Шурф фундамента. Как шурфить домовые ямы? Отрывка шурфов, что такое шурф, что следует знать заказчику технического обследования о шурфах Прокладка шурфов

Как выбрать нужное место?

Первый важный показатель — это наличие находок вокруг фундамента и в огороде у этого дома. Если они есть, и особенно в большом количестве, то непременно копать! Находки вокруг так же подскажут о примерном возрасте этой ямы. Чем древнее, тем, естественно, перспективнее. Если дом исчез в 20 веке, то приготовьтесь копать советский мусор. Ну а если исчез еще при царях, то это почти чистое место! Но найти такое место давно исчезнувшего дома тот еще труд. Отдельная история найти фундамент старинного питейного заведения, постоялого двора или почтовой станции. Тогда огромное количество находок обеспечено. Так же интерес представляют дома, где жили не крестьяне, а к примеру работники железной дороги, мельниц, госслужащие и любые должностные лица. В отличие от остальных, они всегда вовремя получали зарплату звонкой монетой. Ну и конечно же пуговки и пряжки 🙂 . Ну и еще несколько дополнительных признаков, показывающих перспективность выбранного вами фунда:

В отвале попадаются куски ржавой кровельной жести. Ведь металлическую крышу мог позволить себе далеко не каждый.
Попадается керамическая посуда. Бедняки ели в основном из деревянной.
Наличие стекла. Бутылки от спиртного, аптечные бутыльки, стеклянная посуда.

Но и в остатках относительно небогатого дома тоже можно неплохо поискать. Я заметил у себя довольно странную закономерность: чем богаче деревня и чем больше в ней каменных домов, тем меньше находок попадается в ней. Но это по поверхности.

Как показывает практика, наибольшая концентрация находок попадается вдоль стен, под входом в дом и вдоль печки.

Я выбрал место, где в огородах поднимались множества монет, начиная с чешуи, в том числе и медной, и заканчивая монетой 1961 года! Ну и дом должен быть достаточно старым, тем более с этого края монеты попадались самые старые! Значит, тут стояла изба уже в 1600-х годах!

С чего начать?

После выбора места, его нужно тщательно очистить. Ведь чем лучше вы его очистите, тем меньше находок пропустите. Вокруг выбранного фундамента очищаем пространство от высокой травы, кустов. Убираем поверхностный мусор, собираем весь металл. Стараемся прозвонить и выкопать как можно больше сигналов вокруг ямы. Сюда мы будем кидать и прозванивать отвал грунта из шурфа. На стадии очистки тоже могут попасться интересные находки.

У меня место было уже порядком расчищено прошлыми копарями, а фундамент они не тронули, хотя он очень старый. И травы под дубом растет мало.

Что нужно для шурфа?

Для более удобного копания шурфа потребуется конечно же лопата. Лучше взять фискарь. Удобнее работать с полноразмерной лопатой: не нужно наклоняться, да и легче откидывать землю. А работая уже в маленькой яме, лучше укороченного фискарса нет ничего. Благодаря своей изогнутой форме черенка им удобно собирать землю со дна шурфа. Ежели у вас простая садовая прямая лопата, то здоровья ей конкретно попортите.

Теперь поговорим о приборе, а точнее о поисковой катушке. Для шурфа фундаментов лучше всего, да что лучше…необходимо брать катушку-снайперку, желательно дд и желательно высокочастотную. Чтобы не пропустить ни одной мелкой цели, будь то чешуя и мелкое серебро или медь.

Для небольшой хитрости нам нужен магнит! Им мы из отвала будем вылавливать гвоздики и прочий чернометаллический мусор, который заглушает полезные сигналы. Подойдет поисковый магнит, магнитный трал или самодельная магнитная связка. Изготовить ее можно из мощных магнитов от жестких дисков, динамиков и любых других сильных магнитов, которые можно прицепить к деревянной дощечке.

Еще с позапрошлой весны я позаботился о будущем и прикупил для своего прибора катушку 4,5″ Garrett Ace Super Sniper за 2800р. В кризис же ее цена подскочила до 5к. Рассматривал альтернативы от других производителей катушек, но взял все же от Garrett. О ней потом я напишу поподробнее.

Как шурфить?

Когда все подготовили и очистили, то можно непосредственно приступать к шурфу. Для начала делаем пробный разведочный шурф вдоль стены или по диагонали. Я выделяю 2 вида шурфления:

Это послойное шурфление. Тоесть сначала выставить чуйку побольше и прозвонить, потом почти полностью убавляем чувствительность и снова проверяем всю площадь фундамента. Далее снимаем слой земли в штык — полштыка и повторяем вышеописанное заново. и так до тех пор, пока не дойдете до материка, тоесть до труднокопаемого грунта без следов деятельности человека. Ну и конечно прозваниваем отвал и при наличии магнита чистим его от черного металла.
Постепенное шурфление. Копаем небольшую полосу, шириной примерно метр-полтора во всю длину фундамента до материка, прозванивая отвал и яму. Потом копаем следующую такую же полосу рядом, закапывая образовавшуюся яму и тоже прозванивая ее вместе с отвалом. Так продолжать до конца фундамента. Этот метод позволяет сэкономить силы, так как после окончания работы шурф будет почти закопан.

Самый минимум — это шурф 1 х 1 х 1 м. Он вам полностью даст понять весь смысл шурфа и подарит первые находки.

Именно первым способом я и воспользовался. Так как металломусора было просто огромное количество и прибор сходил с ума на домовой яме. Но свою первую монетку с шурфа нашел в яме. Ей оказалась деньга 1749 года. Мои догадки подтвердились, место действительно очень старое!

Какие находки попадаются при шурфлении?

Почти любой фундамент — это слоеный пирог. И на каждом слое находки соответствующие.

Сверху идет советский период с разного рода мусором, в том числе который туда попал при разрушении дома. Но если очистить его от крупного мусора, то и в нем находки непременно будут.
Глубже идет слой позднеимперский. Попадаются уже кованые предметы: инструменты, орудия труда, хозинвентарь. Так же уже попадается красная керамика, ну и осколки посуды. Ну и конечно же монетки Николаев и Александров.
Более ранняя империя. От Петра 1. Из сопутки идет тоже керамика, но уже серая, более старая. Полуокаменелые гнилушки и куски ржавого железа. И монетки здесь уже более интересные. И так же велик шанс найти какой-либо рарик.
Допетровский период. Разная чешуя. И этим все сказано 🙂 .

Лопатой на шурфе махать следует аккуратнее. Часто в домовых ямах лежат целые бутыльки или царская посуда. Будет обидно, если вы неаккуратным движением фискаря их расколотите.

Не исключен случай нахождения закладушки с монетами. Ну или небольшого кладика. Чем богаче дом, тем естественно больше клад. Я так думаю, что шанс их нахождения в таких местах больше, чем в огородах или других местах. Даже если что-то было спрятано на чердаке, оно упадет вниз!

Но приготовьтесь и много мусора покопать. Мне так вообще попалось кольцо от бочки. С такими то предметами монет не поищешь, они будут глушить все полезные сигналы.

Пара нюансов

Если поселение достаточно старое, и вы дошли до материка и уже собрали много находок с шурфа, то не поленитесь копнуть еще на штык. Может пойти снова более старый культурный слой. Ведь новый дом могли поставить на старое место. И сняв слой земли с материка, можно обнаружить нычку.

Подведем итоги

Ну что, давайте же подытожим все сказанное ранее. Фундаменты — это хоть и довольно трудоемкая, но все же отличная альтернатива полевому копу, особенно когда последний невозможен. Сохран монет и прочих находок на фундаментах на порядок выше, так как никаких агрессивных веществ типа удобрений туда не вносилось. И как монета упала туда лет 300 назад, так она и пролежит в земле до тех пор, пока вы ее не найдете! Если вы не готовы хорошенько поработать или имеете проблемы со здоровьем, то лучше за шурф не браться. И не забывайте привести место в первоначальный вид — закопайте ваше творение 🙂 .

Также советую вам подписаться на канал «Старая Вятка» , где вас ждет много видео о копе, металлоискателях, навигации, картографии и уходу за монетами:

VK.Widgets.Subscribe("vk_subscribe", {}, 55813284);
(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-261686-5", renderTo: "yandex_rtb_R-A-261686-5", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Прежде всего, заказчик должен понимать, что без отрывки шурфов и осмотра конструкций фундаментов обследователи могут сделать выводы о состоянии фундаментов здания только по косвенным признакам. Шурфы необходимы для того чтобы:

установить тип фундамента, его форму в плане, размеры, глубину заложения, выполненные ранее усиления, а также ростверки (при обследовании свайных фундаментов в каждом шурфе замеряют их диаметр, шаг и среднее количество на 1 м фундамента) и искусственные основания;
исследовать материал фундамента с определением класса бетона, марки камня и раствора, а иногда и для вскрытия армирования фундамента;
отобрать пробы грунта и материала фундамента для лабораторных испытаний;
установить наличие гидроизоляции и выявить ее состояние.

Согласно СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ" шурф - это горная выработка, максимальной глубиной до 20 метров. Однако, отставим официальные определения, поскольку обследование более узконаправленный вид деятельности и имеет свои особенности. В обследовании глубина шурфов в 20 м может встретиться только на уникальных сооружениях и заказчику не следует принимать близко к сердцу представленную картину ужасных разрушений. Средняя глубина шурфа среднего здания для среднего заказчика исходя из нашей практики составляет порядка 2 метров, если отрывать шурфы с неотапливаемой стороны здания, и еще меньше, если отрывать шурф из подвала.
В обследовании зданий шурф представляет собой вертикальную выработку в грунте глубиной ниже подошвы обследуемого фундамента на 0,5 метра, отрываемую рядом со стеной или колонной здания. Размеры шурфа в плане определяются размерами подошвы фундамента, его формой, а также свойствами грунта (при осыпании грунта рабочим обычно легче и выгоднее вырыть шурф большего размера, нежели укреплять его стенки досками). Чаще всего глубина шурфа не более 2 метров, размеры в плане 1,5х1,5 метра снаружи здания, и глубина до 0,8 метров, размер в плане 1х1 м из подвала здания.
Ленточные фундаменты вскрываются непосредственно по отвесной грани стены. Столбчатые фундаменты должны вскрываться одним из следующих трех способов приведенных в Пособии по обследованию строительных конструкций зданий ОАО "ЦНИИПромзданий" (смотри рисунок):

Количество шурфов зависит от наличия документации, объемно-планировочного и конструктивного решения здания, от состояния здания (наличия осадочных деформаций), от цели обследования. Для примера, согласно МРР 2.2.07-98 "Методика обследования зданий и сооружений при их реконструкции и перепланировке" контрольные шурфы для обследования конструкции, размеров и материала фундаментов устраивают по 2-3 шурфа на здание, шурфы отрывают с наружной или внутренней сторон в зависимости от удобства их вскрытия. В реальности обычно приходится закладывать гораздо больше шурфов, причем при их отрывке иногда один-два шурфа оказываются бесполезными из-за встретившегося препятствия в виде старого фундамента, не указанных нигде коммуникаций, большого валуна или куска бетона. Удивительно часто приходится в небольшом по объему, но неоднократно реконструировавшемся здании, закладывать значительно больше шурфов, чем в огромном цехе с однотипными конструкциями - данный факт иногда сложно обосновать заказчику, но без исчерпывающих данных о конструкции фундаментов анализ работы конструкций здания будет ущербным изначально. Когда имеется проектная, а тем более исполнительная документация на здание, количество шурфов можно сократить при условии что в контрольных шурфах выявлено полное соответствие реальной конструкции фундаментов проекту и при отсутствии в здании осадочных деформаций - увы, иногда бывает, что единственный из нескольких контрольных шурфов выявляет полное несоответствие фундаментов проекту и даже предыдущему обследованию здания (халтурщики есть и среди строителей и среди обследователей), и тогда приходится огорчать заказчика допработами с соответствующими сметами. Также важно для отрывки шурфов иметь техническое задание на обследование от проектировщиков или согласование с ними мест шурфования - ведь проектировщики изначально понимают, какие конструкции в результате проекта будут догружены, а также знают какие места им необходимо проверить при проектировании пристройки. При назначении количества шурфов и мест их расположения обследователи принимают во внимание следующие факторы:

конструктивная схема здания, количество разнотипных разнонагруженных несущих конструкций, возможность вскрытия одним шурфом нескольких фундаментов - в идеале необходимо иметь информацию о фундаментах всех разных отличающихся конструктивных элементов;
состояние конструкций здания, отмостки, наличие осадочных деформаций - желательно закладывать шурф возле осадочных трещин, чтобы увидеть состояние фундамента в критичном месте;
наличие проектной, исполнительной или обследовательской документации;
наличие технического задания от проектировщиков;
наличие технического задания от заказчика (заказчик может иметь свои соображения по реконструкции здания, ну и просто может знать, где в здании, по его мнению, проходят существенные осадочные трещины);
возможность отрывки шурфов снаружи здания без согласования с надзорными органами - согласования займут больше времени, чем работы по обследованию (или долго или дорого), поэтому, увы, там, где это возможно, шурфы чаще всего отрываются без разрешений, то есть незаконно (еще и поэтому шурфы легче отрывать изнутри зданий);
наличие документации, информации по подземным коммуникациям у эксплуатирующей службы, заказчика, наличие вводов в здание коммуникаций по предварительному осмотру - схема расположения шурфов обязательно согласуется с эксплуатирующей службой или с заказчиком;
погодные условия, наличие водосточных труб, уклонов - сложно отрывать шурфы и обследовать фундаменты в условиях постоянного подтопления, да и опасно подтоплением подвала (ну и зимой долбить мерзлую землю будет значительно дороже для заказчика);
условия эксплуатации подвала, конструкция полов и отделка подвала, конструкция отмостки - для сопоставления трудоемкости восстановления конструкций и выполнения земляных работ и работ по вскрытию твердых покрытий;
минимизация объемов земляных работ - этот фактор один из наименее значимых.

Как видим, для разработки схемы шурфования объекта требуется анализ множества факторов. Более того, после анализа иногда выясняется полная или частичная невозможность отрывки фундамента под ту или иную конструкцию без существенных затрат и неудобств для заказчика (например внутренние стены складов или производств с хрупкой или стерильной продукцией в подвале или на первом этаже). Также очевидно, что разработка программы обследования и коммерческого предложения на его основе без выезда на объект (а это требуют 99% заказчиков уже при первом телефонном разговоре) не более чем условность , а значит, велика вероятность допработ или недостатка информации полученной при обследовании. Исходя из нашей практики, можно сказать, что в среднем обследованном здании отрывается не менее 4-5 шурфов, большинство из подвала, большинство шурфов заложено в углах на стыках стен и колонн. За редким исключением шурфы отрываются вручную, поскольку при наличии любой самой замечательной документации на расположение коммуникаций внутри и снаружи здания по закону Мерфи при отрывке обязательно обнаруживается элемент коммуникаций - еще и поэтому для отрывки шурфов тоже требуется определенная квалификация и опыт у рабочего-шурфовика.

Какие негативные факторы влечет за собой отрывка шурфов для заказчика - об этих неудобствах следует знать заранее:

шум при вскрытии отмостки, бетонных полов подвала, первого этажа с помощью отбойника, перерезания армирования с помощью болгарки - это не позволяет вести работы снаружи в ночное время, если объект находится вблизи жилых зданий;
пыль мелких фракций при вскрытии твердых покрытий (отмостки, полов, отделки), пыль при отрывке шурфа;
влажность при отрывке шурфа изнутри здания, необходимость проветривать помещение подвала;
вероятность подтопления подвала атмосферными осадками при отрывке шурфов снаружи здания - это не значит, что обязательно затопит (в нашей практике такого пока не происходило), но вероятность подтопления при недолжной укрывке шурфа и отводе воды, а также при сверхнормативных осадках или сильном ветре увеличивается;
повреждение отмостки при отрывке шурфов снаружи - на длину порядка 1,5-2 метров и на всю ширину отмостка демонтируется (редкое исключение - обход хорошо армированной неширокой отмостки и отрывка шурфа под ней);
повреждение полов подвала или первого этажа здания и прилегающей непосредственно к шурфу отделки стен;
повреждение гидроизоляционного слоя фундаментов или полов здания;
невозможность эксплуатации помещений в месте отрывки шурфов до их полной заделки;
необходимость восстановления отделочных покрытий, отмостки.

В нашей практике, как правило, мы отрываем шурфы силами своих рабочих, поскольку иногда (несмотря на опыт рабочих) требуется непосредственное руководство инженера, чтобы шурф был пройден до подошвы фундамента (ниже уже действует инженер) и чтобы не был вынут лишний грунт из-под подошвы, что грозит деформациями фундамента, а также для недопущения повреждения конструкции фундамента. Особенно важно присутствие инженера при подтоплении шурфа для быстрого обследования, поскольку последующая открытая откачка воды из шурфа не всегда допустима и чревата дополнительными осадками фундамента в случае вымывания пылеватых частиц грунта из-под подошвы (если таковые имеются). После проходки шурфа инженер проводит обмеры, при необходимости производит вскрытия гидроизоляционного и конструктивного слоев, изымает образцы материалов. Обратная засыпка шурфов обычно производится также нашими силами, с уплотнением грунта ручными трамбовками или проливкой. После засыпки шурфа рекомендуется дать грунту обратной засыпки еще осесть и уплотниться (если снаружи, то дождаться оттаивания земли и промывания грунта осадками), а затем приступать к заделке и восстановлению конструкций отмостки или пола. Восстановление отмостки или пола обычно осуществляется силами заказчика - если это делать силами обследовательской организации, то, как правило, появляется субподрядчик для производства этих строительных работ, и заказчик просто переплачивает. При наличии у заказчика рабочих он вполне может организовать отрывку и засыпку шурфов своими силами - это уменьшит стоимость работ по обследованию.

Рекомендуем заказчику относиться с пониманием и терпением к необходимости отрывки шурфов, поскольку это важный вид работ по обследованию здания. Чем подробнее будет обследовано здание, тем меньше вероятность появления проблем при его реконструкции или эксплуатации. А заделка пола подвала или восстановление отмостки не является большой проблемой. Неудобство, связанное с отрывкой шурфов, обычно длится не более 1-1,5 недель.

Дмитрий Кузнецов,

Метод шурфования для определения местоположения подземных коммуникаций осуществляется:

а) в местах, где определение подземных коммуникаций с помощью трубокабелеискателей невозможно;

б) в целях контроля данных, полученных электрометодами;

в) для уточнения и дополнения имеющихся учетных материалов и для проверки их качества.

Метод шурфования является очень трудоемким, дорогостоящим, поэтому применяют его лишь в крайних случаях, когда другие методы применить невозможно.

Места закладки шурфов намечаются только после тщательного изучения материалов на имеющиеся подземные сети и опроса технического персонала организаций, эксплуатирующих эти сети. Количество и выбор мест закладки шурфов должны быть такими, чтобы имелась полная возможность определения местоположения подземных коммуникаций. Шурфы располагают, как правило, поперек проезжей части и тротуаров в виде коротких траншей.

Места шурфовых работ на городских территориях должны быть предварительно согласованы с автоинспекцией и дорожно-мостовыми управлениями. Проходка шурфов выполняется только эксплуатирующими организациями.

Вскрытие подземных коммуникаций шурфами ведут так, чтобы исключить задержки движения транспорта. Сначала шурф роют от домов до середины проезжей части улицы и производят съемку вскрытых подземных коммуникаций, затем эту часть шурфа засыпают и разрабатывают его на остальной части поперечника. При одновременном отрытии шурфа на всем поперечнике должны быть устроены специальные мосты для передвижения транспорта и пешеходов. Контур шурфа закрепляют колышками, между которыми натягивают шнур, определяющий место разработки шурфа. После производства съемок шурфы немедленно засыпают.

На городских улицах шурфы закладываются с отвесными стенками, за пределами города допускается проходка шурфов с откосами.

В результате обследования шурфа должны быть выявлены повороты, вводы, пересечения подземных сетей и их основные технические характеристики. Назначение и вид вскрытых подземных коммуникаций обязательно устанавливаются представителями эксплуатирующих организаций.

Подземные сети, отрытые в шурфе, нумеруются от фасада здания, начиная с первого номера. Рядом с зарисовкой в абрисе расположения всех коммуникаций, обнаруженных в шурфе, дают их подробное описание и записывают наружные диаметры и размеры сечений.

При глубине заложения прокладки больше 1 м положение ее на поверхности фиксируют с помощью отвесов или реек для последующей привязки к твердым контурам или точкам съемочной сети.

Особое внимание при вскрытии подземных коммуникаций шурфами должно быть уделено соблюдению требований техники безопасности, изложенных в прил. 5.

Глава IV

СЪЕМКА СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Съемка подземных коммуникаций производится на вновь созданной или имеющейся планово-высотной геодезической основе.

Планово-высотной геодезической основой служит опорная геодезическая сеть, состоящая из пунктов триангуляции, полигонометрии, нивелирования, и съемочное обоснование. При недостаточной густоте опорной геодезической сети ее построение производится в соответствии с требованиями «Инструкции, по топографической съемке в масштабах 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000 и 1: 500», приведенными в табл. 8.

ТЕОДОЛИТНЫЕ ХОДЫ

Относительные невязки в теодолитных ходах не должны быть более 1: 2000, а абсолютные не должны превышать: на застроенной территории 0,25 м, на незастроенной - 0,4 м.

Максимальные длины теодолитных ходов не должны быть более 0,6 км на застроенной территории.

Удаленность узловых точек от пунктов триангуляции или полигонометрии 0,4-0,5 км.

При съемке в масштабе 1: 500 и 1: 1000 допускаются висячие ходы длиной не более: на незастроенной территории - 150 м при двух точках поворота, на застроенной - 150 м при масштабе 1: 1000 и 100 м - при масштабе 1: 500 при трех точках поворота.

Длина линий в теодолитных ходах должна быть не более 350м и не менее 20 м на застроенной и 40 м на незастроенной территориях.

Измерение линий обязательно производится в прямом и обратном направлениях. Линии измеряются оптическими дальномерами, стальными лентами и рулетками, причем мерные ленты и рулетки должны быть прокомпарированы, а у дальномеров определены их коэффициенты.

Углы в теодолитных ходах измеряются одним полным приемом с перестановкой лимба между полуприемами на величину, близкую к 90°. Угловые невязки в замкнутых полигонах и разомкнутых ходах не должны быть более величины, подсчитанной по формуле

n- число углов в полигоне или ходе.

Ходы, прокладываемые для съемочной основы, могут быть:

а) разомкнутыми, т. е. опирающимися своими концами на твердые точки;

б) с узловыми точками.

Для угловых измерений возможно использование теодолитов Т15, Т20, ТЗО и равноточных им

Таблица 8

Показатели	4-й класс	1-й разряд	2-й разряд
Триангуляция
Длина сторон треугольника (наибольшая - наименьшая) в км	1-5	0,5-5	0,25-3
Относительная ошибка базисной (выходной) стороны	1:100000	1:50000	1:20000
Относительная ошибка определяемой стороны сети в наиболее слабом месте	1:50000	1:20000	1:10000
Наименьшее значение угла треугольника между направлениями данного класса (разряда)
Предельное значение невязки в треугольнике	8˝	20˝	40˝
Средняя квадратическая ошибка угла (по невязкам треугольнике)	2˝	5˝	10˝
Трилатерация
Длина стороны треугольника (наименьшая - наибольшая) в км	1-5	0,5-5	0,25-3
Относительная ошибка измерения сторон (по внутренней сходимости)	1:100000	1:50000	1:20000
Наименьшее значение угла треугольника
Полигонометрия
Предельные длины ходов в км
Предельная величина периметра полигона в свободной сети в км
Длина сторон хода (наименьшая - наибольшая) в км	0,25-0,2	0,12-0,8	0,08-0,35
Предельная длина хода от узловой точки до пункта высшего класса или разряда в км
Число сторон в ходе не более
Предельная относительная невязка хода	1:25000	1:10000	1:5000
Средняя квадратическая ошибка измерения угла (по невязкам в полигонах)	2˝	5˝	10˝

МИКРОТРИАНГУЛЯЦИЯ

На местности, пересеченной и не удобной для линейных измерений, вместо теодолитных ходов съемочное обоснование может осуществляться построением микротриангуляции.

Микротриангуляция строится в виде треугольников, геодезических четырехугольников, центральных систем, а также цепочками треугольников, проложенными между двумя сторонами или двумя пунктами опорной геодезической сети.

Между базисами допускается построение не более 10 треугольников. В самостоятельной сети треугольников базисы измеряются в прямом и обратном направлениях с относительной ошибкой измерения не более 1: 10 000. Углы в сетях должны быть не менее 20°, а длины сторон - не менее 150 м.

Измерение углов в треугольниках и подсчеты допустимых ошибок осуществляются так же, как и в теодолитных ходах.

ВЫСОТНАЯ ОСНОВА

Определение отметок пунктов планового обоснования производится нивелированием.

При нивелировании возможно использование следующих инструментов: нивелиров, оптических теодолитов и теодолитов с уровнем при вертикальном круге. Целесообразно использовать современные нивелиры с самоустанавливающейея линией визирования.

Нивелирование производится отдельными ходами, системой ходов и замкнутыми полигонами между марками и реперами III и IV класса.

Невязки в полигонах или, ходах не должны превышать величины ±50 мм, а при значительных уклонах местности эти невязки будут ± 10 мм, где L - число км в ходе или полигоне, п - число станций.

Длины ходов допускаются: на застроенной территории не более 1, а на незастроенной территории - не более 1,5 км.

Подробное описание работ по созданию планово-высотного съемочного обоснования дано в «Руководстве по топографическим съемкам в масштабах 1: 5000, 1:2000, 1:1000 и 1: 500». Плановые геодезические и съемочные сети.

ПЛАНОВО-ВЫСОТНАЯ СЪЕМКА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИИ

Съемку существующих подземных коммуникаций выполняют в масштабах 1: 5000, 1_: 2000, 1:1000 и 1:500. Выбор масштаба съемки определяется техническими инструкциями и СНиП в зависимости от вида и стадии проектирования, характера застройки и густоты действующих подземных сетей.

Плановой съемке подземных сетей подлежат: ось коммуникаций, колодцы, камеры, компенсаторы, коверы, сифоны, контрольные трубки, гидранты, углы поворота, места расположения клапанов

контрольно-измерительной аппаратуры, места присоединений и выпусков, вводы и места подключений, распределительные шкафы, трансформаторные подстанции, киоски.

При размещении подземных коммуникаций в блоках и туннелях снимается только одна сторона их, другая наносится по данным промеров. При съемке кабелей в пучках промеры производят до крайних кабелей.

Съемка подземных коммуникаций может производиться или совместно с топографической съемкой данного участка или самостоятельно при наличии готового топографического плана. При использовании готовых топографических планов производят полевую корректуру: сличение плана с ситуацией на местности, контрольные промеры и досъемку. Если поправок и досъемок предвидится более 50% содержания плана, то его вместо корректирования следует снять заново.

В зависимости от площади застройки, плотности строений и степени благоустройства съемка может быть площадная или выполняться узкой полосой вдоль трассы. Полоса съемки должна быть не менее 20 м от оси коммуникации или специально устанавливаться заданием. Съемка зоны размещения подземных коммуникаций, выполняемая обычно в масштабе 1:500 (1:1000) и редко 1: 200, состоит из детальной съемки фасадов (по улицам и проездам), дворов (внутриквартальная съемка) и всех выходов подземных коммуникаций.

Плановое положение подземных коммуникаций и относящихся к ним элементов может быть определено на незастроенной территории от точек съемочного обоснования или пунктов опорной геодезической сети, на застроенной территории-от четко выраженных контуров капитальной застройки, от точек опорной геодезической сети и съемочного обоснования.

Планово-высотная съемка подземных коммуникаций включает в себя следующие работы:

съемку выходов подземных коммуникаций;

съемку сетей, выявленных с помощью трубокабелеискателей;

съемку элементов подземных коммуникаций в шурфах.

Для крупномасштабной съемки подземных коммуникаций могут быть применены аналитический и графо-аналитический методы с использованием следующих основных способов съемки: перпендикуляров, полярного, линейных засечек, створов.

При аналитическом методе съемку (с помощью теодолита, мерной ленты, рулетки, эккера и т. п.) и составление абрисов выполняют непосредственно в поле, а плана - в камеральных условиях.

При графо-аналитическом методе съемка углов кварталов и капитальных зданий, поворотов линии застройки и других основных контуров производится аналитически, а остальных контуров, в том числе и всех выходов подземных коммуникаций,-графически на мензуле.

Съемка выходов подземных коммуникаций производится так же, как и съемка твердых контуров ситуации. При производстве съемки обязательно выдерживаются все требования, установленные «Инструкцией по топографической съемке в масштабах 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000 и 1: 500», 1973 г., в части формы засечек, длин и количества промеров, точности измерений.

При наличии специального задания центры колодцев координируются. В незастроенной территории люки колодцев и камер координируются всегда. Если координирование производится с одного пункта геодезической основы, то обязательно измеряется твердый угол, т. е. производится визирование не менее чем на два смежных пункта геодезической основы, а линии измеряют мерной лентой.

У колодцев с круглой крышкой снимается ее центр, у прямоугольных и квадратных люков и камер снимают два угла и замеряют их длину и ширину. Если прямоугольный люк примыкает к бортовому камню, то снимается один его угол и измеряется длина решетки.

При съемке подземных коммуникаций способом линейных засечек (рис. 82) делают не менее трех линейных промеров от четко выраженных деталей зданий и сооружений. Допустимые расстояния к контурам не должны превышать длины мерного прибора (ленты или рулетки).

При съемке элементов подземных коммуникаций способом перпендикуляров (рис. 83) длину перпендикуляра измеряют металлической рулеткой или лентой.

Длина перпендикуляров не должна превышать:

8 м в масштабе 1:2000;

6 м в масштабе 1: 1000;

4 м в масштабе 1: 500.

При применении эккера длину перпендикуляров можно увеличить до 60 м при съемке в масштабе 1:2000, 40 м при съемке в масштабе 1: 1000, 20 м при съемке в масштабе 1: 500.

Рис. 82. Съемка способом линейных засечек

Рис. 83. Съемка способом перпендикуляров

Перпендикуляры длиной более 4 м подкрепляют линейными засечками длиной не более 20 м. Не следует применять очень короткие перпендикуляры (менее 0,50 м), так как при этом затрудняется накладка ситуации.

Рис.84 Съемка полярным способом

Полярный способ (рис. 84) съемки элементов подземных коммуникаций применяется при значительном удалении коммуникаций от пунктов съемочного обоснования. Линии могут измеряться лентами, стальными рулетками или оптическими дальномерами ДН-10, ДНР-06 и др.

Рис. 85. Съемка способом створов:

а- створ между твердыми точками; б - створ-продолжение

Способ створных промеров (рис. 85) при съемке подземных коммуникаций применяется в основном в населенных пунктах с прямолинейной застройкой. При этом способе положение точки определяют методом перпендикуляров или засечками от линии створа между твердыми точками или на продолжении его. Расстояние от твердых точек до произвольно выбранных на линии створа определяют путем измерений с точностью не ниже 1: 2000. Длина продолженного створа не должна быть более половины расстояния между твердыми точками и не должна превышать 60 м.

Допустимые расстояния от точки стояния до снимаемых точек подземных коммуникаций при измерении лентой или оптическим дальномером составляют:

250 м в масштабе 1:2000;

180 м в масштабе 1:1000;

120 м в масштабе 1:500

Съемка подземных коммуникаций, выявленных с помощью трассоискателей, может производиться всеми известными методами, обеспечивающими точность, достаточную для составления плана горизонтальной съемки застроенных территорий в принятом масштабе, согласно требованиям инструкции.

Съемке скрытых подземных коммуникаций, кроме мест разветвлений и углов поворотов трасс, подлежат точки на прямолинейных участках не реже чем через 50 м.

Съемка подземных коммуникаций должна выполняться одновременно с работой по выявлению их с помощью трассоискателя. Закрепление найденной оси трассы производится только при наличии специального задания или невозможности производить съемку и поиск одновременно.

Данные съемки подземных сетей с помощью трубокабелеискателей сопоставляются с другими сведениями, и все расхождения анализируются. В необходимых случаях производятся вскрытия шурфами или повторные наблюдения.

При съемке подземных коммуникаций в шурфах их оси или края промеряют и привязывают линейными промерами к углам зданий, а в незастроенной территории-к пунктам геодезического обоснования.

В шурфах, открытых сплошной траншеей, делается двойной промер мерной лентой или стальной рулеткой по прямой линии между отмеченными точками на фасадах зданий или точками на линиях геодезического обоснования с фиксированием пересекаемых линий подземных коммуникаций при помощи отвеса. Концы прямой линии привязываются к точкам геодезического обоснования или к точкам опорной застройки.

Все линейные измерения производятся по горизонталям. Если это невозможно по условиям залегания подземных коммуникаций, то предварительно производится вынесение их проекций на поверхность с помощью отвеса или выполняется нивелирование для введения поправок за наклон.

При съемке подземных коммуникаций абрисы ведутся в тетрадях (порядка 10-20 листов) форматом 13X33 см. Бумага должна быть хорошего качества, корешок прочный. Для записей применяются карандаши средней твердости.

При ведении абрисных журналов необходимо придерживаться условных обозначений подземных коммуникаций.

На титульном листе абриса указывают наименование организации, производящей съемку, номер абриса, район и дату начала и конца производства работ, фамилию производителя работ и адрес. Абрис вычерчивают в произвольном масштабе, добиваясь четкости и наглядности чертежа. Надписи и цифры должны легко читаться. Прямые линии вычерчивают по линейке, кривые - тщательно от руки. Ошибочные записи не стирают, а зачеркивают и надписывают верные.

После съемки колодцев производятся контрольные измерения между центрами люков стальной мерной лентой или рулеткой.

Контроль полноты и правильности съемки подземных сетей осуществляется непосредственно в поле. Основными факторами при этом являются наличие необходимых вводов и выводов в здания и сооружения, отсутствие необоснованных изломов у трубопроводов, совпадение с видимым следом коммуникации. Расхождения вновь определенных точек с ранее нанесенной трассой при проведении контрольных измерений не должны превышать 0,4 мм в масштабе составляемого плана и для точек, координаты которых определены аналитически, не более половины диаметра трубопровода (при прокладках трубопроводов диаметром менее 20 см допустимые расхождения 10 см).

Высотная съемка элементов подземных коммуникаций производится с целью определения отметок их заложения.

Исходной высотной геодезической основой для производства вертикальной геодезической съемки служат реперы и марки нивелирования I-IV классов.

Точность построения высотной опорной сети зависит от величины уклона самотечных сетей. Если на территории съемки подземных коммуникаций имеются самотечные линии с уклонами от 0,001 и более, то следует строить нивелирную сеть IV класса. Если величина уклона самотечных линий менее 0,001,.то должна создаваться нивелирная сеть III класса.

Нивелирование элементов подземных коммуникаций напорных и самотечных сетей с уклонами более 0,001 может быть определено с точностью технического нивелирования, а при уклонах менее 0,001 - с точностью нивелирования IV класса.

Нивелирование выходов подземных коммуникаций производится проложением ходов нивелирования от репера к реперу. При густой сети реперов нивелирный ход прокладывать необязательно, в этом случае нивелирование элементов подземных коммуникаций можно производить отдельными станциями, опирающимися на два репера.

Отдельно стоящие колодцы можно занивелировать от ближайшего репера без привязки к другим реперам, если расстояние до репера не превышает 100 м. Нивелирование колодцев, расположенных внутри кварталов, во дворах, производится замкнутым ходом или висячим, проложенным в прямом и обратном направлениях. Нивелированию подлежат обечайки (кольца) люков и поверхность земли (замощение) у всех колодцев. В колодцах водопровода нивелируются верх труб, дно колодца, изломы всех трубопроводов. В колодцах канализации нивелируется дно лотка и колодца. В кабельных колодцах нивелируются входы и выходы кабелей и дно. В камерах теплоснабжения нивелируются дно камеры, верх труб и низ каналов (рис. 86). В местах выпусков нивелируются урез воды и дно водостока, а также определяется его поперечное сечение.

При нивелировке подземных коммуникаций в шурфах до их разработки прокладывают ходы технического нивелирования и устанавливают рабочие реперы, от которых впоследствии ведется нивелирование подземных коммуникаций. В натуре рабочие реперы отмечают белой краской и нумеруют с № 1 в возрастающем порядке по каждой улице. Нивелировка верха подземных сетей в шурфе производится при помощи двусторонней рейки, которая устанавливается на рабочий репер, а затем последовательно - на все подземные сети.

Кроме нивелировки верха подземных сетей, должны быть пронивелированы: цоколи, обрезы фундаментов, деревянные сваи под фундаментом или низ фундамента, если они вскрыты при шурфовых работах, дно шурфа, все характерные точки тротуаров и мостовой, необходимые для построения поперечного профиля улицы.

В процессе нивелирования ведется журнал (прил. 7), в котором записываются номера занивелированных точек аналогично номерам в абрисе или на светокопии топографического плана.

Рис. 86. Нивелируемые точки:

а -колодец с трубами; б -канализационный колодец; в - колодец связи; 1 - земля у колодца; 2 -обечайка (кольцо) колодца; 3-верх трубы; 4 - вход и выход кабелей; 5 -дно колодца; 6 - лоток колодца

Параметры и способы проходки шурфов. По глубине разведочные шурфы делят на мелкие - до 5 м, средней глубины - от 5 до 10 м, глубокие - более 10 м. В некоторых случаях глубина шурфов достигает 40 м (из глубоких шурфов обычно проходят рассечки). Глубина шурфов определяется не только геологическими условиями, но и стадией разведки - при поисковых работах проходят мелкие шурфы; глубокие шурфы наиболее характерны для детальной разведки.
Более половины шурфов при разведочных работах проходят глубиной до 10 м. С увеличением глубины проходимых шурфов осложняется процесс проходки, повышаются затраты средств, времени и энергии на подъем, вентиляцию, водоотлив и даже крепление. В связи с возможным повышением крепости пород на больших глубинах осложняется и операция отбойки. Следовательно, при проходке глубоких шурфов вопросам совершенствования технологии и механизации работ необходимо уделять особое внимание.
Шурфы проходят прямоугольной или круглой формы поперечного сечения; выбор формы поперечного сечения шурфа производится с учетом физико-механических свойств пород, способа проходки и конструкции крепи.
Наибольшим распространением пользуются шурфы с прямоугольной формой поперечного сечения; рекомендуемые типовые сечения прямоугольных разведочных шурфов представлены на рис. 134. В шурфах с площадью сечения в проходке 2 м2 и более устраивают обычно два отделения - подъемное и лестничное. Площадь сечения шурфа в проходке выбирают преимущественно в зависимости от проектируемой глубины выработки; для шурфов большей глубины принимают большую площадь поперечного сечения в проходке. В общих случаях между этими величинами прослеживается (в пределах изменения глубины от 5 до 20 м) следующая взаимосвязь:

где Sп - площадь.поперечного сечения шурфа в проходке, м2;
Hпр - проектная глубина шурфа, м.
Площади поперечного сечения шурфов, из которых проходят рассечки, принимают несколько большими, обеспечивающими достаточно производительный подъем.
Круглую форму поперечного сечения шурфов выбирают в следующих случаях: при проходке в достаточно устойчивых породах неглубоких шурфов без крапления (называемых иногда «дудками»); при проходке шурфов в рыхлых сыпучих породах с использованием каркасно-опускной крепи; при проходке шурфов буровым способом.

При круглой форме площадь поперечного сечения шурфа используется (вследствие отсутствия углов) более полно, а конструкция крепи, основные элементы которой изготовляют из более прочных, чем дерево, материалов (например, металла), компактны. Поэтому при круглой форме размеры поперечного сечения шурфа могут приниматься меньшими, чем при прямоугольной форме.
Шурфы круглого сечения часто проходят диаметром 0,7-1,35 м, соответственно с чем площадь их поперечного сечения в проходке составляет от 0,4 до 1,5 м2.
При круглом сечении шурф может иметь не только цилиндрическую, но и «ступенчатую» форму - выработка проходится уступами разного диаметра. Диаметр каждого последующего уступа меньше диаметра предыдущего (вышерасположенного). Ступенчатая форма шурфов необходима для установки специального вида крепи - «каркасно-опуокной». Взаимосвязь между площадью поперечного сечения в проходке цилиндрического шурфа Sн и его глубиной Hпр может быть выражена следующей формулой:

При проходке круглых шурфов ступенчатой формы взаимосвязь между средней, максимальной и минимальной площадью поперечного сечения выработки выражается формулой

Зависимость же Scp от Hпр ориентировочно может быть выражена формулой

Среди способов проходки разведочных шурфов представляется целесообразным выделить следующие: с ручной отбойкой пород, с оттайкой и промораживанием пород, с применением буровзрывных работ и способом бурения. Такое разделение способов проходки шурфов позволяет характеризовать их не только в отношении средств выполнения основной производственной операции (разрушения пород), но также определяет в известной степени значение и технологию других основных операций проходческого цикла. Так, например, проходка шурфов с ручной отбойкой, осуществляемая в рыхлых или малосвязных породах, требует особого внимания к операции крепления, проветривание же выработки в известной степени утрачивает свое значение. Проходка сравнительно часто осуществляется с малой степенью механизации.
Весьма специфичен способ проходки шурфов с оттайкой мерзлых или промораживанием талых обводненных пород, включающий операции по изменению теплового режима горных пород с целью изменения их горнотехнологических свойств.
Способ проходки шурфов с буровзрывной отбойкой, применяемый в скальных породах различной крепости, характеризуется многооперационностью проходческого цикла и обычно более высокой степенью механизации. И, наконец, буровой способ, получающий в настоящее время распространение при проходке разведочных шурфов в некрепких породах, характеризуется комплексной механизацией проходческих работ и своеобразием крепления выработки.
Проходка шурфов с ручной отбойкой пород. Ручная отбойка характерна для проходки шурфов в мягких и рыхлых породах; эта операция проста и обычно не является очень трудоемкой. Отбойка осуществляется в основном лопатами и иногда кайлами; в отдельных случаях порода предварительно разрыхляется кирками, ломами или даже отбойными молотками. Сложность и трудоемкость других операций проходческого цикла зависят не только от свойств пород, но в значительной степени и от глубины проходимых шурфов.
Шурфы с ручной отбойкой проходят различной глубины, однако наибольший объем проходческих работ приходится на мелкие шурфы.
При проходке шурфов глубиной до 2,5 м операции погрузки и подъема породы исключаются из проходческого цикла - порода в этом случае выбрасывается из выработки на поверхность.
Крепление мелких шурфов, проходимых в мягких породах, часто не производится; проветривание осуществляется за счет естественной диффузии.
При проходке шурфов на большую глубину в проходческий цикл входят операции подъема породы и крепления выработки, причем последняя оказывает особенно существенное влияние на технологию проходки в рыхлых (сыпучих) породах.
Проходка шурфов в мягких породах. К подготовительным работам относят расчистку от валунов и растительного слоя рабочей площадки, размеры которой определяют с учетом размещения около устья шурфа штабелей выдаваемой из выработки породы и удобства производства работ на поверхности. Затем размечают устье шурфа и по его контуру вынимают породу на глубину до 0,5-1 м. Над устьем шурфа устанавливают проходческую раму, размеры которой в свету равны поперечным размерам шурфа. Концы элементов рамы должны выступать за пределы устья шурфа не менее чем на 0,5 м. После установки рамы начинают проходку шурфа с выкидкой породы на поверхность.
При проходке шурфа до глубины 2 м на проходческой раме монтируют ручной вороток. Подъем породы из шурфа однобадьевой, бадьи небольшой емкости (до 0,04 м3); лестница (как правило, подвесная) служит для спуска и подъема людей. Подъемные установки с механическим приводом применяют в редких случаях. При составлении геологической документации и опробовании, производимых непосредственно в шурфе, выдаваемая на поверхность порода размещается в компактном отвале около устья шурфа.
В тех случаях, когда пробы отбирают из породы, выданной из шурфа, эту породу необходимо отсыпать в отдельные штабеля, называемые иногда «проходками». Выкладка «проходок» по мере углубления шурфа производится последовательно по периметру рабочей площадки.
Шурф обычно крепят после проходки до глубины 3-4 м. Эту часть выработки чаще всего закрепляют сплошной венцовой крепью. Верхние венцы крепи выступают над устьем шурфа на 1 м и оборудуются лядами (рис. 135).
На более значительных глубинах при достаточной устойчивости пород в шурфе вместо сплошной устанавливают венцовую крепь на стойках или реже - подвесную. Над забоем выработки устраивают предохранительный полок. При поступлении в шурф воды ее удаляют, как правило, бадьями.
Проветривание шурфов, как отмечалось выше, осуществляют в основном за счет диффузий. При значительной глубине шурфов для проветривания используют ветровой напор, монтируя над устьем шурфа наклонные щиты или раструбы.
Проходческое звено обычно состоит из трех человек - проходчика и двух воротовщиков. При площади поперечного сечения шурфа более 2 м2 в забое могут одновременно работать два проходчика. В практике геологоразведочных работ проходка шурфов в мягких породах за смену составляет от 1 до 2 м; среднемесячная проходка колеблется в пределах 20-40 м.
При ликвидации шурфы засыпают, крепь в некоторых случаях полностью или частично извлекают, но чаще оставляют в выработке.

Проходка шурфов в рыхлых сыпучих породах. Существенное отличие технологии проходки шурфов в несвязных сыпучих породах, не допускающих более или менее значительных вертикальных обнажений, заключается в особенностях выполнения операции крепления выработки и конструкций крепи.
Характерной спецификой проходческих работ является применение каркасно-опускной крепи. Способ проходки шурфов с каркасно-опускной крепью (рис. 136) получил наибольшее распространение при разведке гравийных и валунно-галечных месторождений.
Конструкция крепи позволяет проходить шурфы круглого сечения уступами высотой 2-4 м; каждый уступ крепят в процессе его проходки. До начала проходки шурфа задаются его глубиной Hпр, исходя из которой с учетом выбранных параметров уступов определяют диаметр верхнего уступа (устья шурфа) по формуле

где dу - диаметр нижнего уступа, принимаемый обычно равным 0,8-1,1 м;
а" - разница диаметров смежных уступов, определяемая в зависимости от конструктивных особенностей крепи (0,2-0,3 м);
ny = Hпр/hу - число уступов в проектируемом шурфе (hy - высота уступа, принимаемая равной 2-4 м).
Придание шурфу ступенчатой формы приводит к довольно значительному увеличению его объема по сравнению с цилиндрическим шурфом.
В табл. 42 приведено сопоставление объемов шурфов цилиндрической и ступенчатой формы; расчеты выполнены при dy=1 м (диаметр цилиндрического шурфа принят равным dy); hу = 3 м и а" = 0,2 м.
После разметки на рабочей площадке контура устья шурфа устанавливают проходческую раму и монтируют деревянный или металлический копёр, оборудованный воротком и лебедкой для спуска и подъема каркасов (рис. 137).

Диаметр устья шурфа должен превышать наружный диаметр первого каркаса крепи на 10-20 см. Породу, отделяемую от забоя лопатами, выбрасывают на поверхность; выемку продолжают до предельной глубины, обеспечивающей устойчивость стенок шурфа. Затем в шурф с помощью лебедки опускают каркас, по внешнему периметру которого устанавливают доски (опалубку). Проходку шурфа на глубину первого уступа осуществляют с одновременным осаживанием каркаса и опалубки. После проходки первого уступа пространство между стенками шурфа и опалубкой забутовывают; каркас с помощью стяжек крепят к проходческой раме.
Операции проходки второго и следующих уступов шурфа осуществляют в такой же последовательности: намечают контур уступа, производят частичную выемку породы по высоте уступа, в углубление устанавливают каркас и вокруг него выкладывают опалубку, углубляют уступ, осаживая каркас кувалдой.
Применение каркасно-опускной крепи снижает трудоемкость крепления и затраты на проходку выработки, а также обеспечивает более высокую безопасность работ.

При проходке шурфов с каркасно-опускной крепью в Северо-Западном геологическом управлении достигнуты значительная экономия в расходе материалов и увеличение темпов проводки шурфов по сравнению с проходкой в таких же условиях шурфов CO сплошной венцовой крепью. Среднемесячная скорость проходки шурфов с каркасноопускной крепостью составляет 25-35 м.
Проходка шурфов с оттаиванием или промораживанием пород. При проходке шурфов в мерзлой толще осадочных пород операция отбойки становится трудоемкой в связи со значительной крепостью пород в мерзлом состоянии. Естественное или искусственное оттаивание мерзлых пород позволяет снизить трудоемкость отбойки, сводя эту операцию к ручной погрузке мягких пород в бадью. Естественное оттаивание породы, осуществляемое под влиянием солнечной радиации, является длительным процессом и может иметь практическое значение лишь при проходке в летний период значительного количества мелких шурфов, располагаемых по густой сетке. Искусственное оттаивание осуществляется «пожогом», бутом и паром.
Оттаивание пожогом применяют при проходке поисковых или разведочных шурфов в лесных местностях. Шурфы, как правило, проходят зимой, так как в теплое время года выработки затопляются грунтовыми водами. Оттаивание породы достигается при разведении непосредственно на забое шурфа костра (пожога). На один пожог расходуется от 0,2 до 0,35 м3 дров. Глубина оттаивания в зависимости от качества топлива и свойств пород составляет от 0,2 до 0,4 м. Средний расход дров составляет 0,4-0,5 м3 на 1 м3 пород. При сжигании топлива оттаивают и стенки шурфа, теряя свою устойчивость. Вследствие этого неизбежны увеличение поперечного сечения выработки, а также дополнительные работы по уборке вывалившейся из стенок породы и креплению шурфа. При значительной льдистости пород в забое скапливается вода, вследствие чего часть топлива не сгорает. С углублением шурфа недостаточно эффективная циркуляция воздуха снижает интенсивность сгорания топлива. Уборка породы может производиться после тщательного проветривания шурфа, оборки оттаявших стенок и крепления выработок.
Бутовое оттаивание заключается в следующем: камни округлой формы (бут, размер поперечного сечения 8-10 см) нагревают на поверхности в кострах, раскладываемых около устья шурфа, до температуры 200-300 °C. Суммарный объем бута в зависимости от сечения шурфа составляет от 0,5 до 1 м3. В центре забоя шурфа устраивают углубление, в него сбрасывают или складывают накаленные камни и перекрывают слоем мха для уменьшения тепловых потерь. После оттаивания, продолжающегося несколько часов, мох и бут удаляют из выработки и оттаявший слой породы мощностью 0,15-0,3 м грузят в бадью. Расход дров, идущих на нагрев бута, составляет от 0,2 м3 и более на 1 м3 пород. При бутовом оттаивании нет необходимости в искусственном проветривании шурфа, стенки выработки сохраняют устойчивость и могут не закрепляться.
Паровое оттаивание характеризуется более высокой эффективностью и может быть рекомендовано при большом объеме шурфопроходческих работ, однако в практике разведки месторождений она применяется редко. Для организации парового оттаивания необходимо следующее оборудование: паровой котел, паропровод с распределительным устройством, резиновые шланги и пустотелые буры (рис. 138). Операция парового оттаивания заключается в том, что в забой шурфа забивают на глубину 0,15-0,2 м пустотелые буры и в них подают пар. По мере оттаивания породы буры молотом загоняют в забой на глубину от 0,6 до 1,2 м и при подаче пара в течение 2-4 ч оттаивают породу.

Оттаивание мерзлых пород паром протекает весьма интенсивно, однако контуры шурфа получаются нечеткими. Выемку породы целесообразно производить по истечении 2-3 ч после отключения пара, так как в это время оттаивание продолжается за счет теплоты прогретой около буров породы. Шурф при этом способе проходки можно не крепить.
В наносах, обладающих большой фильтрационной способностью, водоприток значительно осложняет, а иногда делает вообще невозможной проходку шурфов. Одним из способов, упрощающих горные работы в этих условиях, является промораживание пород (проходка шурфов осуществляется в зимнее время при отрицательной температуре). При приближении забоя шурфа к водоносным породам и, в частности, к плывунам проходку прекращают на некоторое время, необходимое для промерзания слоя пород, вслед за этим производят проходку на глубину меньше мощности промерзшего слоя и т. д.
При проходке шурфов в мерзлых породах, перемежающихся слоями талых обводненных пород, применяют комбинированную проходку: по мерзлым породам шурф проходят с оттаиванием, по талым - с промораживанием (рис. 139), причем выемка промороженных водоносных пород осуществляется также с оттаиванием (бутовым). Применение в данном случае взрывной отбойки, сравнительно часто используемой в мерзлых породах, связано с риском затопления выработки после взрыва и не рекомендуется.

Промораживание и оттаивание пород в забое производят на относительно небольшую глубину вынимаемого за цикл слоя. Продолжительность этих операций зависит от климатических условий и применяемого способа оттаивания. Производительная работа достигается при многозабойном методе в том случае, когда проходческая бригада проходит одновременно несколько расположенных на небольшом расстоянии один от другого шурфов. Примерный график организации работ представлен на рис. 140.
Проходка шурфов с буровзрывными работами. Характеристика проходческих работ. Буровзрывную отбойку применяют при проведении шурфов в скальных и мерзлых породах. Этот способ отбойки пород применяют при проходке сравнительно неглубоких шурфов на всех стадиях разведки месторождений, при пересечении шурфами, проходимыми в мягких и рыхлых породах, отдельных пропластков пород IV и более высоких категорий крепости, при углубке шурфов в коренные породы («добивке» шурфов). Однако наиболее характерен этот способ для проходки шурфов на большую глубину в достаточно крепких породах.

Неглубокие шурфы с буровзрывными работами все еще часто проходят без механизации - ручное бурение шпуров, использование энергии ветра или ручных вентиляторов для проветривания, подъем породы ручными воротками. Это в значительной степени объясняется небольшими объемами и разбросанностью шурфопроходческих работ, отсутствием эффективных транспортных связей или, в частном случае, электроэнергии.
Проходка глубоких шурфов, как правило, является механизированным производственным процессом; степень механизации предопределяет сроки выполнения, материальные и трудовые затраты шурфопроходческих работ.
Средства механизации проходческих операций. Шпуры бурят легкими ручными пневматическими перфораторами (снабжаемыми сжатым воздухом от передвижных компрессоров, устанавливаемых у устья шурфов) или ручными электросверлами. В отдельных случаях могут найти применение мотоперфораторы (при условии соединения выхлопного патрубка с трубопроводом всасывающего вентилятора и усиленного проветривания шурфа). Механизация погрузки отбитой от забоя породы практически остается нерешенной до настоящего времени. Использование грейферных грузчиков по типу применяемых при проходке шахтных стволов затруднено из-за небольших поперечных сечений шурфов. Созданный Специальным конструкторским бюро Министерства геологии России малогабаритный грейферный грузчик ГШК-1 с емкостью грейфера 0,01 м3 и предназначенный для шурфов с площадью поперечного сечения более 2 м3 не нашел применения из-за невысокой производительности. Представляется целесообразным рекомендовать применение канатных грейферов несколько большей емкости не для погрузки породы в бадью, а уборки ее из забоя с подъемом на поверхность. В геологоразведочных партиях проходит испытание шурфопроходческий агрегат АГ-1 с гидравлическим грейфером-подъемником.
Бадьевой подъем породы осуществляют с использованием небольших подъемных кранов, некоторые конструкции которых были описаны ранее. После взрывных работ проветривают выработки небольшими центробежными вентиляторами, а водоотлив производят электрическими насосами и мотопомпами.
В геологоразведочных партиях, проводящих шурфопроходческие работы в значительных объемах, наряду с применением отдельных машин и механизмов используют комплексные агрегаты.
Агрегат ШПА-2 состоит из дизеля, компрессора, приводной подъемной и ручной вспомогательной лебедок, вентилятора и электрического генератора. В комплект оборудования входят электропила и электрооборудование: преобразователь частоты, щит управления, сигнализация, пусковые устройства, освещение. Все оборудование размещается на автомобильном прицепе.
Аналогичные шурфопроходческие агрегаты изготовляют в Западно-Казахстанской комплексной экспедиции (агрегат состоит из крана «Пионер», электрогенератора, компрессора, вентилятора, пульта дистанционного управления и сигнализации). В Якутском геологическом управлении на базе трелевочного трактора создан самоходный шурфопроходческий агрегат, снабженный подъемно-поворотным механизмом с пневматическим грейфером и компрессором. Комплекс шурфопроходческих механизмов КМШ-ВИТР состоит из электрической переносной станции с бензиновым двигателем, шурфопроходческого крана КШ-100, насоса, центробежного вентилятора и ручного электросверла. Комплекс удобен для транспортировки в условиях бездорожья, он легко разбирается на отдельные узлы массой менее 80 кг.
Технология и организация проходки. Цикл проходческих операций начинают с бурения шпуров. При проходке неглубоких шурфов с небольшой площадью поперечного сечения шпуры бурят (а в мерзлых породах выдалбливают) вручную. Глубина их обычно невелика (0,2-0,4 м при долблении шпуров ломами и менее 1 м при бурении долотчатыми бурами).
Небольшая глубина шпуров, увеличенный их диаметр при долблении (до 10-12 см) и незначительная площадь поперечного сечения выработки (до 1,25 м2) позволяют ограничиваться шпуровыми комплектами из 2-5 шпуров (рис. 141).
В шурфах большого сечения при перфораторном или электровращательном бурении шпуров их глубина достигает 1,2- 1,4 м, а расположение и количество принимаются в соответствии с выбранным типом вруба и площадью забоя.

В шурфах с площадью поперечного сечения менее 2 м2 шпуры бурит один человек; при большей площади могут одновременно работать два бурильщика. Заряжает и взрывает шпуры взрывник или проходчик, имеющий право ведения взрывных работ. Взрывание шпуров электрическое, осуществляется оно с земной поверхности с помощью взрывной машинки. При значительном количестве шпуров на операцию зарядки и взрывания отводят примерно около 30 мин (на зарядку одного шпура затрачивают 2-3 мин).
При двух- и трехсменной работе проветривание шурфа целесообразно приурочивать к перерыву между сменами; при односменной работе газообразные продукты взрыва обычно удаляются из выработки за счет диффузии или ветрового напора в течение нерабочих часов суток.
Перед началом уборки породы забой после проветривания приводят в безопасное состояние - осматривают и исправляют поврежденную при взрыве крепь; обирают незакрепленные стенки шурфа; откачивают, если это необходимо, воду, скопившуюся за время проветривания.
Породу грузят вручную или механическими грузчиками. При достаточной площади сечения шурфа для подъема породы целесообразно использовать две бадьи - во время загрузки отцепленной от подъемного каната бадьи другую, заполненную ранее породой, поднимают на поверхность, разгружают и опускают в шурф. Уборка породы занимает большую часть времени проходческого цикла.
В крепких породах, обычно характеризующихся повышенной устойчивостью, шурф крепят со значительным отставанием от забоя, и процесс крепления в цикл проходческих операций часто не включают.
Установку крепи и армирование шурфа обычно осуществляют в специально выделяемые для этого смены, после выполнения нескольких проходческих циклов.
Примерный график организации работ представлен на рис. 142.
Среднемесячная проходка шурфов достигает 30-40 м.

Проходческое звено состоит обычно из трех-четырех человек: один или двое работают в выработке, двое - на поверхности. Иногда проходческая бригада работает по многозабойному методу одновременно на проходке нескольких шурфов. При этом обеспечивается лучшая организация работ и снижаются простои, связанные со взрывной отбойкой и проветриванием.
Общие сведения о взрывном способе проходки шурфов. Проходка шурфов в относительно легко деформируемых породах, сводящаяся к образованию горной выработки за счет необратимых деформаций пород (глин, суглинков, супесей, лёссов) при взрыве заряда, получила название взрывной проходки. Во влажных глинах этот способ проходки является особенно результативным.
Технология проходки весьма своеобразна и сводится к следующему: на проектную глубину шурфа пробуривают скважину; скважина засыпается россыпным BB, в качестве инициаторов можно применять детонаторы, электродетонаторы и детонирующий шнур. После взрывания образовавшаяся выработка подлежит тщательному проветриванию. Необходимость в креплении шурфа во многих случаях отпадает, так как породы, в результате взрыва деформируясь, уплотняются и становятся достаточно устойчивыми.
В шурфах, образуемых взрывным способом, при относительно правильной круглой форме поперечного сечения диаметр выработки по ее высоте не остается постоянным, характерным также является образование в верхней части шурфа воронки выброса. Между объемом заряда (Азар) и объемом полости (Авыр), образующейся в породе после взрыва, прослеживается почти прямая зависимость Aвыр=kAзар. Величина коэффициента пропорциональности k зависит от свойств пород и взрывчатого вещества.
В практике проходки шурфов в глинах, суглинка и лёссах при использовании аммонитов коэффициент k принимают в пределах от 150 до 300. Переходя для удобства расчетов от объемов к диаметрам выработок и зарядов и принимая величину k в рекомендуемых значениях, будем иметь

Полученные расчетом данные являются ориентировочными, их следует уточнять при экспериментальных взрывах. Взрывной способ характеризуется незначительными затратами времени и материальных средств, высокой производительностью труда, применим он в тех случаях, когда шурфы используют в качестве транспортных выработок, а геологическую информацию получают при проходке из этих шурфов рассечек.
Интересна технология проходки шурфов в глинах и выветрелых глинистых туфах, принятая в Первомайской и Меркушевской ГРП Приморского геологического управления. Шурфы глубиной до 15 м с площадью поперечного сечения 1-1,25 м2 проходят с помощью буровзрывные работ, особенностью которых является применение котловых зарядов. В забое пробуривают центральный шпур, простреливают его и в образовавшуюся камеру помещают заряд массой 3-5 кг. При взрыве котлового заряда порода частично впрессовывается в стенки выработки и частично (при небольшой глубине шурфа) выбрасывается на поверхность. Уборке из шурфа подлежит всего от 25 до 50% взорванной породы.
Проходка шурфов бурением. Характеристика и условия применения проходки шурфов бурением. В течение последнего десятилетия буровой способ проходки шурфов стал внедряться в практику горноразведочных работ.
Буровой способ проходки шурфов характеризуется рядом существеннейших преимуществ, отличающих его от других способов. Проходка шурфов бурением обеспечивает значительное улучшение условий труда и безопасности работ, достижение наиболее высоких технико-экономических показателей, исключение тяжелых работ и комплексную механизацию сооружения разведочных выработок.
Улучшение условий труда и безопасности работ является следствием того, что в процессе бурения шурфа рабочий находится не в забое выработки, а на поверхности; операция крепления шурфа менее трудоемка и осуществляется быстрее; имеются предложения по механизации отбора валовых проб из забоя шурфа, при которой необходимость в пребывании человека в выработке вообще отпадает.
Высокие технико-экономические показатели проходки шурфов бурением включают в себя резкое увеличение скорости проходки, снижение трудовых и материальных затрат.
Проиллюстрируем это практическими данными одной из экспедиций Министерства геологии России, внедрившей бурение мелких шурфов в широких масштабах (табл. 43).

В настоящее время только при буровом способе можно говорить о действительно комплексной механизации проходки шурфов. Операции отбойки породы в забое, выдачи ее из выработки и размещения на поверхности в отвалы механизированы; проблема механизации возведения крепи в шурфе, имеющем правильную форму цилиндра, не является неразрешимой (уже имеется проект конструкции портативного крепеукладчика, монтируемого на буровой колонне); кроме того, в ряде случаев крепление шурфа может и не производиться. Область применения бурового способа пока ограничена некрепкими породами (I-IV категорий буримости).
В институтах ЦНИГРИ и МГРИ (Московском геологоразведочном институте) разработаны и испытываются конструкции буровых снарядов для бурения разведочных шурфов в породах средней крепости.
Применяющиеся транспортабельные буровые установки обеспечивают бурение шурфов глубиной до 30 м и более.
Буровой способ проходки особенно эффективен при значительных объемах и концентрации шурфопроходческих работ.
Применяемое оборудование. Шурфы бурят главным образом вращательным способом установками, монтируемыми на базе автомобиля, трактора или прицепа. Одни из этих установок приспособлены только для бурения шурфов, другие - универсальны, ими можно бурить шурфы и неглубокие разведочные скважины. В качестве бурового инструмента используют в основном шнековые и реже ковшовые цилиндрические буры различных конструкций. Шурфобуры предназначены для разрушения породного забоя и периодического подъема разрушенной породы на земную поверхность. Порода разрушается режущими кромками реборд шнека или днища цилиндрического бура; разрушенная порода аккумулируется на полках шнека или в цилиндрическом корпусе и вместе с буром поднимается из выработки.

Установки для бурения мелких шурфов обычно представляют собой автомобили со смонтированным на них несложным навесным оборудованием (рис. 143).
Шурфы средней глубины или глубокие бурят установками, смонтированными на шасси автомашин (рис. 144), на прицепах с самостоятельными приводами или на прицепах в комбинации с автокранами. Буровая установка УБСР-25 смонтирована на базе трелевочного трактора. Характеристика буровых установок, применяемых для бурения шурфов, дана в табл. 44.

Технология проходки и крепления шурфов. После расчистки и выравнивания горизонтальной площадки на поверхности и приведения буровой установки в рабочее состояние приступают к бурению шурфов. Производственный процесс проходки шурфа состоит из спуска бура на забой, бурения (обычно на глубину 200-400 мм), подъема бура, заполненного породой, и разгрузки его на поверхности. Продолжительность спуско-подъемных операций с увеличением глубины шурфа резко увеличивается при необходимости наращивания и разборки става буровых штанг при каждом рейсе. В некоторых установках этот недостаток устранен за счет конструкции скользящего по буровым штангам ковшового шурфобура, поднимаемого и опускаемого на тросах без разборки и наращивания штанговой колонны.
В настоящее время разработаны и проходят испытания скользящие шнековые буры и комбинированные шурфобуры конструкции МГРИ, позволяющие в два-три раза увеличить рейсовую углубку, а также производить спуско-подъемные операции без разборки буровой колонны.
Ковшовые шурфобуры разгружают или вручную, или с помощью поворотных лопастей, образующих корпус бура и поворачиваемых при разгрузке специальным гидравлическим приводом (ковшовый бур установка ЛБУ-50). Шнековые буры обычно разгружают при вращении их с повышенной скоростью (разгрузка за счет развивающейся центробежной силы). При разгрузке шурфобура устье шурфа перекрывают лядами.

Крепление шурфов, пройденных бурением, упрощается в связи с относительно правильной цилиндрической формой выработок, при этом создаются благоприятные условия для применения заранее изготовленном иногда называемой «инвентарном» крепи многоразового использования. В качестве основного крепежного материала дерево теряет свое значение и заменяется металлом или пластмассами.
Возможно применение круглой каркасно-опускной крепи, однако значительная разница в диаметре ступеней шурфа требует применения комплекта шурфобуров разных диаметров. При замене деревянных затяжек стеклопластиковыми пластинами разница в диаметрах ступеней шурфа уменьшается и при этом возможно применение одного шурфобура, снабженного расширителем.
Применение распорных разъемных колец из уголковой или швеллерной стали с деревянными или стеклопластиковыми затяжками может обеспечить крепление шурфа цилиндрической формы.
Установкой УБСР-25 шурфы бурят с обсадными металлическими трубами, служащими надежной крепью.
В практике бурения шурфов в Уральской комплексной экспедиции выработки крепят металлическими кольцами, состоящими из двух полуцилиндров, сболчиваемых между собой.
Хорошие результаты получены при производственных испытаниях кольцевой крепи из полиэтиленовых и винипластовых колец с продольными разрезами, армированных по торцам уголковой сталью. Сборка колец в колонну и установка ее в выработке производилась после окончания бурения шурфа с помощью буровой колонны, снабженной на конце опорной рамой. Крепь из стеклопластиковых цилиндров с разрезом по образующей обладает значительной упругостью и. поэтому может считаться «универсальной» - допускающей использование стандартных колец для шурфов различных диаметров (от 600 до 1150 мм). Кольца входят одно в другое на глубину 150 мм; жесткость крепи обеспечивается за счет специальных замков.
При ликвидации шурфа рассмотренные конструкции обеспечивают извлечение крепи для повторного использования.

Если Вы занимаетесь поиском монет с металлоискателем, то рано или поздно Вы услышите слово "шурфить".

Что это такое - шурфить, и когда есть необходимость в этом?

Шурфить в приложении к поиску монет с металлоискателем означает локальное снятие грунта и проверка каждого слоя.

Ширина шурфа может быть различной, от ширины лопаты до нескольких метров. Длина - аналогично. Как правило, минимальный шурф 1м на 1м. Но чаще всего 3м на 3м.

Глубина шурфа от штыка лопаты (30см) до 70см (или 1м).

Обычно шурфят до плотного грунта. Т.е. проходят культурный слой, доходят до глины и тут могут остановиться.

Когда возникает необходимость?

Необходимость шурфения возникает в нескольких случаях. Но все их объединяет одно - нет возможности найти на этом месте ценных находок. Это может быть из-за наличия металлического мусора, или из-за нехватки глубины поиска (металлоискателем).

Т.е. работая металлоискателем, Вы постоянно получаете множество черных сигналов, или Вы уже нашли сверху монеты, но дальше Вам не хватает глубины.

Что Вы тогда делаете?... Вы начинаете снимать послойно грунт и проверяете его на наличие интересных целей. Обычно один слой - это пол штыка или штык лопаты.
Кроме того, проверяете дно шурфа.

Когда возникает необходимость шурфить

Необходимость шурфить при поиске монет может возникнуть по разным причинам. Вот несколько из них:

Вам интересно это место. Вы просто чувствуете, что тут что-то есть. У Вас непреодолимое желание снять верхнюю часть грунта
Вы нашли несколько монет. Есть подозрение на распаханный клад
Вы нашли слипшиеся монеты. Такое бывает, если глубже находится растащенный клад
Вы видите провал (бывший погреб). Есть идея отрыть его и проверить стенки, пол погреба.
Вы видите старый фундамент дома. Есть вероятность, что вокруг него будут находки.

Как правильно шурфить?

Перед началом шурфения нужно локализовать место. Т.е. наметить наиболее веротное место нахождение монет (распаханного клада).

Далее нужно расчистить его. Убрать все то, что мешает: крупный мусор, кусты, высокую траву и т.п.
Нужно определить, куда Вы будете класть первый слой грунта. Обычно это место расположенное рядом с тем, где Вы собираетесь шурфить. Т.е. Вы считаете, что в этом месте не будет находок и потому будете вкладывать туда грунт.
Далее возможны варианты в зависимости от глубины шурфа.

Если глубина шурфа около штыка лопаты, то каждый последующий ряд Вы кладете на предыдущий (выкопанное и проверенное уже место). Тогда в конце шурфления у Вас не будет никакой ямы, все будет засыпано.
Если шурф глубокий. То просто выкладываете рядом грунт (проверяя его), а в конце просто засыпаете образовавшуюся в результате шурфления яму.

Почему стоит шурфить?

Зачастую более глубокие слои грунта просто не пробиваются металлоискателем. Из-за того, что много металлического мусора, из-за того, что сам грунт сильно минерализован.
На поверхности может оказаться верхушка клада, а ядро его будет значительно ниже.

Кроме того, находки могут просто перекрываться железным мусором.

Ну а если Вы выкапываете подвал, то металлоискатель в принципе не может пробить на такую глубину.

Какой выбрать металлоискатель для шурфления

Для шурфления подойдет любой металлоискатель, от начального до профессионального уровня. Глубина поиска тут не важна. Даже слишком большая будет только мешать. (Потому, что Вы проверяете выкопанный грунт, толщина слоя которого мала)
А вот большая катушка (большого диаметра) просто противопоказана.
Катушка должна быть маленькая или среднего размера.