Indagini geologico e geotecniche

Cosa si intende per indagini geologico e geotecniche?

Classificazione

Vengono classificati in due categorie di sondaggi:

  • Diretti: Quando si utilizzano attrezzature che permettono di raccogliere materiale dal sottosuolo
  • Indiretti: Quando si utilizzano attrezzature che rimanendo in superficie analizzano la composizione del sottosuolo

Sondaggi diretti

  1. A percussione
  2. A rotazione (rotary)

Indagini geologico e geotecniche. Perforazione a secco (a percussione)

L’armatura del pozzo permette di realizzare pozzi di grande diametro (1,00-1,50 m), utili nel caso di pozzi per emungimento di acqua dalla falda acquifera, in quanto permettono il collocamento di due o più pompe; per sfruttare in maniera selettiva diverse falde o semplicemente per aspirare quando l’altra non funziona.

Motore collegato a filo d’acciaio che passa per il derrick. Il motore impone il movimento cadenzato filo apparecchiatura regolata dal trivellatore che permette di dare una diversa angolazione dello scalpello ad ogni battuta(o ad ogni x battute), creando così un pozzo circolare. La cadenza delle battute è regolata dal trivellatore.

  • asta pesante: La perforazione avviene per caduta libera dell’asta pesante
  • scalpello: Punta tagliente, dipende dal tipo di roccia in frantumazione. Le scorie che si vengono a creare vengono tolte dal perforo con uno scalpello chiamato cucchiaia (togliendo lo scalpello). Se bisogna cambiare lo scalpello bisogna sollevare l’ultima asta, e sostituirlo.
  • Tubazione: semplice, telescopica

Vantaggi

  • Strumentazione semplice e di facile manutenzione, non richiede l’intervento di personale specializzato (al più il trivellatore).
  • Assenza di fluidi di perforazione, quindi nessun pericolo di danneggiare le falde.
  • Possibilità di sospendere l’opera per riprenderla in qualsiasi momento.
  • Il materiale frantumato è di dimensioni facilmente osservabili, e si conosce con esattezza la profondità dalla quale proviene.
  • Costi inferiori rispetto al metodo rotary (anche includendo i costi delle tubazioni)
  • In terreni a granulometria grossolana, fessurati, carsici o fragili non si ha perdita di circolazione

Svantaggi

  • La velocità di avanzamento dipende dal grado di coerenza della roccia.
  • Metodo adatto fino a profondità di 150 metri.(oltre non è economicamente conveniente)
  • Servono tubi per armare le pareti nel caso ci sia del terreno incoerente che potrebbe crollare

Indagini geologico e geotecniche. Perforazione col metodo rotary

Le apparecchiature utilizzate sono molto più complesse. Il problema tipico è quello di assicurare la verticalità delle aste cave, pena la rottura, specie a profondità considerevoli. La perforazione avviene tramite la rotazione di uno scalpello (che ha necessariamente una forma diversa rispetto a quelli da percussione).

La tavola rotary fa girare l’asta cava. La perforazione non avviene a secco ma è necessario un fluido di perforazione (solitamente costituito da acqua + bentonite dens=1,1 g/cm3) che circoli nel perforo trasportando dal fondo pozzo in superficie i detriti di perforazione e raffreddando le corone dello scalpello.

Dopo avere sostato nei pozzetti di decantazione, il fluido di perforazione viene rimesso in circolo. Tale fluido inoltre, penetra per alcuni centimetri nel materiale e velocemente formando un pannello impermeabile chiamato cake. Deriva dalla proprietà tissotropica dalle argille diluite nel fango come colloidi: una volta arrestatasi la circolazione del fluido, il fango assume una certa consistenza che deve trattenere in sospensione i detriti di perforazione non ancora giunti in superficie.

Indagini geologico e geotecniche. Perforazione col metodo rotary

  • Normale: la testa di iniezione fa entrare il fluido di perforazione nell’asta cava, il fluido esce dallo scalpello sul fondo di perforazione e risale il perforo portando in superficie le scorie più leggere. Il fluido passa in un primo pozzetto di decantazione dove le scorie si depositano sul fondo e successivamente in un secondo dove la pompa di aspirazione lo rimette in circolo
  • Invertito: il circolo del liquido di aspirazione è inverso. la testa di aspirazione fa sì che l’asta cava (con diametro più largo per far passare i ciottoli) risucchi il fluido e le scorie. La pompa quindi fa risalire il fluido e lo scarica in un pozzetto di decantazione dove le scorie si depositano. Il fluido “pulito” ridiscende quindi nel perforo.

Questo si fa quando la risalita di frammenti grossi potrebbe asportare il CAKE, invece facendoli salire dal mezzo possiamo aspirare anche frammenti grossi e maggiormente analizzabili.

Fonte Wikipedia

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