Інженерні вишукування

При зйомці та обстеженні підземних комунікацій, що не мають виходів на поверхню землі (зовнішніх ознак), використовують електронні прилади пошуку або розкривають ці комунікації траншеями та шурфами. З допомогою електронних приладів визначають планове та висотне положення підземних комунікацій, розміщених на глибині до 10 м, з точністю 0,1 м.

Забороняється складати плани інженерних комунікацій шляхом збільшення з планів дрібних масштабів.

За результатами зйомки складають плани підземних комунікацій, на яких показують розміщення існуючих мереж, вказують їх призначення та основні характеристики. До планів додають схеми знімального обґрунтування, журнали вимірювання кутів і нівелювання підземних комунікацій, абриси обстеження та прив'язки підземних комунікацій, відомості обчислення координат кутів кварталів, будівель і підземних комунікацій, каталог підземних комунікацій та пояснювальну записку на виконані роботи.

2.6 Оновлення топографічних планів

Топографічний план зображує ситуацію та рельєф місцевості, характерний для часу виконання польових топографо-геодезичних робіт. Під впливом природних факторів та господарчої діяльності місцевість видозмінюється. Тому топографічні карти «старіють» та виникає необхідність їх періодичного оновлювання з метою приведення змісту відповідно до сучасного стану ландшафту. Топографічні плани підтримуються на рівні сучасного стану шляхом корегування їх змісту за матеріалами зйомок поточних змін, виконаної зйомки нових побудованих будівель та споруд, а також матеріалів польових обстежень та аерофотозйомки. Оновлення топографічних планів може бути безперервне або періодичне. Періодичність оновлення встановлюється залежно від характеру та інтенсивності змін на місцевості, призначення та масштабу планів, що оновлюються. На ділянках, де внаслідок господарчої діяльності значно змінилася ситуація та рельєф, виконується нова топографічна зйомка, оскільки оновлення плану в цьому випадку є або неможливим через технічні причини, або економічно недоцільним. На топографічних планах відображується стан місцевості влітку. При проектуванні споруд враховують сезонно-кліматичні зміни ландшафту, що характеризуються фазою розвитку природного покрову, розливом рік та станом водоймищ, кліматичними змінами та мікрорельєфними утвореннями.

Плани оновлюються шляхом камерального виправлення змісту за матеріалами зйомок нових побудованих об'єктів, польового обстеження та аерофотозйомки, а також виправлення в полі засобами наземних методів топографічної зйомки. Основним способом оновлення планів масштабів 1 : 500 та 1 : 2000 є камеральне виправлення їх складу за аерофотознімками з подальшим обстеженням. Топографічні плани масштабів 1:1000 та 1: 500 оновлюються завдяки постійному доповненню їх складу матеріалами виконаних зйомок.

Плановим обґрунтуванням до оновлення планів є пункти геодезичної мережі, точки знімального обґрунтування, чіткі контури (кути будівель, колодязі тощо) та місцеві предмети. Висотним обґрунтуванням слугують нівелірні знаки, пункти геодезичних мереж, точки знімального обґрунтування та характерні точки з підписаними на плані висотами. При оновленні методами аерофотозйомки будують планові фотограмметричні мережі. При оновленні планів населених пунктів використовують планшети міської топографічної зйомки, опорні та чергові плани міст. Технологія оновлення планів визначається об'ємом змін, характером місцевості, матеріалами та приладами, які використовуються. За матеріалами аерофотозйомки топографічні плани можуть оновлюватися на основі нового фотоплану, виправленням копії оригіналу на універсальних стерефотограмметричних приладах. З метою доповнення змісту камерально виправлених планів необхідними кількісними та якісними характеристиками, власними назвами, а також об'єктами місцевості, які не відобразились на фотознімках, проводяться роботи із польового обстеження.

Топографічні плани підтримуються на рівні, який відображає об'єктивний та достовірний стан місцевості, шляхом картографічного обліку, що забезпечує постійний та безперервний збір інформації про всі зміни. При невеликій кількості змін вони наносяться на існуючі плани після польової дозйомки. При значній кількості змін старий план використовувати як топографічну основу недоцільно. На виготовленій з нього копії, зберігаючи те що залишилось старе, викреслюють все нове. Після виправлення копія стає оригіналом топографічного плану.

2.7 Трасування лінійних споруд

Трасування лінійних споруд полягає у визначенні на місцевості їх осі, планового та висотного положення, що характеризується планом та поздовжнім профілем. В плані траса являє собою прямі відрізки різного напрямку, що спрягаються між собою круговими або перехідними кривими. В поздовжньому профілі траса складається з ліній різного уклону, що спрягаються вертикальними кривими. Уклони траси встановлюють залежно від призначення та характеристик споруд. При складанні поздовжнього профілю вертикальний масштаб в 10 і більше раз крупніший від горизонтального. Рельєф місцевості вздовж траси характеризується поперечниками, що складають в однакових горизонтальному та вертикальному масштабах.

Трасування лінійних споруд включає пошук на місцевості оптимального варіанта траси та розміщення на ній споруд. Оптимальне розміщення траси на місцевості обирається в результаті порівняння декількох доцільних варіантів на картах масштабу 1:1000000 - 1: 25000. Залежно від призначення траси та етапу проектування трасування може бути камеральне або польове.

Камеральне трасування виконується на топографічних картах, на яких за матеріалами економічних вишукувань визначають початковий, кінцевий та проміжні пункти траси. При виборі оптимального напрямку траси застосовують метод динамічного програмування, що дозволяє проаналізувати всі можливі варіанти траси та створити для них цифрові моделі місцевості. За критерій оптимальності можуть бути прийняті мінімальні приведені витрати, мінімальний час будівництва, максимальна експлуатаційна надійність. В складних умовах за альтернативними варіантами траси виконують аеротопографічну зйомку. Автоматизація трасування за аерофотознімками може бути виконана за допомогою приставок до стереофотограмметричних приладів диференціального та універсального типів.

Польове трасування дозволяє уточнити на місцевості положення траси, а також вивчити природні та економічні умови та узгодити напрямок траси із зацікавленими організаціями. Під час польового трасування закріплюють пункти повороту траси та її ліній, проводять геодезичні вимірювання, розроблюють схеми споруд та визначають об'єми будівельних робіт. За результатами польового трасування складають проект лінійної споруди. Вздовж осі лінійної споруди прокладають тахеометричний або теодолітно-нівелірний трасувальний магістральний хід.

Пікетаж розбивають через 100 м, а в місцях перегинів рельєфу місцевості та характерних елементів ситуації відмічають плюсові точки. Кутові та лінійні вимірювання в трасувальному ході виконують з точністю, яка забезпечує побудову ходу в масштабі вишукувального плану. На кутах повороту траси розбивають елементи кривих. На характерних ділянках місцевості на пікетах або плюсових точках будують поперечники, на яких розбивають пікетаж та виконують поперечне нівелювання. Вздовж траси знімають рельєф та ситуацію.

Практикується застосування безпікетажного способу трасування, при якому обмежуються визначенням тільки рельєфних та контурних плюсових точок, а пікети проектуються на поздовжньому профілі та їх позначки визначаються інтерполюванням. За матеріалами польового трасування складаються поздовжній та поперечний профілі, а також трасувальний план. На ділянках траси, де передбачається будівництво інженерних споруд, виконують великомасштабну топографічну зйомку.

2.8 Прилади для геодезичних вишукувань

Теодоліти, нівеліри, тахеометри - основні прилади для геодезичних вишукувань.

Теодоліт - геодезичний прилад призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів при топографо-геодезичних роботах (рис. 1).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Теодоліт Т30: 1 - зорова труба; 2 - візир; 3 - затискний гвинт труби; 4 - фокусувальний гвинт (кремальєра); 5 - навідний гвинт для наведення труби на предмет у вертикальній площині; 6 - навідний гвинт алідади; 7 - підставка з підйомними гвинтами; 8 - піднімальні гвинти; 9 - платформа; 10 - навідний гвинт лімба; 11 - горизонтальний круг; 12 - окуляр відлікового мікроскопа; 13 - дзеркало для підсвічування шкал при відліках на горизонтальному і вертикальному лімбах за допомогою мікроскопа; 14 - колонки труби; 15 - вертикальний круг; 16 - посадковий паз для встановлення бусолі на колонці труби

Теодоліти класифікують за точністю, призначенням, конструктивними особливостями й мірою автоматизації окремих операцій. За точністю теодоліти бувають високоточні (середня квадратична похибка вимірювання кутів m = 0,5...1,0"), точні (m = 2...5") й технічні (m = 15...30"); за конструктивними особливостями - прості, повторювальні, з компенсатором біля вертикального круга й автоколімаційні; за призначенням - спеціальні, кодові, маркшейдерські й технічні.

Серійно випускаються такі типи теодолітів: Т05, Т1, Т2, Т15 і Т30. Цифра означає середню квадратичну похибку вимірювання кута за один прийом (у секундах). Якщо зорова труба теодоліта має пряме зображення, до його позначення додають літеру П (Т30П). При наявності компенсатора біля вертикального круга додають літеру К (2Т15К). Якщо на основі єдиної базової моделі розроблена нова модифікація, спереду додається цифра 2, а на маркшейдерське виконання вказує літера М (2Т30М). Основні метрологічні характеристики теодолітів наведені у табл. 11.

У теодолітах Т05, Т1, Т2 відліки роблять за двостороннім мікрометром. В теодолітах Т5, Т15 система відліків одностороння за шкаловими мікроскопами. У теодоліті Т30 використовується мікроскоп з індексом.

Високоточні теодоліти Т05 і Т1 використовують для вимірювання кутів у планових державних геодезичних мережах 1-го й 2-го класів, а також як контрольно-вимірювальне обладнання для різних дослідницьких і високоточних вимірювань, у будівництві й експлуатації особливо відповідальних споруд. Найменша поділка круга лімба 10', ціна поділки відлікової системи 1".

Точний теодоліт Т2 призначений для вимірювання кутів у тріангуляції 3-го й 4-го класів, у геодезичних роботах з розмітки споруд в будівництві. Круги лімбів теодоліта розділені на 20', оцифрування градусне. У відліковій системі приладу використано оптичний клиновий мікрометр із шкалою, ціна поділки якого 1". Відлікова система передбачає цифрову індексацію десятків мінут у додатковому віконці діафрагми поля зору мікроскопа.

Точний теодоліт Т5 та його модифікації 2Т5 і 2Т5К призначені для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів у тріангуляції і полігонометрії 1-го й 2-го розрядів, вимірювання відстаней за допомогою ниткового віддалеміра, а також для виконання розплановувальних робіт. У відліковій системі використано шкаловий мікроскоп з ціною поділки 1". Система відліків одностороння двоканальна з кольоровим фоном відображення вертикального й горизонтального кругів. Теодоліт 2Т5К відрізняється від теодоліта 2Т5 тим, що він має самоустановлювальний оптичний компенсатор, який замінює рівень біля алідади вертикального круга й дозволяє використовувати прилад як нівелір з горизонтальним променем візування.

Теодоліт Т15 призначений для вимірювання кутів у теодолітних і тахеометричних ходах, знімальних геодезичних мережах, при перенесенні у натуру споруд і інженерно-технічних вишукуваннях трас. Теодоліт має оптичний центрир, розміщений у середині алідадної частини приладу. Кутомірні круги теодоліта розділені через 1°, кожний штрих яких оцифрований. Відлікова система - це шкаловий мікроскоп з ціною поділки 1'. Частини поділок відлічують на око з точністю 0,1'. У полі зору шкалового мікроскопа одночасно видно відображення штрихів горизонтального й вертикального кругів. Теодоліт 2Т15КП відрізняється від базової моделі наявністю компенсатора й тим, що труба має пряме відображення.

Таблиця 11. Основні параметри теодолітів

Основні параметри	Тип теодоліта
	Т1	Т2	Т5	Т15	Т30
Середня квадратична похибка вимірювання кута за один прийом, с	1	2	3	15	30
Збільшення зорової труби, разів	30;40	25	25	5	18
Мінімальна відстань візування, м	5	2	2	1,5	1,2
Ціна поділки лімба, мінути	10	20	60	60	10
Коефіцієнт ниткового віддалеміра	-	100	100	100	100
Маса теодоліта, кг	11	5	4,5	3,5	2,5

В топографо-геодезичних вимірюваннях використовують вдосконалені оптичні теодоліти серії 3Т, а саме: теодоліти 3Т2КП(2"), 3Т2КА(2") й 3Т5КП(5") та серії 4Т - 4Т30П(30").

За кордоном виготовляють астрономо-геодезичний теодоліт-універсал ТНЕ0 002, секундний теодоліт ТНЕ0 010А, теодоліт-тахеометр ТНЕ0 020А і малий теодоліт ТНЕ0 080А. Теодоліт ТНЕ0 020А призначений для вимірювання кутів у тріангуляції і полігонометрії середньої точності, розбивних робіт у будівництві, топографічних знімань і спостережень за деформаціями споруд. Зорова труба дає збільшення зображення у 25 разів, середня похибка вимірювання 3", самоустановлювальний індекс вертикального круга з похибкою встановлення 1", маса 4,2 кг.

Широко використовують для вимірювання й побудови горизонтальних та вертикальних кутів теодоліти фірми Торсоn: оптичні TL-6G(6"), TL-10G(10") й TL-20G(20"); цифрові DT-101(2"), DT-102(5"), DT-103(7"), DT-104(10") й DT-106(20") та цифрові з лазерним показником DT-110L(5"), DT-102L(5"), DT-103L(7") й DT-104L(10"), а також фірми SOKKIL: електронні DT4(5"), DT500(5") й DT600(7") та з лазерним показником LDT50(5").

Перевищення однієї точки місцевості або споруди над іншою визначають із застосуванням горизонтального променя, який одержують з допомогою нівеліра та нівелірних рейок, які ставлять у цих точках.

Сучасні нівеліри класифікують за точністю, призначенням, конструктивними особливостями і мірою автоматизації окремих операцій. За точністю нівеліри бувають високоточні, точні і технічні. За способом установлення лінії візування в робочий стан нівеліри поділяють на такі, у яких лінію візування встановлюють за циліндричним рівнем, що наглухо скріплений із зоровою трубою, і нівеліри з компенсаторами з самоустановною лінією візування. Технічні нівеліри обладнують також лімбом для вимірювання горизонтальних кутів. Зараз серійно виробляються такі типи нівелірів: Н-05, Н-3, Н-10, Н-05К, Н-3К, Н-10К, Н-3КЛ, Н-3П, 2Н-3Л, 2Н-10КЛ, 3Н-2КЛ. Цифра у шифрі нівеліра свідчить про допустиму середню квадратичну похибку (в міліметрах) при нівелюванні на 1 км подвійного ходу. Літера К свідчить про наявність компенсатора, а літера Л - лімба горизонтального круга.

Загальний вигляд нівеліра наведений на рисунку 2.



Рисунок 2. Нівелір Н-3. 1 - підставка-триніжка; 2 - круглий рівень; 3 - елеваційний гвинт; 4 - окуляр; 5- зорова труба; 6 - фокусна ручка; 7 - об'єктив; 8 - затискний гвинт; 9 - навідний гвинт; 10 - піднімальні гвинти

Високоточні нівеліри Н-05 з оптичним мікрометром і нівеліри Н-05К з компенсатором призначені для нівелювання І та II класів. Точні нівеліри Н-3 з циліндричним рівнем, нівеліри Н-3К з компенсатором використовуються при нівелюванні III та IV класів, інженерних розвідках і інженерно-геодезичному забезпеченні будівництва. Технічні нівеліри Н-10 та Н-10К використовуються при топографічних зйомках, інженерно-геодезичних розвідках і роботах на будівництві споруд.

Фірма «Карл Цейс Ієна» випускає нівеліри NI002, NI007, NI025, NI050 і NI030. З зарубіжних нівелірів різних фірм, що призначені для зйомки профілів місцевості, нівелювання поверхонь та геодезичного забезпечення будівельного виробництва, використовують оптичні нівеліри: SETL марок DSZ3 та AL-20 з похибкою 1,5 мм та 2,5 м на 1 км; автоматичні нівеліри SOKKIL марок PL1, B1C, B1, B2₀ з похибкою при наявності мікрометронної насадки 0,2 й 0,5 мм/км, а без неї - 0,8 мм/км; С300, С310, С320, С330 з похибкою без мікрометронної насадки 1,0; 1,5 та 2,0 мм/км.

Широко застосовуються лазерні нівеліри LP30, LP31, Benjamin, НЛ30, Лимка-Горизонт, Лимка-Зенит, LaserLevel 1470/1480, Laserplane 130/130J, Laserplane 500C/600, LaserLevel 1432.

Цифрові нівеліри дозволяють виконувати ті ж роботи, що й оптичні нівеліри. Їх особливістю є наявність електронного датчика, що дозволяє з високою точністю знімати відліки зі спеціальної штрих-кодової рейки. Оператору достатньо навести прилад на рейку, сфокусувати зображення й натиснути кнопку. Прилад виконує самостійно зняття відліку по рейці й вимірювання відстані до неї, що відображується на екрані. Використовуються цифрові нівеліри марок DiNi 12, DiNi 12Т, DiNi 22 та PowerLevel SDL30, що мають похибку 0,3...1,0 мм/км.

Сучасні штрихові прецизійні і шашкові дерев'яні нівелірні рейки класифікуються за точністю, конструктивними особливостями і призначенням. За точністю нівелірні рейки бувають високоточні, точні і технічні. За довжиною розрізняють три- та чотириметрові рейки, які можуть бути суцільними, складаними і розсувними. Поділки нанесені з одного або двох боків. Рейки можуть мати круглий рівень для встановлення їх в прямовисне положення. Сучасні рейки мають шифри РН-05, РН-3 та РН-10 і входять до комплекту нівелірів відповідно Н-05, Н-3 і Н-10. Літери означають: Р - рейка, Н - нівелірна, а цифри 10, 3 і 05 вказують середню квадратичну похибку нівелювання (в міліметрах) на 1 км подвійного ходу.

Рейка РН-05 - одностороння, являє собою суцільну раму довжиною 3 або 1,2 м, на яку натягнута інварна стрічка з нанесеними двома шкалами, які зміщені одна відносно одної на 2,5 мм. На основній шкалі підписані півдециметрові поділки від 0 до 60, а на доповнювальній - від 60 до 120. Відлік по прецизійній рейці беруть за допомогою оптичного мікрометра.

Рейка РН-3 - двостороння шашкова, являє собою дерев'яний брусок завширшки 8…10 і завтовшки 2…3 см, на який нанесені шашкові сантиметрові поділки і підписані значення дециметрових поділок. На одному боці нанесені чорні і білі поділки (чорний бік), а на другому - червоні і білі (червоний бік). На обох боках рейки поділки виконані через 10 мм. По чорному боці поділки йдуть від нуля до 3 м. Нуль рейки суміщають з п'ятою рейки, тобто з нижнім кінцем, що оббитий залізною скобою. По червоному боці початковий відлік починається з числа 4787 або 4687. Різниця відліків по різних боках рейки повинна бути сталою. Дециметрові підписи можуть бути прямими і оберненими.

Рейка РН-10 - двостороння шашкова, має конструкцію, аналогічну до рейки РН-3, і, як правило, виготовляється складаною, довжиною 4 м.

За результатами аналізу типів нівелірів і нівелірних рейок, їх метрологічних характеристик і областей використання вибирають нівелір і нівелірну рейку для інженерно-геодезичного забезпечення конкретного будівельно-монтажного виробництва або виконання розвідок.

3. Інженерно-геологічні вишукування

3.1 Зміст та задачі інженерно-геологічних вишукувань

Інженерно-геологічні вишукування виконують з метою вивчення та оцінки інженерно-геологічних умов району будівництва, включаючи геоморфологічну, стратиграфічну та тектонічну будову, літологічний склад, стан та фізико-механічні властивості ґрунтів, гідрологічні умови, несприятливі фізико-геологічні процеси та явища, а також складання прогнозу змін геологічних та гідрологічних умов при будівництві та експлуатації будівель та споруд.

Геоморфологічні дослідження дозволяють вивчити основні процеси та форми рельєфу та визначити характер їх впливу на розроблення проектних рішень. Стратиграфія дозволяє з'ясувати генезис та характеристики пород з точки зору послідовності їх напластування та віку, доцільність призначення місць закладання геологічних виробок та наприкінці дати достовірну оцінку порід як основ споруди. Тектонічні обстеження дають можливість отримувати дані про переміщення гірських порід під впливом ендогенних сил, які виникають в надрах Землі та дуже небезпечні для більшості споруд.

Матеріальною основою формування ґрунтового покриву є літосфера. літосфера - це верхня оболонка Землі із земною корою та частиною верхньої мантії Землі, що складається з осадових, вивержених та метаморфічних порід. Потужність літосфери 25...200 км. Земна кора - тонка верхня оболонка Землі, що становить 30...80 км на континентах і 5...10 км під океаном. На континентах кора складається з осадового, гранітного та базальтового шарів.

Ґрунтом називають поверхневий шар земної кори, що утворюється при сукупній дії води, сонячної енергії, повітря та організмів на гірські породи. Ґрунт складається з трьох ґрунтових горизонтів певного кольору, що відрізняються хімічним складом та властивостями. Верхній - перегнійно-акумулятивний горизонт, темного кольору, багатий гумусом та кореневою системою рослин. Другий горизонт - ілювіальний, в якому затримуються та накопичуються речовини з верхнього горизонту. Третій горизонт - материнська порода.

Ґрунт є середовищем існування та субстратом для різних живих організмів: кількість бактерій у ґрунті 1000...7000 кг/га, мікрогрибів - 100...1000 кг/га, водоростей - 10...300 кг/га, дощових черв'яків - 350...1000 кг/га, членистоногих до 1000 кг/га та найпростіших 5...10 кг/га. Ґрунт та мікроорганізми є універсальними природними біологічними адсорбентами, що виконують функції нейтралізатора забруднень. Система “ґрунт - рослини” забезпечує людство продуктами харчування, біологічною сировиною, матеріалами і паливом.

Ґрунт характеризується такими фізичними властивостями: механічним складом, відносною пухкістю структури, водопроникністю, аераційністю, відсутністю світла, амплітудою коливань температури, об'ємом ґрунтового повітря.

Механічний склад - відносний вміст в ґрунті частинок різного розміру. В залежності від вмісту піску і глини ґрунти поділяють на піщані, супіщані, суглинисті та глинисті. Класифікація ґрунту за механічним складом наведена в табл. 12.

Ґрунт характеризується сезонним та добовим температурним режимом. Поверхневий його прошарок поглинає сонячну енергію і для нього притаманні найбільші перепади температури. Влітку верхній прошарок ґрунту накопичує теплову енергію, яку віддає в навколишнє середовище взимку. В нічні години нагріта поверхня випромінює надлишок тепла і охолоджується. Глибші прошарки ґрунту зберігають більш високу температуру. Чим сухіший ґрунт і вища інсоляція, тим на більшій глибині відбуваються зміни температури.



Таблиця 12. Класифікація ґрунту за механічним складом

Механічні елементи	діаметр, мм
Каміння	3,0
Гравій	3,0...1,0
Пісок крупний	1,0...0,5
Пісок середній	0,5...0,25
Пісок дрібний	0,25...0,05
Пил крупний	0,05...0,01
Пил середній	0,01...0,005
Пил дрібний	0,005...0,001
Мул грубий	0,001...0,0005
Мул тонкий	0,0005...0,0001
Колоїди	< 0,0001

Важливою характеристикою ґрунтів є вологість. Вологість залежить від фізичних і хімічних властивостей, режиму рідких й твердих опадів, сонячної енергії. Вода в ґрунті знаходиться в таких формах: пароподібній, хімічно та фізично зв'язаній, капілярній та гравітаційній. наявність та режим води в ґрунті обумовлюють життєдіяльність мікроорганізмів та рослин.

В ґрунті також міститься повітря, кількість якого визначається його пористістю і водним режимом. Сухий ґрунт містить повітря у всіх пустотах. При збільшенні вологості ґрунтове повітря витісняється водою. В дуже зволожених ґрунтах вільне повітря практично відсутнє. Із збільшенням глибини кількість кисню в ґрунті зменшується, а вуглекислого газу - збільшується і досягає 10%. В результаті дифузії, зменшення кількості води, зміни атмосферного тиску та теплового розширення ґрунтове повітря постійно оновлюється атмосферним.

Живлення рослин відбувається за рахунок іонного складу ґрунтового розчину. Хімічними характеристиками ґрунту є вміст мінеральних речовин, засоленість ґрунтового середовища та реакція ґрунтового розчину. Частка мінеральних речовин у ґрунтовому розчині не більша 0,2...0,3%. Вони присутні в органічних залишках, ґрунтових колоїдах та гумусі. Засолені ґрунти розрізняють за складом солей (NaCl, MgCl₂, CaCl₂, Na₂CO₃, Na₂SO₄) і ступенем засоленості. Ґрунти, що знаходяться під дією постійного й сильного зволоження соляними водами, називають солончаками. Ґрунти, в яких надлишок солей знаходиться в глибоких прошарках і вологість змінюється, вважають солонцями.

Реакція ґрунтового розчину - концентрація в ньому водневих іонів (рН). За цією ознакою ґрунти поділяють на нейтральні (рН = 7), кислі (рН < 7) та лужні (рН > 7).

Індикатором фізичного й хімічного складу ґрунту та його забруднення є рослини, що ростуть на них. Ґрунти разом з організмами утворюють складні екосистеми, які виконують у біосфері найважливіші функції:

- безперервну трансформацію та перерозподіл сонячної енергії, яка надходить на земну поверхню, та протікання процесів біогенного накопичення;

- підтримання планетарного кругообігу біогенних елементів.

Головною властивістю ґрунтів є їх родючість, тобто здатність забезпечувати рослини необхідними мінеральними солями, органічними речовинами, вологою і давати врожай. При біохімічному розкладанні органічних речовин, коли недостатньо кисню, утворюється до 10...15% неорганічних сполук (оксиди вуглецю та азоту, аміак, вода тощо) та 85...90% стійких високомолекулярних органічних речовин (гумінові кислоти, фульвокислоти та їх солі). Ці стійкі високомолекулярні речовини називаються гумусом, який забезпечує родючість ґрунтів. Кількість гумусу в ґрунтах визначається комплексом природних умов і змінюється в різних фізико-географічних зонах в широких межах. До 70...90% гумусу містять чорноземи, що сформувалися протягом тисячоліть у зонах лугових степів з сприятливим кліматом.

Земельний фонд України становить 60,4 млн. га. Він включає 41,8 млн. га сільгоспугідь, у тому числі 33,2 млн. га ріллі та 7,6 млн. га природних кормових угідь. Тільки 8% території країни ще знаходяться у природному стані (болото, озера та гірські масиви). Структура земельного фонду України наведена на рис. 3.

Рисунок 3. Структура земельного фонду України

Основною причиною деградації та забруднення ґрунтів є антропогенна діяльність. До чинників погіршення якостей ґрунту відносяться:

зменшення родючості ґрунту за рахунок винесення поживних речовин із врожаєм;

забруднення ґрунтів шкідливими для рослин та ґрунтових процесів засобами хімізації та техногенними викидами;

розвиток ерозійних процесів внаслідок нерозважливого господарювання;

засолення ґрунту при зрошуванні невдосконаленими технологіями подачі води до рослин;

перезволоження, яке сприяє заболоченню;

ущільнення ґрунту при використанні важкої сільськогосподарської техніки та нерегульованому випасанні худоби;

безпосереднє руйнування в процесі будівництва та видобутку корисних копалин, розкорчовування;

займання ґрунтів під водосховища, дороги, споруди та будівлі;

зміни ландшафту, які призводять до осушування чи заболочування внаслідок зміни мікроклімату та кругообігу вологи.

Речовинний склад порід, їх структура, умови утворення та інші літологічні особливості характеризують будівельні властивості порід, які визначають якість основи та ступінь стійкості споруди. Такі фізико-механічні властивості гірських порід як: щільність, вологість, пористість, теплопровідність, показник консистенції, опір дії зовнішніх навантажень, водопроникність, водопоглинання, властивість розчинятися та інші необхідно враховувати при будівництві та експлуатації споруд; та гідрогеологічні умови, які характеризуються: глибиною закладання підземних вод, коефіцієнтом фільтрації, хімічним складом мають важливий вплив на конструктивні особливості та глибину закладання фундаменту, вибір будівельних матеріалів, технологію будівельного виробництва та величину матеріальних витрат.

До несприятливих фізико-геологічних процесів відносяться: просідання лесовидних порід, механічна або хімічна суфозія, зсуви, обвали, болото, промерзання ґрунту та тектонічні явища. Просідання лесовидних порід виникає внаслідок насичення їх водою та викликає зміщення споруди. При суфозії відбувається механічне або фізичне вимивання частинок гірських порід та розчинених солей ґрунтовими водами. Механічна суфозія відбувається внаслідок гідромеханічної сили ґрунтового потоку та призводить до утворення провалів, вирв, печер у глинистих породах та лесах. Хімічна суфозія або карст є результатом розчинення мінеральних солей та частинок ґрунту та винесення їх за межі пласту. Розвитку карсту сприяє антропогенна діяльність людини. Будівництво інженерних споруд на ділянках з розвинутим карстом досить небезпечне, оскільки можуть виникнути труднощі з їх роботою або навіть призвести до руйнування. При зсувах спостерігається обумовлене діяльністю поверхневих або підземних вод зміщення частинок гірських порід униз по схилу під дією сили ваги. Будівництво та експлуатація споруд в районах, де спостерігаються зсуви, потребує застосування дорогих протизсувних заходів. Болото - це ділянка суші, для якої характерне надмірне зволоження прошарків ґрунту, застійний режим підземних вод та поширення специфічної болотної рослинності. Будівництво споруд на болотах потребує їх осушення та влаштування дренажу.

Повільні тектонічні явища, при яких земна кора піднімається та опускається, практично нешкідливі для будівництва та міцності споруд, крім зсувів або скидів при неоднорідному підйомі або опусканні сусідніх ділянок. Сейсмічні тектонічні явища з осередком землетрусу на глибині 10….700 км викликають обвали та зсуви, значні зміщення поверхні землі в пласті та по висоті та руйнування споруд. Враховуючи відому бальність можливих землетрусів в конструкціях будівель та споруд передбачають додаткові заходи, які спрямовані на збільшення міцності.

Програма інженерно-геологічних вишукувань складається на основі технічного завдання (додаток Г), оцінки категорії складності інженерно-геологічних умов, складності геотехнічного будівництва, ступеня вивченості ділянки (території) і порядку розроблення проектної документації. Програма інженерно-геологічних вишукувань містить такі відомості:

найменування та місце розташування об'єкта з визначенням адміністративної належності району вишукувань;

коротку фізико-географічну характеристику району та місцевих природних умов, що впливають на організацію та виконання вишукувань;

відомості про геоморфологічні та геологічні дані району, гідрогеологічні умови, несприятливі фізико-геологічні процеси та явища, склад, стан та властивості ґрунтів району будівництва;

обґрунтування категорій складності природних умов, складу, об'ємів та методів, послідовності виконання вишукувань;

обґрунтування площ, місць та масштабів інженерно-геологічної зйомки та систем опробовування ґрунтів та підземних вод з врахуванням складності інженерно-геологічних умов та типу будівель, що проектуються, термінів, та частоти проведення стаціонарних спостережень;

вимоги, пов'язані з охороною навколишнього середовища, при виконанні вишукувань;

особливі вимоги, які висуваються до складу, об'ємів та методів робіт на ділянках розвитку несприятливих фізико-геологічних процесів та явищ, а також розповсюдження специфічних за складом та станом ґрунтів.

За складом інженерно-геологічні вишукування є комплексними і включають види робіт, які направлені на вивчення геологічної будови, стану та властивостей ґрунту, гідрогеологічних умов, інженерно-геологічних процесів і явищ.

До складу комплексних інженерно-геологічних вишукувань входять такі види робіт:

відбір, аналіз та узагальнення даних про природні умови району будівництва - оцінка вивченості території;

польове рекогносцирувальне обстеження;

геофізичні роботи;

бурові та гірничопрохідницькі роботи;

геотехнічні вишукування, які включають лабораторні та польові дослідні роботи;

гідрогеологічні вишукування;

стаціонарне спостереження;

вивчення інженерно-геологічних процесів і явищ;

камеральне оброблення матеріалів.

Для оцінювання вивченості в підготовчий період збирають, аналізують та узагальнюють дані про природні умови з метою:

розробки робочої гіпотези про інженерно-геологічні умови району;

визначення категорії складності цих умов;

обґрунтування направленості вишукувань;

визначення потрібного складу робіт, оптимальних обсягів та раціональних методів їх виробництва.

Особливу увагу необхідно приділяти збору матеріалів щодо умов виникнення та причин розвитку несприятливих фізико-геологічних процесів та явищ, розповсюдження та фізико-механічних властивостях специфічних за складом та станом ґрунтів.

В польових умовах виконують рекогносцирувальне обстеження з метою:

оцінювання якості та уточнення зібраних матеріалів, які характеризують інженерно-геологічні умови району будівництва;

порівняльної оцінки інженерно-геологічних умов за наміченими варіантами проекту майданчика та трас інженерних комунікацій;

отримання матеріалів, що дозволяють виконати попередню оцінку можливого природного розвитку фізико-геологічних процесів та змін геологічного середовища під впливом будівництва та експлуатації підприємств та інженерних споруд.

В процесі рекогносцирувального обстеження виконують маршрутні спостереження, опробовування ґрунтів та підземних вод.

Маршрутні спостереження включають описання та картування відслонень та індикаторів інженерно-геологічних процесів, уточнення меж геоморфологічних елементів і екзогенних форм рельєфу, замірювання елементів залягання гірських порід у відслоненнях, оцінювання ефективності інженерної підготовки території, уточнення доступності та проведення польових робіт.

Опробовуванням встановлюють літологічний вид ґрунтів та попередньо оцінюють їх можливість використання як основи будівель та споруд. В районах розвитку несприятливих фізико-геологічних процесів та явищ встановлюють орієнтовні контури площ розповсюдження цих процесів та явищ, виявляють умови та причини їх виникнення та розвитку, наявність деформацій будівель, намічають ділянки для проведення стаціонарних спостережень.

Геофізичні роботи виконують для визначення структурно-тектонічної будови, меж розповсюдження та потужності ґрунтів різного літологічного складу і стану, властивостей ґрунтів, рівнів підземних вод, напрямку та швидкості водного потоку, виявлення інженерно-геологічних процесів та геофізичних аномалій, а також сейсмічного мікрорайонування. Геофізичні методи розвідок викладені в розділі 3.2.

Геофізичні роботи проводять у комплексі з гірничопрохідницькими, геотехнічними та гідрогеологічними роботами або передують їм.

Бурові та гірничопрохідницькі роботи виконують для отримання інформації про склад ґрунтів і умови їх залягання, глибину залягання ґрунтових вод та інших водоносних горизонтів, наявність напору та особливості рівневого режиму, відбору зразків ґрунтів та проб для лабораторних випробовувань; виконання польових досліджень властивостей ґрунтів; обладнання системи спостережень за компонентами геологічного середовища; встановлення меж прояву геологічних процесів.

Гірничі виробки проводяться з метою: встановлення геологічного розрізу та умов залягання ґрунтів; відбору зразків ґрунтів та проб води для лабораторного вивчення їх властивостей та складу; польових досліджень властивостей ґрунтів та їх водного і температурного режимів; режиму та хімічного складу підземних вод, гідрологічного параметра, водоносних горизонтів, а також взаємозв'язку підземних вод з поверхневими. Вид гірничих виробок залежить від задач вишукувань з врахуванням умов залягання та літологічного стану ґрунтів, їх стану та необхідної глибини розкриття.

Розміщення, кількість і глибину гірничих виробіток (закопушок, розчисток, канав, шурфів та дудок, свердловин) призначають, виходячи з необхідності повного та достовірного відображення інженерно-геологічних умов будівництва залежно від конструктивних особливостей проектованих споруд та складності інженерно-геологічних умов ділянки. Для розкриття ґрунтів при потужності перекривальних відкладень не більше 0,5 м роблять закопушки. Для розкриття ґрунтів на схилах при потужності перекривальних відкладень осипами як гірничу виробку можна застосувати розчистки глибиною до 1,5 м. Для розкриття крутоспадних шарів гранту при потужності перекривальних відкладень не більше 1,5 м влаштовують канави. Для розкриття ґрунтів, що залягають горизонтально або моноклинально, роблять шурфи чи дудки глибиною до 20 м.

Гірничі виробки розміщують по контурах і (або) осях проектованих будівель та споруд. Мінімальну кількість гірничих виробок у межах контурів кожної будівлі (споруди) і відстань між ними визначають із урахуванням раніше пройдених виробок та суміжних (якщо проектується група будівель) згідно з табл. 13.

Крім того, у місцях різкої зміни навантажень на фундамент, глибини їх закладання, висоти споруди, а також на межі різних геоморфологічних елементів необхідно розміщати додаткові виробки.

Глибини гірничих виробок при вишукуваннях для будівель і споруд на природній основі призначають з урахуванням зони взаємодії з геологічним середовищем і величини стискуваної товщі ґрунтів, із заглибленням в підстильні ґрунти на 1...2 м.

За відсутності даних про стискувану товщу ґрунтів, глибини гірничих виробок допускається встановлювати відповідно до табл. 14. На ділянках поширення скельних ґрунтів з тектонічними порушеннями глибину гірничих виробок встановлюють програмою вишукувань.



Таблиця 13. Мінімальна кількість гірничих виробок у межах контурів будівлі (споруди) і відстань між ними [8]

Категорія складності інженерно-геологічних умов	Відстань між гірничими виробками (м) - у чисельнику; мінімальна кількість (шт.) - у знаменнику
	Рівень відповідальності будівель та споруд
	І	ІІ	ІІІ
І (прості)	75-50 не менше 3	100-75 не менше 3	100-75 1-2
ІІ (середньої складності)	40-30 не менше 4-5	50-40 не менше 3	50-45 1-2
ІІІ (складні)	25-20 не менше 4-5	30-25 не менше 3	30-25 не менше 3
Примітка. Максимальні відстані між виробками треба приймати для будівель та споруд малочутливих до нерівномірних осідань, мінімальні - для чутливих

Таблиця 14. Рекомендована глибина гірничих виробок при зведенні будівель із різними основами [8]

Будівля на стрічкових фундаментах	Будівля на окремих опорах
навантаження на фундамент, кн/м (поверховість)	глибина гірничої виробки від підошви фундаменту, м	навантаження на опору, кН	глибина гірничої виробки від підошви фундаменту, м
до 100 (1)	4-6	до 500	4-6
200 (2-3)	6-8	1000	5-7
500 (4-6)	9-12	2500	7-9
700 (7-10)	12-15	5000	9-13
1000 (11-16)	15-20	10000	11-15
2000 (понад 16)	Понад 20	15000	12-19
-	-	50000	понад 19

При вишукуваннях під плитний тип фундаменту (ширина фундаменту більше 10 м) глибину гірничих виробок встановлюють за розрахунком, а за відсутності необхідних даних глибину виробок приймають рівною половині ширини фундаменту, але не менше 20 м для нескельних ґрунтів. Відстань між виробками повинна бути не більше 50 м, число виробок під один фундамент - не менше трьох.

Глибину гірничих виробок для пальових фундаментів у нескельних ґрунтах приймають нижче проектованої глибини занурення нижнього кінця паль не менше ніж на 5 м.

На ділянках трас лінійних споруд типового та індивідуального проектування розміщення та глибину виробок приймають відповідно до норм [8] (додаток Д).

Діаметр буріння розвідувальних свердловин має забезпечувати можливість опису ґрунтів, відбору проб порушеної структури, а також відбір проб води і обладнання свердловин для спостереження за рівнем підземних вод.

До геотехнічних вишукувань відносяться роботи, які пов'язані з вивченням складу, стану та властивостей ґрунтів як основ, середовища для влаштування підземних споруд, а також для оцінки стійкості природних або штучних масиві, що формуються, схилів і укосів.

Геотехнічні вишукування у процесі будівництва виконують для:

визначення фактичної несучої здатності та розрахункового навантаження на палі;

визначення стану і властивостей переміщених ґрунтів або перетворених у природному заляганні (у т. ч. контроль ущільнення);

виявлення причин неприпустимих осідань і деформацій масивів ґрунтів і споруджуваних об'єктів.

Геотехнічні вишукування виконують як у складі інженерно-геологічних вишукувань, так і самостійно, на територіях, де вже вивчені інженерно-геологічні умови.

Геотехнічні вишукування включають [8]:

визначення складу, стану і властивостей ґрунтів;

прогноз змін стану і властивостей ґрунтів під впливом різних факторів (зволоження, обводнення та осушення, термічні впливи, статичні і динамічні навантаження);

прогноз оцінки стійкості схилів і укосів;

моделювання та розроблення документації з підвищення стійкості природних і створення штучних геотехнічних масивів ґрунтів;

розроблення рекомендацій із влаштування основ, фундаментів і захисних споруд;

розроблення рекомендацій з використання природних і штучних ґрунтових матеріалів у будівництві.

Геотехнічні вишукування включають лабораторні та польові дослідні роботи, які виконують для визначення властивостей ґрунтів (див. розділ 3.5) та ґрунтових вод, місць їх залягання.

Гідрогеологічні вишукування виконують на основі комплексної або спеціальної програми робіт, розробленої з урахуванням технічного завдання, гідрогеологічної вивченості території та складності інженерно-гідрологічних умов. Гідрогеологічні вишукування розглянуті в розділі 3.4.

Стаціонарні спостереження за станом елементів геологічного середовища, конструкцій будівель і споруд здійснюють як у процесі моніторингу, так і в процесі виконання вишукувальних робіт, якщо це передбачено програмою. Стаціонарні спостереження проводять з метою отримання інформації про розвиток інженерно-геологічних та гідрогеологічних процесів, їх циклічність, вплив на стан та експлуатаційну придатність будівель і споруд. Тривалість стаціонарних спостережень обґрунтовується програмою виконання робіт.

Вивчення інженерно-геологічних процесів і явищ виконують на основі аналізу і синтезу інформації, отримуваної на усіх етапах виконання польових, лабораторних і камеральних робіт. За відповідного обґрунтування у програмі виконання робіт передбачають спеціальні види робіт (у т.ч. аерокосмічну зйомку, стаціонарні наземні спостереження, фізичні роботи, лабораторні випробування та моделювання). У районах розвитку небезпечних геологічних процесів (карст, суфозія, зсуви, обвали, селі, перероблення берегів водосховищ, озер і рік, сейсмічність тощо) до інженерно-геологічних вишукувань висуваються додаткові вимоги відповідно до діючих норм.

Завершальний етап інженерно-геологічних вишукувань - камеральне оброблення матеріалів. Камеральне оброблення включає опис, аналіз та модельне відображення інформації про геологічну будову, властивості ґрунтів, стан та режим гідросфери, поширення та активність інженерно-геологічних процесів та явищ.

Під час камерального оброблення матеріалів на основі польових відомостей та матеріалів складають інженерно-геологічну карту, що являє собою зменшене зображення на площині геологічних факторів місцевості, відібраних, охарактеризованих та узагальнених відповідно до вимог проектування, будівництва та експлуатації будівель та споруд. Карти масштабу 1:1000 000 та дрібнішого призначені для вивчення загальних закономірностей інженерно-геологічних умов, а також складання робочих гіпотез про геологічну будову значною за площею території, а також вибір місця будівництва споруди в межах області. Карти масштабу 1:500000 - 1:50000 використовуються для розміщення значних за площею промислових та цивільних комплексів споруд, для вибору загального напрямку трас лінійних інженерних споруд, для складання схеми енергетичного використання рік. Карти масштабу 1:25000 та більшого призначені для вибору місця та розміщення об'єктів промислового та цивільного будівництва, складання генеральних планів та детального планування міст.

Результати камерального оброблення повинні відповідати технічному завданню, програмі виконання робіт і вимогам до звіту про вишукування (додаток Е). Обов'язковою складовою частиною інженерно-геологічних робіт та обов'язковим елементом звіту є розроблення пошукового та нормативного прогнозів.

3.2 Геофізичні методи розвідок

Геофізичні дослідження виконують з метою вивчення неоднорідності будови товщі ґрунтів, їх складу, стану та умов залягання, виявлення тектонічних порушень та закарстованих зон, а також рівнів підземних вод, напрямку та швидкості водного потоку. Геофізичні роботи виконують в комплексі з гірничопрохідницькими, геотехнічними та гідрогеологічними роботами або передують їм.

Такі геофізичні методи, як електророзвідка, магніторозвідка, гравіметрична розвідка та сейсморозвідка дозволяє значно скоротити обсяг бурових та гірничопрохідницьких робіт та уточнити геологічну будову.

Електророзвідка ґрунтується на вивченні умов електропровідності гірських порід, котра залежить від їх питомого опору. Осадові породи мають низький опір, метаморфічні - проміжні та вивержені - більш високий. Електророзвідка виконується способами природного та телуричного поля, електропрофілювання, вертикального електричного зондування, зарядженого тіла, радіопросвічуванням, радіолокацією тощо.

Магніторозвідка основана на вивченні властивостей геомагнітного поля Землі, обумовленого неоднаковими магнітними властивостями гірських порід, які залежать від їх мінерального складу. В магніторозвідувальних роботах, як правило, вимірюють не абсолютні значення напруженості магнітного поля, а їх відхилення від номінального значення, за яке приймають поле однорідно намагніченої сфери. Зйомка буває майданчикова або маршрутна. При пошуко-розвідувальних роботах застосовують аеромагнітну зйомку з літальних апаратів.

Гравіметрична розвідка основана на визначенні розподілу сили ваги на поверхні Землі за допомогою спеціальних приладів - гравіметрів, варіометрів, градієнтометрів. Сила тяжіння змінюється з широтою місця та висотою точки над рівнем моря. При гравіметричній розвідці визначають не абсолютні значення сили тяжіння, а відхилення приведеного значення від еталонного. Еталонне значення сили тяжіння розраховують за формулою Гельмерта в залежності від широти пункту спостереження. Приведене значення сили тяжіння дорівнює виміряному на фізичній поверхні Землі з врахуванням поправок на висоту точки спостереження, тяжіння мас пород та впливу рельєфу.

Сейсморозвідка ґрунтується на спостереженні за процесами розповсюдження в гірських породах штучно збурювальних вибухами в свердловинах, а також ударними або вібраційними генераторами пружних хвиль за допомогою сейсморозвідувальних станцій. В результаті вибуху утворюються поздовжні та поперечні хвилі, які зустрівши на своєму шляху поверхні розділу порід, переломлюються або відбиваються та повертаються до поверхні землі, де реєструються спеціальною апаратурою. Швидкість розповсюдження пружних хвиль в гірських породах залежить від мінерального складу, структури, тріщинуватості та вологості.

Сейсморозвідка виконується методом відображених хвиль або кореляційним методом переломлених хвиль.

Метод геофізичних досліджень обирають залежно від задач інженерно-геологічних вишукувань. Вивчення будови масиву ґрунтів, що включає розчленування розрізу, визначення рельєфу покрівлі скальних порід, встановлення потужності кори вивітрювання, визначення положення рівня ґрунтових вод виконують вертикальним електричним зондуванням, електропрофілюванням, методом переломлених хвиль. При встановленні та відслідковуванні зон тектонічних порушень та тріщинуватості застосовуються електропрофілювання, вертикальне електричне зондування, стандартний каротаж, сейсмоакустичні методи. Виявляють та визначають межі порожнин природного та штучного походження методами електропрофілювання, вертикальним електричним зондуванням та стандартним каротажем. Для визначення напрямку, швидкості течії та місць розвантаження підземних вод використовується метод зарядженого тіла, резистивіметрію, витратометрію та термометрію. Фізико-механічні властивості ґрунтів визначають сейсмоакустичним та радіоізотопним методами, ультразвуковим каротажем та термокаротажем. При сейсмомікрорайонуванні території застосовують сейсмоакустичні, сейсмологічні та радіоізотопні методи. Корозійну активність ґрунтів і інтенсивність блукаючих токів визначають вертикальним електричним зондуванням, електропрофілюванням та методом природного поля.

3.3 Розвідувальне буріння

Для вивчення геологічного розрізу в результаті розвідувального буріння влаштовують свердловини, які дозволяють виявити послідовність залягання пластів, їх потужність, склад, консистенцію, вологість, водність, а також відібрати зразки порід та випробувати ґрунти. Бурові свердловини дозволяють вивчити горизонтальні та пологопадаючі пласти. Буріння буває механічним, термічним, найрідше - ручним, та полягає в розрихлені ґрунту та транспортуванні розбурених часток від забою до гирла. Зруйнований ґрунт видаляється глинистим або пінистим розчином, повітрям, шнековим розчином, желонками. Найбільш розповсюджені способи проходки бурових свердловин - шнекове, роторне та колонкове-обертальне буріння, ударно-обертальне буріння та вібраційне буріння.

Спосіб буріння обирають, керуючись метою проходки, а також інженерно-геологічними та гідрогеологічними умовами.

Шнекове буріння застосовують для проходки піщаних та глинистих ґрунтів глибиною до 50 см. При цьому досягається висока продуктивність, оскільки процес буріння та підйому ґрунту відбувається одночасно та безперервно. Однак при шнековому бурінні трудно визначити чіткі межі окремих пластів, горизонти ґрунтових вод, порушується структура ґрунту.

Роторне буріння дозволяє втілити горну виробітку при будь-яких умовах глибиною більше 200 м. Порода зрізується, роздавлюється та стирається ріжучим і дроблячим долотами, які бувають шарошковими та лопатевими. Цей спосіб викликає труднощі при вивченні гірських порід в непорушеному стані.

Колонкове буріння використовується для проходження свердловин у всіх ґрунтах і на значну глибину. Воно дозволяє отримати зразки порід (керн) з природною структурою та вологістю.

Ударно-обертальне буріння має високу продуктивність та може застосовуватися для проходження будь-яких гірських порід на велику глибину. Бурова установка складається із бурового станка, бурової вишки, силового привода, обладнання для механізації пуско- підіймальних операцій. Буровий станок складається з бурового снаряду, ударної штанги та допоміжних інструментів.

Перспективним напрямом для створення обернено-поступального руху робочого органу при ударно-обертальному бурінні є використання гідропривода та гідравлічних збудників, які внаслідок відсутності привода розподільника мають простішу конструкцію, малоенергоємні та економічні.

Особливо довершені та надійні в роботі автоколивальні гідравлічні збудники, з гідравлічним зворотним зв'язком, що забезпечує просте безступінчасте регулювання частоти та амплітуди руху робочого органу бурового станка.

Конструкція гідропривідного пристою ударної дії бурильного станка показана на рис. 4. Пристрій має корпус 2, що утворює з поршнем-бойком 3 порожнину 4 холостого та порожнину 5 робочого ходу, що періодично з'єднується через блок 16 керування з напірною 25 або зливною 22 магістраллю, та інструмент 1. Блок керування 16 виконаний у вигляді розміщеного в росточці 17 корпуса 2, підпружиненого пружиною 15 золотника 9, з першим 23 та другим 10 каналами, проточкою 11 та двома торцевими росточками 20 та 27, та двох різних по діаметру плунжерів 19 та 28, що розміщенні в росточках 20 та 27 золотника 9 та які утворюють з ними порожнини керування 7 та 12.