Испытание на расточку почвы

Типы испытаний грунта бурением

Испытания грунта бурением имеют решающее значение для понимания состава и структуры грунта. Различные типы служат различным целям.

• Бурение шнековым буром:

  Это наиболее распространенный вид испытаний грунта бурением. Он широко используется для сбора образцов грунта для анализа, особенно в геотехническом строительстве. В этом методе для бурения скважин в земле используется спиральный бур, известный как шнек. По мере того, как шнек бурит вниз, он одновременно вращается и вынимает грунт из подповерхностных слоев.

• Стандартное испытание грунтов бурением:

  Стандартное испытание грунтов (SPT) тесно связано с бурением грунта. Оно предоставляет важную информацию о составе грунта, плотности и инженерных свойствах. Во время SPT скважина бурится с помощью полого пробоотборника. После этого пробоотборник опускают в пробуренную скважину. Пробоотборник погружается в землю за счет ударов молота весом 63,5 кг, который сбрасывается с определенной высоты. Записывается количество ударов, необходимых для погружения пробоотборника в грунт для каждого последующего участка длиной 0,3 м. Это известно как N-значение. N-значение отражает сопротивление грунта и рассеяние энергии из-за расширения полости.

  Впоследствии N-значение используется для анализа относительной плотности грунта, что имеет решающее значение для понимания его прочности и поведения. SPT часто включается в геотехнические исследования для строительных проектов, особенно тех, которые включают фундаменты.

• Отбор проб с помощью тонкостенных труб:

  Этот вид испытаний грунта бурением используется для сбора ненарушенных образцов грунта. Это сохраняет естественное расположение и влажность грунта. В этом методе для получения образца в землю вдавливается тонкостенная труба с режущим краем. Ненарушенные образцы полезны для оценки инженерных качеств грунта, таких как сжимаемость и прочность на сдвиг.

• Вращательное бурение:

  Это включает в себя использование жидкости и технологии бурения для создания скважин большого диаметра. Одним из преимуществ этого метода является то, что он может создавать скважину даже в твердых породах или сложных геологических условиях. Кроме того, метод может извлекать образцы грунта с большой глубины. При вращательном бурении для охлаждения и смазки бурового инструмента используется вода, грязь или воздух. Буровая жидкость удаляет выбросы бурового инструмента и поддерживает устойчивость скважины.

• Непрерывный отбор керна:

  Непрерывный отбор керна позволяет исследователям изучать непрерывный профиль породы и грунта. В этом методе используется специальный барабан для непрерывного извлечения буровых коронок и образцов грунта. Отбор керна выявляет важные геологические особенности, контакты пластов и значительную подповерхностную структуру. Он часто используется при минеральной разведке, инженерно-геологических исследованиях и экологических исследованиях.

Технические характеристики и техническое обслуживание испытаний грунта бурением

Технические характеристики

• Диаметр: Диаметр бурового инструмента измеряется как труба и варьируется в зависимости от типа и цели бурения грунта. Как правило, диаметр составляет от 5 см до 25 см.
• Глубина: Глубина бурения также варьируется в зависимости от типа бурового инструмента. Некоторые типы машин могут бурить только на несколько метров, в то время как другие могут достигать сотен или даже тысяч метров.
• Типы грунта: Буровые машины могут применяться к различным типам грунта, включая связные грунты, такие как глина, несвязные грунты, такие как песок и гравий, а также очень твердые грунты, такие как скала.
• Источник питания: Буровые машины с различными источниками питания адаптированы к различным условиям на месте и требованиям. Как правило, используются гидравлическая, электрическая или газовая энергия.
• Метод отбора проб: Буровые машины могут отбирать образцы грунта различными способами, такими как нарушенная или ненарушенная проба, в зависимости от потребностей испытания и геологических условий.

Техническое обслуживание

• Предварительное техническое обслуживание: Перед использованием буровой машины важно осмотреть ее, чтобы убедиться в стабильности и надежности отбора проб грунта. Например, проверьте, нет ли ослабленных и поврежденных компонентов, нормальна ли работа системы герметизации и выброса буровой жидкости и т. д. Также убедитесь, что для буровой машины выбран подходящий источник питания.
• Регулярное техническое обслуживание: Всегда очищайте буровую машину от грязи и остатков грунта. Периодически осматривайте и заменяйте уплотнительные элементы и фильтры, чтобы поддерживать функции герметизации и фильтрации. Также важно регулярно смазывать машину, чтобы уменьшить износ и обеспечить ее бесперебойную работу. Кроме того, гидравлическая система машин с гидравлическим приводом должна регулярно осматриваться, чтобы обеспечить стабильность и герметичность ее контуров.
• Осмотр и замена компонентов: Периодически проверяйте буровую коронку, бурильную трубу и уплотнительный элемент буровой машины. Если вы обнаружите какие-либо признаки повреждения или чрезмерного износа, отремонтируйте или замените их.
• Условия эксплуатации и хранения: Избегайте использования буровых машин в опасных условиях, таких как места с опасностью возгорания и взрыва. Кроме того, правильное хранение также имеет решающее значение для технического обслуживания буровых машин. Когда буровая машина не используется, ее следует хранить в сухом и вентилируемом месте, избегая прямых солнечных лучей и дождя.

Применение испытаний грунта бурением

Испытания грунта бурением в основном применяются в строительной отрасли, трубопроводном строительстве, охране окружающей среды и геотехническом строительстве.

• Анализ фундаментов зданий: Испытания грунта бурением помогают определить свойства грунта и его стабильность, что позволяет выбрать тип фундамента и обеспечить безопасность здания.
• Проектирование фундаментов дорог и мостов: Подобно зданиям, стабильность и несущая способность фундаментов дорог и мостов зависят от состава и структуры грунта.
• Поддержка горнодобывающих работ: Состав и структура почвенных и скальных слоев также имеют решающее значение в горнодобывающей промышленности. Испытания грунта бурением могут выявлять ценные месторождения полезных ископаемых, направлять планирование шахтных стволов и обеспечивать безопасность горных работ.
• Тоннелестроение: Испытания грунта бурением также широко используются в тоннелестроении. Понимая характеристики почвенных и скальных слоев, испытания грунта бурением могут помочь выбрать соответствующий метод проходки, обеспечить безопасность строительства и минимизировать воздействие на окружающую среду.
• Прокладка трубопроводов в почвенных и скальных слоях: Испытания грунта бурением могут помочь в планировании и проектировании прокладки трубопроводов. Эти трубопроводы могут быть предназначены для транспортировки воды, газа, нефти, а также оптоволоконных кабелей и электрических кабелей.
• Экологическое расследование и мониторинг: Испытания грунта бурением также могут применяться для экологического мониторинга и обследования. Например, геотехники могут обнаруживать источники загрязнения и оценивать уровень загрязнения, отбирая пробы грунта на разных глубинах.
• Проектирование и анализ полигонов для захоронения отходов: Испытания грунта бурением имеют решающее значение для определения стабильности и емкости почвенных и скальных слоев для поддержки деятельности полигонов для захоронения отходов.

Как выбрать испытания грунта бурением

При поиске испытаний грунта бурением для продажи покупателям следует определить целевых клиентов и использовать их. В этом случае покупатели должны учитывать тип клиентов, на которых они ориентируются. Как уже говорилось ранее, испытания грунта бурением в основном используются геотехниками и землеустроителями. Но опять же, землеустроители и геотехники в основном интересуются составом грунта, скальными слоями, уровнями грунтовых вод и почвенными слоями. Покупатели должны рассмотреть испытания грунта бурением с простыми и удобными функциями, если их целевая аудитория — начинающие пользователи. С другой стороны, если их клиенты — профессионалы, они должны искать более сложные и современные модели.

При поиске испытаний грунта бурением для продажи покупателям также следует учитывать цель испытания. Различные методы отбора проб грунта адаптированы для удовлетворения различных потребностей проекта. Например, метод, предпочтительный для крупномасштабного геотехнического исследования, может не подойти для отбора проб грунта, необходимых для экологического анализа. Поэтому покупатели должны получить инструменты, которые подходят для разных целей.

Покупатели также должны рассмотреть испытания грунта бурением с различными методами отбора проб грунта. Как уже обсуждалось ранее, существует несколько методов отбора проб грунта, как нарушенных, так и ненарушенных. Некоторые покупатели могут захотеть продавать своим клиентам, которые будут проводить геотехнические исследования, в то время как другие будут проводить экологические оценки. Кроме того, покупатели должны получить испытания грунта с различными методами отбора проб грунта, такими как SPT, промывка, вращательное бурение и т. д.

При выборе испытаний грунта бурением покупатели должны учитывать дополнительные функции, которые повышают эффективность. К таким функциям относятся системы автоматического сбора данных, системы утилизации грунта и возможности проведения испытаний на месте. В зависимости от потребностей проекта и бюджетных ограничений покупатели должны рассмотреть испытания грунта бурением с различными возможностями по глубине. Некоторые имеют возможности по мелкому бурению, в то время как другие имеют возможности по глубокому бурению. Что еще более важно, покупатели должны убедиться, что образцы, которые отбирает испытание грунта бурением, имеют высокое качество. Испытание также должно сохранять целостность почвенных слоев.

Часто задаваемые вопросы

В1: На какую глубину может быть проведено бурение грунта?

О1: Это зависит от различных факторов, таких как требования проекта, геологические условия и возможности используемой буровой машины. Как правило, бурение грунта варьируется от нескольких футов до нескольких сотен футов. Для большинства мелкозаглубленных фундаментов достаточно 10–20 футов. Однако для глубокозаглубленных фундаментов и некоторых проектов, таких как морские нефтяные платформы, бурение грунта может достигать 1000 футов и более.

В2: Сколько времени занимает испытание грунта бурением?

О2: Это зависит от многих факторов, таких как размер бригады, используемая технология, глубина бурения и условия на месте. Для большинства проектов испытания грунта бурением занимают от нескольких часов до нескольких дней или недель. После завершения бурения геолог или инженер, работающий на месте, начинает немедленно документировать образцы. Как правило, первоначальный анализ и отчет завершаются в течение трех-пяти дней.

В3: Сколько стоит бурение грунта?

О3: Стоимость испытаний грунта бурением варьируется в зависимости от глубины и диаметра бурения, необходимости отбора проб грунта, местоположения и условий на месте. Для большинства проектов стоимость варьируется от 500 до 3000 долларов.