Проведение иксиметрических исследований просадочных грунтов в скважине
В ходе искиметрических испытаний измеряют усилие, затрачиваемое на преодоление сопротивления породы движущемуся в ней режущему профилю. Это усилие численно равно сопротивлению резанию, которое характеризует прочностные свойства пород.
Искиметр состоит из погружной части и регистрирующей аппаратуры, устанавливаемой на поверхности (рисунок Г1). Погружная часть представляет собой трубчатый корпус, в прорезе которого расположены подпружиненные ножи. Внутри корпуса размещен измерительный преобразователь давления, связанный кабелем с регистрирующей аппаратурой. Корпус снабжен механизмом заклинивания в обсадных трубах.
1 - нож; 2 - трос; 3 - ролик; 4 - динамометр; 5 - самописец; 6 - лебедка
Рисунок Г.1 - Схема скважинного искиметра
Обработка результатов испытаний состоит в совместном анализе диаграммы сопротивления резанию с результатами буровых, лабораторных исследований, а также с результатами, полученными при использовании других полевых методов. На основе этого анализа выделяют инженерно-геологические элементы и литологические разности, оценивают однородность пород, характер изменений и показатели прочностных свойств.
График искиметрических испытаний используют для расчленения разреза на слои, отличающиеся по значению сопротивления резанию, выделения ослабленных прослоев и приближенной оценки прочности песчано-глинистых грунтов.
Величину сопротивления сдвигу определяют по формуле
, (Г.1)
где - удельное сопротивление резанию - отношение сопротивления резанию P к площади поперечного сечения ножа A, т.е. ;
- сопротивление сдвигу при природном давлении на глубине h;
- плотность;
- коэффициент бокового давления;
L - показатель структурной прочности.
По значениям строят график зависимости , по которому оценивают изменчивость прочностных свойств песчано-глинистых грунтов по разрезу.
а - положение при погружении в скважину (при вдавливании); б - рабочее положение при проведении испытаний; в - положение при холостом подъеме, после встречи прочных включений (валунов, прочных прослоев)
Рисунок Г.2 - Схема работы ножа искиметра