Бурение - раздел Геология, ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ Единственный Методом, Позволяющим Изучать (Горные Выработки Не Считаем) Недра...
Единственный методом, позволяющим изучать (горные выработки не считаем) недра земли является бурение. Результат бурения – скважина.
Скважина – это цилиндрическая выработка в земной коре, имеющая поперечное сечение малой величины при относительно большой протяженности. Начало скважины называется устьем, боковая поверхность – стенками, дно – забоем. По условному назначению скважины (бурение) – геологоразведочные, эксплуатационные, технические.
Геологоразведочные скважины бурятся при съемке, поисковых и разведочных работах на полезные ископаемые, инженерно-геологических, гидрогеологических, геофизических, технологических (режимные наблюдения).
Эксплуатационные скважины бурятся для добычи воды, нефти и газа, других полезных ископаемых (Аu, Cu, U и т.п.).
При производстве инженерно-геологических исследований в основном применяются буровые скважины и шурфы.
– отбор образцов (керн) и монолитов грунта для определения физических (плотность, влажность и т.д.– не менее 10 образцов на каждую разность), физико-механических свойств (не менее – 6 образцов) и не менее 3 проб воды на химический состав каждого водоносного горизонта. Для мерзлых грунтов плотность обычно определяется на скважине.
– проведение полевых опытных испытаний, гидрогеологических исследований;
– ведение стационарных наблюдений;
– выявление и оконтуривание геологических и инженерно-геологических процессов.
Виды бурения: ударно-канатное, вибрационное, вращательное, роторное, ручное, шнековое.
Породоразрушающий инструмент (шарошечное и крестовое долото, буровые коронки различной твердости, пневмоударники) и его диаметры (от 50 мм до 500 мм).
Бурение производится с отбором и без отбора керна (сплошным забоем).
Полевая документация заносится в буровые журналы (дата, время, слои, отметки, образцы).
Ликвидационный тампонаж скважины проводится после завершения работ.
5.2.3. Геофизические работы
Геофизические работы – магниторазведка, гравиразведка сейсморазведка, электроразведка, каротаж в сочетании с другими видами работ.
Сейсморазведка – метод исследований, основанный на измерении скорости прохождения продольных волн по глубине (V2>V1).
Рис.42 Сейсморазведка (сейсмозондирование)
Электроразведка – метод исследований, основанный на измерении кажущихся сопротивлений грунтов по глубине (ρ2>ρ1). Два заземления (штыря) подключаются к полюсам источника постоянного тока. Прибором измеряется разность потенциалов между ними. Чем дальше друг от друга заземления (больше разнос), тем больше глубина исследования. Измеряется в Ом/м.
Рис. 43. Электроразведка (ВЭЗ)
Каротаж скважин (электро-, сейсмо-, радиометрический) при интерпретации позволяет определять влажность, плотность грунта. Изучая керн скважин, мы имеем ограниченную информацию. Каротаж позволяет изучать пространство около скважин, породы в естественном залегании с точной привязкой. Прямые результаты свойств пород. Часто заменяет буровые работы, поскольку полученная информация дешевле. Решает многие проблемы инженерной геологии.
Значение:
· Определение мощности рыхлых отложений;
· Выявление тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности;
· Определение уровня залегания грунтовых вод, водоупоров, направление движения подземных вод, гидрогеологических параметров;
· Определение состава и состояния свойств грунтов.
Строение Земли и земной коры.
Форма – геоид. Трехосный эллипсоид вращения с полярным сжатием.
Rэ=6378,16 км, Rп=6356,78 км; М=6*1024 кг; g=9,8 м/с2.
Магнитное поле З
Породообразующие минералы
Земная кора сложена горными породами, которые состоят из минералов. Изучением минералов занимается наука минералогия. В настоящее время существует два вида минералов: природные и искусственного про
Физические свойства минералов
Минералы отличаются друг от друга по многим внешним признакам: цвету, блеску, твердости, форме и другим свойствам. Все физические свойства минералов находятся в прямой зависимости от их химического
Механические свойства
Спайностью называется свойство минералов раскалываться или расщепляться по определенным направлениям, обусловленным строением их кристаллических решеток, образуя при этом ровные площадки – п
Горные породы
Горные породы представляют собой естественные минеральные агрегаты, образовавшиеся в результате остывания расплавленной магмы, накопления осадков, преобразования ранее сущес
Формы залегания магматических тел.
Батолит – крупный интрузивный массив, гигантская линза глубиной до 15 км и площадью от 100 до десятков тысяч км (рис. 10).
Шток – несогласная интрузия, в вертикальном разрезе имеющее форму
Осадочные горные породы
Осадочные породы представляют собой скопления минерального или органического вещества, которые образуются в результате эндогенных процессов в пределах земной поверхности – на дне водоёмов или на по
Геохронология
Историческая геология изучает закономерности развития земной коры.
Различают относительный и абсолютный возраст горных пород.
Методы определения относительного возраста:
Вулканизм и сейсмические явления
Землетрясения происходят только в районах геосинклиналей, точнее в зонах, где литосферные плиты либо сталкиваются друг с другом, либо расходятся, наращивая образование новой океанической коры.
Вулканизм
Вулканы образуются, когда магма, сформированная во внутренней части Земли (астеносфере) выливается на поверхность. Магма формируется в результате частичного плавления горных пород либо в нижней час
Физические свойства грунтов
Плотность (объемный вес) – один из наиболее важных показателей: масса единицы объема грунта с естественной влажностью и ненарушенным сложением, зависит от минералогии. У дисперсных грунтов ρ
Водно-физические свойства грунтов
Водно-физические свойства грунтов являются важнейшими характеристиками физического состояния определяющие прочность и деформируемость.
Природная влажность – отношение массы воды, содержаще
Главные водно-физические свойства горных пород
Пористость– обуславливает возможность присутствия подземных вод в земной коре – отношение объема пор к объему грунта.
При гидрогеологической оценке горных пород различают скважно
Зональность грунтовых вод
При продвижении с севера на юг увеличивается глубина залегания грунтовых вод и повышается степень их минерализации. В северных широтах, областях повышенного увлажнения грунтовые воды залегают близ
Выветривание
Начнем мы с выветривания – универсального процесса, который идет всегда и везде. На поверхности суши все горные породы медленно изменяются и разрушаются, под влиянием колебаний t°, химического возд
Геологическая деятельность ветра
Ветер – один из важнейших экзогенных геологических факторов (скорость ветра достигает 250 км/час). Ветер везде, его геологическая деятельность сдерживается растительным покровом. Поэтому он наиболе
Геологическая деятельность атмосферных осадков
Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше, от дождевых струй до больших рек. В деятельности текучих вод различают три этапа: разрушение (размыв), перенос продуктов разруш
Геологическая деятельность рек
Река – постоянный водоток, в который стекаются все временные ручьи.
Бассейн реки– площадь, с которой стекает вода к данной реке.
Основные этапы геологической деятель
Геологическая деятельность моря
В морях и океанах постоянно совершается разрушительная и созидательная работа. Геологическая работа моря заключается в разрушении горных пород берегов и дна, переработке привнесенного с континентов
Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ
Озера – замкнутые водные бассейны, не связанные с морем. Некоторые раньше были связаны с морем (Каспийское, Аральское – соленая вода, поэтому их называют морями).
По г
Геологическая деятельность ледников
Ледник – это крупное естественное скопление льда (и фирна), образовавшегося из твердых атмосферных осадков в течение длительного времени выше границы снеговой линии.
Образование
Движение горных пород на склонах рельефа местности
Коллювий (cQ) – продукты выветривания, смещённые вниз по склону под действием силы тяжести. Накапливается в нижних частях склонов и у их подножия преимущественно в виде отдельных конусов или
Карстовые и суффозионные процессы
Карст - это и форма и процесс.
Карстовый процесс представляет собой длительно развивающийся процесс растворения или выщелачивания осадочных горных пород подземными и поверхно
Мерзлотные процессы
Горные породы, имеющие отрицательную или нулевую температуру и содержащие в своем составе лед, называются мерзлыми.
Скальные грунты при сезонном промерзании и оттаивании активно разрушаютс
Деформация над горными выработками
Причины деформаций: проходка подземных выработок (штолен, туннелей, штреков) вызывает в массиве горных пород перераспределение напряжений, сжатие одних и растяжение на других участках.
Особенности лессовых грунтов
Лессовые грунты распространены в центральной части России, Западносибирская низменность, Алтай.
Лессовые породы представлены пылеватыми суглинками и супесями.
Основные свойства
Плывуны
В строительстве и горном деле плывунами называют – водонасыщенные рыхлые породы (чаще пылеватые пески), которые при вскрытии горными выработками разжижаются и ведут себя как тяжелые вязкие жидкости
Подготовительный этап
Подготовительный этап включает в себя следующие работы:
– подготовка технического задания для инженера-геолога с приложениями. Топографическая съемка М 1:1000 или М 1:500, выполненная в по
Разведочные выработки
Горная выработка – это полости в земной коре, образовавшиеся в результате проведения горных работ в толще полезного ископаемого или «пустых» горных пород. Горные выработки подразделяются на открыты
Полевые исследования грунтов
Полевые исследования грунтов следует проводить при изучении массивов грунтов (в основном песчано-глинистые грунты) с целью:
– расчленение геологического разреза, оконтуривание прослоев и л
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов