Способ определения оползневых смещений в массиве

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ В МАССИВЕ, включающий периодическое опускание и поднимание из скважины обсаженной гибкими трубами удлиненного груза и определение нижней границы, оползневых смещений по заклиниванию груза в скважине, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения точности за счет определения мощности оползающего массива, определяют верхнюю границу оползневых смещений по заклиниванию дополнительно периодически опускаемого и поднимаемого груза заданной g длины, а по разности верхней и нижней границ судят о мощности ополз (Л невых смещений в массиве. с о втЛ

СО(03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 1 А (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Д,, /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - ..; 7

Р (22) 3624520/22-03 (22) 19.07.83 (46) 30.07.85. Бюл. Р 28 (72) А.M.Мочалов и Г,В.Созыкин (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622,35(088.8) (56) Изучение режима оползневых процессов. M.: Недра, 1982, с. 191.

Авторское свидетельство СССР

У 787652, кл. Е 21 С 39/00, 1978.

Toms А.H,Bartlett D.L. Applications of Soil Mechanics in the Design

of Stabilising Morks for Embanlments, Cuttings Track Formations, Proc, Institution of Civil Engineers, London, 21,1962, 705-707. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ СМЕЦЕНИЙ В МАССИВЕ, включающий периодическое опускание и поднимание из скважины обсаженной гибкими трубами удлиненного груза и определение нижней границы. оползневых смещений по заклиниванию груза в скважине, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет определения мощности оползающего массива, определяют верхнюю границу оползневых смещений по заклиниванию дополнительно периодически опускаемого и поднимаемого груза заданной длины, а по разности верхней и нижней границ судят о мощности оползневых смещений в массиве °

Способ осуществляется следующим образом. 40

Устанавливают наличие смещений в массиве. С этой целью в обсаженную гибкими трубами (например, полиэтиленовыми) наблюдательную скважину, расположенную в деформирующем- 45 ся массиве, периодически опускают удлиненный цилиндрический груз до момента его заклинивания при опускании в искривлении обсадной трубы от оползневых смещений у верхней границы эоны оползневого деформирования массива.

1 расо

Длину опускаемого груза считывают по формуле, м.

8а ° 180

1 1170

Изобретение относится к измерению оползневых смещений массива горных пород„ например естественных склонов, откосов различных земляных сооружений, бортов карьеров, и предназначено для установления нижней границы ополэневых смещений в массиве.

Определение мощности захваченной оползнем толщин горных пород, т.е. 10 установление положения B массиве нижней границы оползневых смещений, является необходимым условием для правильной оценки устойчивости откосов и назначения эффективных противоополэневых мероприятий.

Целью изобретения является повышение точности за счет определения мощности оползающего массива.

На чертеже схематически изображен профиль деформирующегося откоса, положение границ зоны деформирования примыкающего к откосу горного массива и наблюдательная скважина с заклиненным в месте искривления удли- 2 пенным грузом.

На чертеже приняты следующие обозначения: исходный контур 1 откоса; контур 2 сдеформированного откоса; нижняя 3 и верхняя 4 границы зоны деформирования примыкающего к откосу горного массива; исходное положение наблюдательной скважины 5; положение скважины 6 в сдеформированном откосе; удлиненный

35 цилиндрический груз 7; мерный трос

8 лебедка 9.

141 2 где а — разность между внутренним диаметром обсадной трубы и диаметром заклиненного цилиндрического груза, м;

)1

ЬΠ— чувствительность цилиндри А ческого груза к начальным искривлениям скважины— интенсивность зенитного искривления (удельное зенитное искривление) обсадной трубы от начальных ñìåщений в массиве, уже фиксируемых цилиндрическим грузом выбранной длины 1О град/м, После обнаружения заклинивания в скважине цилиндрического груза длиной 1а в скважину последовательно опускают цилиндрические грузы того же диаметра длиною 1 — 1, 1а- 2 1, 1 -3 1 и т.д. (где 1 — выбранный шаг уменьшения длины цилиндра), уменьшая длину опускаемого груза до размера, обеспечивающего свободную без заклинивания проходимость груза через искривленный участок скважины, определяют максимальную длину цилидрического груза. — 1 с,„,проходящего через искривлепнып участок скважины.

Затем на дно скважины на тонком мерном .тросе опускают цилиндрический груз заданной длины, определяемой по зависимости, м:

4,=Г Г ь 6;Ip где b,9 — интенсивность зенитного искривления обсадной трубы у нижней границы смещений, которая обнаруживается цилиндрическим грузом заданной длины 1, град/м;

1 — установленная максимальная макс длина цилиндрического груза данного диаметра, свободно проходящего искривленный участок скважины, м, Опущенный цилиндрический груз заданной длины 1 периодически подтягивают кверху до момента его заклинивания в вместе искривления обсадной трубы у нижней границы оползневых смещений и по мерному тросу определяют нижнюю границу смещений в оползающем массиве с интенсивностью искривления скважины под влиянием сдви3 гающегося окружающего ее массива 6„ з 1170

Далее для обеспечения условий по проведению в скважине других наблюдений (гидрогеологических, инклиномет-. рических, замеров положения верхней границы зоны деформирования и др) трос натягивают до усилия, при котором соединительное звено, имеющее сопротивляемость разъединению соединяемых им мерного троса и груза, меньшую прочности троса в 5 раз, 10 разъединяет"я, освобождая трос от груза, и извлекают из скважины.

Соединительное звено может быть выполнено, например, в виде серьги или отрезка проволоки, сопротивляе- 15 мость которых разъединению соединяемых ими мерного троса и груза не менее чем в 5 раз меньше прочности на разрыв троса..

При натяжении троса с усилием, превышающим сопротивляемость разъединению соединительного звена, соединительное звено (серьга или отрезок проволоки) разгибается (или рвется), разьединяя мерный трос с грузом.25

Способ опеспечивает возможность в течение всего периода наблюдений использовать наблюдательную скважину для производства комплексных наблюдений за глубинными деформациями массива и другими геомеханическими процессами, происходящими в деформирующемся массиве, а также определять, кроме нижней границы смещений, и верхшою границу ополэневых дефор- . маций массива и оконтурить зону интенсивных деформаций с заданной интенсивностью искривления скважины (скашивания массива).

Пример. Для предварительно- 40 го обнаружения наличия смещений в массиве в пробуренную наблюдательную скважину, обсаженную полиэтиленовыми трубами с внутренним диаметром 90 мм, периодически опускают 45 удлиненный цилиндрический груз (отрезок трубы) диаметром 80 мм, чувсвительностью к начальным искривлен ниям скважины Ьв„ = 1 град/м и длиной, рассчитанйой по формуле (1): 50 — 2,1м и убеждаются в проходимости его вдоль всего ствола скважины.Произво-55 дят промеры скважины на проходимость груза с принятой регулярностью. ПРоходимость опускаемого груза свидетельствует о том, что интенсивность, зенитного искривления л S, д на всем протяжешпт скважины не превышает 1 град/м. Одновременно в скважине могут проводиться гидрогеологические, геофизические и другие виды наблюдений. Момент возникновения искривления скважины от смещений в массиве, превышающего 1 град/м, фиксируют по заклиниванию цилиндрического груза.

После обнаружения возникновения искривления скважины от начальных смещений в массиве длину цилиндрического груза выбранной длины

1а 2, 1 м последовательно уменьшают на заданную величину к 1= 0,2 м и, опуская в скважину цилиндры уменьшенной длины, определяют максимальную длину груза 1,„,свободно

Мgxc проходящего через искривление скважины. Пусть, например, опущенные в скважину отрезки трубы длиною 2,1;

1,9 и 1,7 м заклинились, а отрезок трубы длиной 1,5 м прошел искрив-. ленный участок. В рассматриваемом примере максимальная длина цилиндрического груза, свободно проходящего через искривленный участок скважины 1 с,„,,составляет 1,5 м; (На дно скважины на тонком мерном тросе опускают цилиндрический груз дпаметром также 80 мм и заданной длины, устанавливаемой по зависимости (2): — 1,2 м<1 =1 5м

МОКС. э э

Ч где и О = 3 град/м — интенсивность зенитного искривления обсадной трубы, оконтуривающая нижнюю границу смещений и обнаруживаемая отрезком трубы . длиной 11= 1,2 м.

Опущенный на мерном тросе цилинд- рический груз периодически подтягивают кверху. При заклинивании груза в скважине по мерному тросу отмечают глубину искривления нижней границы смещения. При этом заклинива" ние отрезка трубы длиной 1 = 1,2 м свидетельствует: о том, что обсадная труба наблюдательной скважины у нижней границы смещений в массиве имеет Йнтенсивность зенитного искривления не менее 3 град/м.

1170141

Составитель Г.Алексеева

Редактор Н.Швыдкая Техред А.Бабинец Корректор В.Гирняк

Заказ 4684/30 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Итак, установлена нижняя граница ополэневых смещений в массиве с интенсивностью искривления (сдвига массива) не менее 3 град/м.

Для обеспечения возможности.лрове-. дения в скважине других наблюдений (например, гидрогеологических, гео физических и др), а также для продолжения наблюдения за дальнейшим искривлением наблюдательной скважины (например, с помощью инклинометрических измерений) ствол скважины освобождают от мерного троса. Для этого трос натягивают до усилия, при котором соединяющее трос с грузом звено, выполненное в виде отрезка проволоки с прочностью на разрыв не менее, чем в 5 раз меньшей прочности мерного троса, разрывается,отсоединяя трос от. груза. Трос извлекают из скважины, а заклинившийся отрезок трубы проталкивают сверху какимлибо грузом на дно скважины.

5 После извлечения троса из скважины к нему присоединяют цилиндрический груз длиною 1 = 1,2 м и опускают в скважину. При заклинивании груза по мерному тросу отмечают глубину !

О верхней границы зоны оползневого деформирования, а по разности отметок верхней и нижней границ определяют мощность зоны деформаций массива, оконтуренной интенсивностью искрив-!

5 ления в 3 град/м. Кроме того, при необходимости в освобожденной от троса скважине производят инклинометрические, геофизические, гидрогеологические (измерение

20 уровня грунтовых вод) и другие измерения.