Сейсмобарлау 2 страница

Мұндағы:

D- домкрат сұйықтығының меншікті қысымы, кг/см ²;

S- домкрат цилиндрінің жұмыс істеу ауданы, см ²;

t- домкратты тарировка кезінде анықталатын қысымды өткізу коэффициенті (еселеуіші);

∆ P- призма мен домкрат салмағы коэффициенті, кг

Гидродомкраттың техникалық сипаттамасы

салмағы, кг 30

поршень диаметрі, мм 300

поршень биіктігі, мм 200

поршеньнің жұмысы, мм 120

жүккөтергіштігі, т 70

60-сурет. Шурфтағы тыңтіреудің құлауы үшін арналған қондырғы: а – қондырғы сұлбасы; 1 – қыспа винт; 2 – тіреуіш арқалық; 3–диномометр; 4 – штамп; 5 – жыныс тыңтіреуіші; 6 – грунт призмасының құлауы кезінде дамитын күштің сұлбасы; I,I,III –тыңтіркеу бөлігін бөлген блоктар

6.6.Шурфтағы жыныстар призмаларын сығу әдісімен жылжуға сынау

Бұл әдіс Екатеринбург қаласындағы құрылыс бойынша ғылыми-зерттеу институтында жасалған. Ол жыныстың призмалық блогы, оның бүйір қабырғасына бекітілген көлденең күштің әсерінен сығылуы (выпирание) бойынша анықталады.

Зерттелетін блок қалған массивтен бүйірлік кесулермен бөлінген. Призмалардың жылжуына грунттарды сынау үшін арналған қондырғы сұлбасы 61--суретте көрсетілген.

Зерттеулердің техникалық берілгендері:

1. Жылжымалы тік қабырғаның керекті өлшемдері:

2. Жылжымалы тік қабырғаның Н биіктігі басқа да ірі қосымшалардың өлшемдерінен кем дегенде 5 есе үлкен болу керек;

3. Сығылатын массив биіктігі Н=0,8-1,0 аралығында, ұзындығы А;

4. Мыжылған грунтқа толтырылған кесінді ені 0,05-0,1 м болу керек.

61-сурет. Призмаларды сығылу әдісімен жылжуға сынау сұлбасы: а – сынауға арналған қондырғы; 1 – қозғалмайтын тіреуіш тақта; 2 – қозғалмалы тіреуіш қабырға; 3 –екі винтті паралелді домкрат; 4 – диномаметр; 5 – сығылатын грунт массиві; 6 – кесінді; 7 – жылжу беті; б – грунттың сығылу кезінде жүретін күштер сұлбасы

5. Домкраттардың жүк көтергіштігі –3,5 м;

6. Күш сатыларының интервалы (аралығы) – 0,5 м;

7. Әрбір сатының қойылу уақыты 15-30 мин.

Шурфты қазып, призманы дайындағаннан кейін қозғалмалы және қозғалмайтын қабырғаларды бекітеді, олардың арасына диномометрі бар домкраттарды орнатады.

Домкраттарды 0,25 А қашықтықта көлденің орналастырады, оның әсері 1/3 Н биіктікте болу керек. Орналастырудан кейін зерттеуге кіріседі. Көлденең қысымды жылжу болғанға дейін үлкейтеді. Диномометрлердегі жылжу күші Q_max байқалғаннан кейін, сығылу призмасының сырғанау беті бойынша 0,08-0,1 А мөлшерге дейін сынаманы жүргізеді. Соңғы этапта призманың қозғалысы кезінде пайда болатын үйкеліс күштерін болдырмау үшін керекті Q_max күшін анықтайды.

6.7.Ұңғымаға суды қысыммен жіберу

Тәжірибелік сынамалар жарықшақ тау жыныстарының салыстырмалы су өткізгіштігін анықтау мақсатымен жүргізіледі.Олар гидротехникалық құрылыс саласы іздеу жұмыстарында кеңінен қолданылады (ГЭС, су қойма, бөгет, дамба). Стандартты жабдық арқылы тәжірибені орындау оңайға түседі, ол сонымен бірге сусыз жыныстардың да сүзілу қасиеттерін сипаттауға мүмкіндік береді.

Тәжірибелік су айдау нәтижелері меншікті сіңірумен көрсетіледі, сонымен бірге ұңғыманың бұрғылаған аралығындағы арынды 1метр көлемде тәжірибеде 1 минутта сіңіру керек. 1метр арын биіктікке сәйкес келеді және 10 кПа-ға тең қысым әсерімен сұйықтық бағанасы көтеріледі. Меншікті су сіңіру л/мин. белгіленеді.

Меншікті су сіңіру жыныстардың сүзілу қасиеттерінің көрсеткіші болып табылады. Ол сүзілу қималарын құруда және тәжірибелік су тартулардың мәліметтері бойынша алынған сүзілу коэффицентінің мәндерінің экстрополяциясы мен интерполяциясының негізі ретінде зерттелген. Таулы массивті инженерлік-геологиялық аудандауда, сол сияқты гидротехникалық құрылыстарды сүзілуге қарсы жобалауда қолданылады.

Су сіңірудің мөлшері зерттелген қажетті жағдайлар:

1) тау жыныстардың қуыстылығынан

2) су сіңген ұңғыманың аралығындағы ұзындығынан

3) тәжірибе уақытында қозғалатын арынға байланысты.

Тәжірибеде салыстырмалы нәтижені алу үшін бірдей ұзындықтағы аралықта суды сіңіру қажет. Тәжірибеде аралықтың стандартты ұзындығы 5м.

Төмен арындарда сіңіру таулы массивтің жалпы сүзілу сипатын алу арқылы жүргізіледі. Бұл тәжірибелер арынның 10 метрге тең 1 дәрежесінде орындалады. Күшті су өткізетін жыныстар үшін аз арынды сіңіру жүргізіледі.

Әдістің мәні бұрғылау ұңғымасында жыныстардың су өткізгіштік мүмкіншіліктерін байқаумен қорытылады:

1)қосындысымен айдау әдісі;

2)учаскелік айдау әдісі.

Бірінші әдісте ұңғыманың ашық бағанын барлық аралықтарда байқау қарастырылады. Ол үшін тампон ұңғыма сағасынан терең емес жерде орнатылады. Екінші әдіс ұңғыма бағаны бойынша тампонды төмен немесе жоғары жылжыту жолымен жыныстардың су өткізу қабілетерін қабаттап зерттеу үшін қолданылады.

Жоғары көтерілетін аралықтардың тәсілінде алдымен төменгі аралықтың жабынына тампон орнатылады және осы аралыққа суды айдайды. Содан кейін төменгі аралықта сазбен тампондайды немесе цементтейді, тампон екінші аралықтың жабынана дейін жоғары көтеріледі және аралыққа суды айдайды. Аралықтардың көлемі ұңғыманың геологиялық қималарына сәйкес орнатылады.

Көтерілмейтін аралықтар тәсілі бойынша ұңғымада жыныстың су өткізетін мүмкіндігін зерттеу ұңғыманың бойымен жоғарыдан төмен бір уақытта жүргізіледі. Содан кейін ұңғыманы тереңдетіп, тампонды қажетті тереңдікке түсіріп, қайтадан айдау жүргізеді.

Айдау қысымның үш сатысынан кем жүргізілмейді. Әрбір сатыда алдымен минимальды қысым беріледі, содан кейін ол біртіндеп тапсырылған мөлшерге дейін көтеріледі.

Ұңғымадағы қысым біртіндеп өсу керек, әйтпесе бұрғылау ұңғымасында тәжірибе нәтижелерін бұзатын гидравликалық соққылар пайда болады.

Тәжірибені жүргізуде қысымның әрбір сатысында судың тұрақты шығынын алу үшін және осыдан кейін депрессия шұңғымасының орнатылған пішінін тудыру үшін айдау 2 сағаттан кем жүрмеу керек.

Тәжірибені жүргізу уақытында судың тұрақты деңгейін бақылау қажет. Айдауда су шығынын өлшеу әрбір 5-10 минут сайын жүргізіледі. Тәжірибе үздіксіз жүргізілуі қажет.

Материалдардың өңдеулері келесі операциялардан тұрады:

1) Су шығынының қысыммен байланыстылығының графигі мен тәжірибелік сүзілу колонкаларын сызу;

2) Меншікті сіңірудің есебі;

3)Сүзілу коэфициентінің есебі.

Тәжірибелік сүзілу колонкаларында жыныстардың литологиялық құрамы, ұңғыманың конструкциясы, байқалған аралықтардың шекаралары, грунт суларының деңгейі, тәжірибедегі қысымның мөлшері және осыған сәйкес сулардың шығыны көрсетіледі. Айдауға су шығындарының уақытқа, қысымға байланысты графиктері ұңғымаға су құйылудағы сияқты құралады.

Қысымды есептеуде шығынның қысымға байланысты графигін құру үшін оның төрт мөлшерден тұратындығын ескеру керек.

1)манометрдегі қысым;

2)ұңғыма сағасынан манометр мойнына дейінгі су бағанының қысымы;

3)ұңғыма сағасынан жерасты суларының статикалық деңгейіне дейінгі су бағанының қысымы;×

4)қысымның жоғалуы.

Қысымның жоғалуы Вейсбах формуласы бойынша есептеледі:

Мұндағы:

p – сулы бағанаға (м) жоғарылаған судың қысымы;

– 0,2-0,3 кедір-бұдырлық коэфициенті;

Z – тампоннан манометр мойнына дейінгі жұмыс істейтін құбырлардың

ұзындығы (м);

v – құбырдағы су қозғалысының жылдамдығы, м/сек;

d – тампноның жұмыс істейтін құбырлардың диаметрі (м);

g – 9,81 метр/сек² – ауырлық күші.

P қысым мына формуламен есептеледі:

Р =10 P ₁+ P ₂+ P ₃– p =

Мұндағы:

р – атмосферадағы манометрдің қысымы (10 – атмосферада көрсетілген қысымның ауыспалы коэфициенті, су бағанына көрсетілген қысым);

P ₂ – ұңғыма сағасынан манометр мойнына дейінгі су бағанының қысымы;

P ₃ – ұңғыма сағасынан судың статикалық деңгейіне дейінгі судың бағанының қысымы;

Р – үйкелудегі қысымның жоғалуы.

Меншікті су сіңірудің мөлшері мен 1 метр бұрғылау бағанында қысымның бірлігіне қатысты тіреу салғаннан кейін су шығыны байқалады. Меншікті су сіңірудегі мөлшер жыныстың салыстырмалы су сіңіруінде қызмет етеді.

Жобалық тірек үшін су сіңіру келесі формуламен есептеледі:

Мұндағы:

– меншікті сіңіру, л/мин;

Q_жоб. – тіректегі қысым жағдайларына келтірілген су шығыны, л/сек;

Р_жоб. – тіректегі судың қысымы, жерасты суының статикалық деңгейінен кейінгі бағанның биіктігіне тең (м);

Һ_m – тәжірибеде аралықтың стандартты ұзындығы – 5 м.

Келтірілген формула бойынша меншікті су сіңіруді есептеу үшін екі көлемін анықтау керек.

Q_жоб. – жобалық тіректегі қысым жағдайларына қатысты су шығыны.

Р_жоб. – тіректегі су бағанының қысымы.

Саналған белдемнің қалыңдығы Һ_m тәжірибенің мәліметтерінен алынады_. Q_жоб. және Р_жоб. анықтауда екі жағдайға кездесуге болады.

1)Тәжірибеде алынған қысымның шектерінде тіректе қысым болады: бұл жағдайда Q_жоб. көлемі шығынның қысымға байланысты графигі бойынша аынады.

2)Тіреуде қысым көп болады: бұл жағдайда шығынның қысымына байланысты қисығы есептік көлемге дейінгі экстрополяциялық жолымен жалғасады және қисықтың жалғасқан жағынан судың есептік шығыны анықталады.

Жыныстың сүзілу коэфициентін анықтау үшін есептік формуланы таңдау су шығынының қысымымен байланысы графигінің негізінде жүргізіледі. Егер бұл байланыстылық түзу сызықты болса, онда есепті мына формуламен есептеуге болады:

Мұндағы:

Н – сулы қабаттың қалыңдығы;

Һ – сулы қабат табанынан есептелетін айдауда құдықтағы су бағанының биіктігі.

Һ-Н=P _жоб. ескере отырып формуланы былай жазуға болады:

Ұңғымаға су жүргізу нәтижелері бойынша К және h есептеудің мысалы

120,5 метрдегі абсолютті белгімен бұрғылау ұңғымасында ашылған сазды жыныстарға 63/47 мм диаметрлі тампонның жұмыс істейтін құбырлары арқылы 80,0-91,5 аралықта айдау жүргізіледі. Айдау уақытында манометр ұңғыма сағасынан 0,8 м биіктікте тұрды. Жерасты суларының статикалық деңгейінің абсолюттік белгісі 105,0м болды. Айдау манометрдегі үш қысым арқылы жүргізілді.

Р – 0,56ат., Р – 1,69ат., Р – 2,65ат.

Сәйкес қорытындылар: Q₁=0.22 л/сек., Q₂=0,3122 л/сек., Q₃=0,39 л/сек.- қа тең болды.

140м белгілі тіректі жыныстардың меншікті су сіңіру мен сүзілу коэффициентін анықтау.

Шешімі. Тәжірибенің әрбір нүктесіндегі қысымның жоғалуын анықтаймыз, яғни қысымның әрбір сатысында һ мәнін 0,2-ге тең деп аламыз.

1-нүкте. Тампоннан манометр мойнына дейінгі құбырдың ұзындығы z = 80,0+0,8=80,8 метрге тең.

Жұмыс істейтін құбырлардың көлденең алаңы

F = pr² = 3,14 =1734=0,0017-ге тең.

Яғни, м/сек.

Формула бойынша

м

2-нүкте. Z = 80,8м. F = 0,0017 м ²;

м/сек.

м

3-нүкте. Z = 80,8м. F = 0,0017 м ²;

м/сек.

м

Әр нүктедегі жалпы қысымды келесі формула арқылы анықтаймыз:

Р = 10 P ₁+ P ₂+ P ₃- P

Барлық нүктелерге Р ₂= 0.8 м; Р ₃ = 120.5-105=15.5 м

1-нүкте м

2-нүкте м

3-нүкте м

Алынған мәліметтер бойынша шығынның қысымға байланысты графигін сызамыз.

Дата добавления: 2015-08-31