операций (планировка площадки, монтаж-  демонтаж буровой установки и другого бурового оборудования, приготовление промывочного раствора(агента), погружение и извлечение обсадных труб и др.). Нередко в состав буровых работ включаются полевые опытные работы, проводимые в скважинах, гидрогеологические наблюдения и т.д.

Под буровой скважиной понимается горная выработка, имеющая цилиндрическую форму и значительную длину Н  при сравнительно малом диаметре Dc.

Буровые скважины на изысканиях проходятся для изучения геологического разреза, отбора образцов грунта с целью определения его состава, состояния и физико-механических свойств; постановки различного рода опытных работ в скважинах для определения гидрогеологических характеристик и т.д.

Задачи, решаемые с помощью бурения, определяют ряд специфических требований к этому процессу, предъявляемых  инженерными изысканиями. Эти требования существенно отличаются от поисков и разведки полезных ископаемых, изучения и освоения подземных вод и т.д.

Объектом инженерно-геологического бурения является верхняя часть земной коры, находящаяся в зоне взаимодействия с инженерными сооружениями, для проектирования которых в конечном счёте и осуществляется это бурение. Средняя глубина инженерно-геологических скважин составляет 10-15 м. При геологоразведочном бурении средняя глубина скважин на порядок выше. Вследствие  этого основной объём инженерно-геологического бурения осуществляется в нескальных грунтах, геологоразведочного - в скальных.

Основными требованиями к скважинам инженерно-геологического назначения являются:

1)    Получение исчерпывающих сведений о геологическом и гидрогеологическом  строении исследуемого района;

2)    Получение достаточных и достоверных данных о физико-механических свойствах грунтов;

3)    Обеспечение возможности производства опытных работ с должным качеством как в процессе, так и по окончании бурения.               

К наиболее важным особенностям инженерно-геологических скважин могут быть отнесены следующие:

1)небольшая глубина (определяется видом проектируемого сооружения и геологическими условиями);

2)незначительное различие в диаметрах скважин; диаметр скважин определяется только видом и характером опробования;

3)из скважин производится непрерывный или поинтервальный отбор образцов(монолитов) грунта со сложением, близким к природному, при этом должен обеспечиваться 100%-ный выход керна;

4)в скважинах проводятся различные опытные работы, которые по времени бывают более продолжительные, чем сам процесс бурения;

5)по завершении работ в обязательном порядке должен производиться тампонаж скважин с целью ликвидации искусственных каналов и пустот для циркуляции грунтовых вод;

6)чрезвычайное разнообразие условий бурения скважин, разбросанность объектов изысканий и др.

Эти особенности являются необходимыми исходными предпосылками при разработке специализированных технических средств, технологических приёмов бурения и организации буровых работ.