Водоснабжение

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Бурение скважин на воду » Как пройти плывун при бурении скважины?

В теории бурение водяных скважин не характеризуется сложностью выполнения. Однако на практике подобная задача в некоторых ситуациях оказывается непростой.

Когда после мягкой почвы начинаются пласты, отличающиеся плотностью и стабильностью, то проблем не возникнет. Иным образом складывается ситуация, когда по пути бурения внезапно обнаруживается плывун.

Тогда остроту приобретает решение вопроса, как пройти плывун при бурении скважины вручную, без проблем создав необходимый источник автономного водоснабжения.

План статьи:

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Что такое плывун?

Плывун – почвенный слой, который расположен под земной поверхностью. В его составе преобладает глина, гравий и мелкофракционный песок, перемешанные с водой. Масса кашеобразного вида характеризуется большой подвижностью. Это свойство серьезно затрудняет бурильные работы.

Поэтому решение проблемы, как избавиться от плывуна в скважине, стоит знать каждому специалисту-бурильщику или владельцу участка, самостоятельно занимающемуся бурением водяного источника.

Глубина нестабильного грунта, чрезмерно насыщенного водой, находится в диапазоне 2-10 метров. Когда плывун механически вскрывается, то наблюдается значительный перепад давления, что приводит к началу движения грунта.

Плывун в поземных слоях выглядит жидкой массой, которая по собственной консистенции похожа на сметану. Сложность работы с таким грунтом заключается в исключительной нестабильности.

Вычерпать такой мягкий грунт сложно, требуется больше времени, кроме того, существует большой риск потери бура. Однако справиться с непростой ситуацией возможно, если знать, что делать и как поступить в подобных условиях.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Виды плывунов

Принято выделять пару крупных категорий плывунов.

  1. Настоящие – отличаются составом, преимущественно содержащем глину. Это обеспечивает высокую степень гидрофобности. Когда такой пласт вскрывается, содержимое постепенно, небольшими порциями выходит наружу. Фильтрационные качества пласта при этом сравнительно низки.
  2. Фальшивые (с фальшивой плывучестью) – такой плывун в глубине грунта характеризуется составом, основой которого является перенасыщенная жидкостью песчаная масса. Залегать он может даже на 50 метрах, из-за чего происходит образование повышенного давления.

Содержимое в случае вскрытия активно вымывается в скважинную полость. Однако это временное обстоятельство, которое быстро устраняется при правильном реагировании на проблему.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Как проходить плывун?

Основной нюанс, как пройти плывун при бурении скважины вручную, заключается в выборе методики работы.

Шпунтованная доска

Эффективностью этот метод отличается при залегании водоноса на сравнительно малой глубине. Проход подвижного слоя осуществляется с использованием обрезной доски. Ее параметры: длина – 2 м, толщина – 50 мм. Обязательное требование – один конец должен быть заострен.

Несколько брусьев своими руками скрепляется в щит, при этом расположение паза приходится на одну сторону, а гребня – на противоположную.

Пошаговая технология использования метода:

  1. Забить доску по периметру ствола (предельная глубина до 4 метров). Подобный шаг ускоряет бурильные работы.
  2. Удалить землю внутри шахты заостренной части забитого дощатого шпунта.
  3. Вбить шпунт глубже и продолжить проходку (бурение).
  4. Действия повторяются циклично, пока слой не будет полностью пройден.

Завершающим этапом становится монтаж на донной поверхности полутораметровой коробки из дерева, в стенках которой проделываются маленькие отверстия для бесперебойного поступления грунтовых вод. Донную поверхность нужно заполнить парой слоев: 30 см щебня средней фракции плюс 20 см песка.

Подобное очистительное устройство обеспечивает защиту гидротехнической конструкции от песчаных масс, ила, сохраняя чистоту воды.

Этот способ, как проходить плывун при бурении, эффективен, если поток загрязнения поступает без напора.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Параллельная обсадка

Сущность методики состоит в процессе одновременного опускания внутрь скважины бура и обсадки в ходе буровых работ. Такой подход значительно замедляет процедуру, а также увеличивает ее стоимость.

Труба для обсадки уходит вниз вместе с бурильным устройством. Она следует за используемым буровым долотом.

Прохождение «кондуктором»

Такой метод предполагает использование специализированного кондуктора. Его роль исполняет металлическая обсадка, обеспечивающая защиту стенок шурфа от воздействия плывущих пород. В трубу встраивается надежное долото. Предназначением такого кондуктора выступает защита используемого инструмента и стенок создаваемой скважины.

Для прохождения обнаруженного вязкого слоя требуется изъять использовавшийся бур, отправив внутрь шахты кондуктор. Вся следующая работа выполняется в ручном режиме с помощью встроенного бурового долота.

Основным отличием этой методики от параллельной обсадки выступает использование кондуктора исключительно, чтобы иметь возможность пройти слой нестабильного плывуна. До данного слоя бурить можно обычной методикой. Кроме того, скважина после полного прохождения почвенного плывучего слоя также бурится традиционным способом.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Бетонит

Еще один вариант методики, как избавиться от плывуна в скважине. Однако он коренным образом отличается от перечисленных выше. Его суть заключена в добавлении при бурении скважины в породах с плывунами особых составов на вязкой, клеевой основе либо бетонита.

Такие составы способствуют формированию стенок, приданию оптимальных прочностных свойств, защите от дальнейшего разрушения под негативным воздействием нестабильных масс.

Бетонит – специфическая глинистая субстанция, которая может заблокировать движение плывуна. После взаимодействия с водой глинистая масса увеличивается в объемах до 15-16 раз (относительно изначального показателя). Итогом процесса становится образование отличного гидроизоляционного состава.

Важным нюансом при выборе такого избавления от плывунов при шнековом бурении выступает своевременность установления наличия такого грунта и засыпания внутрь шнека бетонита. Тогда появится возможность пробурить скважину без особых проблем.

Также не нужно торопиться, когда бур проходит изолированный бетонитом плывун. Иначе может произойти обрушение породы, причем с очень высокой скоростью. Это приведет не только к потере используемого бурового инструмента, но и к полному заваливанию уже созданной шахты.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Почему нельзя использовать пластиковую обсадную трубу при плывуне?

Сегодня в процессе бурения источников автономного водоснабжения все чаще выбор делается в пользу монтажа обсадки из пластиковых труб. Однако их установка в качестве обсадной колонны в ситуациях, когда скважина создается в грунте с плывунами, категорически запрещено.

Естественно, проработать какое-то время подобная скважина способна, однако постоянно движущийся слой со временем сомнет трубу из пластика или станет причиной ее полного разрушения.

Расскажите друзьям

В скважине плывун: что делать и как поступить в таком случае?

Под плывуном понимается слой грунта, насыщенного влагой. При активном влиянии неблагоприятных факторов пласт деформируется, становится менее густым и в итоге проваливается в гидротехническое сооружение. Что делать если в скважине плывун и как избежать негативных последствий?

Плывун в колодце: хорошо это или плохо?

В структуру плывуна включены мелкие частицы песка, глины и почвы, при смешивании с водой превращающиеся в вязкую густоватую смесь. После чего она расползается и забивает гидротехническое сооружение. Такой слой залегает в почве на глубине от одного до 20 м.

Что такое плывун в скважине и к чему он приводит? В ходе бурения вся затрубная область шахты заполняется плывуном. Почва расплывается, и буровая установка с трудом справляется со своей задачей, при этом велика вероятность лишиться буровой колонны.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Воздействие плывуна на шахту скважины

Плывун может быть статичным или перемещаться под напором воды, однородным либо неоднородным, с крупными частицами и мелкозернистым, его структура может состоять из обломков твердых пород, содержать уплотненные массы песка. Массивные слои, приходящие в движение под воздействием воды, преодолеть очень трудно, но возможно. Что делать для этого? Потребуется отливная техника с высокой производительностью и значительные финансовые затраты.

Истинный плывун самый опасный – градиент насыщенности у него максимальный. При замерзании такой грунт вспучивается и даже малое давление жидкости заставляет слой двигаться. Водоотдача от такой скважины не превышает 0,5 куб. метра в сутки. Источник такой мощности не способен снабдить водой в достаточном объеме даже небольшой дачный участок.

Однако благодаря ложному плывуну есть возможность бесперебойно снабжать водой частные хозяйства. Вода в гидротехническом сооружении на ложном плывуне способна подняться на уровень от 0,5 до 1,5 м.

Признаки плывуна и способы устранения

Первым признаком является проявление и нескончаемый поток водно-песчаной суспензии в скважине. Во избежание проблем с добычей воды можно предпринять следующие действия:

  • прохождение слоя до последующего водоносного пласта;
  • укрепление стенок ствола прочно скрепленными между собой кольцами из железобетона;
  • устройство водозабора в слое размягченного грунта.
  • Недостатки обустройства колодцев на плывуне:
  • изменение положения гидротехнической конструкции;
  • частые засыхания;
  • регулярное попадание нечистот в воду.

Не стоит устанавливать на плывуне донное фильтрационное устройство по причине того, что оно впоследствии будет разломано, перемешано и поглощено грязевой массой.

Читайте также:  Какую обсадную трубу для скважины выбрать: для каких целей используют, каким критериям должны соответствовать, как нужно подбирать размер, какой вариант сборки лучше использовать?

Способы прохождения плывунов

Как пройти плывун при бурении скважины вручную? Можно попробовать применить один из нескольких достаточно эффективных методов.

Шпунтованная доска

Данный вариант эффективен при неглубоком водоносном горизонте. Пройти плывун поможет высушенная обрезная доска толщиной в 50 мм и длиной 2 м. Один ее конец заостряется. Определенное число брусьев должно быть скреплено между собой в форму единого щита таким образом, чтобы паз находился с одной стороны, а гребень – с противоположной.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Доска шпунтованная

Доска, забитая вглубь до 400 см по окружности шахты, содействует ускорению бурения. Затем земля в скважине удаляется до заостренного в нижней части шпунта. Далее шпунт вбивают еще глубже и продолжают проходку. Такие действия следует повторять до полного прохождения плывуна.

В колодце на дне устанавливается полутораметровая деревянная коробка. В ней обязательно следует проделать небольшие отверстия для поступления грунтовых вод. Днище конструкции должно быть заполнено двумя слоями: 30 см некрупного щебня и 20 см песка. Такое очистительное устройство не допустит проникновения в гидротехническую конструкцию ила и масс песка, сохранит воду чистой.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Коробчатая конструкция из дерева

Такой способ защиты от плывуна будет эффективен в тех случаях, когда грязевой поток не поступает под большим напором.

Параллельная обсадка

Обсадная труба опускается вместе с осуществляющим бурение аппаратом следом за буровым долотом. По завершении процесса для вытаскивания обсадной колонны применяется специальный бурильный станок складного типа.

Прохождение «кондуктором»

Под «кондуктором» понимается обсадная металлическая труба, защищающая стенки от влияния плывущей породы, внутрь которой встроено долото. Для прохождения плывуна необходимо изъять бур и поместить в шахту «кондуктор». Дальнейшие действия выполняются буровым долотом.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Шахта с кондукторами

Применение бетонита

Бетонит – особая глинистая субстанция, способная заблокировать плывун. Глинистая масса при взаимодействии с водой превышает свой изначальный объем до 16 раз. В итоге образуется отличный гидроизоляционный состав. Важно своевременно уловить плывун и вовремя засыпать бетонит, тогда скважина будет устроена без каких-либо проблем.

При прохождении плывуна не следует торопиться. В противном случае может обрушиться порода, причем с высокой скоростью. Велика вероятность не только потери бурового инструмента, но и полного заваливания колонны.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Использование бетонита

Другие методы

Как пройти плывун? При обнаружении плывуна можно попробовать ударно-канатный метод бурения скважины на воду. Ударный стакан устанавливается во внутреннюю часть обсадной трубы. В этом же месте и выполняется бурение.

Проблема герметизации днища обсадной трубы решается изготовлением и установкой заглушки. Для этого необходимо взять мешочек из ткани, по размеру равный диаметру колонны, наполнить его песочно-цементной смесью в соотношении 1:1.

Заполненный мешок положить на дно и оставить на 72 часа до полного застывания цемента.

Абиссинский колодец получается путем забивания дюймовой металлической трубы так называемой «бабой». Таким образом, получается скважина глубиной от 10 до 20 м. В подобной шахте практически невозможно разместить глубинный насос. Поднимать грунтовые воды придется вручную либо поверхностным гидравлическим аппаратом.

Проблемы при выполнении бурения

При выполнении бурения скважины на плывуне велика вероятность столкнуться со следующими проблемами:

  • Неподходящий водоносный пласт или неверно подобранное место. Неверный выбор обуславливается отсутствием знаний о местности. Например, при выходе воды начинается откачивание жидкости. Через некоторое время поток воды иссякает. Причина заключается в слабо наполненном водоносном пласте либо сезонном наполнении. В таком случае следует пробурить другую шахту либо выполнить проходку еще глубже.
  • Перебур. Водоносный слой пробуравлен глубже положенного ввиду того, что его изначально признали недостаточным. Однако проблемы с шахтой в будущем неизбежны. В данном случае рекомендуется перекрытие водоносного слоя и ликвидация верхних границ при помощи вспомогательной обсадной трубы. Промежуток между труб следует в обязательном порядке заполнить цементом в целях профилактики перетоков. После чего можно приступать к бурению шахты круглого сечения требуемой глубины;
  • Недобур. В качестве водоноса ошибочно принимается сезонный пласт грунта. В этой ситуации необходимо установить в обсадной трубе аппарат с фильтрационной конструкцией меньшего диаметра и войти в грунт на требуемую глубину;
  • Ошибочный выбор и неправильная установка фильтрационного аппарата. Данная проблема обуславливает систематическое загрязнение воды, выход из строя насосов и засорение скважины. В целях недопущения подобных действий следует незадолго до начала работ уточнять габариты и характеристики фильтра. Лучше всего сделать индивидуальный заказ. Такой шаг поможет избежать всевозможных проблемных ситуаций. Устанавливать фильтр следует прочно и ровно;
  • Неполная герметизация обсадной колонны. Это случается, если металлическая труба скручена, что недопустимо. Части металлической конструкции следует сваривать.

Организовывать бурение скважины лучше всего в осенне-зимний период в связи с тем, что земля еще не успела промерзнуть и уровень грунтовых вод невысокий.

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

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пластПлывун в скважине

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.

https://www.youtube.com/watch?v=DUQioKNH0Fg\u0026pp=ygWWAtCa0LDQuiDQv9GA0L7QudGC0Lgg0L_Qu9GL0LLRg9C9INC_0YDQuCDQsdGD0YDQtdC90LjQuCDRgdC60LLQsNC20LjQvdGLINCy0YDRg9GH0L3Rg9GOOiDRh9GC0L4g0Y3RgtC-INGC0LDQutC-0LUg0Lgg0YfQtdC8INC-0L0g0L7Qv9Cw0YHQtdC9LCDQutCw0Log0L7Qv9GA0LXQtNC10LvQuNGC0Ywg0LXQs9C-INC90LDQu9C40YfQuNC1INC90LAg0YPRh9Cw0YHRgtC60LUsINGB0L_QvtGB0L7QsdGLLCDQutCw0Log0L7QsdC-0LnRgtC4INC_0L7QtNCy0LjQttC90YvQuSDQv9C70LDRgdGC

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

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пластВоздействие 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

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пластНеобходима 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

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пластУдарно-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».

Читайте также:  Холодная вода для ГВС - что это в квитанции ЖКХ, нормативы потребления на человека и общедомовые нужды, как рассчитать?

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.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пластБурение 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.

Прохождение плывуна при бурении скважины вручную

Детальное изучение геологического строения участка не исключает появления нестабильного горизонта. Иногда требуется пройти плывун при бурении скважины, что усложняет работу, требует использования дополнительных методов обустройства инженерного сооружения.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Плывун опасен из-за своей непредсказуемой подвижности.

Плывун и его виды

Насыщенная влагой почва, в состав которой входит песок различной фракции, глинистый материал, называется плывуном.

Из-за перепадов давления при нарушении пласта эта смесь начинает двигаться, толщина проблемного слоя породы может составлять 2-10 м.

Плывун в скважине может заполнять пространство за трубой, привести к потере буровой колонны. При попадании в такой пласт можно долго вычерпывать подвижную смесь, а используемая при этом помпа может не справиться с нагрузкой и выйти из строя.

Определить тип плывуна может геолог, поэтому перед тем, как пробурить скважину вручную, рекомендуется обратиться к специалистам.

Настоящие плывуны

Пласты этого типа включают в себя мелкодисперсные смеси с примесью пылеобразных элементов. Настоящие плывуны содержат глинистую взвесь, надежно удерживающую воду. Масса становится подвижной при вскрытии пласта и возникновении гидравлического удара.

Насыщенный водой грунт характеризуется низкими фильтрационными показателями, при промерзании склонен к вспучиванию, а высыхая, приобретает форму монолита.

Пласты с фальшивой плывучестью

К данной разновидности относят горизонты, имеющие пористую структуру и состоящие из влажного песка с мелкофракционными частицами. Пласты могут находиться на глубине до 50 м, что обусловливает давление внутри слоя.

При разрушении кровли в скважину вымывается песчаная пыль. Процесс имеет временный характер и легко устраняется своими руками.

Как проходить плывуны — способы решения проблемы

Наличие в колодце горизонта, состоящего из смеси песка и глины, может усложнить эксплуатацию. Повышается вероятность смещения колец и разрушения мест их соединения.

При наличии нестабильного горизонта рекомендуется закладывать скважину, действуя по принципу песчаного колодца на воду. Для обустройства инженерного сооружения данного типа требуется труба из металла, на конце которой имеется фильтрационная колонна.

Пройти горизонт можно, используя ударно-канатный способ: с помощью специального оборудования труба вертикально забивается в землю. Если порода, из которой состоит горизонт, мягкая, то этот способ позволяет легко пройти интервал до 20 м.

С проблемой плывуна бурильщик может столкнуться на глубине от 1 до 20 м. Проходить слой надо неторопливо, чтобы исключить завал грунтом буровой колонны.

Если при проходке обнаружен плывун, то воспрещается использование обсадных труб из поливинилхлорида, поскольку они подвержены деформации.

Шпунтованная доска

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Использование щита от плывуна.

При наличии приповерхностного слоя плывуна используется щит из деревянных заготовок. Для прохождения горизонта потребуется сухая шпунтованная доска с заостренным концом, толщина которой должна составлять 50 мм, длина — 2 м. Края заготовок обрабатываются так, чтобы создать прочное крепление элементов.

Такая конструкция позволяет проводить буровые работы быстро и без трудностей. Для оперативного прохождения доску закрепляют по периметру шахтной выработки на глубине до 40 см, грунт выбирается, а операция повторяется до полного прохождения проблемного интервала.

Дно оборудуют деревянным ящиком высотой 50 см с отверстиями для поступления воды. Под конструкцию устанавливают фильтрационный слой, который отсечет поступление взвеси и очистит воду. Этот тип защиты работает при наличии грязевого потока слабой силы.

Параллельная обсадка

Обсадные колонны применяются для того, чтобы породная масса и буровая смесь не заиливала скважину. Такой метод достаточно трудоемкий, требует внимательности при опускании установки и высокого уровня подготовки специалиста.

Оптимальным вариантом является использование бура сложной конструкции, к которому по размеру подбирается обсадная труба.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Обсадная колонна от плывуна.

При прохождении интервала до точки вскрытия кровли с насыщенным влагой горизонтом можно применять шнек. Когда достигнута кровля, в скважину опускается труба, а в проблемном интервале проходка осуществляется специальным приспособлением, оборудованным клапаном.

Частью этого метода является обустройство заглушки в нижней части фильтрационной колонны: в мешок из специальной ткани, соответствующий по размеру внутренней части колонны, насыпают песчано-цементную смесь и опускают ее на дно. Через 2-3 суток состав затвердевает, и образуется заглушка.

Метод прохождения кондуктором

Основным отличием данного способа является возможность бурения без использования обсадных труб до плывуна. Для прохождения этого горизонта вынимают бур и вставляют в скважину кондуктор, при этом обсадная труба используется для герметизации стенок.

Для прохождения горизонта используют железобетонные кольца, которые изолируют стенки. При выполнении работ важно соблюдать последовательность выполнения операций.

Использование бентонита

Природный материал характеризуется пористой структурой, способностью поглощать воду с образованием гелеобразной субстанции. В условиях ограниченного пространства материал бетонирует стенки.

Этой твердости достаточно для проведения буровых работ, но для эксплуатации требуется укрепление металлической трубой. Бентонит работает как смазка при прохождении.

Что такое плывун в скважине и как его пройти при бурении?

Как пройти плывун при бурении скважины вручную: что это такое и чем он опасен, как определить его наличие на участке, способы, как обойти подвижный пласт

Пробурить скважину теоретически несложно, но на практике поставленная задача оказывается не самой простой. Если после мягкого грунта начинаются плотные стабильные пласты, то проблем с бурением возникнуть не должно. Ситуация значительно осложняется, когда скважина находится на плывуне.

Под плывуном подразумевается нестабильный грунт, который чрезмерно насыщен водой. В его состав чаще всего входят смесь песка, глины и гравия. Примечательно, что глубина плывуна варьируется от 2 до 10 метров. При механическом вскрытии наблюдается перепад давления, из-за чего грунт переходит в движение.

Выглядит он как жидкая масса, консистенция схожа со сметаной. А сложность заключается в том, что пласт очень нестабилен. Черпать его сложно, при этом процесс может занять много времени. Также есть риск потерять бур. Но справиться с задачей можно, если знать некоторые тонкости бурения скважины в таких условиях.

Читайте также:  Труба канализационная напорная: сравнение с безнапорной конструкцией, требования, ГОСТы и другие стандарты, критерии выбора для канализации, производитель, маркировка, варианты на рынке, правила монтажа трубопровода

Плывуны можно разделить на две большие категории: настоящие и с фальшивой плывучестью. Настоящий отличается составом, в котором преимущественно содержится глина. Именно из-за этого настоящий плывун обладает высокой гидрофобностью. При вскрытии пласта содержимое начинает понемногу выходить наружу. При этом фильтрационные качества пласта относительно низкие.

Основной состав фальшивого плывуна составляет песчаная масса, перенасыщенная жидкостью. Глубина залегания может достигать 50 метров, из-за чего образуется повышенное давление. При вскрытии содержимое начинает активно вымываться в полость скважины. Но это обстоятельство временное, и если на его появление правильно отреагировать, то можно быстро устранить.

Точно определить тип попавшегося плывуна может только эксперт в этом деле. Проверить наличие плывунов на том или ином участке на любительском уровне можно двумя способами:

  • спросить у соседей (если они есть), которые неподалеку на своих участках копали скважины;
  • более основательный вариант — обратиться за консультацией в местную геологоразведку.

Плывуны появляются в почве самостоятельно. К провоцирующим факторам относятся следующие:

  • обводненность региона, в котором происходит бурение скважины;
  • в непосредственной близости от места бурения находятся водоносные горизонты;
  • имеются условия для образования в слоях залежей подземных вод;
  • преобладание водопроницаемых пород, к которым относится не только песок, но еще супеси;
  • недостаток или полное отсутствие условий для разгрузки водоносных грунтов.

Основная причина появления плывуна кроется в давлении воды. Оно образовывается непосредственно после вскрытия и сразу начинает выгонять твердые частицы почвы в сторону разгрузки, то есть в пробуренную скважину.

Если есть достоверная информация о том, что на данном участке встречаются плывуны, то специалисты настоятельно не рекомендуют бурить скважину в этом месте. Непредугаданное появление плывуна — это не повод отступаться от дальнейшего бурения скважины. Пройти плавун можно несколькими способами.

Наиболее популярным считается способ обсадной колонны. Суть этого метода заключается в том, что непосредственно за буром в полость скважины необходимо опускать обсадную трубу. Следует отметить, что это очень трудоемкая работа. В ходе процесса важно следить за тем, чтобы труба опускалась равномерно, при этом не отставала от бура, но и не задевала его.

В этом случае не справиться с проблемой без специального оборудования. Так, лучше использовать складной бур.

Приспособление дорогостоящее, но способное облегчить работу тем, кто будет бурить скважину своими руками. Диаметр обсадной трубы должен полностью совпадать с диаметром бура и, как следствие, скважины.

Можно воспользоваться обычным ручным буром, но в этом случае на работу потратится гораздо больше времени.

Важный совет: специалисты не рекомендуют в качестве обсадных использовать популярные НПВХ-трубы. Пластик можно поставить только в качестве внутренней отделки скважины.

Еще один проверенный вариант, который поможет избавиться от плывуна, заключается в применении бетонита. Это сыпучий порошок, который имеет пористую консистенцию.

В случае взаимодействия с водой он превращается в гелеобразную массу. В ограниченном пространстве масса затвердевает. Порошок дает лишь временное бетонирование для стен скважины.

Потом все равно придется делать укрепление стен железобетонной обсадной трубой.

Вручную справиться с появившимся плывуном можно при помощи так называемого кондуктора. Как только станет заметно, что в полости скважины появился плывун, необходимо достать бур. Вместо него в полость скважины помещается кондуктор. Дальнейшее бурение, вплоть до прохождения трудного участка, осуществляется при помощи этого устройства.

При бурении скважины своими руками важно помнить, что плывун может образоваться в любой момент. В этом случае нужно не паниковать, а следовать рекомендациям опытных специалистов. Они заключаются в следующем.

  1. Проходить бур нужно медленно, тщательно продумывая и контролируя каждое действие. При резких движениях стены скважины могут обрушиться. Тогда работа будет проделана зря, а оборудование – безвозвратно утеряно.
  2. С целью сохранения гидродинамического равновесия при бурении скважины важно своевременно заполнять пространство водой.
  3. По завершении работ фильтр нужно устанавливать исключительно на дно. И только на водоносный горизонт.

Если четко следовать рекомендациям специалистов, то можно пробурить хорошую скважину без особенных усилий. Для ликвидации образовавшегося плывуна можно воспользоваться одним из вышеперечисленных методов на выбор. Используя проверенные методики, даже у начинающих в этом деле получится пройти водянистый слой без особых проблем.

Как пройти плывун при бурении ручным буром, смотрите в видео.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную или копке колодца

Плывун — это подземный слой почвы, состоящий из мелкого песка и глины, которые смешаны с водой. Такая смесь, представляющая собой кашеобразную массу, обладает высокой подвижностью, что и затрудняет ее прохождение при бурении скважин.

При бурении скважин через плывун, если не подготовиться к такому процессу основательно, могут возникнуть следующие проблемы:

  • Проблема #1: заполнение затрубного пространства скважины грунтом, который буквально плывет;
  • Проблема #2: выход из строя мотопомпы, которая просто не справится с возросшей нагрузкой;
  • Проблема #3: потеря всей буровой колонны, которую плывущим грунтом затянет в образовавшуюся после вымывания породы полость.

Между тем, несмотря на такие проблемы, квалифицированные специалисты знают, что делать в таких ситуациях и как пройти плывун, получив в итоге полноценную скважину, которая прослужит своему владельцу много лет.

Эффективные способы бурения скважин с плывуном

Основная задача при бурении скважины с плывуном состоит в том, чтобы пройти этот неустойчивый, подвижный слой почвы, не потеряв при этом буровой колонны. Для ее решения в наше время активно используют три способа.

Способ #1: Бурение методом параллельной обсадки Суть этого метода состоит в том, что обсадная труба при бурении опускается в скважину одновременно с буром, что значительно замедляет весь процесс и делает его более дорогостоящим.

Способ #2: Бурение с помощью кондуктора Второй метод предполагает использование специального кондуктора, назначением которого, как и в случае с обсадной трубой, является защита как бурового инструмента, так и стенок получаемой скважины от плывущей породы.

Отличие этого способа от первого заключается в том, что кондуктор используют только для того, чтобы проходить плывун, до границы этого слоя бурение производится обычным методом.

Скважина также бурится уже традиционным способом, без использования кондуктора, когда плывучий слой почвы полностью пройден.

Способ #3: Бурение с применением клеящих составов или бентонита Третий способ прохождения плывунов кардинально отличается от первых двух.

Смысл этого метода заключается в том, что при бурении скважин с плывунами в них добавляют специальные клеящие составы или бентонит.

Делается это для того, чтобы сформировать стенки скважины, укрепить их и защитить от разрушения под воздействием плывущей массы.

Следует иметь в виду, что все перечисленные способы целесообразно использовать в том случае, если производится бурение глубоких скважин. Если же вас вполне устроит неглубокая скважина (10-20 метров), и вы вдруг обнаружили в такой скважине плывун, то пройти его можно традиционным методом ударного бурения.

Таким методом обустраивают абиссинские колодцы, и заключается он в том, что трубу просто забивают в почву при помощи тяжелой металлической «бабы».

Также, если в скважине появился плывун, то пройти его можно при помощи ударно-канатного способа бурения, предполагающего использование специального ударного стакана, помещаемого внутрь обсадной трубы.

Почему нельзя использовать пластиковую обсадную трубу

При бурении скважин с плывунами следует иметь в виду, что ни в коем случае в них нельзя устанавливать пластиковые трубы. Конечно, работать некоторое время такая скважина будет, но со временем плывун может смять пластиковую трубу или даже полностью разрушить ее.

Не копайте колодец там где плывун

Также следует иметь в виду, что при наличии плывуна на вашем участке, на нем не имеет смысла копать обычный колодец. Даже если вам удастся добиться требуемой высоты столба воды в нем, то очень быстро такое колодец придет в негодность и перестанет давать воду.

Скважина в колодце. Теория и практика

Как видите, методов, позволяющих пройти плывун при бурении скважины достаточно много, главное применять их с умом и использовать для этого надежную технику и качественные материалы.