Виды грунтов по сложности бурения

Разработка скважин различного назначения напрямую зависит от типа и технических характеристик используемого оборудования, а также параметров грунта. В отдельных видах почвы бурение осуществляется быстро и без значительных трудозатрат. Для формирования отверстий в скальном грунте потребуются установки высокой мощности с соответствующей оснасткой.

Разновидности грунтовых пород

В соответствии с требованиями СНиП, все виды грунтов разделены на несколько групп. Классы отличаются по категории буримости, имеют определенный состав пород. До начала выполнения работ проводится исследование почвы. Выделяют следующие разновидности грунта:

• Образовавшиеся в результате выветривания горных пород материалы имеют название пески. В их состав входят кварц и набор минералов. Зернистость фракций составляет от 0,25 до 2 мм.
• Если в состав песчаного грунта входит глина в отношении до 10 процентов, такая почва называется супесью.
• Грунт, образовавшийся из горных пород, имеющий в составе зерна диаметром от 2 до 40 мм, называется гравием. Допускается вхождение в состав почвы небольшого объема глины.
• Материал, состоящий из мельчайших частиц размером меньше 0,005 мм, в том числе с небольшими вкраплениями песка, имеет наименование глина.
• Если в состав песков входит от 10 до 30 процентов глины, такой грунт называется суглинок. В зависимости от содержания глины суглинки могут быть легкими, тяжелыми и средними.
• Почва, состоящая более чем на 50 процентов из пылеобразных частиц, включающая также глину и известь, называется лессовидным грунтом. При смешивании с водой такая почва теряет устойчивость.
• Почвы из смеси песка и глины с большим содержанием воды называются плывунами, имеют неустойчивое состояние.
• Наличие в почве перегноя в отношении от 1 до 20 процентов предполагает отнесения грунта к растительному.
• Твердые, горные породы являются основными материалами для грунта скального типа.

В зависимости от принадлежности почвы к определенной категории для бурения применяются различные типы оборудования, позволяющие добиться необходимого результата с минимальными трудозатратами. Поэтому определение категории почвы обязательно до начала разработки отверстий.

Категорирование почвы по параметру буримости

В соответствии с требованиями нормативной документации, деление грунтов по категории буримости предполагает наличие 12 групп. В каждую из них входят почвы с определенным составом горных пород:

• В первую категорию входят грунты, состоящие из торфа и растительного слоя без включения корней. Также в данной группе присутствуют пески и супеси, не содержащие щебня или гальки, ил с высоким содержанием влаги.
• Если в состав растительного слоя входят корни и мелкая галька, грунт относится ко второй категории. Также в составе данной группы присутствуют плотные пески, среднеплотные глины, супеси и суглинки с вхождением до 20 процентов мелкой гальки.
• При вхождении в состав почвы суглинков и супесей с содержанием мелкой гальки более 20 процентов, грунт относится к третьей категории буримости. В эту же группу попадают глины с частыми прослоями, плотный лесс, напорный плывун и другие материалы.
• Водоносные пески, торф и ил, глинистые песчаники входят в категорию четыре. В состав данной группы также включен мелкий галечник, бурый уголь, доломиты и известняк.
• Пятая категория представляет собой грунты галечно-щебенистого типа. В эту же группу входят песчано-глинистые составы с ледяной прослойкой. Замерзшие песок, ил, глина относятся к пятой группе по буримости.
• Шестая категория по буримости – это песчаники кварцево-известнякового типа, сланцевые породы, апатиты, плотные доломиты. В состав группы также входят плотные и доломитизированные известняки и другие материалы.
• В составе седьмой категории присутствуют конгломераты осадочных пород, кварцевые песчаники, слобоокремненные сланцы. Также в этой категории присутствуют известняковые породы.
• Пористые бурые железняки, плотные гидрогематитовые руды, мелкозернистые, затронутые выветриванием горные породы входят в категорию буримости восемь. В составе данной группы присутствуют конгломераты изверженных из земли пород.
• Девятая группа представлена базальтовыми грунтами, не подвергавшимися процессам выветривания. В составе группы находятся карстовые известняки, кремнистые сланцы и кварциты.
• Категория десять – это кварцевые сливные песчаники, мелкозернистые граниты, различные виды руды.
• В состав одиннадцатой категории входят яшмовидные кремнистые сланцы, плотные кварцы. К этой же группе принадлежат корундовые породы и плотные кварцы.
• В последнюю двенадцатую категорию буримости входят кремень и яшма, корундовые породы, монолитно-сливные породы, не подвергавшиеся процессам выветривания.

Классификация по буримости предполагает деление пород по ее устойчивости к различным видам разрушения, в том числе с использованием современного оборудования и технологий. Крепость каждого вида почвы зависит от целого ряда физико-механических параметров, в зависимости от совокупности которых материал склонен к разрушению при изменении нагрузки.

Для различных горных пород буримость определяется опытным путем. В зависимости от механизма воздействия и подбора инструмента отнесение материала к определенной категории может меняться. Основные характеристики, определяющие буримость породы, это скорость проникновения в грунт инструмента, интервал проходки до износа оснастки, временные затраты на прохождение определенной глубины скважины.

Представленное выше категорирование по буримости не является единственным. Существуют и другие шкалы, разделяющие породы на группы в зависимости от типа воздействующего инструмента и способа бурения. При использовании технологии вращения инструмента с оснасткой принадлежность к одной из 12 категорий определяется величина углубления за час работы при использовании определенного типа и диаметра буровой колонки. Если условия разработки скважины не соответствуют стандартным, применяются поправочные коэффициенты.