Jak długi jest zwykle dół. Kiedy i jak kopać. Planowo-wysokie pomiary komunikacji podziemnej

Każdy poszukiwacz skarbów, który szuka skarbów w starych domach doskonale wie, że trudno jest otworzyć warstwy ziemi tradycyjnymi metodami.

Również budowniczowie i konserwatorzy fundamentów rozumieją, że w warunkach gęstej zabudowy miejskiej wykonanie wysokiej jakości naprawy fundamentu jest dość trudne, ponieważ nie wiadomo, jaka jest głębokość fundamentu, jego rodzaj i wielkość, nawet grubość jest czasami trudna do obliczenia. Dlatego też, gdy konieczne jest wykonanie przeglądu fundamentów, zaleca się zastosowanie technologii wiercenia.

Jaka jest istota tej technologii

Gdy budynek ma widoczne ślady uszkodzeń związanych ze zniszczeniem fundamentu, konieczne jest określenie stopnia uszkodzenia konstrukcji i możliwości jej naprawy. W takich przypadkach stosowanie wiercenia studni jest surowo zabronione, ponieważ niszczenie może trwać dalej. W takich przypadkach w kilku miejscach wykopuje się dziurę.

Dół to głęboki okrągły dół, który jest wykopywany na maksymalną możliwą głębokość wzdłuż zewnętrznej lub wewnętrzna powierzchnia Fundacja. Gdy przeprowadza się oględziny fundamentów w celu naprawy lub renowacji, takich wyrobisk może być kilkanaście, a czasem nawet więcej.

Doły są rozmieszczone symetrycznie względem powierzchni, w większości przypadków są wyposażone na zewnątrz budynku, ponieważ trudno jest przekopać się wewnątrz.

Kiedy sprawdzać podstawy i fundamenty

Przy planowanym zwiększeniu liczby kondygnacji budynku;
Zmiana przeznaczenia budynku, doposażenie techniczne budynku produkcyjnego;
Remont lub planowane naprawy fundamentu związane z pojawieniem się widocznych śladów deformacji konstrukcji nośnej;
Wraz z pojawieniem się znacznych pęknięć, deformacji i osiadania podłogi piwnicy, a także elewacji domu;
W przypadku osiadania, niezwiązane z sezonowymi wahaniami gleby;
Podczas projektowania i rozpoczynania budowy innych budynków w pobliżu;
Jeśli potrzebujesz przeprowadzić prace konserwatorskie i restauratorskie w zabytkach architektury, rzeźbach z cokołami i innych podobnych konstrukcjach.

W niektórych przypadkach, aby zbadać fundamenty i uzyskać gotowy wynik, wystarczy przestudiować dokumentację techniczną budynku. Ale w przypadku starych budynków takich projektów po prostu nie można znaleźć, ponieważ nie istnieją, a żadne archiwa budowlane nie były wtedy prowadzone.

Ale gdy budynek daje systematyczne osiadanie, sytuacja się pogarsza i konieczne jest również przeprowadzenie renowacji istniejącego budynku, wówczas badanie fundamentu odbywa się w w pełni... A wiercenie tutaj będzie najlepszą metodą.

Przyczyny deformacji i niszczenia fundamentów budynków:

Woda deszczowa, która wniknęła głęboko w podłoże przez pęknięcia, pory lub uszkodzony system odwadniający;
Agresywne wody gruntowe zanieczyszczone chemikaliami, które przedostały się w głąb bazy z uszkodzonych kanałów ściekowych;
Wody gruntowe podniesione powyżej dopuszczalnego poziomu;
Kiedy popełniono błędy w projekcie fundamentu, zastosowano materiały budowlane i produkty niskiej jakości, które nie zostały zaprojektowane do obciążeń projektowych;
Naturalne starzenie materiały budowlane, w szczególności piaskowiec, wapień i kamieniołom;
Poprzez pojawienie się wibracji zewnętrznych od strony nowych struktur przemysłowych i administracyjnych, które oddziałują na fundamenty z zewnątrz;
Przemieszczenie warstw gleby, inne przyczyny.

Metoda wiercenia pozwala jednoznacznie ustalić skład podłoża, jego głębokość oraz skład składników mineralnych. Podczas wiercenia próbek gleby i fundamentów pobiera się na różnych głębokościach, przeprowadza się oględziny konstrukcji i pobiera próbki kompozycji budowlanych. Często konieczne jest całkowite otwarcie podłoża w celu zbadania stanu warstw zbrojących.

Jak prawidłowo ułożyć doły

Biorąc pod uwagę, że dół jest otworem wykopanym pionowo lub pod niewielkim kątem, który całkowicie otwiera powierzchnię fundamentu, należy go prawidłowo wykopać.

Miejsca montażu wnęk dobierane są każdorazowo indywidualnie, miejsca z wyraźnie zlokalizowanymi uszkodzeniami podłoża traktowane są jako priorytetowe. Ponadto doły mogą wyglądać jak długi wykop, jeśli trzeba sprawdzić sąsiednie sekcje podstawy taśmy.

Wybierając miejsce do kopania nie musisz polegać tylko na wygodzie pracy. Badanie fundamentów należy przeprowadzić w całości, niezależnie od złożoności prowadzonych prac, ponieważ odbudowa i naprawa fundamentów odbywa się zawsze na gęsto zaludnionych obszarach o gęstej zabudowie.

Dlatego przed rozpoczęciem pracy trzeba ostrzec innych, a każda taka praca ma charakter tymczasowy i po kilku dniach doły ponownie są zasypywane ziemią.

Kontrola fundamentów i fundamentów jest wymuszona i krytyczna w miejscach wyraźnie widocznych uszkodzeń krytycznych. Pitching jest również przeprowadzany:

w każdej niezależnej części segmentowego budynku wielokondygnacyjnego;

w miejscach montażu dodatkowych podpór.

Szczególną uwagę należy również zwrócić na obszary, w których uszkodzenie budynku jest uważane za krytyczne. W takich przypadkach doły montuje się nie tylko w strefie awaryjnej, ale również w obszarach przyległych w celu znalezienia stref niezawodnych i zrównoważenia budynku metodą przenoszenia obciążeń.

Z reguły przy przebudowie domu wykonuje się pomiary fundamentów na całym obwodzie budynku, ale z możliwą nadbudową - tylko w określonym obszarze.

Ile dołów musisz zrobić?

Kwota zależy od stopnia uszkodzenia podkładu. Jeśli jest to listwa lub fundament monolityczny, doły są wykonywane co 1 metr lub nawet bliżej. Ponadto zawsze przeprowadzaj 2-3 próby kontrolne w niezależnych lokalizacjach, aby następnie wykonać: analiza porównawcza skład fundamentu i otaczającej go gleby.
Jeśli potrzebujesz tylko przeprowadzić ankietę, na każde 10 metrów długości podstawy wykonuje się 2-3 doły.
Wraz z eliminacją poboru wód gruntowych wykopuje się dziury we wcześniej wysuszonych odcinkach piwnicy lub piwnicy. A jeśli zostanie przeprowadzone pogłębienie piwnicy, wystarczy jeden otwór pośrodku każdej ściany.
W przypadku wykrycia wahań poziomu podłoża lub znacznego osiadania, doły są instalowane obustronnie w celu znalezienia przyczyny osiadania.

Wszystkie doły są zawsze wykopywane na głębokość co najmniej pół metra poniżej podeszwy podstawy.

Wyniki wiercenia mogą być następujące:

istnieją dane o głębokości podziemnej części;
uzyskano ogólne wymiary podstawy;
laboratorium otrzymało informacje o stanie fundamentu i stopniu jego wytrzymałości;
obecność wad i zniszczeń;
klasa betonu, gatunek kamienia;
istnieją dane dotyczące stanu hydroizolacji;
możesz sprawdzić geometrię podstawy;
ponadto zawsze będzie występować wzrost obciążeń na określonej części fundamentu.

Jak otwierać fundamenty metodą wiercenia

Biorąc pod uwagę, że jedna ze ścian wykopu, która służy do kontroli fundamentów, będzie zewnętrzną powierzchnią fundamentu, istnieją trzy główne opcje ich otwierania:

dwustronna - wtedy otwór jest wykopywany z obu stron symetrycznie i łączy się od spodu podeszwy. Stosuje się go w przypadku znacznych osiadań odkształceń lub gdy istnieje możliwość wpływu nadmiernych obciążeń od konstrukcji nadbudówki.
narożnik - z obu stron wykopany jest również dołek, ale nie łączy się i ma niewielkie nachylenie. Głębokość w takich przypadkach może nie sięgać samego dna podeszwy. Jest ułożony z tymi samymi wymiarami podstawy żelbetowej i brakiem wpływu procesów sedymentacyjnych. Przy badaniu fundamentów obiektów przemysłowych bierze się również pod uwagę równomierność obciążeń z zamontowanego sprzętu oraz brak możliwości demontażu.
obwodowy - całkowite odsłonięcie wszystkich powierzchni fundamentu z trzech stron, a czwarta może nie być odsłonięta. Metodę tę stosuje się w sytuacjach krytycznych, gdy konieczne jest przeprowadzenie pełnej kontroli podłoża lub gleby. Ale w tym przypadku otwarcie fundamentu nie może odbywać się natychmiast na całym obwodzie, ale tylko w odcinkach o długości nie większej niż półtora metra, w przeciwnym razie badany budynek może się zawalić.

Czasami pojawia się sytuacja, gdy więcej dołów jest używanych na mały prywatny dom niż na badanie ogromnego przedsiębiorstwa przemysłowego.

Przyczyna tego jest następująca: na badanie duży wpływ mają specyficzne warunki analizy i pobierania próbek oraz wstępne pomiary.

Z reguły wszystko to robią profesjonaliści, więc czynnik ludzki jest zminimalizowany. Zdarza się, że już podczas wstępnego pobierania próbek występują znaczne rozbieżności projektowe z dokumentacją techniczną. Dlatego wymagane jest dodatkowe wiercenie.

Parametry i metody wiercenia otworów. Pod względem głębokości doły poszukiwawcze dzielą się na płytkie - do 5 m, średnie głębokości - od 5 do 10 m, głębokie - ponad 10 m. W niektórych przypadkach głębokość dołów sięga 40 m (od głębokich dołów , zwykle wykonuje się nacięcia). Głębokość wyrobisk zależy nie tylko od warunków geologicznych, ale również od etapu poszukiwań – podczas poszukiwań wycinane są płytkie wyrobiska; głębokie doły są najbardziej typowe dla szczegółowej eksploracji.
Ponad połowa odwiertów podczas prac poszukiwawczych ma głębokość do 10 m. Wraz ze wzrostem głębokości przejezdnych odwiertów proces wiercenia komplikuje się, kosztem pieniędzy, czasu i energii na podnoszenie, wentylację, odwadnianie, a nawet zapięcie zwiększa. W związku z możliwym wzrostem twardości skał na dużych głębokościach operacja kruszenia jest również skomplikowana. W związku z tym podczas jazdy w głębokich dołach należy zwrócić szczególną uwagę na kwestie doskonalenia technologii i mechanizacji pracy.
Wgłębienia mają przekrój prostokątny lub okrągły; Wyboru kształtu przekroju wykopu dokonuje się z uwzględnieniem właściwości fizycznych i mechanicznych skał, sposobu penetracji oraz struktury podpory.
Najbardziej rozpowszechnione są doły o przekroju prostokątnym; Zalecane typowe przekroje prostokątnych wyrobisk poszukiwawczych pokazano na rys. 134. W dołach o powierzchni przekroju 2 m2 i większej zwykle rozmieszczone są dwie sekcje - podnoszenie i drabina. Pole przekroju odwiertu w głębieniu dobierane jest głównie w zależności od projektowanej głębokości wykopu; w przypadku dołów o większej głębokości przyjmuje się duży obszar przekroju w penetracji. W typowe przypadki między tymi wartościami można prześledzić następującą zależność (w zakresie zmienności głębokości od 5 do 20 m):

gdzie Sп jest polem przekroju otworu w zagłębieniu, m2;
Hpr - projektowa głębokość dołu, m.
Zakłada się, że powierzchnie przekrojów wgłębień, z których przechodzą nacięcia, są nieco duże, zapewniając wystarczająco wydajne podnoszenie.
Okrągły kształt przekroju dołów wybiera się w następujących przypadkach: podczas wbijania płytkich dołów bez plamek w wystarczająco stabilnych skałach (czasami nazywanych „rurami”); podczas wbijania dołów w luźnych, luźnych skałach za pomocą podpory do opuszczania ramy; podczas wiercenia otworów wiertniczych.

Przy okrągłym kształcie pełniej wykorzystuje się powierzchnię przekroju wykopu (ze względu na brak narożników) oraz konstrukcję wsporczą, której główne elementy są wykonane z materiałów mocniejszych niż drewno (na przykład metal ), są zwarte. Dlatego przy okrągłym kształcie wymiary przekroju wykopu mogą być mniejsze niż w przypadku prostokątnego kształtu.
Wgłębienia o przekroju kołowym często mają średnicę odpowiednio 0,7-1,35 m, przy czym ich powierzchnia przekroju w przejściu wynosi od 0,4 do 1,5 m2.
Przy przekroju kołowym otwór może mieć nie tylko kształt cylindryczny, ale również „schodkowy” – przez zabudowę przebiegają półki o różnych średnicach. Średnica każdej kolejnej półki jest mniejsza niż średnica poprzedniej (nadrzędnej). Schodkowy kształt dołów jest niezbędny do zainstalowania specjalnego rodzaju podpory - „zatopienie ramy”. Zależność między polem przekroju w zagłębieniu cylindrycznego wykopu Sн a jego głębokością Hпр można wyrazić wzorem:

Przy jeździe okrągłymi wgłębieniami o schodkowym kształcie zależność pomiędzy średnią, maksymalną i minimalną powierzchnią przekroju wyrobiska wyraża się wzorem

Zależność Scp od Hpr można z grubsza wyrazić wzorem

Wśród metod drążenia wyrobisk poszukiwawczych za celowe wydaje się wyróżnienie: z ręcznym kruszeniem skał, z rozmrażaniem i zamrażaniem skał, z zastosowaniem operacji wiertniczych i strzałowych oraz metodą wiercenia. Taki podział sposobów drążenia otworów pozwala na ich scharakteryzowanie nie tylko ze względu na sposób wykonywania podstawowej operacji produkcyjnej (niszczenie skał), ale także określa w pewnym stopniu wartość i technologię innych podstawowych operacji cykl tunelowania. I tak np. wiercenie wyrobisk ręcznym kuciem, wykonywane w luźnych lub słabo połączonych skałach, wymaga szczególnej uwagi przy operacji mocowania, podczas gdy wentylacja kopalni w pewnym stopniu traci na znaczeniu. Jazda stosunkowo często odbywa się przy niskim stopniu mechanizacji.
Bardzo specyficzna metoda wiercenia dołów z rozmrożeniem zamarzniętych lub zamrożenia rozmrożonych zalanych skał, w tym operacje zmiany warunki termiczne skał w celu zmiany ich górniczych właściwości technologicznych.
Metoda drążenia wyrobisk z wierceniem i strzałem, stosowana w skałach o różnej twardości, charakteryzuje się wieloetapowym cyklem tunelowania i zwykle wyższym stopniem mechanizacji. I wreszcie metoda drążenia, która obecnie staje się powszechna przy drążeniu wyrobisk poszukiwawczych w skałach słabych, charakteryzuje się kompleksową mechanizacją drążenia tuneli i oryginalnością podparcia wyrobisk.
Jazda dołów z ręcznym kruszeniem skał. Ręczne młotkowanie jest typowe dla wiercenia otworów w miękkich i luźnych skałach; ta operacja jest prosta i zwykle nie jest bardzo czasochłonna. Rozdrabnianie odbywa się głównie za pomocą łopat, a czasem kilofów; w niektórych przypadkach skała jest wstępnie spulchniana kilofami, łomami, a nawet młotami pneumatycznymi. Złożoność i pracochłonność pozostałych operacji cyklu drążenia tuneli zależy nie tylko od właściwości skał, ale w dużej mierze także od głębokości wierconych otworów.
Wyrobiska z ręcznym kuciem są różnej głębokości, jednak najwięcej prac związanych z drążeniem tuneli przypada na płytkie wyrobiska.
Podczas drążenia wykopów o głębokości do 2,5 m operacje załadunku i podnoszenia skały są wyłączone z cyklu wbijania - w tym przypadku skała jest wyrzucana z wykopu na powierzchnię.
Często nie wykonuje się mocowania małych dołów penetrowanych w miękkich skałach; wentylacja odbywa się poprzez naturalną dyfuzję.
W przypadku drążenia wyrobisk na dużą głębokość cykl drążenia obejmuje operacje podnoszenia skały i zabezpieczania wyrobiska, przy czym to ostatnie ma szczególnie istotny wpływ na technologię drążenia w luźnych (luźnych) skałach.
Wiercenie w miękkich skałach. DO Praca przygotowawcza odnoszą się do oczyszczania z głazów i warstwy wegetacyjnej platformy roboczej, której wymiary są określane z uwzględnieniem położenia stosów skały odprowadzanych z wykopu w pobliżu ujścia wykopu oraz wygody pracy na powierzchni . Następnie zaznacza się ujście wykopu, a skałę wyciąga się wzdłuż jej konturu na głębokość 0,5-1 m. Nad ujściem wykopu instalowana jest rama tunelowa, której wymiary w świetle są równe wymiary poprzeczne dołu. Końce elementów ramy muszą wystawać poza ujście wykopu o co najmniej 0,5 m. Po zainstalowaniu ramy rozpoczyna się wykop wykopu, a skała jest odprowadzana na powierzchnię.
Podczas wbijania wykopu na głębokość 2 m na ramie drążącej montowana jest korba ręczna. Podnoszenie skały z wykopu z jednym wiadrem, wiadra o małej pojemności (do 0,04 m3); drabina (zwykle zawieszona) służy do schodzenia i wchodzenia ludzi. Instalacje dźwigowe z napędem mechanicznym są stosowane w rzadkich przypadkach. Przy sporządzaniu dokumentacji geologicznej i pobieraniu próbek bezpośrednio w wyrobisku skała wypuszczona na powierzchnię umieszczana jest na zwartym hałdzie w pobliżu ujścia wyrobiska.
W przypadku pobierania próbek ze skały odprowadzanej z wykopu, skała ta musi być wsypana do oddzielnych pryzm, czasami nazywanych „penetracjami”. Obliczanie „penetracji” w miarę pogłębiania się wykopu odbywa się sekwencyjnie wzdłuż obwodu platformy roboczej.
Wykop jest zwykle kotwiony po wbiciu na głębokość 3-4 m. Ta część kopalni jest najczęściej mocowana za pomocą solidnej okładziny koronowej. Górne obrzeża podpory wystają 1 m ponad otwór wykopu i są wyposażone w pokrywy (ryc. 135).
Na głębszych głębokościach, przy wystarczającej stabilności skał w wykopie, zamiast solidnego podpory koronowej montuje się na stojakach lub rzadziej zawiesza. Nad czołem wyrobiska umieszczona jest półka bezpieczeństwa. Kiedy woda dostanie się do studni, jest z reguły usuwana w wiadrach.
Jak wspomniano powyżej, wietrzenie dołów odbywa się głównie dzięki dyfuzji. Na znacznej głębokości wykopów ciśnienie wiatru jest wykorzystywane do wentylacji, montowania pochylonych osłon lub gniazd nad otworem wykopu.
Jednostka drążąca zwykle składa się z trzech osób - tunelarza i dwóch kołnierzy. Jeżeli powierzchnia przekroju odwiertu jest większa niż 2 m2, w przodku może pracować jednocześnie dwóch tunelarzy. W praktyce eksploracji geologicznej wiercenie dołów w miękkich skałach na zmianę wynosi od 1 do 2 m; średni miesięczny materiał filmowy waha się od 20-40 m.
W czasie likwidacji wyrobiska są zasypywane, w niektórych przypadkach podpora jest całkowicie lub częściowo usuwana, częściej jednak pozostaje w kopalni.

Doły do jazdy w luźnych, luźnych skałach. Istotna różnica w technologii drążenia wyrobisk w luźnych skałach sypkich, które nie dopuszczają mniej lub bardziej znaczących wychodni pionowych, tkwi w specyfice operacji zabezpieczania wyrobisk górniczych i konstrukcji wsporczych.
Cechą charakterystyczną robót tunelowych jest stosowanie podpór opuszczających ramę. Metoda wiercenia wykopów z podporą opuszczania ramy (ryc. 136) jest najszerzej stosowana w eksploracji złóż żwirowych i otoczaków.
Konstrukcja podpory umożliwia przejście okrągłych dołów z półkami o wysokości 2-4 m; każda półka jest mocowana w procesie jej wbijania. Przed rozpoczęciem wiercenia ustala się głębokość Hпр, na podstawie której, biorąc pod uwagę wybrane parametry ławek, średnicę górnej półki (ujścia wykopu) określa wzór

gdzie dу jest średnicą dolnej półki, zwykle przyjmowaną równą 0,8-1,1 m;
a "- różnica średnic sąsiednich półek, określona w zależności od cech konstrukcyjnych podpory (0,2-0,3 m);
ny = Hпр / hу to liczba ławek w projektowanym dole (hy to wysokość półki, przyjęta równa 2-4 m).
Nadanie wgłębieniu schodkowego kształtu prowadzi do dość znacznego zwiększenia jego objętości w porównaniu z wgłębieniem cylindrycznym.
Stół 42 przedstawia porównanie objętości wgłębień o kształcie cylindrycznym i schodkowym; obliczenia przeprowadzono przy dy = 1 m (średnicę cylindrycznego wgłębienia przyjęto równą dy); hу = 3 m i a "= 0,2 m.
Po zaznaczeniu konturu ujścia szybu na pomoście roboczym montuje się ramę tunelową i montuje się drewniany lub metalowy kafar wyposażony w korbę i wciągarkę do opuszczania i podnoszenia ram (ryc. 137).

Średnica otworu wykopu powinna przekraczać zewnętrzną średnicę ramy pierwszej okładziny o 10-20 cm Skała oddzielona od dna łopatami jest wyrzucana na powierzchnię; wykop jest kontynuowany do maksymalnej głębokości zapewniającej stabilność ścian wykopu. Następnie rama jest opuszczana do wykopu za pomocą wciągarki, wzdłuż której zewnętrznego obwodu instalowane są deski (szalunki). Odwiert wbijany jest na głębokość pierwszego półki z jednoczesnym spęczeniem ramy i szalunku. Po wbiciu pierwszej półki wypełnia się przestrzeń między ścianami wykopu a szalunkiem; rama jest przymocowana do ramy tunelowania za pomocą wiązań.
Operacje wbijania drugiej i następnych półek przebiegają w tej samej kolejności: obrysowują półkę, częściowo odkopują skałę wzdłuż wysokości półki, montują ościeżnicę we wnękę i układają wokół niej szalunek, pogłębiają półkę, pchanie ramy młotem kowalskim.
Zastosowanie podpory opuszczającej ramę zmniejsza pracochłonność mocowania i koszt drążenia tuneli, a także zapewnia większe bezpieczeństwo pracy.

Podczas wbijania otworów z podporą opuszczania ramy w Północno-Zachodniej Dyrekcji Geologicznej osiągnięto znaczne oszczędności w zużyciu materiału oraz zwiększenie tempa wiercenia otworów w porównaniu do wbijania w tych samych warunkach otworów CO z solidnym podparciem obręczy. Średnie miesięczne tempo penetracji dołów z fortecą do zatapiania ram wynosi 25-35 m.
Prowadzenie dołów z rozmrażaniem lub zamarzaniem skał. Gdy doły są wiercone w zamarzniętych skałach osadowych, operacja kruszenia staje się pracochłonna ze względu na znaczną wytrzymałość skał w stanie zamarzniętym. Naturalne lub sztuczne rozmrażanie zamarzniętych skał pozwala zmniejszyć pracochłonność kruszenia, sprowadzając tę operację do ręcznego załadunku miękkich skał do wiadra. Naturalne rozmrażanie skał, przeprowadzane pod wpływem promieniowania słonecznego, jest procesem długotrwałym i może mieć praktyczne znaczenie tylko podczas jazdy latem znacznej liczby małych dołów położonych na gęstej siatce. Sztuczne rozmrażanie odbywa się za pomocą „ognia”, kamieniołomu i pary.
Rozmrażanie ognia stosuje się podczas prowadzenia dołów poszukiwawczych lub eksploracyjnych na obszarach leśnych. Doły z reguły biegną zimą, ponieważ w ciepłym sezonie kopalnie są zalewane wodami gruntowymi. Rozmrażanie skały osiąga się podczas hodowli bezpośrednio na dnie dołu ognia (ogień). Jeden ogień zużywa od 0,2 do 0,35 m3 drewna opałowego. Głębokość rozmrażania, w zależności od jakości paliwa i właściwości skały, wynosi od 0,2 do 0,4 m. Średnie zużycie drewna opałowego wynosi 0,4-0,5 m3 na 1 m3 skały. Gdy paliwo jest spalane, ściany wykopu również się rozmrażają, tracąc stabilność. W rezultacie nieunikniony jest wzrost przekroju kopalni, a także dodatkowe prace związane z oczyszczeniem skały, która wypadła ze ścian i zamocowaniem wykopu. Przy znacznej zawartości lodu w skałach w otworze dennym gromadzi się woda, przez co część paliwa nie ulega spaleniu. Wraz z pogłębieniem wykopu niewystarczająco skuteczna cyrkulacja powietrza zmniejsza tempo spalania paliwa. Oczyszczanie skały można przeprowadzić po dokładnym przewietrzeniu wyrobiska, przycięciu rozmrożonych ścian i zamocowaniu wyrobisk.
Rozmrażanie gruzu przebiega następująco: kamienie okrągłe (kamieniołom o przekroju 8-10 cm) ogrzewane są na powierzchni w ogniskach rozłożonych przy ujściu kopalni do temperatury 200-300 °C. Całkowita objętość kamieniołomu, w zależności od przekroju wyrobiska, waha się od 0,5 do 1 m3. W środku lica wykopu wykonuje się pogłębienie, wrzuca się do niego lub składa podgrzane kamienie i przykrywa warstwą mchu w celu zmniejszenia strat ciepła. Po kilkugodzinnym rozmrażaniu mech i gruz usuwa się z wyrobiska, a rozmrożoną warstwę skały o grubości 0,15-0,3 m ładuje się do wiadra. Zużycie drewna opałowego do ogrzewania gruzu wynosi od 0,2 m3 lub więcej na 1 m3 skał. Przy rozmrażaniu gruzu nie ma potrzeby sztucznego przewietrzania wykopu, ściany wykopu pozostają stabilne i mogą nie być naprawiane.
Rozmrażanie parowe charakteryzuje się wyższą wydajnością i może być zalecane przy wierceniu dużej ilości otworów, ale jest rzadko stosowane w praktyce eksploracji polowej. Do zorganizowania odszraniania parowego wymagany jest następujący sprzęt: kocioł parowy, linia parowa z urządzeniem rozprowadzającym, węże gumowe i drążone wiertła (ryc. 138). Operacja rozmrażania parowego polega na tym, że drążone wiertła są wbijane w dno otworu wiertniczego na głębokość 0,15-0,2 m i doprowadzana jest do nich para. Gdy skała topnieje, boraks jest wbijany w ścianę młotkiem na głębokość od 0,6 do 1,2 m, a po doprowadzeniu pary skała jest rozmrażana przez 2-4 godziny.

Rozmrażanie zamarzniętych skał za pomocą pary przebiega bardzo intensywnie, ale kontury dołu są niewyraźne. Wskazane jest wydobycie skały po 2-3 godzinach od wyłączenia pary, ponieważ w tym czasie trwa rozmrażanie z powodu ciepła skały rozgrzanej w pobliżu wierteł. Przy tej metodzie penetracji odwiertu nie wolno mocować.
W osadach o dużej zdolności filtracyjnej dopływ wody znacznie komplikuje, a niekiedy całkowicie uniemożliwia wiercenie dołów. Jednym ze sposobów na uproszczenie eksploatacji górniczej w tych warunkach jest zamrażanie skał (doły wiercone są w zimowy czas w ujemnych temperaturach). Gdy dno otworu zbliży się do warstw wodonośnych, a w szczególności do ruchomych piasków, tonięcie zostaje na chwilę wstrzymane, co jest niezbędne do zamarznięcia warstwy skalnej, a następnie opada na głębokość mniejszą niż grubość zamarzniętego warstwa itp.
Podczas wbijania otworów w zamarzniętych skałach, naprzemiennie z warstwami rozmrożonych zalanych skał, stosuje się jazdę kombinowaną: otwory przechodzą przez zamarznięte skały z rozmrażaniem, wzdłuż rozmrożonych skał - z zamarzaniem (ryc. 139), a także prowadzi się wykop zamarzniętych warstw wodonośnych z rozmrażaniem (gruz). Stosowanie w tym przypadku kruszenia wybuchowego, które jest stosunkowo często stosowane w zamarzniętych skałach, wiąże się z ryzykiem zalania kopalni po wybuchu i nie jest zalecane.

Zamrażanie i rozmrażanie skał w przodku odbywa się na stosunkowo małej głębokości warstwy usuwanej w trakcie cyklu. Czas trwania tych operacji zależy od warunki klimatyczne oraz zastosowaną metodę rozmrażania. Wydajną pracę uzyskuje się metodą wielopłaszczyznową w przypadku, gdy załoga drążąca tunele mija jednocześnie kilka wyrobisk położonych w niewielkiej odległości od siebie. Przybliżony harmonogram organizacji pracy przedstawiono na ryc. 140.
Wiercenie wgłębne z operacjami wiercenia i strzału. Charakterystyka robót tunelowych. Przy wykonywaniu dołów w skałach skalistych i zamarzniętych stosuje się kruszenie wiercąco-wysadzające. Tę metodę rozbijania skał stosuje się podczas drążenia stosunkowo płytkich wyrobisk na wszystkich etapach eksploracji terenowej, gdy doły przebijają się przez miękkie i luźne skały, oddzielne przekładki skał IV i wyższych kategorii fortecznych, przy pogłębianiu wyrobisk w podłoże skalne („wykańczanie” wyrobisk). ). Jednak ta metoda jest najbardziej typowa dla wbijania dołów na duże głębokości w wystarczająco mocnych skałach.

Płytkie wyrobiska z operacjami wiertniczymi i strzałowymi nadal często wykonywane są bez mechanizacji – ręczne wiercenie otworów wiertniczych, wykorzystanie wiatru lub ręcznych wentylatorów do wentylacji, podnoszenie skał ręcznymi korbami. Wynika to w dużej mierze z niewielkich wolumenów i rozproszonych operacji wiertniczych, braku sprawnych połączeń transportowych lub w konkretnym przypadku energii elektrycznej.
Wbijanie głębokich otworów jest zwykle zmechanizowanym procesem produkcyjnym; stopień mechanizacji z góry determinuje warunki wykonania, koszty materiałowe i robocizny wierceń.
Środki mechanizacji prac tunelowych. Otwory wierci się lekkimi ręcznymi wiertarkami pneumatycznymi (zasilane sprężonym powietrzem z mobilnych kompresorów zainstalowanych przy ujściu wyrobisk) lub ręcznymi wiertarkami elektrycznymi. W niektórych przypadkach można zastosować wiertarki udarowo-obrotowe (pod warunkiem, że rura wydechowa jest podłączona do rurociągu wentylatora wyciągowego i wzmocniona wentylacja wykopu). Mechanizacja załadunku skały wyciętej z przodka pozostaje praktycznie do dziś nierozwiązana. Stosowanie ładowarek chwytakowych typu stosowanego do głębienia szybów kopalnianych jest utrudnione ze względu na małe przekroje wyrobisk. Niewielkich rozmiarów ładowarka chwytakowa GShK-1 o pojemności chwytaka 0,01 m3 i przeznaczona do dołów o powierzchni przekroju ponad 2 m3, stworzona przez Specjalne Biuro Projektowe Ministerstwa Geologii Rosji, nie znaleźć zastosowanie ze względu na niską wydajność. Wskazane wydaje się zalecenie stosowania chwytaków linowych o nieco większej pojemności nie do załadunku skały do wiadra, ale do jej wyciągnięcia z dna z wyniesieniem na powierzchnię. Ekipy poszukiwawcze testują wytaczarkę AG-1 z hydraulicznym podnośnikiem.
Łyżkowe podnoszenie skały odbywa się za pomocą małych dźwigów, których niektóre konstrukcje zostały opisane wcześniej. Po zabiegach strzałowych wyrobiska przewietrzane są małymi wentylatorami promieniowymi, a odwodnienie odbywa się za pomocą pomp elektrycznych i motopomp.
W poszukiwaniach geologicznych, które prowadzą operacje wiertnicze w znacznych ilościach, wraz z wykorzystaniem poszczególnych maszyn i mechanizmów, stosuje się złożone jednostki.
Jednostka ShPA-2 składa się z silnika wysokoprężnego, sprężarki, podnośnika napędu i ręcznych wciągarek pomocniczych, wentylatora i generator elektryczny... W skład wyposażenia wchodzi piła elektryczna oraz osprzęt elektryczny: przetwornica częstotliwości, panel sterowania, alarm, urządzenia startowe, oświetlenie. Cały sprzęt jest umieszczony na przyczepie samochodowej.
Podobne jednostki wiertnicze są produkowane w ekspedycji kompleksu Zachodni Kazachstan (jednostka składa się z żurawia Pioneer, generatora elektrycznego, sprężarki, wentylatora, pilota zdalnego sterowania i alarmu). W Jakucku Wydziale Geologicznym na bazie skidera powstał samojezdny zespół drążenia tuneli wyposażony w mechanizm podnoszenia i obracania z chwytakiem pneumatycznym i sprężarką. Kompleks wytaczarek KMSh-VITR składa się z przenośnej stacji elektrycznej z silnikiem benzynowym, suwnicy KSh-100, pompy, wentylatora promieniowego i wiertarki ręcznej. Kompleks jest wygodny do transportu w terenie, można go łatwo rozłożyć na osobne jednostki ważące mniej niż 80 kg.
Technologia i organizacja jazdy. Cykl prac tunelowych rozpoczyna się od wiercenia otworów. Podczas drążenia płytkich wyrobisk o małej powierzchni przekroju odwierty wierci się (a w wiecznej zmarzlinie drąży) ręcznie. Ich głębokość jest zwykle niewielka (0,2-0,4 m przy dłutowaniu otworów łomami i mniej niż 1 m przy wierceniu wiertłami dłutowymi).
Mała głębokość otworów, ich zwiększona średnica podczas dłutowania (do 10-12 cm) oraz niewielka powierzchnia przekroju wykopu (do 1,25 m2) pozwalają ograniczyć ilość otworów do 2 5 otworów (Rys. 141).
W dołach o dużym przekroju do perforowania lub elektrycznego wiercenia obrotowego otworów wiertniczych ich głębokość sięga 1,2-1,4 m, a lokalizację i liczbę przyjmuje się zgodnie z wybranym rodzajem wykopu i powierzchnią dna.

W dołach o powierzchni przekroju poniżej 2 m2 wierci się jedna osoba; przy większej powierzchni mogą pracować jednocześnie dwie wiertarki. Blaster lub tunelowiec, który ma prawo prowadzić ładunki strzałowe i detonować otwory wiertnicze. Wysadzanie dziur jest elektryczne, odbywa się z powierzchni ziemi za pomocą maszyny wybuchowej. Przy znacznej liczbie odwiertów operacja ładowania i piaskowania trwa około 30 minut (załadunek jednego otworu zajmuje 2-3 minuty).
W przypadku pracy dwu- i trzyzmianowej zaleca się, aby wentylacja studzienki była zsynchronizowana z przerwą między zmianami; w pracy jednozmianowej gazowe produkty wybuchu są zwykle usuwane z kopalni przez dyfuzję lub napór wiatru w godzinach wolnych od pracy.
Przed rozpoczęciem czyszczenia skały, po napowietrzeniu, lico zostaje doprowadzone do bezpiecznego stanu - podpora uszkodzona przez wybuch jest badana i korygowana; rabują niezabezpieczone ściany dołu; w razie potrzeby odpompować wodę zgromadzoną podczas wentylacji.
Rasa jest ładowana ręcznie lub za pomocą ładowarek mechanicznych. Przy wystarczającej powierzchni przekroju wykopu do podnoszenia skały wskazane jest użycie dwóch kubełków - podczas załadunku kubełka, odczepionego od liny wyciągowej, kolejny, uprzednio wypełniony kamieniem, jest podnoszony na powierzchnię, rozładowywany i opuszczony do dołu. Oczyszczanie skały zajmuje większość czasu cyklu tunelowania.
W skałach twardych, charakteryzujących się zwykle zwiększoną stabilnością, otwór mocowany jest ze znacznym opóźnieniem w stosunku do dna, a proces mocowania często nie jest uwzględniany w cyklu drążenia tuneli.
Montaż podpory i wzmocnienie wykopu odbywa się zwykle na specjalnie przydzielonych zmianach, po wykonaniu kilku cykli jazdy.
Przybliżony harmonogram organizacji pracy przedstawiono na ryc. 142.
Średnia miesięczna penetracja dołów sięga 30-40 m.

Jednostka drążąca zwykle składa się z trzech do czterech osób: jedna lub dwie pracują w tunelu, dwie na powierzchni. Czasami ekipa drążąca pracuje metodą wielodołkową jednocześnie prowadząc kilka dołów. Zapewnia to lepszą organizację pracy oraz skraca przestoje związane z wysadzaniem i wentylacją.
Ogólne informacje o wybuchowej metodzie wiercenia dołów. Wbijanie dołów w skałach stosunkowo łatwo odkształcalnych, które sprowadza się do powstania kopalni pracującej w wyniku nieodwracalnych deformacji skał (gliny, gliny, gliny piaskowej, lessu) podczas wybuchu ładunku, nazwano wbijaniem wybuchowym. W mokrych glinach ta metoda wbijania jest szczególnie skuteczna.
Technologia penetracji jest bardzo osobliwa i sprowadza się do następujących rzeczy: wierci się studnię do projektowej głębokości wykopu; studnia jest zasypana aluwialnym BB, jako inicjatory mogą służyć detonatory, detonatory elektryczne i lont detonujący. Wytworzoną kopalnię po wysadzeniu należy dokładnie przewietrzyć. W wielu przypadkach zanika konieczność mocowania wykopu, ponieważ skały w wyniku wybuchu ulegają deformacji, zagęszczeniu i stają się wystarczająco stabilne.
W wyrobiskach formowanych metodą wybuchową, o stosunkowo regularnym kołowym kształcie przekroju, średnica wyrobiska wzdłuż jego wysokości nie pozostaje stała, charakterystyczne jest również powstawanie leja wyrzutowego w górnej części wyrobiska. Pomiędzy objętością ładunku (Azar) a objętością wnęki (Avyr) powstałej w skale po wybuchu istnieje prawie bezpośrednia zależność Avyr = kAzar. Wartość współczynnika proporcjonalności k zależy od właściwości skał i materiałów wybuchowych.
W praktyce wiercenia wyrobisk w glinach, glinach i lochach przy użyciu amonitów współczynnik k przyjmuje się w zakresie od 150 do 300. Dla wygody obliczeń przejście od objętości do średnic wyrobisk i wsadów i przyjęcie wartości k w zalecane wartości, będziemy mieli

Dane uzyskane w wyniku obliczeń są przybliżone, należy je doprecyzować podczas eksperymentalnych wybuchów. Metoda strzałowa charakteryzuje się niewielkimi nakładami czasu i zasobów materiałowych, wysoką wydajnością pracy, ma zastosowanie tam, gdzie wyrobiska są wykorzystywane jako wyrobiska transportowe, a informacje geologiczne uzyskuje się podczas jazdy z tych wykopów rozrzutników.
Ciekawa technologia wiercenia otworów w glinach i zwietrzałych tufach glinianych, przyjęta w jednostkach szczelinowania hydraulicznego Pierwomajska i Merkuszewska Nadmorskiego Wydziału Geologicznego. Doły o głębokości do 15 m o powierzchni przekroju 1-1,25 m2 są wiercone i śrutowane, czego cechą jest wykorzystanie wsadów kotłowych. W twarzy wierci się centralny otwór, przestrzeliwany przez niego i w powstałej komorze umieszcza się ładunek o wadze 3-5 kg. Podczas wybuchu wsadu kotłowego skała jest częściowo wciskana w ściany wyrobiska i częściowo (na płytkiej głębokości wykopu) jest wyrzucana na powierzchnię. Tylko od 25 do 50% wysadzanej skały podlega oczyszczeniu z wyrobiska.
Wiercenie wgłębne przez wiercenie. Charakterystyka i warunki użytkowania dołów wiertniczych. W ciągu ostatniej dekady do praktyki poszukiwań górniczych wprowadzono metodę wiercenia otworów wiertniczych.
Metoda wiercenia wykopów charakteryzuje się szeregiem istotnych zalet, które odróżniają ją od innych metod. Wiercenie wyrobisk przez wiercenie zapewnia znaczną poprawę warunków pracy i bezpieczeństwa pracy, osiągnięcie najwyższych wskaźników techniczno-ekonomicznych, eliminację prac ciężkich oraz kompleksową mechanizację budowy wyrobisk poszukiwawczych.
Poprawa warunków pracy i bezpieczeństwa pracy jest konsekwencją faktu, że w procesie wiercenia otworu pracownik nie znajduje się na licu, ale na powierzchni; operacja mocowania dołu jest mniej pracochłonna i przebiega szybciej; pojawiają się propozycje mechanizacji pobierania próbek masowych z dna wyrobiska, w których nie ma w ogóle potrzeby przebywania osoby w kopalni.
Wysokie wskaźniki techniczne i ekonomiczne wiercenia otworów wiertniczych obejmują gwałtowny wzrost szybkości penetracji, spadek kosztów pracy i materiałów.
Zilustrujmy to praktycznymi danymi z jednej z ekspedycji Ministerstwa Geologii Rosji, która wprowadziła wiercenie małych dołów na dużą skalę (tab. 43).

Obecnie tylko metodą wiercenia możemy mówić o naprawdę kompleksowej mechanizacji wytaczania otworów. Zmechanizowane są operacje kruszenia skały w przodku, wyładowywania jej z wyrobisk i układania jej na powierzchni do hałd; problem mechanizacji wznoszenia podpory w wykopie o regularnym kształcie walca nie jest nierozwiązywalny (istnieje już projekt projektowy przenośnej warstwy podporowej montowanej na przewodzie wiertniczym); ponadto w niektórych przypadkach otwór może nie być mocowany. Obszar zastosowania metody wiercenia nadal ogranicza się do skał miękkich (kategorie wierceń I-IV).
Instytuty TsNIGRI i MGRI (Moskiewski Instytut Poszukiwań Geologicznych) opracowały i testują projekty urządzeń wiertniczych do wiercenia wyrobisk poszukiwawczych w skałach średniotwardych.
Używane przenośne wiertnice umożliwiają wiercenie otworów wiertniczych do głębokości 30 m i więcej.
Metoda wiercenia jest szczególnie skuteczna w przypadku znacznych objętości i koncentracji operacji wiertniczych.
Zastosowany sprzęt. Doły wiercone są głównie obrotowo z instalacjami montowanymi na podstawie samochodu, ciągnika lub przyczepy. Niektóre z tych platform są przystosowane tylko do wiercenia otworów wiertniczych, inne są uniwersalne, mogą służyć do wiercenia otworów wiertniczych i płytkich otworów poszukiwawczych. Jako narzędzie wiertnicze stosuje się głównie wiertła śrubowe i, rzadziej, cylindryczne wiertła kubełkowe o różnych konstrukcjach. Wiertnice otworowe służą do niszczenia przodka skalnego i okresowego podnoszenia zniszczonej skały do powierzchni ziemi. Skała jest niszczona przez krawędzie tnące kołnierzy świdra lub dno cylindrycznego wiertła; zniszczona skała gromadzi się na kołnierzach świdra lub w cylindrycznym korpusie i wraz z wiertłem unosi się z wyrobiska.

Wiertnice do wiercenia małych dołów to zwykle samochody z zamontowanymi na nich prostymi przystawkami (ryc. 143).
Wykopy o średniej lub głębokiej głębokości drążone są instalacjami montowanymi na podwoziach pojazdów (rys. 144), na przyczepach z niezależnym napędem lub na przyczepach w połączeniu z żurawiami samochodowymi. Wiertnica UBSR-25 zamontowana jest na podstawie skidera. Charakterystykę wiertnic stosowanych do wiercenia otworów podano w tabeli. 44.

Technologia wiercenia i mocowania. Po oczyszczeniu i wypoziomowaniu poziomej platformy na powierzchni i doprowadzeniu wiertnicy do stanu pracy przystępują do wiercenia otworów wiertniczych. Proces produkcyjny wiercenia otworu polega na opuszczeniu wiertła do dna, wierceniu (najczęściej na głębokość 200-400 mm), podniesieniu wiertła wypełnionego kamieniem i wyładowaniu go na powierzchnię. Czas trwania operacji wywrotu w obie strony wraz ze wzrostem głębokości otworu wiertniczego gwałtownie wzrasta, jeśli konieczne jest budowanie i demontaż przewodu wiertniczego przy każdym przebiegu. W niektórych instalacjach ta wada jest eliminowana dzięki konstrukcji wiertła kubełkowego przesuwającego się po żerdziach wiertniczych, która jest podnoszona i opuszczana na linach bez demontażu i budowania cięgna.
Obecnie opracowane i testowane są świdry świdrowe i kombinowane konstrukcji MGRI, które pozwalają na dwu- lub trzykrotne zwiększenie otworu bieżnego, a także wykonywanie operacji wyzwalania i podnoszenia bez demontażu przewodu wiertniczego .
Wiertarki kubełkowe są rozładowywane ręcznie lub za pomocą obrotowych ostrzy, które tworzą korpus wiertnicy i są obracane podczas rozładunku za pomocą specjalnego napędu hydraulicznego (instalacja wiertła kubełkowego LBU-50). Ślimaki są zwykle rozładowywane poprzez obracanie ich ze zwiększoną prędkością (rozładowywanie z powodu rozwijającej się siły odśrodkowej). Podczas rozładunku otworu wiertniczego ujście otworu wiertniczego jest blokowane pokrywkami.

Mocowanie wykopów, napędzane wierceniem, jest uproszczone ze względu na stosunkowo regularny cylindryczny kształt wyrobisk, podczas tworzenia korzystne warunki do stosowania wstępnie wykonanej, czasami nazywanej „inwentarzową” podszewką wielokrotnego użytku. Jako główny materiał mocujący drewno traci na znaczeniu i zostaje zastąpione metalem lub tworzywami sztucznymi.
Możliwe jest zastosowanie okrągłej podpory opuszczającej ramę, jednak znaczna różnica w średnicy stopnic wymaga użycia zestawu wierteł o różnych średnicach. Przy wymianie puszek drewnianych na płyty z włókna szklanego zmniejsza się różnica średnic stopni szybowych i jednocześnie możliwe jest użycie jednego wiertła szybowego wyposażonego w ekspander.
Zastosowanie pierścieni dystansowych dzielonych wykonanych ze stali kątowej lub kanałowej z opaskami drewnianymi lub z włókna szklanego może zapewnić cylindryczny dół.
Za pomocą wiertnicy UBSR-25 doły są wiercone z obudową metalowe rury, służąc jako niezawodne wsparcie.
W praktyce wyrobisk wiertniczych w ekspedycji kompleksu Ural, wyrobiska są mocowane za pomocą metalowych pierścieni składających się z dwóch skręconych ze sobą półcylindrów.
Dobre wyniki uzyskano podczas prób produkcyjnych wyłożenia pierścieni z polietylenu i pierścieni z tworzywa winylowego z nacięciami wzdłużnymi, wzmocnionych na końcach stalą kątową. Montaż pierścieni do ciągu i ich montaż w wyrobisku przeprowadzono po zakończeniu wiercenia otworu za pomocą przewodu wiertniczego wyposażonego na końcu w ramę nośną. Podpora wykonana z cylindrów z włókna szklanego z wycięciem wzdłuż tworzącej ma znaczną elastyczność i. dlatego można ją uznać za „uniwersalną” – pozwalającą na zastosowanie standardowych pierścieni do wgłębień o różnych średnicach (od 600 do 1150 mm). Pierścienie pasują do siebie na głębokość 150 mm; sztywność podpory zapewniają specjalne zamki.
Podczas likwidacji wykopu rozważane konstrukcje zapewniają wydobycie podpory do ponownego wykorzystania.

Główną wadę czysto geologicznych metod rozpoznania i badań można uznać za powierzchowny opis sytuacji geologiczno-inżynierskiej. Inżynier geologiczny tylko myślą wnika do wnętrzności na głębokość niezbędną do rozwiązania głównych problemów projektowych. Biorąc pod uwagę złożoność budowy geologicznej oraz odpowiedzialność wniosków inżyniersko-geologicznych, od których zależy koszt i niezawodność konstrukcji, taka penetracja analityczna nie wystarczy. Podłoże należy bezpośrednio oglądać, pobierać z niego próbki do laboratoryjnego określenia właściwości gleb. Często konieczne jest badanie ściśliwości, wytrzymałości i wodoprzepuszczalności gruntów podstawowych bezpośrednio w miejscu ich występowania. Wszystko to wymaga penetracji badanego górotworu. Geologia i geologia inżynierska mają dwie metody penetracji górotworu. Pierwszym z nich jest górnictwo - drążenie wyrobisk i innych wyrobisk górniczych z powierzchni ziemi w głąb. Drugą metodą jest wiercenie studni z powierzchni lub z wyrobisk górniczych.

Rozważ górzystą metodę wdrożenia. Główną metodą prowadzenia robót górniczych w badaniach inżynieryjnych są wyrobiska wiertnicze.

Smoła- To płytkie wyrobisko kopalniane, wykopane ręcznie w rozproszonych glebach. Standardowy odcinek wykopu na powierzchni ziemi to 1x2m. Studnia ma w przybliżeniu pionowe ściany. Lekko zwęża się wraz z głębokością. Głębokość dołów najczęściej nie przekracza 3m, ale czasami doły mają głębokość do 10m lub więcej. Głębokość dołu zależy od wielu czynników. Po pierwsze, określają go misje wywiadowcze. Najczęściej trzeba przestudiować odcinek do głębokości 10 i do 20 m. Przechodzenie dołów na taką głębokość jest niebezpieczne. Stabilność ścian ogranicza głębokość wykopu i nie pozwala na osiągnięcie wymaganej głębokości. To jest drugi czynnik. Czasami doły mijają z zapięciem, ale z wielu powodów zapięcie jest rzadko używane. W glebach gliniastych, w szczególności lessowych, do głębokości 20 m zamiast dołów występują rury, które różnią się od dołów o przekroju kołowym o małej średnicy około 0,7 m. Ścianki rur są bardziej stabilne ze względu na swój kształt i rozmiar. Po trzecie, głębokość wykopu jest ograniczona poziomem wód gruntowych, ponieważ zwykle nie można przejść przez doły podczas odpływu.

Wykop to wygodna forma otwarcia bazy dla geologa. Możesz w to zejść. W jego ścianach geolog widzi stosunkowo dużą odsłoniętą powierzchnię potrzebnego mu odcinka. Gleby w ścianach w stanie niezakłóconym ze wszystkimi cechami ich niejednorodności. W wyrobisku może rozwiązać szereg stojących przed nim zadań, a mianowicie: ustalić listę odsłoniętych skał i przestrzennych form ich występowania, pobrać próbki nienaruszonych gleb gliniastych oraz pobrać pierścieniowo piaski w celu określenia ich gęstości – ich najważniejsze wskaźnik klasyfikacji. Jeśli na dnie znajdują się wody gruntowe, możliwe jest określenie głębokości wód gruntowych i pobranie próbki wody do analizy chemicznej. Próbka wody służy do określenia jej agresywności w stosunku do betonu, stali, ołowiu, aluminium oraz materiałów stosowanych w podziemnych częściach konstrukcji, w tym sieci inżynieryjnych. Studnia nadaje się również do badań terenowych gruntów pod kątem ściśliwości, wytrzymałości i przepuszczalności wody.

Po zakończeniu drążenia wyrobiska należy wykonać szczegółową dokumentację wyrobiska wraz ze szkicem ścian w skali, z zaznaczeniem miejsc poboru próbek gruntu i sfotografowaniem.

W trakcie praktyki geologicznej studenci wykonują terenowe wyznaczenie współczynnika filtracji poprzez wlanie wody do wykopu i pobranie próbki piasku z pierścieniem do określenia gęstości i naszkicowanie wykopu.

Wyżej wymienione podstawowe zalety studni korzystnie odróżniają ją od otworu wiertniczego (otwory zostaną omówione poniżej). Ale w porównaniu ze studnią ma tę wadę, że zwykle nie osiąga wymaganej głębokości do pełnej penetracji podstawy. Ponadto odwiert wymaga czasu na wiercenie wielokrotnie dłużej niż czas potrzebny na wiercenie odwiertu. Ale poza wymienionymi ma jeszcze jedną przewagę. Otwór można przejść w ciasnych warunkach piwnicy lub w pobliżu ściany rekonstruowanego budynku z otworem fundamentowym, gdzie nie można postawić wiertnicy. Podczas inspekcji budynków doły są niezastąpione. Podczas oględzin małego budynku o powierzchni około 50x10 m, oprócz otworów wiertniczych, wykonuje się 10-12 dołów z otworem fundamentów i pobieraniem próbek nie tylko z gleb, ale także z materiałów fundamentowych w celu określenia ich wytrzymałości resztkowej.

Oprócz wyrobisk i rur do rozpoznania wykorzystywane są następujące wyrobiska górnicze: polana, zakopusze, rowy, kopalnie i sztolnie.

Clearing- usunięcie cienkiej warstwy osadów powierzchniowych na skarpie w celu dokumentacji skał tworzących skarpę wraz z pobraniem próbek do laboratoryjnych analiz gleb.

Zakopusza- usuwanie gruntu na powierzchni ok. 0,25 m2 lub mniejszej i pogłębianie do gruntu pod spodem ale o 0,3-0,5 m dla udokumentowania osadów podglebia.

Rów- wykopy typu wykop, ale o długości do kilkudziesięciu, a nawet setek metrów, wykonuje się w tym samym celu co wyrobisko, jeśli konieczne jest poszukiwanie jakiegokolwiek ważnego elementu budowy geologicznej, badanej skały masa, na przykład strefa zgniecenia pęknięcia tektonicznego, powierzchnia przemieszczenia osuwiska lub innego ciała geologicznego, wyrażona jako linia pod powierzchniową pokrywą osadową.

Mój- górnictwo pionowe, Galeria- kopalnia pozioma pracująca o przekroju około 2x2m, przejezdna na dowolną wymaganą głębokość z mocowaniem, w razie potrzeby z wybuchami do badania konstrukcji i szczelinowania masywów skalnych w projektowaniu hydraulicznych, transportowych i innych celów obiektów o podwyższonej odpowiedzialności oraz szczególnie krytyczne. Masowe wykorzystanie tego typu poszukiwań górniczych jest ograniczone przez ich bardzo wysoki koszt i niski wskaźnik penetracji.

Roboty górnicze na przeglądach muszą być nadzorowane przez inżyniera ze specjalnym przeszkoleniem i uprawnieniami do prowadzenia robót górniczych.

Prowadzone są prace poszukiwawcze w celu wyjaśnienia budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych terenu przeznaczonego pod budowę, ustalenia rodzaju i stanu skał, pobrania próbek skał i wód gruntowych.

Główne wyrobiska poszukiwawcze to polany, rowy, sztolnie, doły i odwierty.

Oczyszczanie, rowy i sztolnie określane są jako wyrobiska poziome. Przy lekko nachylonym i poziomym podsypce warstw układane są doły i odwierty.

Oczyszczanie - wyrobiska służące do usunięcia warstwy luźnego deluvium lub nacieku z pochyłych powierzchni naturalnych wychodni.

Rowy są wąskimi (do 0,8 m) i płytkimi (do 2 m) wyrobiskami, wykonywanymi ręcznie lub przy pomocy technologii w celu odsłonięcia podłoża skalnego.

Sztolnie - podziemne wyrobiska poziome, układane na zboczach i otwierające pokłady skał w głębi masywu. Ściany sztolni są zwykle mocowane.

Doły - dobrze ukształtowane wyrobiska pionowe o przekroju prostokątnym (lub kwadratowym). Okrągły dół nazywa się „rurą”. Łatwiej jest zmechanizować tunelowanie rur, ale łatwiej i dokładniej określić położenie szwu w przestrzeni za pomocą prostokątnych dołów.

Doły pomagają szczegółowo zbadać budowę geologiczną terenu, wybrać dowolne próbki o dowolnej wielkości przy zachowaniu ich struktury i naturalnej wilgotności. Wadą są wysokie koszty i pracochłonność prac przy wydobywaniu dołów, zwłaszcza na glebach nasyconych wodą. Należy zauważyć, że w ostatnim czasie pojawiły się specjalne maszyny do kopania dołów, które umożliwiają przejazd okrągłymi dołami, na przykład maszyna KShK-30, która pozwala na wykonywanie wyrobisk o średnicy do 1,3 m i głębokości do góry do 30 m.

Wielkość dołów w planie zależy od ich szacowanej głębokości. Średnica rur zwykle nie przekracza 1 m.

Kopanie dołów odbywa się poprzez pogłębienie czoła i wyrzucenie gleby na powierzchnię najpierw za pomocą łopaty, a następnie za pomocą prostego mechanizmy podnoszące... W miarę pogłębiania się ścian dołu konieczne jest ich wzmocnienie, w przeciwnym razie mogą się zawalić.

Charakter i sposób mocowania zależy od stabilności skał. Jeżeli rury mają tendencję do przejścia w stabilnych skałach i dla nich mocowanie zwykle nie jest wymagane, to dla prostokątnych wykopów w luźnych gruntach stosuje się mocowanie wbijane, w miękkich gruntach przy braku wody (lub słabym dopływie) - przekładkę i w wodzie - gleby nasycone lub doły o dużej głębokości - mocowanie kłody.

W miarę przechodzenia wyrobiska stale prowadzą dokumentację - w dzienniku wyrobisk odnotowuje się dane dotyczące skał, które mają zostać otwarte, warunki ich występowania, wygląd wód gruntowych; pobrać próbki. Na wszystkich czterech ścianach i na dole wykonuje się szkic i skan otworu. Umożliwia to dokładniejsze określenie grubości warstw i elementów ich występowania.

Pod koniec prac eksploracyjnych doły są starannie zasypywane, gleba ubijana, a powierzchnia ziemi równa.

Odwierty to okrągłe pionowe lub skośne wyrobiska o małej średnicy, wykonywane za pomocą specjalnego narzędzia wiertniczego. W otworach rozróżnia się ujście, ściany i dno.

Wiercenie jest jednym z najważniejszych rodzajów prac poszukiwawczych, służy głównie do badania warstw poziomych lub zanurzonych. Za pomocą wiercenia dowiadują się o składzie, właściwościach, stanie gleb, warunkach ich występowania. Cała ta praca opiera się na badaniu próbek skał, które są stale usuwane z odwiertu w miarę jego pogłębiania podczas procesu wiercenia. W zależności od metody wiercenia i składu skał próbki mogą być niezakłócone lub zaburzone. Próbki uzyskane przez wiercenie nazywane są rdzeniami.

Zalety wiercenia to: szybkość wykonywania odwiertów, możliwość osiągania dużych głębokości, wysoka mechanizacja pracy, mobilność wiertnic. Wiercenie ma swoje wady: mała średnica odwiertów nie pozwala na oględziny ścian, wielkość próbek jest ograniczona średnicą odwiertu i nie da się określić elementów warstw z jednego odwiertu.

W badaniach geotechnicznych wykorzystywane są następujące rodzaje otworów wiertniczych: ręczne udarowo-obrotowe, obrotowe, wibracyjne, świdrowe. We wszystkich przypadkach wiercenie odbywa się za pomocą wiertła (wiertła), które po podłączeniu do rur wiertniczych (prętów) tworzy ciąg wiertniczy. Uderzenia lub obrót tego pocisku, lub jedno i drugie, są wykonywane przez wiertnice napędzane różnymi silnikami (wiercenie mechaniczne) lub wiercenie ręczne. Ta ostatnia metoda stosowana jest w skałach o niskiej wytrzymałości i płytkim wierceniu.

Rodzaj wiertła zależy od wytrzymałości i właściwości skały. Na przykład dłuta i korony są używane do wiercenia w skałach. Skała jest kruszona dłutem, jest usuwana na powierzchnię w postaci pokruszonego kamienia. Za pomocą koron z osadzonymi w nich zębami z twardego stopu, na dnie dołków powstaje pierścieniowa szczelina, a próbka nabiera kształtu walca. W skałach bardziej miękkich tę samą pracę wykonuje wydrążony walec zębaty o długości 1-3 m, wewnątrz którego skała pozostaje w postaci rdzenia lub kolumny. Stąd nazwa tego rodzaju wiercenia – obrotowe wiercenie rdzeniowe. W skałach ilastych stosuje się końcówki o specjalnej konstrukcji - ostrogi o średnicy co najmniej 100-125 mm. Umożliwia to uzyskanie próbek gruntu o niezakłóconej strukturze w postaci monolitów.

W ostatnie lata wciągnik do zastosowania metody wiercenia wibracyjnego, tj. wiercenie za pomocą wibratora w celu zanurzenia przewodu wiertniczego w formacji dennej. Za pomocą wiertła wibracyjnego można penetrować grunty masowe, miękkie margle ilaste i wiele innych skał osadowych, należy jednak pamiętać, że gleby gliniaste zmieniają jednocześnie swój stan fizyczny. Podczas wiercenia wibracyjnego niemożliwe jest ustalenie poziomu wód gruntowych.

Wiercenie ślimakowe. Ślimaki to specjalne pręty, na których powierzchni nawinięta jest stalowa spirala. Ślimaki połączone są w ciąg wiertniczy, tworzący ciągły przenośnik ślimakowy do wydobywania gruntu z otworu wiertniczego.

Zniszczenie lica i podniesienie się gleby na powierzchnię następuje jednocześnie. Ten rodzaj wiercenia umożliwia wiercenie otworów o średnicy od 150 do 1500 mm.

Wiercenie ślimakowe ma zastosowanie tylko w niektórych luźnych skałach, na przykład rodzaju gliny lessowej. Metoda ta wyróżnia się dużą szybkością penetracji, ale ma szereg wad: trudno jest określić granice różnych warstw, aby ustalić poziom wód gruntowych, próbki mają zepsutą strukturę.

Wiercenie studni w słabych i nasyconych wodą skałach jest utrudnione ze względu na zawalenie się i opadnięcie ścian. Do ich mocowania stosuje się stalowe rury osłonowe, które są opuszczane do studni, po czym kontynuują wiercenie końcówką o mniejszej średnicy.

Dokumentację wiertniczą prowadzi się poprzez prowadzenie brązowego dziennika, w którym wprowadzane są wszystkie dane dotyczące wiercenia otworów i pobierania próbek. Przewód wiertniczy studni wykonany jest w skali od 1:100 do 1:500.

Po zakończeniu wiercenia głowicę zasypuje się gruntem zagęszczającym.

„Doły” to słowo, które pierwotnie kojarzyło się z wykopaliskami geologicznymi. Później znalazła zastosowanie w geodezji, archeologii, budownictwie i badaniach inżynieryjnych komunikacji. Jakie są doły? Co to jest? Bardziej szczegółowo rozważymy ich strukturę i funkcje.

Skok: definicja

To słowo w geologii oznaczało pionowe lub pochyłe zagłębienie w ziemi do poszukiwania i eksploracji minerałów. Przekrój takich urządzeń jest okrągły (nazywa się je również rurami), prostokątny, kwadratowy. Główną cechą są małe parametry od 800 do 4000 mm, głębokość - do 40 m. Te wyrobiska geologiczne służą do opuszczania/wynoszenia ludzi, ładunków do kopalni/na powierzchnię. W glebach sypkich urządzenia te wymagają mocowania belkami, aby zapobiec zrzucaniu.

Biorąc pod uwagę powyższe, nie można lekceważyć dołów. Znaczenie słowa zostało uporządkowane, należy wziąć pod uwagę specyfikę użycia, rodzaje, urządzenie.

Aplikacje

Istnieją cztery główne obszary wykorzystania dołów:

szczegółowe badanie sekcji geologicznej;
dobór próbek gleby niezniszczonych monolitów;
Badania;
badania hydrogeologiczne.

Jak widać, z biegiem czasu zakres zastosowania dołów znacznie się rozszerzył.

Wyświetlenia

Prace badawcze tego rodzaju prowadzone są w dwóch głównych kierunkach:

inżynieria i geologiczna;
specjalny cel (służy do oceny stanu fundamentu; głównym celem jest ustalenie przyczyny powstałych deformacji).

Według wielkości doły są podzielone na trzy grupy:

Mały... Głębokość pochówku wynosi do 3 m. Z reguły takie urządzenia nie wymagają fiksacji. Często stosowany w badaniach inżynieryjnych (około 60%).
Średni... Głębokość nie przekracza 10 m. Po ich zainstalowaniu zapewniony jest już system wentylacyjny. Pogłębienie odbywa się za pomocą wiertnic.
Głęboki... Parametr pościeli wynosi od 10 m. Służą do rozwiązywania specjalnych problemów.

Budowa wykopu

Do instalacji takich obiektów można wykorzystać jako sposób ręczny oraz użycie specjalnego sprzętu.

Główne parametry dołów dobierane są w zależności od proponowanej pracy, rodzaju gleby. Zalecane wymiary:

Przekrój prostokątny, kwadratowy: 1000 x 1250 mm, 1000 x 1500 mm, 1500 x 1500 mm, 2000 x 1500 mm. Wybrany parametr zależy również od głębokości urządzenia: przy wysokości wgłębienia 3000 mm - 1250 mm, 10 000 mm - 1500 mm, do 20 000 mm - 2000 mm, powyżej 20 000 mm - 4000 mm.
Przekrój okrągły: od 700 do 1000 mm. Rury z pogłębieniem do 10 000 mm - średnica nie mniejsza niż 650 mm, powyżej 10 000 mm - od 700 do 1000 mm.

Czym są doły, czym one są, uporządkowaliśmy je. Rozważmy teraz specyfikę zastosowania w budownictwie.

Doły specjalnego przeznaczenia

Fundament jest fundamentem domu. Integralność całej konstrukcji zależy od jej jakości i stanu. Dlatego terminowa ocena jest ważnym elementem przywracania i Roboty budowlane... Doły poszukiwawcze są wykorzystywane w następujących przypadkach:

Dodanie dodatkowej podłogi, która nie była uwzględniona w pierwotnym projekcie. Oceniany jest stan fundamentu i możliwość dodatkowego obciążenia.
Ponowne wyposażenie techniczne. W budowie - wymiana, modernizacja
Wyremontować... Ocena ważności pracy.
Pojawienie się spękań na elewacji budynku, zniekształceń drzwi... Takie wady wskazują na deformację fundamentu.
Niedopuszczalne osiadanie konstrukcji. Ta wada może prowadzić do całkowitego zniszczenia konstrukcji.
Planując położenie nowego fundamentu blisko istniejącego. Oceniany jest możliwy negatywny wpływ jednego na drugie.

Przyczyny deformacji można zidentyfikować za pomocą dołów.

Znaczenie takich badań polega na możliwości identyfikacji czynnika niszczenia fundamentu i jego eliminacji. Głównymi przyczynami, które mają bezpośredni wpływ na posadowienie budynku mogą być:

Opad atmosferyczny. Mogą budować i podkopywać bazę. Nadmiar opadów powyżej średniej może wywołać wzrost wód gruntowych, co również ma negatywny wpływ na stan fundamentu.
Wyciek wody z komunikacji. Równolegle można przeprowadzić badanie ich stanu.
Niedociągnięcia w zagęszczeniu podłoża i zasypywaniu.
Przemieszczenie warstw gleby względem siebie i innych.

Terminowa identyfikacja przyczyn zniszczenia fundamentu i ich eliminacja może przedłużyć żywotność konstrukcji.

Cechy dołów w budownictwie

Czynniki wpływające na wybór miejsca do badania:

obecność oczywistej deformacji w pewnym obszarze budynku;
najbardziej obciążony fragment budynku;
jeśli dom jest wielosekcyjny, to każda sekcja jest poddawana badaniom;
jeśli dostępne są dodatkowe podpory, są one również badane;
podczas renowacji określ miejsca, w których ściany nośne i wspiera.

Doły pogłębiane są poniżej poziomu posadowienia, dzięki czemu możliwe jest zbadanie stanu posadowienia.

W przypadku taśmy może być produkowana zarówno wewnątrz budynku, jak i na zewnątrz. Dół jest wykopany w taki sposób, aby był dostęp do bazy.

Istnieją trzy rodzaje pogłębiania badań dla:

Dwustronny... Odsłoń dwie sąsiednie boki podpory.
Kąt... Oczyść również dwie strony podstawy, ale do połowy szerokości.
Obwodowy... Stosuje się go w nagłych przypadkach, gdy wymagane są dokładne badania zarówno samego podłoża, jak i przyległego gruntu.

Doły w budownictwie są używane płytko, sporadycznie średnio pogłębione.

Rodzaje badań

Jakie opcje badawcze pomagają w produkcji dołów? Co to jest? Jakie to ma znaczenie dla oceny stanu podbudowy?

Aby odpowiedzieć na te pytania, rozważ listę artykułów naukowych:

Głębokość fundamentu. Czy ta wartość odpowiada ciężarowi, wysokości budynku i gruntu.
Wymiary. Zgodność z dokumentacją projektową.
Dane typu i siły.
Wykrywanie wad i ich przyczyn.
Jakość użytych materiałów. Wykrywane przez pobieranie próbek i badanie ich w laboratorium.
Bezpieczeństwo i jakość hydroizolacji.
Zmiana pionowa.
Stan posadowienia.
Obecność wzmocnień.

Takie badania pomagają określić żywotność budynku; możliwość przeprowadzenia prac konserwatorskich, dobudowania dodatkowej podłogi.

Jak widać, trudno przecenić znaczenie urządzeń takich jak wykop dla budownictwa.

Negatywne konsekwencje używania dołów

Czasami podczas robienia wnęk mogą wystąpić następujące konsekwencje:

hałas podczas niszczenia konstrukcji betonowych;
brud i kurz;
wzrost wskaźników wilgotności;
powódź, jeśli nie wykonano na czas pompowania wody atmosferycznej;
naruszenie hydroizolacji podstawy;
niemożność obsługi obiektów podlegających kontroli;
trudności w poruszaniu się w pobliżu badanych obszarów.

Ważne jest, aby wszystkie prace były wykonywane pod okiem profesjonalistów. Pomoże to uniknąć wielu negatywnych konsekwencji.

Pomiary i wyrobiska geodezyjne

Kolejną ważną rzeczą jest wynik badań geodezyjnych, który pozwala określić rodzaj obecności podziemia sieci inżynieryjne itp. Dane te pomagają określić głębokość jego występowania i sieci inżynieryjne, rodzaj materiałów do budowy i wiele więcej.

Dlatego zastosowanie badań z wykorzystaniem wykopów na etapie projektowania determinuje jakość i czas życia przyszłej konstrukcji. „Jakie doły tam są, co to jest; ich struktura i cechy; znaczenie dla prac budowlanych, geodezyjnych i inżynieryjnych ”to istotny i obiecujący temat. Za pomocą tych urządzeń można przedłużyć żywotność starego budynku i zwiększyć żywotność budowanego budynku.