ГОСТ Р ИСО 22475-1-2017 Геотехнические исследования и испытания. Методы отбора проб и измерения подземных вод. Часть 1. Технические принципы для выполнения

     6.3 Отбор проб грунта путем бурения (непрерывный отбор проб)

6.3.1 Общие положения

6.3.1.1 Этот метод отбора проб позволяет провести:

- идентификацию и описание грунтов в точке бурения скважины;

- дифференциацию слоев грунтов и их состава;

- отбор проб, а также исследование и испытание проб всех напластований и глубин.

Примечание - Непрерывный отбор проб, объединенный с методом выборки согласно категории A (см. таблицу 2), дает наиболее ценную информацию об условиях залегания грунтов из всех методов исследований путем бурения. Поэтому отбор проб бурением является наиболее предпочтительным методом отбора проб для неоднородно залегающих слоев грунтов.

6.3.1.2 Методы бурения и оборудование следует выбирать в зависимости от необходимой категории отбора проб (см. таблицы 2 и 4), вида испытаний и/или измерений подземных вод, которые надо выполнять в скважине.

6.3.1.3 Скважина должна быть устойчивой, обычно за счет опускания в нее обсадной трубы по мере продолжения бурения, чтобы не допустить обрушения стенок скважины и образования пустот.

6.3.1.4 При бурении ниже уровня подземных вод диаметры обсадных труб скважин, инструмент и уровень воды в обсадной трубе следует выбирать с расчетом предотвращения оплывания грунта внутрь трубы. Чтобы предотвратить нарушения в грунте за счет гидравлических процессов, возникающих от бурового инструмента и зачистных устройств, их следует выбирать с достаточным кольцевым зазором и извлекать медленно. В скважине необходимо поддерживать достаточный напор воды.

6.3.2 Отбор проб вращательным бурением

6.3.2.1 Отбор проб вращательным колонковым сухим бурением (без промывки)

6.3.2.1.1 При отборе проб вращательным колонковым сухим бурением система труб, оснащенная буровой коронкой на ее нижнем конце, вращается и подается в грунт бурильной установкой через бурильную колонну. В результате в трубу поступает грунтовый керн. Инструментом отбора пробы может быть одна труба с предпочтительным диаметром скважины от 100 до 200 мм или бур с полым шнеком для бурения предпочтительного диаметра скважины от 100 до 300 мм. Промывочную жидкость не используют.

6.3.2.1.2 Эту технологию применяют для глины, ила и мелкозернистого песка. Если используется бур с полым шнеком в качестве инструмента для отбора проб, то он может быть применен для средне- и крупнозернистого песка, а также органических грунтов. Отбор проб вращательным колонковым сухим бурением, как правило, не подходит для отбора проб крупного гравия, гальки и валунов.

6.3.2.2 Отбор проб вращательным колонковым бурением

6.3.2.2.1 При отборе проб вращательным колонковым бурением система труб, оснащенная буровой коронкой на ее нижнем конце, вращается и подается в грунт бурильной установкой через бурильную колонну. В результате в трубу поступает грунтовый керн. Инструментом отбора пробы может быть одинарная, двойная или тройная колонковая труба. Предпочтительный диаметр скважины находится в пределах от 100 до 200 мм. Промывочную жидкость используют.

6.3.2.2.2 Одинарная колонковая труба для отбора керна состоит из приемника керна с буровой коронкой на его нижнем конце и головки (переходника), посредством которой она в ее верхней части крепится к буровым штангам. Кернорватель может быть установлен между буровой коронкой и приемником керна или непосредственно в пределах буровой коронки. Промывочная жидкость проходит между внутренней стороной приемника керна и извлеченным керном грунта, непрерывно омывая длину извлеченной пробы.

6.3.2.2.3 Двойная колонковая труба состоит из двух концентрических труб и несущего приспособления в головке колонковой трубы, которое позволяет внутренней трубе оставаться неподвижной, в то время как наружная труба вращается бурильной колонной. Керноприемник обычно устанавливают после буровой коронки во внутренней трубе. Промывочный раствор проходит через кольцевой канал между внутренней и внешней трубами, предохраняя таким образом извлеченный керн от повреждения. Двойная колонковая труба может быть оснащена дополнительным пластмассовым вкладышем в пределах внутренней трубы. При установке такого вкладыша стандартный буровой наконечник и кернорватель должны быть заменены буровым наконечником и кернорвателем с уменьшенным диаметром канала. Наличие пластмассового вкладыша поможет улучшить извлечение керна в некоторых типах грунтов, а также предохранять пробу во время транспортирования. Двухтрубная колонковая труба может быть также снабжена удлинителем внутренней трубы, который проходит через буровое долото и выступает спереди для использования в очень слабых грунтах.

6.3.2.2.4 Тройная колонковая труба схожа по конструкции с двойной колонковой трубой, но оснащается дополнительной третьей трубой в пределах внутренней трубы в стандартном исполнении. Третья труба является, как правило, тонкостенной стальной трубой, разделенной вдоль пополам, так что при ее извлечении из внутренней трубы, чтобы достать керн, верхнюю половину можно снимать. В некоторых случаях разделенную внутреннюю трубу можно заменить пластмассовой вставной гильзой. Трехтрубный отборник керна может быть также оснащен удлинителем к внутренней трубе, которая проходит через буровое долото и выступает спереди для использования в очень слабых грунтах.

6.3.2.2.5 Отбор проб вращательным колонковым бурением обычно предназначается для глин, глинистых и сцементированных грунтов и крупного песка. Он не пригоден для всех видов несвязных грунтов.

6.3.2.2.6 После извлечения колонковой трубы на поверхность, с керном необходимо обращаться таким образом, чтобы он как можно дольше сохранял свое природное состояние. Извлечение керна надо производить в горизонтальном положении с использованием соответствующего пресса для выдавливания в том же самом направлении, в каком керн входил в колонковую трубу.

6.3.2.3 Отбор проб шнековым бурением

6.3.2.3.1 При отборе проб грунта шнековым бурением шнек, состоящий из спиральной ленты, накрученной вокруг сплошного центрального стержня, и оснащенный буровым долотом, забуривается в грунт. Выделяют два метода отбора проб:

- метод непрерывного отбора проб;

- метод отбора проб с перерывами.

Таблица 2 - Отбор проб путем бурения в грунтах