Геотехничко истражно дупчење

Геотехничкото истражно дупчење претставува основна постапка за истражување под површината на теренот со цел да се истражат литолошките единици, нивните физичко-механички карактеристики, појавата на подземни води и др.
Според намената, истражното дупчење може да биде:
•    структурно-геолошко,
•    геомеханичко,
•    хидрогеолошко,
•    истражно дупчење за нафта, гас и др.
Истражните дупнатини се изведуваат со посебна опрема која се нарекува машина за дупчење – дупчалка. Дупчалката може да биде монтирана на камион, санка, гасеници и сл.

Слика бр.1-Машини за дупчење монтирана на а) камион  б) гасеници

Истражна дупнатина претставува специфичен подземен отвор со кружен попречен пресек кој е карактеристично помал во однос на длабочината. Според правецот дупнатините можат да се изведат вертикално, хоризонтално и косо.

Слика бр. 2-Основни елементи на истражна дупнатина
1)    уста 2) дно 3) пречник 4) ѕидови 5) литолошки профил 6) правец 7) длабина

Според принципот на работа на дупчачкиот прибор, истражното дупчење може да се изведува по следниве методи:
•    ударно,
•    ротационо,
•    комбиниран метод
Ударното дупчење подразбира раздробување/раситнување на почвените материјали од дното на дупнатината со помош на ударно глето. Здробениот материјал се издувува со компримиран воздух надвор од дупнатината. Материјалот може да се изнесе и со одредена количина на вода како исплака. Ударното дупчење е многу побрзо во однос на другите методи, се користи во случаи кога нема потреба од земање на примероци од материјалот бидејќи не дава меродавни параметри за геотехничката градба на теренот.
Ротационо дупчење се изведува со помош на ротирање на круна под притисок при што се продира во почвените слоеви. Како преносен систем служат т.н. дупчачки шипки, на чиј врв се монтира т.н. јадрена цевка. Во јадрената цевка се собира издупчeниот материјал. На врвот од јадрената цевка се монтира круната која всушност и го “сечe” материјалот.
Заради ротацијата и брзината на ротацијата, круната се загрева поради што е потребно разладување на истата. За таа цел се користи течност или исплака, која може да биде чиста вода или раствор од вода и бентонит. Исплаката се внесува под притисок низ дупчачките шипки, до дното на дупнатината. Со тоа не само што се разладува круната, туку и се испира (изнесува) материјалот од дното на дупнатината.
При геомеханичкото  истражно дупчење во почвени материјали често се избегнува употреба на  исплака и најчесто се применува т.н. ротационо дупчње со јадрување на „суво“. Ова се прави со цел да се задржи природната влажност на материјалот и да не се пореметат примероците кои е потребно да се испитуваат во лабораторија.
Во зависност од тврдината на материјалот се користат повеќе видови на круни со различни пречници ф 146 mm/ 131 mm/ 116 mm/ 101 mm/ 86 mm и  76 mm.

Слика бр 3 -Приказ на неколку видови круни за ротационо машинско дупчење
1)    дебела круна тип B 2) тенка круна тип В 3) дијаматска круна – зрнеста 4) круна на проширување 5) круна за дупла јадрена цевка 6) дијамантска прашинеста круна
7) и 8) други дијамантски круни

Ротационото дупчење може да се изведува со јадрување и без јадрување во зависност од потребата, но најчесто со јадрување заради потребата од земање на проби. Длабината на дупчењето зависи од видот на објектот, геолошката сложеност на теренот,  товарите од објектот и др.

Слика бр.4 – Јадро извадено од истражна дупнатина
Во некои случаи при изведба на ротационо дупчење може да се употребува и сврдел со различен дијаметар. Со оваа метода не може да се земат репрезентативни примерци за натамошни лабораториски испитувања.
Комбинираниот метод на истражно дупчење е комбинација од претходните две методи.
Хидрогеолошко истражно дупчење се изведува за да се утврди водоносниот хоризонт, нивото на подземните води, земање на примероци од вода за лабораториски испитувања и др. Покрај ова, хидрогеолошко дупчење се изведува и за вградување на конструкции  на набљудувачки бунари и пиезометри за следење на нивото на подземна вода како и за следење на режимот на изданите. Како хидрогеолошко дупчење се смета и изведбата на бунари со поголеми пречници за дефинирање на квалитетот и квантитетот на подземната вода и експлоатација на подземната вода. При изведба на дупнатини со поголеми пречници, најчесто дупчењето се изведува без јадрување или со повремено јадрување во зависнот од промената на литолошкиот и хидрoгеолошкиот состав на теренот. При изведба на овие истражувања најчесто се користи ротационата метода, при што се употребуваат т.н глета за дупчење (слика 5), додека за изнесување на материјалот од дупнатината најчесто се користи исплака.

Слика бр. 5 Глета за дупчење

Денеска, во светот најголемите количини на нафта се добиваат од подлабоките слоеви на почвата преку дупнатини. Длабината на истражната дупнатина може да биде од неколку десетици метри до неколку километри. Пречникот на дупчење зависи од методата и длабината на дупнатината. Најчесто се користи ротационата меода на дупчење.

При самиот процес на дупчење, кога ќе се допре до слојот на нафта, може под притисок да излезе нафта на површината на теренот.  Во случаи кога притисокот е доволно голем може да се случи ,,ерупција” при што млаз на нафта може да избие над површината на теренот во височина над десетина метри.
И во иднина истражното дупчење ќе остане основна метода за дефинирање на литологијата на теренот со цел да се осознаат карактеристиките на почвените или карпестите материјали. Во однос на перспективата за развојот на истражното дупчење, се воведуваат нови технологии и опрема.
ГЕИНГ Кребс унд Кифер како водечка компанија во областа на геотехниката во нашата држава и регионот е позната по својот квалитет и стручност. Во изминатите 20 години компанијата изработи голем број  геотехнички елаборати и проекти каде во делот на теренските истражувања изврши геотехничко дупчење во обем од десетици илјади метри. Компанијатата се движи во правец на следење и примена на современите технологии на геотехничко истражно дупчење.