ГОСТ Р ИСО 22475-1-2017 Геотехнические исследования и испытания. Методы отбора проб и измерения подземных вод. Часть 1. Технические принципы для выполнения
6.4 Отбор проб с использованием специальных устройств
6.4.1 Общие положения
6.4.1.1 Отбор проб специальными устройствами может быть использован со многими методами бурения. Диаметр бурения должен быть выбран с таким расчетом, чтобы грунтонос можно было опускать на дно ствола скважины без препятствий.
6.4.1.2 В зависимости от условий грунтов допускается использовать различные виды грунтоносов (см. таблицу 3). Обычно отбор проб грунтоносами используется в комбинации с любыми методами бурения, с применением бурового раствора или обсадных труб для обеспечения крепления стенок скважины. Метод и техника бурения должны быть выбраны таким образом, чтобы предотвратить неприемлемые повреждения образцов грунтов.
6.4.1.3 Внутренняя поверхность грунтоноса или трубчатого вкладыша должна быть чистой и гладкой без каких-либо выступающих краев или неровностей, которые могут вызывать повреждение пробы.
6.4.1.4 Бурение скважины под обсадную трубу ударным способом не разрешается производить на полную глубину в случае отбора проб категории A. Ударный процесс должен быть остановлен по меньшей мере на глубине, меньшей глубины взятия пробы на 0,25 м или пяти диаметров ствола скважины.
6.4.1.5 Если обсадная труба используется в легко разрушающихся глинистых грунтах, то ее нельзя опускать ниже 2,5 наружного диаметра обсадной трубы до дна ствола скважины. Пробы должны быть взяты из нетронутого грунта ниже обсадной трубы в предварительно укрепленном или поддерживаемом цементным раствором стволе скважины, который должен быть больше диаметра грунтоноса.
6.4.1.6 Для получения устойчивого ствола скважины характеристики бурового раствора следует выбирать в соответствии с методом бурения, геологическими и гидрогеологическими условиями.
6.4.1.7 До начала отбора ненарушенных проб любой разрушенный материал должен быть удален со дна скважины. В случае очистки дна скважины промывочной жидкостью долото бурового инструмента при вращательном бурении должно продвигаться вперед с предельной осторожностью, а циркуляция жидкости должна быть уменьшена, пока долото не достигнет глубины, на которой планируется взятие пробы. Оставшийся несвязный рыхлый материал должен быть удален.
Таблица 3 - Отбор проб грунта с использованием специальных устройств
Строка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Тип устройства для отбора проб | Предпочтительные размеры пробы, мм | Примененная технология отбора проб | Применения и ограничения | Категория отбора проб для грунтов, как в графе 6 | Достижимый класс качества | |||
Диаметр | Длина | Непригодно для отбора проб следующих пород грунтов | Рекомендуется для отбора проб следующих пород грунтов | |||||
1 | С тонкими стенками (OS-T/W) | 70-120 | 250-1000 | Статическая или динамическая проходка | Гравий, рыхлый песчаный грунт ниже поверхности воды, твердые связные грунты, грунты, включающие в себя крупные частицы | Связные или органические грунты мягкой или жесткой консистенции | A | 1 |
Песок (средней) плотности ниже поверхности воды | B (A) | 3(2) | ||||||
Связные или органические грунты жесткой консистенции | A | 2(1) | ||||||
2 | С толстыми стенками | Свыше 100 | 250-1000 | Динамическая проходка | Гравий, песок ниже поверхности воды, пастообразные и твердые связные или органические почвы, грунты, содержащие крупные частицы | Связные или органические грунты от мягкой до жесткой консистенции и включающие в себя крупные частицы | B (A) | 3(2) |
3 | С тонкими стенками (PS-T/W) | 50-100 | 600-800 | Статическая проходка | Гравий, очень рыхлые и плотные пески, полутвердые и твердые, связные или органические почвы, грунты, включающие крупные частицы | Связные или органические грунты пастообразной или жесткой консистенции и очень нежные грунты | A | 1 |
Песок выше грунтовых вод | B | 3 | ||||||
4 | С тонкими стенками (PS-TKW) | 50-100 | 600-1000 | Статическая проходка | Гравии, песок ниже поверхности воды, пастообразные и твердые связные или органические грунты, грунты, включающие в себя крупные частицы | Связные или органические грунты от мягкой до жесткой консистенции и чувствительные грунты | B (A) | 2(1) |
5 | Цилиндр (LS) | 250 | 350 | Статическое вращение | Песок | Глина, ил | A | 1 |
6 | Цилиндр (S-SPT) | 35 | 450 | Динамическая проходка | Крупный гравий, глыбы | Песок, ил, глинистые породы | B | 4 |
7 | Окно | 44-98 | 1500-3000 | Статическая или динамическая проходка | Песок, гравий | Ил, глина | C | 5 |
| ||||||||
6.4.2 Отбор проб с использованием открытых или поршневых грунтоносов
6.4.2.1 Общие положения
Для извлечения из стволов скважин проб связных, песчаных и органических грунтов могут быть использованы открытые трубчатые или поршневые грунтоносы. Эти устройства, как правило, состоят из цилиндрической грунтоприемной части (грунтовой трубы) с поршнем (или без поршня) и переходника для подсоединения к удлинительным штангам. Открытый трубчатый грунтонос (с тонкими и толстыми стенками) может быть использован в стволах скважин. Поршневой грунтонос допускается задавливать непосредственно в мягкий или средней плотности грунт.
6.4.2.2 Общая конфигурация
6.4.2.2.1 Внутренние диаметры трубчатых грунтоносов в пределах от 50 до 120 мм являются общепринятыми, но для специальных грунтовых условий используют трубчатые грунтоносы с диаметрами труб до 250 мм. Нижний край трубы должен образовывать режущую кромку.
6.4.2.2.2 Длину грунтовой трубы грунтоноса предпочтительно принимать в 20 раз больше диаметра пробы. Эффективная длина грунтовой трубы при отборе пробы от 0,45 до 1,00 м считается достаточной для проведения обычного испытания грунта. Более длинные трубы допускается использовать, если применяют средства снижения бокового трения.
6.4.2.3 Подробная конфигурация
6.4.2.3.1 Материал трубы для отбора пробы грунта должен быть достаточно прочным, способным противостоять коррозии и с гладкой поверхностью. Толщину стенки грунтовой трубы следует выбирать таким образом, что труба выдерживала деформации при ее вдавливании в грунт.
6.4.2.3.2 Используемые тонкостенные грунтоносы должны удовлетворять следующим требованиям, которые по аналогии применяются к устройствам для отбора проб с другими внутренними диаметрами:
a) угол конусности кромки не превышает 5°;
b) отношение площадей (см. 3.3.11) не меньше 15%;
c) углы конусности между 5° и 15° и отношение площадей до 25% могут быть использованы только в случае, если показано, что они не влияют на класс качества;
d) для трубчатых грунтоносов с больше 15% угол режущей кромки следует уменьшать, так как толщина стенки увеличивается;
e) допуски по размерам режущей кромки и грунтовой трубы следует выбирать с расчетом получения минимального коэффициента внутреннего зазора (см. 3.3.12) меньше 0,5%. При оценке значения внутреннего зазора необходимо принимать самый неблагоприятный вариант производственных допусков.
6.4.2.4 Приготовление труб
6.4.2.4.1 До начала отбора проб соответствующее устройство и его компоненты следует внимательно осмотреть, особенно режущую кромку. Дефектные или поврежденные детали следует заменить. Чтобы сохранить пробу неповрежденной в течение извлечения, транспортирования и обработки ее в лаборатории, рекомендуется использовать устройства для отбора проб, имеющие жесткие вкладыши с низким трением внутренней стенки.