Как пройти плывун при бурении скважины
Пройти плывун при бурении скважины, да без проблем, главное понять суть проблемы и изучит инструкции. Плывун значительно затрудняет бурение, и порой делает его невозможным без применения специальных технологий.
Содержание
- Что такое плывун в скважине
- Как проходить плывун вручную
- Шпунтованная доска
- Параллельная обсадка
- Метод прохождения кондуктором
- Использование бетонита
- В заключение
Что такое плывун в скважине
Плывун представляет собой подземный пласт почвы, перенасыщенный грунтовыми водами.
В результате образуется взвесь воды с частицами грунта, имеющая консистенцию жидкой каши. Плывун приходит в движение при малейшем воздействии на него. Точной причины образования подобного природного явления ещё не выявлено. Плывунов бывает несколько видов, но на своём приусадебном участке вы можете столкнуться с двумя из них: состоящим из смеси с водой мелкого песчаника, либо глины.
Оба этих варианта одинаково неприятны для бурильщиков, и создают им массу проблем. Впрочем, плывун — вообще проблемное явление в любом строительстве, начиная от копки котлована под фундамент дома, и заканчивая прокладкой подземных коммуникаций. К слову, зыбучие пески, затягивающие в себя всё живое — тоже один из видов плывунов, только не глубинных, а поверхностных.
Опасностей, которые таит подземная жижеобразная масса, несколько:
- Наполнение пространства вокруг скважины крайне неустойчивой, текучей консистенцией.
- Поломка мотопомпы для откачки бурового раствора, которая перестаёт справляться с внезапно увеличившейся нагрузкой.
- Затягивание буровой колонны плывуном в образовывающуюся в ходе откачки подземную полость.
В обычном состоянии разжиженный слой находится в хрупком равновесии, в состоянии неустойчивого покоя. Но стоит лишь начать какие-либо земляные работы в месте его нахождения, как этот перенасыщенный влагой слой почвы немедленно приходит в движение, приобретая физические свойства жидкости. Попытки выкопать колодец здесь будут выглядеть аналогично попыткам сделать углубление в водной поверхности: плывун будет мгновенно заполнять образовавшуюся полость.
Возможно ли, в таком случае, вообще в плывуне пробурить скважину?
Как проходить плывун вручную
Буровые работы в местах расположения плывунов чересчур затруднены, и отнимают множество времени и сил. Поэтому, опытные бурильщики советуют, по возможности избегать таких мест. Узнать о существовании плывуна можно от соседей, которые уже пытались пробуриться рядом с вами. Также можно перед началом буровых работ взять пробу грунта при помощи садового бура. Заглубившись на 1,5-2м можно определить наличие плывуна по характеру погружения инструмента: в плывун он провалится, словно в пустоту.
Такой метод «локальной геологоразведки» при помощи садового бура может принести свои плоды. Обычно плывуны располагаются в непосредственной близости к верхним слоям почвы. Однако, глубина их залегания может порой достигать 10 и даже 20м. Поэтому столкнуться с разжиженным грунтом при бурении можно в любой момент. Другая проблема состоит в том, что плывун под землёй занимает обширные площади, значительно превышающие размеры придомового участка.
В связи с этим, возможности обойти его при выборе места для бурения, чаще всего, не бывает. Здесь приходится использовать одну из технологий, позволяющих решить такую техническую проблему, как плывун в скважине.
Шпунтованная доска
Щиты из шпунтованных досок используется при копке колодезной шахты в ситуациях, когда разжиженный грунт находится не слишком глубоко от поверхности земли. Для сооружения щитов потребуются шпунтованные доски-пятёрки, длиной порядка 2-х метров.
Их требуется столько, чтобы создать защиту по периметру будущей колодезной шахты. Концы их заостряются, после чего доски забиваются в землю на глубину полуметра вплотную друг к другу, чтобы пазы одной из них входили в гребень соседней.
Такая конструкция получается достаточно герметичной, чтобы защитить от проникновения в шахту жидкого грунта. По мере углубления колодца доски забиваются глубже. Учитывая низкую плотность плывуна, заглублять их вручную не составит особого труда. Подобным образом придётся действовать вплоть до полного прохождения плывуна и достижения плотных слоёв грунта.
С помощью досок можно также обустроить колодец в толще плывуна. Для этого потребуется, после заглубления колодезной шахты до водоносного слоя, надёжно защитить стенки и дно от поступления жидкости со взвешенными частицами грунта. На дне колодца устраивается щит из плотно пригнанных друг к другу досок.
В щите сверлятся отверстия диаметров в 10мм, необходимые для поступления воды. Поверх щита обустраивается фильтр из слоя гравия, гальки и крупного песка. Проходя сквозь него, вода из плывуна будет очищаться от загрязняющих механических примесей.
Параллельная обсадка
Данная технология сродни работе с защитными щитами из шпунтованных досок, но применяется не при копке колодезной шахты, а когда обустраивается скважина на плывуне. Вместо щитов используются обсадные трубы, опускаемые вглубь непосредственно вслед за буром.
Подобный метод сложен с технической точки зрения — во время работы придётся контролировать равномерность и синхронность заглубления бура и обсадной трубы. В процессе работы используется специальный бур складной конструкции. Иначе извлечь его на поверхность, не внимая обсадной трубы, будет невозможно.
Метод прохождения кондуктором
Данный способ также подразумевает применение трубы для изоляции разжиженного грунтового пласта.
Разница с вышеприведённым методом — что до достижения плывуна бурение производится без обсадки. А по достижения неустойчивого грунта бур вынимается, и в скважину опускается защитная труба, именуемая «кондуктор». Затем бурение продолжается буром меньшего диаметра, чтобы он смог поместиться внутри обсадной трубы.
Использование бетонита
Ещё один способ, как пройти плывун при бурении скважины вручную, это использование особого минерального состава — бетонита.
Он создаётся на основе сухой глины с добавлением некоторых минеральных присадок. Главное его свойство — способность при контакте с водой увеличиваться в объёме до 15 раз. Внутри скважины, засыпанный в нужных пропорциях порошок, способен создать надёжный барьер для поступления жидкого грунта.
Попадая внутрь скважинной шахты, бетонит вступает в реакцию с водой и разбухает, превращаясь в густой гель. При этом плотность его такова, что он позволяет бурить скважину, не допуская её заполнения жидкостью. После прохождения буровой колонной плывуна необходимость в использовании бетонита отпадает.
Вместо бетонита при бурении скважин в плывунах можно использовать и специальные клеящие вещества на полимерной основе, широко представленные на современном рынке. Способ их действия примерно аналогичен: они укрепляют стенки скважины, предотвращая их оплывание.
В заключение
Как видим, бурение скважины сквозь плывун — вполне разрешимая задача. Правда, требующая дополнительных затрат сил и времени. Но, если имеется возможность, то следует делать скважину в другом месте.
Ещё один, более экономичный выход — отказаться от копки колодца или бурения, и остановиться на варианте с забивкой абиссинской скважины.
Рекомендуем к прочтению — тампонаж скважин.
Как пройти плывун при бурении скважины
1 О последствиях и способах преодоления плывуна при бурении скважины
2 Методы прохождения плывуна
3 Возможные нюансы
4 Заключение
Одной из важнейших задач владельцев дач и загородных особняков является обустройство забора воды из скважины. Нередко при проведении работ приходится сталкиваться с такой особенностью строения земной коры, как наличие так называемого плывуна. Это явление представляет собой перенасыщенный водой песок.
Пока эта масса не подвергается воздействию извне, никаких проблем не возникает. Но при бурении геометрическая структура нарушается, разжиженная смесь осыпается в шахту. Наполненная водой жижа ползет и забивает пространство колодца, затрудняя процесс бурения. Не спасает даже мотопомпа. Она не в состоянии справиться с плывущей массой разжиженной глины, песка, почвы и грунта.
О последствиях и способах преодоления плывуна при бурении скважины
Нередко проходящий через плывуны бур способствует наполнению пространства скважины вязкой субстанцией. Это не только осложняет процесс бурения, но и может вывести из строя буровое оборудование, сделать скважину непригодной к использованию или затруднить ее эксплуатацию в будущем. Последнее выражается в следующих проблемах:
- необходимости часто проводить очистительные работы колодца;
- возможности смещения обсадной трубы в результате сдвижения грунта;
- полном исчезновении воды в скважине.
Конечно, лучшим способом избежать проблем с плывуном является правильное определение места бурения на участке. Но если уж так случилось, что в процессе работы пришлось столкнуться с этим явлением, специалисты рекомендуют использовать не шнековое бурение, а раствор порошкового клея и бура. Он предотвращает разрушение стен колодца. Если такой метод оказался неэффективным, пройти весь слой плывуна могут помочь другие способы.
Методы прохождения плывуна
Существует еще несколько эффективных вариантов решения проблемы бурения скважин в случае необходимости пройти опасный участок:
- Применение метода параллельной обсадки. Его использование предполагает помещение обсадной трубы параллельно бурильной колонне с применением складного бура. Сложность этого метода заключается в ювелирности работы. Обсадную трубу необходимо опускать практически параллельно с буром, что сделать достаточно сложно. При этом не выпускать из поля зрения бурильную колонну.
- Другой эффективный способ – обустройство скважины кондуктором. Так называют изолирующую шахту от вязкой массы металлическую трубу. В этом случае сначала проводится бурение без обсадной трубы. Когда слой плывуна пройден, бур извлекается. В полученное отверстие вставляется кондуктор, и уже через него продолжается бурение с помощью долота.
- Использование бентонита. Этот способ борьбы с плавуном является самым популярным, поскольку считается в среде специалистов самым надежным и практичным. Бентонит – это минерал, основной составляющей которого является природная глина. Особенность этого материала заключается в способности поглощать большое количество жидкости. Изначальный объем бентонита может увеличиться в 14-16 раз. Насыщенный водой минерал превращается в гелеобразное вещество высокой плотности, препятствующее продвижению жидкости. Другими словами, превратившийся в тугой гель бентонит не позволяет влаге проникать через стенки шахты.
Следует отметить, что какой бы метод прохождения плавуна ни использовался, будь то колонный, кондукторный, бентонитовый или с использованием клеящего раствора, обустроенная на грунте скважина требует регулярной чистки.
Чтобы чистить ее приходилось реже, используют донный щит. Он представляет собой цельное изделие из досок древесины, укладываемое на дно шахты для противодействия плывунам. Дополнительное давление на них оказывает расположенный на щите нагрузочный материал. Это может быть:- щебень;
- тяжелый валун;
- галька.
Засыпание дна щебнем или галькой без щита – плохой помощник в борьбе с плывуном. Понадобится совсем немного времени для бесследного ухода такого материала в песок.
Возможные нюансы
Проблема со скважинами, связанная с плывунами, является хоть и наиболее часто встречающейся, но не единственной. Некорректное функционирование источника воды также может быть связано с неправильным выбором водоносного слоя. Другими словами, еще до начала работ было неправильно определено, где и сколько метров бурить скважину до появления воды в ней.
Незнание местности является причиной перебура или недобура. В первом случае речь идет о том, что найденный водоносный слой по какой-то причине посчитали слабым и продолжили бурение. Во втором – наоборот, грунтовой сезонный слой приняли за водонос. И в том, и в другом случае при эксплуатации скважины обязательно возникнут проблемы. Осложнения будут и при неграмотном выборе и монтаже фильтра. Они могут выражаться в следующем:
- периодическое или постоянное загрязнение воды;
- засоры скважины;
- выход из строя насосов.
Добыча воды может быть проблематичной и в случае негерметичности обсадной колонны. Обычно такая проблема возникает, если используемые металлические трубы были не сварены, а прикручены наподобие пластиковых изделий. Такая оплошность приводит к появлению засоров, заиливанию и т.д.