Описание объекта инженерно-геологических изысканий.

Комплексные инженерные изыскания на объекте «Обустройство скважин Ножовского нефтяного месторождения. Развитие куста № 1» выполнены на основании технического задания.

В административном отношении участок изысканий находится в Частинском районе Пермского края.

Площадка куста скважин № 1 расположена на территории Ножовского нефтяного месторождения, на землях Частинского сельского лесхоза, СХПК «Ножовский».

В геоморфологическом отношении участок изысканий расположен на правобережном склоне долины р. Кама, осложненном долиной р. Ножовка (правый приток реки Кама).

Рельеф ровный, с уклоном на северо-запад – в сторону Капустина лога. Высотные отметки в пределах площадки изысканий составляют 115,41–125,00 м (Балтийская система высот).

Существующая площадка куста № 1 спланирована, по краям имеются канавы и частично выполнена обваловка. Территория развития куста № 1 находится северо-восточнее существующей площадки. Местность свободна от застройки – поле, заросшее травой. В 350 м северо-западнее от участка изысканий находится лог (Капустин лог), в тальвеге которого течет ручей Капустин лог – левобережный приток р. Ножовка. Лог субширотного простирания, шириной около 200 м, глубиной около 20 м; склоны крутые, заросшие смешанным лесом. Дно лога шириной до 5,0 м. По тальвегу дна лога протекает извилистый водоток, шириной 1,8‑2,0 м, наибольшей глубиной до 0,25 м. Берега невысокие, задернованные, укреплены корнями растений.

Опасных физико-геологических процессов и явлений на площадке и вблизи нее не выявлено.

Геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия

В геологическом строении до глубины 8,0–9,0 м принимают участие четвертичные аллювиально-делювиальные отложения.

Геолого-литологический разрез следующий (сверху вниз):

Четвертичная система Q

Почвенно-растительный слой (pQ) развит на всей территории участка изысканий. Мощность слоя 0,2 м.

Аллювиально-делювиальные отложения а d Q

Глина легкая пылеватая, темно-коричневая, вишнево-коричневая, полутвердая, тугопластичная, местами с прослойками песка. Слой глины вскрыт скважинами в северо-западной части площадки изысканий под почвенно-растительным слоем, вскрытая мощность 1,9–2,1 м.

Суглинок тяжелый пылеватый, легкий пылеватый, прослоями легкий песчанистый, коричневый, светло-коричневый, серовато-коричневый, местами в подошве слоя серый, полутвердый, тугопластичный, с глубины 1,1–2,5 м мягко-текучепластичный, прослойками текучий, с линзами и прослойками супеси и песка мелкого, местами в подошве с включениями гравия и гальки. Слой суглинка распространен по всей площадке под почвенно-растительным слоем и слоем глины. Вскрытая мощность суглинка 5,7–8,8 м.

Гидрогеологические условия участка характеризуются развитием грунтовых вод аллювиально-делювиальных отложений.

В период настоящих изысканий (июнь 2008 г.) и по данным архивных материалов (январь 2004 г.) [30] подземные воды на площадке куста № 1 вскрыты на глубине 1,5–3,5 м. Установившийся уровень зафиксирован на той же глубине (на отметках 113,19–122,02 м). Водовмещающими грунтами являются суглинки мягко-текучепластичной консистенции с линзами и прослойками песка.

В ходе проведения инженерно-геологических изысканий было пробурено 9 скважин, по сетке на расстоянии 70-80 м. Так же были использованы данные материалов ранее выполненных изысканий. На рис. 1.3 имеется план размещения вновь пробуренных скважин и скважин, пробуренных по архивным материалам.

Из скважин был произведен отбор проб грунта для лабораторных исследований. В таблице 1.1 приведены результаты лабораторных испытаний

Предварительное выделение ИГЭ.

На первом этапе необходимо выяснить генезис грунтов, которыми сложена площадка изысканий. Согласно данным архивных материалов и по опубликованной литературе площадка изысканий сложена комплексом четвертичных отложений алювиально-делювиального генезиса.

Определение происхождения грунтов зачастую сводится к тому что мы должны определить геоморфологическое положение площадки и установить какие геологические процессы протекали в районе исследования. Так, например, если площадка находится в пределах надпойменной террасы, но грунты слагающие ее аллювиального происхождения.

По происхождению грунты могут быть:

Аллювиальные – отложения, формирующиеся постоянными водными потоками речных долин.

Делювий (от лат. deluo — смываю), делювиальные отложения, наносы, образующиеся у подножия и на нижних частях склонов возвышенностей в результате смывания разрушенных горных пород с верхних частей этих склонов дождевыми потоками и талыми снеговыми водами, а также под влиянием силы тяжести, морозного сдвига и текучести грунта (солифлюкция). Продукты выветривания, составляющие делювий, имеют разнообразный состав (от глин и песков до крупных валунов) и характеризуются слабой отсортированностью.

Элювий – продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования.

Пролювий (от лат. proluo - выношу течением) (пролювиальные отложения) - продукты разрушения горных пород, выносимые водными (временными) потоками к подножиям возвышенностей.

Коллювий (от лат colluvio — скопление, беспорядочная груда), обломочный материал, накопившийся на склонах гор или у их подножий путем перемещения с расположенных выше участков под влиянием силы тяжести (осыпи, обвалы, оползни) и движения оттаивающих, насыщенных водой продуктов выветривания в областях распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Рис. 4. Схема расположения экзогенных отложений

На втором этапе для выделения ИГЭ необходимо определить с учетом лабораторных испытаний, какие виды и разновидности грунтов присутствует на исследуемой территории. Для этого согласно ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация», полевым данным и лабораторным исследованиям даем номенклатуру грунта, которая заносится с таблицу физико-механических свойств грунтов (см. табл. 1.1). В ходе выполнения этой работы выяснилось, что на исследуемом участке присутствуют следующие разновидности грунтов:

1. глина полутвердая;

2. суглинок полутвердый, мягкопластичный и текучепластичный.

По результатам проведенной работы на данной площадке предварительно можно выделить 4 ИГЭ;

ИГЭ 1 Глина полутвердая (edQ)

ИГЭ 2 Суглинок полутвердый (edQ)

ИГЭ 3 Суглинок мягкопластичный (edQ)

ИГЭ 4 Суглинок текучепластичный (edQ)

Окончательное выделение ИГЭ проводят на основе оценки характера пространственной изменчивости (3 этап) характеристик грунтов и их коэффициента вариации. При этом необходимо установить, изменяются характеристики грунтов в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом или имеет место их закономерное изменение в каком-либо направлении (чаще всего с глубиной).

Для выделения ИГЭ наряду с физическими и механическими характеристиками грунтов могут использоваться фиксируемые в опытах величины или показатели, получаемые с помощью зондирования и других экспресс-методов.

 

 

 

                                                                     Рис. 5. План расположения скважин на площадке изысканий

 

Таблица 1

Таблица физико-механических свойств грунт

№ п/п	Номер ИГЭ	Наименование и № выработки	Глубина отбора проб, м.	Природная влажность, д.е.	Влажность на границе текучести, д.е.	Влажность на границе раскатывания, д.е.	Число пластичности, д.е.	Показатель текучести, д.е.	Плотность грунта, г/см^3	Плотность частиц грунта, г/см^3	Плотность сухого грунта, г/см^3	Пористость, %	Коэффициент пористости	Коэффициент водонасыщения, д.е.	Коэффициент сжимаемости, 1/МПа	Компрессионный модуль деформации, Е,МПа	Коэффициент внутр. трения, tg φ°	Угол внутреннего трения, φ, градус	Удельное сцепление, c, кПа	ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ							Номенклатура грунта
																				песок					пыль	глина
																				2-1	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,005	< 0,005
1	2	с-1	1,5	0,215	0,336	0,175	0,161	0,248	1,96	2,72	1,61	40,69	0,686	0,852	0,31	3,2					0,05	2,75	11,15	9,35	50,90	25,80	суглинок тяжелый пылеватый полутвердый
2	4	с-1	2,5	0,267	0,286	0,174	0,112	0,830	1,95	2,71	1,54	43,21	0,761	0,951	0,39	2,5	0,28	16	11		0,00	0,10	2,30	24,96	55,17	17,47	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
3	3	с-1	3,5	0,235	0,277	0,156	0,121	0,653	1,95	2,71	1,58	41,74	0,716	0,889			0,28	16	16		0,00	0,40	3,60	23,75	56,34	15,91	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
4	4	с-1	4,5	0,287	0,303	0,185	0,118	0,864	1,92	2,71	1,49	44,95	0,817	0,952	0,36	2,9	0,32	18	12		0,00	0,05	0,85	20,52	63,49	15,09	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
5	3	с-1	5,5	0,263	0,296	0,172	0,124	0,734	1,93	2,71	1,53	43,61	0,773	0,922							0,00	0,30	1,95	19,14	65,11	13,50	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
6	4	с-1	7,5	0,283	0,299	0,182	0,117	0,863	1,93	2,71	1,50	44,49	0,802	0,956							0,00	0,05	1,50	17,46	65,46	15,53	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
7	4	с-1	8,5	0,279	0,302	0,185	0,117	0,803	1,95	2,71	1,52	43,74	0,777	0,973							0,00	0,60	2,70	21,27	62,73	12,70	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
8	1	с-3	1,0	0,204	0,345	0,170	0,175	0,194	1,98	2,72	1,64	39,54	0,654	0,848	0,28	2,9					0,00	1,30	6,55	10,69	54,79	26,67	глина легкая пылеватая полутвердая
9	1	с-3	1,5	0,220	0,360	0,180	0,180	0,222	1,99	2,71	1,63	39,81	0,661	0,902							0,00	0,78	5,33	15,30	52,89	25,70	глина легкая пылеватая полутвердая
10	1	с-3	2,0	0,203	0,372	0,177	0,195	0,133	1,98	2,73	1,65	39,71	0,659	0,841	0,29	2,8					0,00	1,65	7,85	4,80	57,20	28,50	глина легкая пылеватая полутвердая
11	1	с-3	2,5	0,218	0,359	0,180	0,179	0,212	1,99	2,74	1,63	40,37	0,677	0,882							0,00	1,53	6,15	5,25	59,30	27,77	глина легкая пылеватая полутвердая
12	4	с-3	5,0	0,275	0,277	0,167	0,110	0,982	1,95	2,71	1,53	43,56	0,772	0,965							0,00	2,10	10,10	21,90	51,99	13,91	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
13	4	с-3	6,5	0,260	0,270	0,160	0,110	0,909	1,94	2,71	1,54	43,19	0,760	0,927							0,00	0,85	4,75	22,94	56,34	15,12	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
14	1	с-4	1,0	0,225	0,365	0,179	0,186	0,247	1,93	2,73	1,58	42,29	0,733	0,838	0,25	2,8	0,30	17	30		0,00	2,00	10,30	5,45	53,99	28,26	глина легкая пылеватая полутвердая
15	1	с-4	1,5	0,225	0,370	0,181	0,189	0,233	1,95	2,71	1,59	41,26	0,702	0,869							0,00	2,38	11,65	9,87	55,20	20,90	глина легкая пылеватая полутвердая
16	1	с-4	2,0	0,215	0,361	0,176	0,185	0,211	1,92	2,73	1,58	42,12	0,728	0,806	0,32	2,7	0,26	15	30		0,00	1,20	8,30	9,22	52,22	29,06	глина легкая пылеватая полутвердая
17	1	с-5	1,0	0,209	0,345	0,174	0,171	0,205	1,99	2,72	1,65	39,49	0,653	0,871	0,30	2,7					0,00	2,80	11,35	10,54	52,22	23,09	глина легкая пылеватая полутвердая
18	1	с-5	1,5	0,219	0,358	0,180	0,178	0,219	1,97	2,71	1,62	40,37	0,677	0,877							0,00	2,05	10,25	15,80	53,14	18,76	глина легкая пылеватая полутвердая
19	1	с-5	2,0	0,229	0,383	0,184	0,199	0,226	1,95	2,73	1,59	41,88	0,721	0,867	0,37	2,3					0,05	1,85	7,35	10,88	53,20	26,67	глина легкая пылеватая полутвердая
20	3	с-5	2,7	0,170	0,205	0,133	0,072	0,514	1,97	2,69	1,68	37,41	0,598	0,765	0,15	7,4					0,05	14,95	50,55	8,25	19,85	6,35	суглинок легкий пылеватый мягкопластичный
21	4	с-5	3,0	0,285	0,294	0,169	0,125	0,928	1,93	2,71	1,50	44,58	0,804	0,961							0,00	0,75	3,95	17,90	57,02	20,38	суглинок тяжелый пылеватый текучепластичный
22	4	с-5	5,0	0,284	0,287	0,174	0,113	0,973	1,91	2,71	1,49	45,11	0,822	0,936							0,00	0,60	3,10	18,29	62,31	15,70	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
23	2	с-6	1,0	0,199	0,287	0,169	0,118	0,254	2,01	2,71	1,68	38,14	0,617	0,874							0,00	2,50	8,40	18,43	54,79	15,88	суглинок легкий пылеватый тугопластичный
24	3	с-6	2,0	0,273	0,325	0,167	0,158	0,671	1,91	2,72	1,50	44,84	0,813	0,913	0,34	3,0					0,00	3,20	12,10	13,00	50,03	21,67	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
25	4	с-6	3,1	0,240	0,244	0,150	0,094	0,957	2,00	2,70	1,61	40,26	0,674	0,961							0,05	8,80	24,20	22,84	31,76	12,35	суглинок легкий песчанистый текучепластичный
26	4	с-6	6,0	0,321	0,356	0,199	0,157	0,777	1,88	2,72	1,42	47,68	0,911	0,958							0,00	0,65	4,95	11,79	63,70	18,91	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
27	4	с-6	7,5	0,318	0,357	0,190	0,167	0,766	1,88	2,71	1,43	47,37	0,900	0,958							0,00	1,25	6,55	13,06	61,14	18,00	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
28	3	с-9	5,5	0,285	0,320	0,182	0,138	0,746	1,93	2,71	1,50	44,58	0,804	0,961							0,00	0,10	2,05	18,63	63,90	15,32	суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный
29	4	с-136(арх)	1,7	0,240	0,260	0,150	0,110	0,818	1,92	2,70	1,55	42,65	0,744	0,871	0,24	4,3	0,40	22	5		0,35	12,50	20,20	21,69	34,94	10,32	суглинок легкий песчанистый текучепластичный
30	4	с-136(арх)	2,5	0,320	0,350	0,200	0,150	0,800	1,85	2,72	1,40	48,47	0,941	0,925	0,40	2,8	0,32	18	7		0,15	1,80	4,35	20,65	47,64	25,41	суглинок тяжелый пылеватый текучепластичный
31	4	с-136(арх)	4,0	0,310	0,340	0,190	0,150	0,800	1,85	2,71	1,41	47,89	0,919	0,914							0,10	0,65	3,75	22,45	53,20	19,85	суглинок тяжелый пылеватый текучепластичный
32	4	с-136(арх)	5,0	0,270	0,270	0,170	0,100	1,000	2,08	2,70	1,64	39,34	0,649	1,123	0,28	3,3	0,40	22	3		0,00	0,90	13,70	19,50	49,23	16,67	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
33	4	с-136(арх)	6,0	0,280	0,280	0,150	0,130	1,000	2,02	2,70	1,58	41,55	0,711	1,063			0,32	18	5		0,00	1,35	10,30	19,17	51,71	17,47	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
34	4	с-136(арх)	7,0	0,290	0,290	0,180	0,110	1,000	2,04	2,70	1,58	41,43	0,707	1,107	0,33	3,0	0,40	22	5		0,05	2,45	16,35	27,95	41,29	11,91	суглинок легкий песчанистый текучепластичный
35	2	с-136(арх)	8,0	0,205	0,250	0,170	0,080	0,438	2,01	2,70	1,67	38,22	0,619	0,894							0,05	16,50	34,00	16,90	23,82	8,73	суглинок легкий пылеватый тугопластичный
36	2	с-137(арх)	1,0	0,240	0,310	0,180	0,130	0,462	1,92	2,71	1,55	42,86	0,750	0,867							0,00	1,05	10,20	28,41	45,25	15,09	суглинок тяжелый пылеватый тугопластичный
37	2	с-137(арх)	2,0	0,160	0,210	0,140	0,070	0,286	1,95	2,69	1,68	37,51	0,600	0,717							0,00	20,30	45,95	11,52	14,29	7,94	суглинок легкий песчанистый тугопластичный
38	2	с-137(арх)	3,0	0,210	0,270	0,170	0,100	0,400	1,94	2,71	1,60	40,84	0,690	0,825							0,20	0,25	2,50	31,15	52,40	13,50	суглинок легкий пылеватый тугопластичный
39	4	с-137(арх)	5,5	0,270	0,280	0,180	0,100	0,900	1,93	2,70	1,52	43,72	0,777	0,938							0,00	1,45	8,50	32,09	48,43	9,53	суглинок легкий песчанистый текучепластичный

Продолжение табл. 1

№ п/п	Номер ИГЭ	Наименование и № выработки	Глубина отбора проб, м.	Природная влажность, д.е.	Влажность на границе текучести, д.е.	Влажность на границе раскатывания, д.е.	Число пластичности, д.е.	Показатель текучести, д.е.	Плотность грунта, г/см^3	Плотность частиц грунта, г/см^3	Плотность сухого грунта, г/см^3	Пористость, %	Коэффициент пористости	Коэффициент водонасыщения, д.е.	Коэффициент сжимаемости, 1/МПа	Компрессионный модуль деформации, Е,МПа	Коэффициент внутр. трения, tg φ°	Угол внутреннего трения, φ, градус	Удельное сцепление, c, кПа	ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ							Номенклатура грунта
																				песок					пыль	глина
																				2-1	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,005	< 0,005
40	2	с-138(арх)	1,0	0,220	0,270	0,170	0,100	0,500	1,90	2,70	1,56	42,32	0,734	0,809							0,20	3,80	31,05	26,04	28,59	10,32	суглинок легкий пылеватый тугопластичный
41	2	с-138(арх)	2,0	0,210	0,260	0,170	0,090	0,444	1,96	2,70	1,62	40,01	0,667	0,850							0,30	8,00	21,35	25,27	32,55	12,53	суглинок легкий пылеватый тугопластичный
42	4	с-138(арх)	3,0	0,280	0,300	0,180	0,833	1,90	2,71	1,48	45,23	0,826	0,919	0,37	2,9	0,40	22	8		0,00	0,50	2,25	26,58	55,14	15,53	суглинок тяжелый пылеватый текучепластичный
43	4	с-138(арх)	4,0	0,280	0,300	0,190	0,110	0,818	1,93	2,71	1,51	44,36	0,797	0,952							0,00	0,35	1,90	12,00	72,60	13,15	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
44	4	с-138(арх)	5,0	0,270	0,290	0,180	0,110	0,818	1,96	2,71	1,54	43,05	0,756	0,968							0,00	0,75	4,25	25,92	55,58	13,50	суглинок легкий пылеватый текучепластичный
45	4	с-138(арх)	6,0	0,280	0,290	0,170	0,917	1,96	2,71	1,53	43,50	0,770	0,985	0,27	3,8	0,40	22	8		0,05	1,50	4,00	29,34	48,44	16,67	суглинок тяжелый пылеватый текучепластичный
46	4	с-138(арх)	7,0	0,280	0,290	0,170