Виды грунтов по буримости

При бурении скважин и шпуров большое значение имеет показатель буримости грунта. От него зависит подбор инструмента, а также расчет длительности и стоимости работ.

Буримость – это способность грунта сопротивляться проникновению бурового инструмента. Ее оценивают по количеству времени, которое требуется для проходки скважины до определенной глубины. Соответственно, чем выше скорость проходки, чем мягче и слабее горная порода – тем выше будет ее буримость.

Это свойство зависит от нескольких факторов:

• Свойства грунта
  Прочность, плотность, твердость, вязкость породы – от этих показателей зависит, как легко она будет поддаваться бурению. Рыхлый песок бурится легче, чем жирная вязкая глина. А глина, в свою очередь, бурится легче, чем прочный скальный массив.
• Способ бурения
  Существуют разные механизмы бурения, и у каждого из них – своя сфера применения. Например, винтообразный шнек входит в песок и глину, как нож в масло, но совершенно бесполезен при работе со скалой.
• Характеристики бурового инструмента
  При прочих равных более мощные буровые установки обеспечивают более высокую скорость бурения.

Больше узнать о физических и механических характеристиках грунтов вы можете в нашей статье Свойства грунтов.

При проведении буровых работ грунты классифицируют по:

• Буримости
• Устойчивости

Эти классификации приведены в Приложениях 1 и 2 к ГЭСН 81-02-04-2022. В этой статье мы подробно их рассмотрим и объясним.

Эта информация будет полезна:

• Инженерам, которые разрабатывают проекты буровых работ для самых разных задач
• Специалистам, которые составляют сметы на строительные и геологоразведочные работы
• Заказчикам, которые хотят лучше понять принципы ценообразования на бурение скважин
• Самостройщикам, которые планируют заниматься бурением скважин на своем участке

Но прежде чем рассматривать классификации грунтов, мы кратко поговорим о том, какие бывают способы бурения и чем они отличаются друг от друга.

Способы бурения грунтов

Разнообразие горных пород на нашей планете велико. Они могут быть рыхлыми и вязкими, мягкими и твердыми, хрупкими и прочными. Поэтому и подход к ним будет разный.

В основе разных способов бурения лежат два механизма разрушения породы:

• Вращательный
  В этом случае используют сплошной или полый бур, который, вращаясь, послойно срезает или истирает толщу породы
• Ударный
  Бурение скважины происходит за счет дробления или деформации породы, по которой с силой ударяет буровое долото

Есть и другие механизмы разрушения породы – например, термический (порода разрушается под воздействием экстремальных температур) или электрический. Но они еще не вошли в широкую строительную практику. В этой статье мы не будем их рассматривать.

Если же говорить о способах бурения, то их выделяют на двух основаниях: механизм разрушения породы и вид бурового инструмента.

Наиболее распространены такие способы бурения:

• Роторное
  Это разновидность вращательного бурения, при котором в качестве бура используют сплошное долото со сменными насадками (их выбор зависит от свойств грунта). При этом порода разрушается по всей площади забоя: получается ровное круглое отверстие. Чтобы не дать инструменту перегреться и удалить продукты бурения, скважину промывают водой, сжатым газом или глинистым раствором. Это популярная технология бурения, которая позволяет обустраивать скважины разной глубины в самых разных породах.
• Колонковое
  От предыдущего оно отличается тем, что в качестве бура используют полую трубу с режущей насадкой – коронкой. Такой инструмент не разрушает породу в забое, а просто вырезает из нее цилиндрические куски по периметру. Это удобно, когда стоит задача извлечь неразрушенный образец грунта – например, при геологической разведке.
• Шнековое
  В этом случае для бурения используют винтовой резец – шнек. Вращаясь, он одновременно погружается в грунт и сразу выносит отработанный материал на поверхность. Это простой и быстрый способ бурения, при котором не нужно промывать скважину. Но он пригоден только для мягких и слабых грунтов.
• Ударно-вращательное (перфораторное)
  При этом способе вращение долота чередуется или совмещается с ударным воздействием. Перфораторное бурение – одна из разновидностей этой технологии. В этом случае используют горные перфораторы и перфораторные буровые станки, которые по принципу действия схожи с обычными строительными перфораторами. Такой способ бурения позволяет делать скважины в самых твердых и прочных породах.
• Ударно-канатное
  Самая простая разновидность ударного бурения. Тяжелый бур при помощи прочного троса поднимают на определенную высоту и затем сбрасывают на землю. Под действием гравитации бур входит в грунт, оставляя в нем отверстие. Эта технология проста в реализации и не требует привлечения дорогой техники. Но высокоэффективной ее назвать нельзя.

А чтобы лучше понять разницу между этими способами бурения, давайте сравним их между собой.

В таблице ниже наглядно отражены их сходства и различия:

Как видите, универсального способа бурения нет. У каждого из них есть свои достоинства, недостатки и спектр решаемых задач.

Например, при бурении скважин на нефть и газ чаще всего используют роторные установки. А если нужно взорвать скальный массив, то шпуры (узкие отверстия) для закладки взрывчатки бурят перфораторами.

А вот компании, которые бурят скважины на воду для частного пользования, чаще прибегают к шнековой или ударно-канатной технологии. Такие способы стоят гораздо дешевле.

В следующем подразделе мы поговорим о том, какие выделяют группы грунтов по буримости в зависимости от способа бурения.

Категории грунтов по буримости

В зависимости от показателя буримости грунты делят на группы или категории. Это деление используется при составлении смет на строительные работы. Его также можно использовать, чтобы сравнивать разные виды грунтов друг с другом.

В нормативах приводится пять классификаций грунтов – для каждого из способов бурения, которые мы рассмотрели выше.

Чтобы вам было удобнее ориентироваться в больших таблицах, мы разделили все рассматриваемые грунты на укрупненные группы.

Они приводятся в таком порядке:

• Грунты растительного слоя
• Дисперсные несвязные грунты
• Дисперсные связные грунты
• Мерзлые грунты
• Полускальные и скальные грунты осадочного происхождения
• Скальные грунты магматического и метаморфического происхождения
• Сланцы
• Уголь
• Руды
• Минералы и минеральное сырье
• Прочие образования, не вошедшие в другие группы

Больше узнать о полной классификации грунтов вы можете в статье Виды грунтов в строительстве.

Если вас интересует конкретная разновидность грунта, вы можете воспользоваться поиском по странице для быстрой навигации. Для этого нажмите сочетание клавиш «Ctrl + F» в десктопном браузере или воспользуйтесь инструментом «Найти на странице» в мобильной версии.

Роторное бурение

Это наиболее универсальный способ бурения. Он позволяет обустраивать скважины разного диаметра и глубины практически на любом типе грунта.

Роторные установки подходят для бурения:

• Грунтов растительного слоя
• Дисперсных несвязных грунтов
• Дисперсных связных грунтов
• Мерзлых грунтов
• Полускальных и скальных грунтов осадочного происхождения
• Скальных грунтов магматического и метаморфического происхождения
• Сланцев
• Углей
• Руд
• Минералов и минерального сырья
• Прочих образований: льда, плывунов

Для роторного бурения выделяют 12 групп грунтов по буримости.

Ознакомиться с ними вы можете в таблице ниже:

Колонковое бурение

По механизму колонковое бурение схоже с роторным. Его главное отличие – в том, что бурение осуществляется не по всей площади забоя, а только по периметру. Это позволяет вырезать неразрушенные образцы породы для анализа.

Колонковое бурение подходит для:

• Грунтов растительного слоя
• Дисперсных несвязных грунтов
• Дисперсных связных грунтов
• Мерзлых грунтов
• Полускальных и скальных грунтов осадочного происхождения
• Скальных грунтов магматического и метаморфического происхождения
• Сланцев
• Прочих образований: бетона, цементного камня, льда, плывунов

При колонковом бурении выделяют 10 групп грунтов по буримости.

Ознакомиться с ними можно в таблице ниже:

Шнековое бурение

Этот способ позволяет быстро пробурить неглубокую скважину в мягком и рыхлом грунте. Он имеет узкую сферу применения, но подходит для решения простых задач.

Шнековое бурение подходит для:

• Грунтов растительного слоя
• Дисперсных несвязных грунтов
• Дисперсных связных грунтов
• Мерзлых грунтов
• Полускальных грунтов осадочного происхождения
• Углей
• Прочих образований: плывунов, сажи

При шнековом бурении выделяют 4 группы грунтов по буримости.

Ознакомиться с ними можно в таблице ниже:

Ударно-вращательное (перфораторное) бурение

Этот способ бурения одновременно дробит и истирает породу. Он очень эффективен при работе с твердыми скальными грунтами, которые не берут другие буровые инструмент.

Ударно-вращательное бурение подходит для:

• Грунтов растительного слоя
• Дисперсных несвязных грунтов
• Полускальных и скальных грунтов осадочного происхождения
• Скальных грунтов магматического и метаморфического происхождения
• Сланцев
• Прочих образований: бетона, цементного камня

Для ударно-вращательного бурения выделяется 9 групп по буримости. Но классификация ГЭСН начинается сразу с 3—й группы (мел низкой прочности). Соответственно, самой высокой группой по буримости будет 11-я.

Ознакомиться с классификацией грунтов для ударно-вращательного бурения вы можете в таблице ниже:

Ударно-канатное бурение

Это традиционный способ бурения, который не требует использования мощной техники. За свою простоту он пользуется спросом при бурении скважин для частного использования.

Ударно-канатное бурение подходит для:

• Грунтов растительного слоя
• Дисперсных несвязных грунтов
• Дисперсных связных грунтов
• Мерзлых грунтов
• Полускальных и скальных грунтов осадочного происхождения
• Скальных грунтов магматического и метаморфического происхождения
• Сланцев
• Углей
• Прочих образований: льда, плывунов, сажи

Для ударно-канатного бурения выделяют 7 групп грунтов по буримости.

Ознакомиться с ними вы можете в таблице ниже:

Мы рассмотрели полную классификацию грунтов по буримости, которая приводится в строительных нормативах. В следующем пункте мы рассмотрим еще одно деление, которое дополняет эту классификацию.

Категории грунтов по устойчивости

Устойчивость – это другой важный показатель грунта при буровых работах. Он показывает, насколько стенки скважины способны держать форму и не осыпаться при проходке инструментом.

По этому признаку все грунты делятся на две группы:

• Устойчивые
  Сюда относятся грунты, частицы которых скреплены между собой химическими и физико-химическими связями. Это скальные породы разного происхождения и глинистые грунты. Стенки скважин, сложенные устойчивыми грунтами, стабильны и могут обходиться без дополнительного укрепления.
• Неустойчивые
  К этой группе относятся грунты без жестких структурных связей. Это рыхлые грунты, а также такие породы, которые размываются водой: мел, гипс, глины. При бурении скважин в неустойчивых грунтах их стенки нужно обязательно укреплять, чтобы они не осыпались и не повредили буровой инструмент.

Устойчивость – это характеристика самого грунта, которая не зависит от применения той или иной буровой установки. Так что эта классификация будет единой для всех способов бурения.

Для вашего удобства мы продублируем ее в виде таблицы:

Теперь вы знаете все о классификации грунтов для буровых работ.

Подведем небольшой итог.

Буримость – это свойство грунта сопротивляться погружению бурового инструмента. Этот показатель очень важен при проектировании буровых работ в строительстве, геологической разведке, добычи нефти, газа и воды.

В зависимости показателя буримости грунты делят на категории: от наиболее мягких и слабых к самым твердым и прочным. Эти классификации отличаются в зависимости от способа бурения: роторного, колонкового, шнекового, ударно-вращательного или ударно-канатного.

Также при бурении важно деление грунтов на устойчивые (скальные и глинистые) и неустойчивые (рыхлые пески и песчано-гравийные грунты, разбухающие породы). Скважины в неустойчивых грунтах требуют дополнительного укрепления и защиты стенок от осыпания.

Дата публикации: 25 июля 2025 года