Что такое плывун в скважине


Плывун в скважине: определение, признаки и способы борьбы

Плывун – это нестабильный, перенасыщенный водой слой грунта, с толщиной, варьирующейся от одного до десяти метров. Вследствие перепада давления он начинает двигаться, что приводит к обрушению скважинных шахт. Но при правильном бурении можно безболезненно пройти опасный участок.

Признаки плывуна

Нестабильные прослойки специалисты подразделяют на настоящие и фальшивые.

Первые отличаются следующими особенностями:

  • Имеют в составе частицы песка и пыли разных размеров. Микроскопические фрагменты выступают как смазочные материалы, обволакивают и связывают весь земляной объем.
  • Богаты глиной в виде взвеси, избыточно гидрофобны. Глинистые составляющие надежно удерживают влагу. Начинают двигаться под воздействием гидроудара при вскрытии плывунного пласта.
  • Обладают низкими фильтрационными свойствами и высокой влагоемкостью, которая превышает три процента. При этом их влажность близка к текучести.
  • Вспучиваются при промерзании и приобретают монолитную твердость при полном высыхании.

Мнения об образовании подобных слоев расходятся, но существует версия, что они появляются в результате деятельности микроскопических живых организмов.

Ложными именуют пористые пласты, состоящие из мелких частичек песка. Они перенасыщены водой. Залегают на глубине до 50 м, вследствие чего на них воздействует избыточное давление грунта. В результате в скважинную шахту вымывает мелкие песчинки.

Фальшивые плывуны достаточно хорошо отдают воду, и при естественном либо искусственном понижении гидравлического давления переходят в устойчивое состояние. При бурении они не представляют особой опасности.

Опасности движущихся пластов

Воздействие плывуна на скважину

Пробивание скважин сквозь плывун без подготовки может привести к возникновению проблем:

  • заполнению затрубного пространства скважины землей, которая буквально плывет;
  • поломке напорного оборудования, не справляющегося с повысившейся нагрузкой;
  • потере буровой колонны, которую затягивает в появившуюся после вымывания породы полость.

Впоследствии возможно смещение ствола скважины, ее частые пересыхания и регулярное попадание грязевых частиц в воду.

Особенности обустройства водозабора на участках с плывунами

Необходима ежегодная прочистка скважины во избежание засорения

Если есть вероятность наличия плывуна, нужно учитывать определенные нюансы обустройства водозабора. Запрещено:

  • Устанавливать трубы из пластика. Движущийся пласт со временем сомнет полимерный элемент, что ухудшит работу системы или остановит ее после полного разрушения конструкции.
  • Делать обычный колодец. Даже если получится достичь необходимой высоты водного столба в нем, то довольно быстро водозабор прекратит работать и снабжать водой его хозяев.
  • Игнорировать ежегодную прочистку скважины, иначе она будет быстро засоряться.

В естественных условиях жидкая прослойка находится в состоянии неустойчивого покоя. Но при начале любых земляных работ избыточно насыщенный влагой слой грунта немедленно начинает двигаться, по физическим свойствам становится как жидкость. Все усилия вырыть в такой земле колодец можно сравнить с попытками проделать углубление в поверхности воды, поскольку разжиженный слой будет моментально заполнять котлован.

Точно выяснить, есть плывун или нет, довольно трудно. Чтобы это узнать, перед пробуриванием шахты необходимо провести разведочные работы.

Если нет возможности нанять профессионалов, перед пробиванием шахты возьмите пробу почвы посредством ручного бура. Определить наличие неустойчивого пласта возможно при заглублении на 1,5–2 м по тому, как будет погружаться инструмент: он провалится, будто в пустоту.

Дополнительно можно пообщаться с соседями, у которых есть скважины, или посмотреть планы местности, созданные на основе инженерно-разведывательных мероприятий. Они содержат информацию о специфике почве и пролегании водоносных пластов.

Прохождение плывуна на неглубоких водозаборах

Ударно-канатное бурение скважины

Если достаточно неглубокой скважинной шахты – до 20 м, неустойчивый слой можно пройти посредством традиционного ударного бурения. Подобным методом обустраивают абиссинские водозаборы. Пройти плывун при ударном бурении скважины вручную несложно: все, что потребуется – забить трубу посредством тяжелой металлической «бабы».

Можно воспользоваться ударно-канатной методикой, которая предполагает применение желонки, размещаемой внутри обсадной трубы. В такой ситуации приспособление позволит вытаскивать наружу плывущий грунт. Для облегчения работы желательно трос крепить к специальной треноге, а подъем выполнять с помощью мотора-редуктора со сцеплением.

Чтобы после удара желонки барабан не раскручивался по инерции, можно установить специальное устройство для торможения.

Если шахта неглубока, и сам грязевой слой расположен близко к поверхности, можно применить и еще один метод. Проходят плывун здесь с помощью конструкции из шпунтованных досок, собранной вручную. Каждый элемент имеет толщину 5 см и длину 200 м, заострен в нижней части.

Чтобы остановить грязевой поток, необходимо:

  1. Забить деревянные заготовки на глубину до 0,4 м по всему периметру шахтного ствола.
  2. Осторожно выбрать грунт до заостренного низа шпунтованных досок и начать бурение.
  3. Повторить цикл – заглубить шпунт вбиванием и бурить вновь. Так необходимо делать до полного прохождения переувлажненного слоя.

Дно скважины укрепляется с помощью простого деревянного ящика с отверстиями. Он ставится на песчано-щебеночную подушку. Таким образом создается самодельный фильтр от грязи и песчинок. Можно также покрыть дно дощатым щитом, в котором по завершении бурильных работ высверлить отверстия для поступления воды.

Однако подобные способы защиты от плывуна работают только тогда, когда водный поток с примесью грязи не слишком мощный, течет без напора.

Варианты решения проблемы для глубоких скважин

Главной задачей при пробивании шахты через плывун заключается в том, чтобы пройти этот нетвердый, подвижный слой грунта, не лишившись при этом буровой колонны. Чтобы решить проблему, активно применяют три метода:

  • Бурение способом параллельной обсадки. Методика заключается в том, что обсадная труба в процессе пробивания опускается в скважинную шахту вместе с буром. Это существенно задерживает весь ход работ и делает их более дорогими.
  • Использование полимерных клеящих составов либо бентонита. Они нужны для формирования стенок шахты, их укрепления и защиты от разрушения под действием плывуна.
  • Применение специального кондуктора. Он предназначается, как и в случае с обсадной трубой, для защиты буровой штанги и стенок пробиваемой скважинной шахты от разжиженного слоя.
Бурение способом параллельной обсадки

Последний вариант отличается от первого тем, что кондуктор применяют, чтобы пробуривать избыточно насыщенный влагой слой земли. До рубежа этого пласта бурение выполняется обычным способом. Пробивание скважины также проводится традиционным методом, без применения кондуктора, после полного прохождения плывуна.

Бурение сквозь нестабильный пласт – задача сложная. Лучше выбрать место с более устойчивым подпочвенным слоем или вместо обычной скважины возвести абиссинскую.

strojdvor.ru

Что такое плывун? Уникальные подземные фото

Давно хотел написать пост про плывун и наглядно на фотографиях и картинках показать, что это такое.

Я уже немного писал об этом в своем посте про скважину-иглу. Здесь немного дополню.

Итак на участке под землей с уровня где-то 3-3.5 метра и до глубины 10 метров расположен водонасыщенный песок — плывун.

Мы пробовали сделать скважину обычным способом — сделали разборный бур из нескольких секций и начали бурить.

Для удобства мы установили треногу.

До глубины 3 метра все шло хорошо. Затем начались проблемы с плывуном. Сколько мы не вынимали песка, глубина погружения бура практически не менялась. Это обычное явление на плывунах.

В песке под землей образуется полость пустоты с водой. Эта полость растет в ширину и практически не углубляется. Так можно вычерпать хоть несколько тонн песка, пока не образуется подземная пещера и грунт сверху не провалится вниз. 🙂

Вот как выглядит такой процесс на схеме.

Схема образования полости при бурении плывуна

А вот как это выглядит в реальности. Выкладываю уникальные подземные фото плывуна и образовавшейся в результате бурения полости. Мы опускали фотоаппарат на веревке в скважину.

Первое фото на глубине примерно 3.5 метра в переходном слое между глиной и песком. Т.е. там где нормальная скважина переходит в пустотную полость.

Переход между глиной и плывуном

Следующие два фото сняты ниже — на глубине около 4-х метров.

На этом уровне видна шарообразная полость заполненная на половину водой. Из-за таких полостей бывают провалы грунта над плывунами.

Также видны корни растений повисшие в пустоте. Оказалось, что многие травы дорастают корнями до 4 метров! Мы не ожидали, если честно.

Вот так обваливается песок в плывуне. Бурить обычным способом бесполезно. Просто будем увеличивать подземную пещеру. 🙂

Подземная полость в плывуне

Корни растений свисают в полость от плывуна

Чтобы решить такую проблему нужно применять обсадную трубу. Которая не даст песку обваливаться, и бур пойдет потихоньку вниз. Полости при этом не будет. Обсадную трубу нужно периодически забивать все глубже и глубже. На рисунке я пририсовал обсадную трубу красным цветом.

Бурение плывуна с обсадной трубой

Так мы и сделали. Опустили в скважину обсадную трубу.

Затем мы стали бурить внутри обсадной трубы и пробовать просаживать ее все глубже и глубже, периодически выкачивая песок с водой вибрационным насосом Ручеек.

Вибронасос для прокачки плывуна

Мы по неопытности совершили три ошибки:

  1. Обсадную трубу надо брать железную. Мы взяли пластиковую, которая при забивании аммортизирует и не идет в глубь. Кроме того, у пластиковой трубы толще стенки. Это тоже не на пользу.
  2. В обсадной трубе не должно быть отверстий. У нашей же трубы было очень много насверленных дырок. Так как взяли в качестве обсадной трубы то, что было под рукой.
  3. Воду из скважины выкачивать нельзя. При этом увеличивается внешнее сдавливание песком обсадной трубы и ее трудно забивать глубже. Можно даже сказать больше — лучше заливать внутрь обсадной трубы воду или глинистый раствор, тем самым создавая давление внутри ствола обсадной и помогая продвигать ее все ниже и ниже.

Итог: у нас ничего не получилось. Покупать стальную обсадную мы не стали, а просто забили рядом скважину-иглу — отчет об этом я уже писал раньше. Пластиковую обсадную сначала хотели вытащить домкратом, но потом решили не мучаться и оставили в земле (нижний ее край на глубине 4-5 метров в воде), пользуемся ею как холодильником. Опускаем туда три бутылки пива на веревке. 🙂 При желании оттуда можно выкачать ведро грязной воды с песком, но такой необходимости нет.

Ну и напоследок схема установки нашей скважины-иглы со всеми подземными слоями. Надеюсь кому-то мой пост был интересен. Буду и дальше делиться опытом.

Почитайте также, как я пробовал очищать воду от железа с помощью белизны.

Поделиться:

3 Комментария

ogurzov.ru

Проблемы с плывуном и борьба с ним | Обустройство скважин на воду в Нижегородской области

Проблемы при бурении скважины на воду в Нижегородской области могут возникнуть из-за так называемого плывуна. Плывун — это песок насыщенный водой и при воздействии внешнего характера может быть нарушена его герметичность, что влечет за собой негативные последствия. Данная масса песка с водой находится под давлением в состоянии покоя, но при воздействии на плывун какими либо работами (строительными), произойдет перепад давления, в следствии чего возникнет движение плывуна вертикально вверх под давлением воды. Давайте непосредственно рассмотрим какие последствия могут возникнуть за счет плывуна и способы устранения, и предотвращения этого явления.

Главные проблемы с плывуном

Прежде всего нужно отметить то, что проблемы с плывуном начинаются уже при  бурении скважины на воду, первое что можно заметить это то что очень низкий уровень воды (до 1 м). Что бы вы не делали уровень воды не поднимается, как бы глубоко не была пробурена скважина на воду на так называемом плывуне. В процессе эксплуатации колодца возникают еще большие неприятности, такие как:

  • Возникнет потребность в частой чистке колодца;
  • В результате передвижения грунта может возникнуть смещение нижних колец колодца;
  • Вода в колодце может уйти рано или поздно.

Нужно знать: что колодец на плывуне построить не получиться, так как шнековое бурение применяемое для постройки колодца будет просто напросто не эффективным. Лучше всего применять бурение колодца на плывуне с применением бурового раствора с добавлением клеевого порошка, это делается для того что бы стены пробуренной скважины не разрушились. Но и с помощью такого метода нельзя сказать однозначно что данный метод будет эффективен на 100 %. Давайте рассмотрим правильные способы по прохождению плывуна при бурении скважины.

Прохождение плывуна при бурении

Как пройти плывун в скважине несколькими способами, такими как:

  • С применением ударно-канатного способа. В качестве такого бурения используется ударный стакан находящийся внутри металлической трубы. Минус такого способа это то что в последствии возникнет проблема с заглушкой дна в обсадной трубе.
  • Бурение на абиссинский колодец. Бурение осуществляется за счет забивания вручную дюймовой металлической трубы, с помощью такого бурения можно получить неглубокую скважину, но вполне подходящую для обеспечения водой не большого дачного домика и садового участка.  Минус такого способа заключается в том что, придется использовать только поверхностный насос для выкачивания воды.
  • Так же можно использовать способ скрепления колец колодца, за счет чего можно устранить смещение нижних колец колодца.

Как провести работы по прохождению опасного участка вручную

Колодец установленный на плывуне по мере его эксплуатации будет требовать необходимой чистки от намываемого и образующегося на дне. Если же вы позаботились при установке колодца «осиновым щитом», то чистка колодца потребуется приблизительно раз в 3-5 лет. Но как правило такой щит отсутствует и потребность в чистке колодца будет возникать ежегодно.

Как осуществить чистку колодца на плывуне вручную. Для этого вам потребуется потратить не малые финансовых затраты, силы и естественно время. Так как чистка колодца будет осуществляться с помощью 2-х насосов, один потребуется для размывания песка, другой для выкачки образовавшегося песка, грязи и др.

Наиболее простой способ — это воспользоваться услугами профессионалов нашей буровой компании. Мы предлагаем качественные услуги по чистке колодцев и скважин на воду по выгодным ценам в Нижегородской области.

Плывун под фундаментом дома

При подготовке фундамента для строительства дома, вам потребуется произвести тщательные подготовительные работы по вырыванию траншеи, так как проблемы с плывуном могут возникнуть довольно серьезные.

Рекомендуется произвести работы по выкапыванию траншеи на такой глубине, чтобы затопление не происходило за счет воды и песка. Так же следует в обязательном порядке укрепить стены траншеи. Строительство на плывуне осуществлять можно, но к осуществлению подготовительных работ нужно подходить только с соблюдением правил и грамотного, тщательного, ответственного подхода, в противном случае не исключено что могут возникнуть и человеческие жертвы.

Полезные статьи на нашем сайте:

VN:F [1.9.22_1171]

Rating: 0.0/10 (0 votes cast)

VN:F [1.9.22_1171]

byrcompany.ru

Скважины на плывунах

Плывуны представляют собой перенасыщенные влагой залежи мелкого песка, которые после вскрытия герметизирующего слоя, теряют свою форму, текут и вызывают обрушение стенок скважин и проседание грунтов. Предварительно распознать скважину можно только в результате разведочного бурения, так как герметически закупоренные поверхностными слоями плывуны, никак себя не проявляют. Во время прохождения бура через плывун, стенки образованной скважины обрушаются, и могут настолько сильно засосать буровую штангу, что достать ее не удастся. Плывуны оказываются для бурильщиков большой проблемой, для решения которой бывает дешевле начать бурить в новом месте.

Бурение скважин через плывуны

  • Бурение скважин через плывуны возможно при продавливании, одновременно с буровой колонной, обсадной трубы. Обсадная труба берет на себя боковые подвижки грунтов, вызванные опусканием и подниманием слоя плывунов, и предотвращают затопление скважины. Обсаживание плывунов следует производить только стальными трубами, чтобы избежать изгибания стенок скважины, которое вызывается движением песков в плывунах. Возникающие боковые напряжения в скважинах могут быть настолько высоки, что они с легкостью изменят вертикальность всей скважины. Качество бурения скважины через плывуны зависит от скорости прохождения буровой установки через весь плывун.
  • В случае, когда плывун попадает на значительном удалении от поверхности, производят следующие мероприятия:

    расширяют просверленное отверстие буром большего диаметра;

    в образованное отверстие опускается металлическая труба, достигающая дна скважины;

    одновременно с бурением отверстия скважины опускается обсадная труба, но только на высоту обнаруженного слоя плывуна;

    после прохождения слоя плывуна, бурение продолжается без использования обсадных труб сверлом меньшего диаметра. Такой способ проходки называется кондукторным, и заключается в обсаживании трубой только проблемного участка скважины.

  • Стенки скважин укрепляются с помощью применения мелкодисперсного материала бентонита, закрепляющего скважины от разрушения, в результате подвижек материалов плывунов. Бентонит представляет собой очень мелкие глины, впитывающие в себя воду в количестве, превышающем собственный объем в 16 раз. В условиях невозможности набухания, в шахте скважины, бентонит создает водный гель, который закрепляет стенки скважины от разрушения, и препятствует проникновению внутрь шахты песка с водой. После полного изготовления скважины с применением бентонита, внутрь скважины стоит опустить обсадную трубу, чтобы в будущем избежать разрушения ее стенок.
  • Наилучшим способом изготовления скважины вручную через плывун, считается прохождение с использованием канатного ударного способа, когда металлическая труба забивается в землю с помощью ударов по верхней части трубы. Одновременно внутри трубы происходит выработка грунта с помощью ударного стакана, который поднимается на 1-2 метра, и бросается вниз. Расположенная внутри ударного стакана желонка подхватывает грунт, и не дает ему выпасть назад в скважину. Через плывун, такая труба проходит очень легко, в связи с чем, скорость проходки скважины будет чрезвычайно высока. Забитая труба является обсадной трубой, и, в случае нормального количества поднимаемой воды, можно считать скважину оконченной. Заглушка нижней части трубы происходит с помощью опускания на дно обсадной трубы мешка со смесью песка и цемента, которая надежно закрывает нижнее отверстие от попадания в скважину песка и ила.

Другие статьи:Плывуны в природеОсобенности обустройства абиссинского колодцаВыбор места под скважинуХарактеристика грунтов Владимирской области

Возврат к списку статей

geobur33.ru


Смотрите также