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

При бурении скважины обнаружен плывун. Как его пройти?

Многие из тех, чья деятельность связана с водоснабжением, наверняка знают, что такое плывун в скважине, но пока еще никто не знает ответа на вопрос: почему такое явление вообще возникает. Но, несмотря на то, что причины возникновения плывунов так до конца и не выяснены, бурить скважины на участках, где они присутствуют, люди уже научились. Чтобы понять, насколько сложно пробурить скважину через плывун, следует разобраться, что он из себя представляет.

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.

Читайте также: 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.

Оцените, пожалуйста, статью

Полезные рекомендации, как пройти плывун при бурении скважины вручную

Плывун встречается при бурении скважины для добычи воды независимо от ее расположения.

Современные технологии и специалисты научились строить долговечные водоносные сооружения, несмотря на то, что плывун вызывает много проблем и неудобств при выполнении буровых работ и в ходе эксплуатации скважины.

Как пройти плывун при бурении скважины, расскажем далее.

Что это такое и чем он опасен?

Плывун – это порода в неустойчивом состоянии, представленная подземной жидкой массой. Состоит из мельчайших частиц песка и/или глины. Большое количество воды в составе субстанции делает ее кашеобразной и бесформенной, но герметичной без постороннего вмешательства.

foto50367-2

Различают истинный и ложный плывуны:

  1. Истинные. Состоят из рыхлых пород. Становятся подвижными из-за малого давления, а также из-за органических и минеральных коллоидов в составе.
  2. Ложные. Состоят из мелкозернистых песков. Приходят в движение только под воздействием давления.

Также плывуны бывают:

  • однородные и неоднородные;
  • подвижные и неподвижные;
  • крупнозернистые и мелкозернистые.

Если строить скважину, не обходя плывун, не применяя особые знания и условия, возникнут следующие проблемы:

  1. Засорение бура. Плывун встречается на глубине от 1 м и больше. Попадание жидкой массы в бурильный инструмент замедляет работу и изнашивает оборудование.
  2. Выход из строя мотопомпы. Из-за возрастающей нагрузки насос перегревается и ломается.
  3. Заполнение колодца движущейся песчано-глиняной субстанцией. При движении плывуна почва расплывается и заполняет буровую колонну. В таком случае работа начинается заново.

Преодолеть такое явление сложно, но, если использовать мощную технику и выполнять работу медленно и аккуратно, миновать плывун возможно.

Если при бурении появляется бесконечный поток жидкой песчано-глиняной массы, нужно остановиться и предпринять меры по предотвращению разрушения колодца. Например, пробурить пространство до следующего пласта с водой и укрепить ствол скважины железобетонными кольцами, плотно скрепленными между собой.

Что такое плывун и как с ним бороться, подскажет видео:

Как определить его наличие на участке?

К сожалению, самостоятельно определить есть ли плывун в конкретном месте, невозможно до начала проведения земляных работ. Он проявляется только при нарушении его тела.

Обнаружение плывуна всегда чревато обвалом грунта и заполнением скважины жидкой грязной массой. Можно воспользоваться геодезической экспертизой, но такой способ очень затратный.

Как обойти подвижный пласт?

Люди научились бурить водоносные скважины в любых условиях. При обнаружении плывуна, главная задача – обойти подвижный пласт или укрепить ствол скважины так, чтобы не пострадала буровая колонна, а готовое сооружение прослужило десятки лет.

Способы установки обсадной колонны

При бурении в зоне, где есть угроза плывуна, в шахту скважины устанавливают обсадную металлическую трубу, что препятствует попаданию водно-песчаной смеси в колодец. Затем цементируется (тампонируется) пространство между стенками трубы и самой скважины.

Подготовка и процесс цементирования происходят в несколько этапов:

  • замешивание тампонирующего раствора;
  • подача раствора в скважину (прямое цементирование) или межколонное пространство (обратное цементирование);
  • застывание смеси;
  • проверка результата на качество.

При прямом цементировании раствор поступает внутрь обсадной колонны до самого основания и под давлением поднимается вверх между ее стенками и стенками скважины.

При обратном методе цементирующую смесь заливают сразу в межколонное пространство. Раствор вводится естественным путем под воздействием гравитации, однако это сложнее с технической стороны.

Виды цементирования обсадных конструкций зависят от состояния грунта и от особенностей плывуна.

foto50367-3

Использование металлического кондуктора

Обычно кондуктор – труба большего диаметра, чем обсадная. Эта дополнительная опора служит надежным укреплением верхней части бурового отверстия. Препятствует обрушению грунта и попаданию в воду загрязняющих элементов.

Однако использование кондуктора помогает справиться с плавуном на более глубоких участках. Для этого происходит бурение почвы до опасной зоны без использования обсадных устройств.

Когда бур проходит тело плывуна, инструмент извлекают, а в глубину скважины устанавливают кондуктор. Затем внутрь опускают долото и продолжают буровые работы. Кондуктор защищает только тот уровень скважины, где есть плывучий или сыпучий слой.

foto50367-4

Применение бентонита

Бентонит – сухой нетоксичный строительный материал. Состоит из глины и минерала монтмориллонита. При смешивании с водой разбухает и становится гелем.

Применяется в гидробурении для предотвращения аварийных ситуаций и повышения эффективности процесса бурения. Раствор используют для формирования прочных стенок скважины и препятствия попадания плывуна в ее полость.

Этапы подготовки и применения бентонита при прохождении жидких грунтовых масс:

  1. Для получения готового раствора строительным миксером бентонит смешивают с водой в пропорциях 50 кг сухого вещества на 1 м3 жидкости. На каждые 100 м скважины нужно 300 л раствора. Набухание глиняной смеси происходит в течение 40 мин. В зависимости от особенностей грунта состав и пропорции раствора можно изменять.
  2. Установка бура и организация технологических приямков с параметрами 1х1х1 м. Обычно их располагают на расстоянии 1,5 м от предполагаемого места скважины.
  3. Помещение раствора бентонита в приямки.
  4. При помощи двух шлангов выполняются такие соединения, как: вертлюг + выход мотопомпы и вход мотопомпы + готовый к использованию бентонит в приямке.
  5. Закачка раствора в полость скважины.
  6. Наращивание буровой колонны штангами по мере ее углубления.
  7. Завершение работы: промывка скважины чистой водой и ее прокачка.

Оставшийся раствор бентонита вместе с водой возвращается в приямок после завершающего этапа. Он не проникнет в грунт и надежно защитит шахту водозаборной скважины.

Метод параллельной обсадки

Медленный и дорогостоящий способ бурения водоносной скважины заключается в параллельной (одновременной) установке обсадной трубы вместе с долотом. При этом труба проходит сквозь почву с минимальным отрывом от бура и предотвращает заполнение пространства ствола плывуном. Обсадная труба помещается в землю под воздействием пневмоударника.

В зависимости от грунта и глубины скважины применяются следующие системы параллельной обсадки:

  1. Используется для бурения неглубоких скважин с диаметром до 3-х м. Состоит из пневмоударника, пилотного долота с эксцентриковым расширителем, колонного башмака.
  2. Рассчитана на бурение нетвердых участков. Представлена кольцевым колонным башмаком, пилотным долотом, складными лопастями.
  3. Высокопроизводительная установка. Есть контроль перебура. Установка содержит пилотное долото, колонный башмак, симметричную буровую головку.
  4. Универсальная установка для скважин до 100 м глубиной и 1,22 м в диаметре. В нее входят пневмоударник, стопорное кольцо, колонный башмак, кольцевое и пилотное буровое долото.

Чтобы извлечь бурильную колонну, используют складной бур.

foto50367-5

Шпунтованная доска

При неглубоких залежах воды, из шпунтованных досок с одним заостренным концом вырезают щит необходимого диаметра. Его толщина должна достигать 5 см. Доски оснащают пазом и гребнем для плотного скрепления.

Полученный щит вбивают в землю сначала на глубину 40 см. Затем извлекают все ненужные массы и вбивают щит глубже. Эти действия повторяют до полного прохождения плывуна.

На дно полученного колодца помещают перфорированный деревянный короб высотой до 0,5 м. Основу короба выкладывают щебнем средней фракции (30 см) и песком (20 см). Получается фильтр, который будет препятствовать загрязнению воды массами из песка и глины.

Короб можно заменить перфорированным деревянным щитом с таким же фильтром. Щит должен быть в диаметре меньше дна скважины. Этот способ допустим при отсутствии напора грязевого потока.

Видео по теме статьи

Как пройти плывун желонкой при бурении скважины своими руками, подскажет видео:

Заключение

Лучшей идеей будет отказаться бурить скважину в участке расположения плывуна, однако чаще всего другого места просто нет. К такой работе нужно подходить с осторожностью, подобрав наиболее оптимальный метод бурения для конкретного случая.

Если следовать всем правилам и техникам, то скважина прослужит долгие годы, несмотря на трудности в начале ее основания.

Хлопотное дело, или что это такое — плывун в колодце и как с ним бороться

Плывун – это одна из распространённых проблем, с которой сталкиваются владельцы частных домов. Чтобы её избежать, нужно перед проведением работ по обустройству колодца провести геодезические исследования для определения геологии участка, особенностей залегания водоносных горизонтов.

Что это такое — плывун в колодце, как определить его наличие, избавиться от него, расскажем в статье.

Что собой представляет, чем он опасен?

Плывун – это участок грунта песчаных или супесчаных почв, перенасыщенный водой, который характеризуется своей нестабильностью.

В состоянии покоя он находится на одном месте, но в результате перепада давления или деформации грунта, он начинает перемещаться, смешиваться с водой колодца, приводя к обрушению шахт. Размер колеблется в пределах 1-10 м. Изредка может достигать 15 м.

foto52266-2

Также в состояние плывуна могут переходить:

  • глины,
  • суглинки,
  • лессы,
  • озёрные илы.

Для того, чтобы грунт перешёл в плывунное состояние, должны сочетаться 4 фактора:

  1. Условия залегания должны быть благоприятными.
  2. Соответствующий состав пород.
  3. Рыхлое состояние пород.
  4. Подземные воды должны находиться под разным напором.

Явление доставляет проблемы на участке, но при правильном подходе к разработке шахты колодца и её монтажа, проблемы можно избежать.

Если водозаборная конструкция была пробита через плывун, это может привести к проблемам:

  • затрубное пространство заполнится плывущей землёй;
  • напорное оборудование не справится с повышенной нагрузкой, что приведёт к поломкам;
  • грунт проседает вокруг колодца;
  • сдвинутся кольца сооружения или разрушатся;
  • буровую колонну затянет в полость, образовавшуюся после вымывания грунта;
  • разгерметизируется водозаборная конструкция.

В результате может произойти смещение ствола колодца, его частое пересыхание и попадание в воду грязи.

Если владелец загородного дома ограничен в размерах участка, то строительство колодца на плывуне не исключается, только производить все работы необходимо строго по технологии и с соблюдением правил безопасности.

О плывунах в колодце расскажет видео:

Истинный и ложный – в чём разница?

В группу истинных плывунов входят рыхлые породы:

  • глины;
  • суглинки;
  • пески глинистые;
  • супеси.

Они в своей массе содержат большое количество очень мелких частиц, которые работают как смазывающее вещество между крупными фракциями грунта. Благодаря наличию глинистых и коллоидных частиц грунты являются гидрофильными, слабо отдают воду. В результате промерзания происходит пучение, а при высыхании – связность.

Из-за содержания в составе коллоидов, плывуны характеризуются слабой фильтрационной способностью и большой водоудерживающей. По этой причине осушение истинных плывунов обычным способом не представляется возможным.

При извлечении части плывуна он представляет собой слабовлажный грунт, а если по нему похлопать, он расплывётся, и края будут стекать каплями. При осушении, благодаря наличию коллоидов он сильно цементируется.

Обнаружить проблему можно по внешним характеристикам:

  1. В резервуар с дистиллированной водой вводят небольшое количество образца грунта и взмучивают. В результате получается суспензия, которая не оседает в течение нескольких месяцев.
  2. Из-за наличия коллоидных частиц вода в колодце будет мутной.

foto52266-3

Ложный плывун – это мелкий песок, который отличается рыхлостью. При вскрытии котлована, скважины на породу начинает воздействовать гидродинамическое давление подземных вод, приводя песок в плывунное состояние.

Отличить ложный плывун можно разными способами:

  1. Взмутить в дистиллированной воде. В результате образуется суспензия, которая осветляется через 2 – 3 дня.
  2. Вода в котловане становится мутной, но быстро светлеет.
  3. Ложные плывуны хорошо отдают воду и после прекращения воздействия напорного градиента переходят в стабильное состояние.

Признаки наличия

Наличие плывуна на участке усложняет работы по строительству шахты колодца владельцу и людям, которые выполняют задачу. При копке шахты вода может настолько быстро её заполнить, что может быть опасно для жизни человека, участвующего в процессе.

Существует ряд признаков, по которым можно определить наличие проблемы в колодце:

  • уровень воды в шахте небольшой и увеличить его не получается никаким способом;
  • бурый цвет воды, который особенно ярко проявляется во время зачистки;
  • жидкость на дне мутная с большим количеством примесей, которые не оседают;
  • во время копки шахты, объём почвенной смеси, которая поднимается на поверхность гораздо больше, чем в норме, несмотря на интенсивность работы, заглубление практически не происходит, так как вязкая масса быстро заполняет место откинутой почвы.

Проблем с плывуном можно избежать, если предусмотреть его наличие по признакам:

foto52266-4

  • мелкий песок залегает у поверхности почвы;
  • площадь вязкой массы достаточно велика, поэтому при копке шахт, котлованов на соседних участках, люди уже могли столкнуться с проблемой и поделятся опытом;
  • грунтовые воды находятся близко к поверхности;
  • возникновение плывунного состояния возможно в местах смещения масс грунта — оврагах, карьерах, склонах;
  • на земельном наделе периодически могут наблюдаться провалы почвы.

Можно ли избавиться или его лучше не трогать?

Если владелец знает о наличии на месте плывуна и рассчитывает на строительство колодца с питьевой водой, лучше отказаться от затеи, так как борьба с этим явлением будет сложной.

Если проблема обнаружилась во время бурения или копки шахты, колодец на нём построить можно, соблюдая определённые правила:

  1. Необходимо ускорить процесс бурения, чтобы масса не успела заполнить шахту.
  2. Установить железобетонное запорное кольцо.
  3. Скрепить кольца шахты между собой при помощи металлических пластин, которые не поддаются коррозии. Стыки замазываются специальным составом, который улучшает герметизацию колонны и препятствует попаданию подвижных грунтов в воду.
  4. Докопать до твёрдого грунта. Зачистить дно и пробурить скважину до твёрдого грунта через плывун, сразу же укрепляя стенки обсадной трубой. Установить качественный фильтр и по периметру засыпать гравием или глиной.
  5. Если проявления плывуна остаются заметны, стены шахты нужно заложить кирпичом или скрыть за бетоном. Метод затратный, но чистая вода будет поступать в шахту бесперебойно.
  6. Во время строительства не нужно выкачивать много воды, так как её место могут занять суспензии с плывуном.
  7. Есть вариант изготовления шпунта из брусьев. При достижении плывуна плотно устанавливаются 4 шпунта. Продолжается работа в шахте до достижения твёрдого грунта.

Что делать, если мутная вода?

Если вода в колодце на плывуне стала мутной, у неё появился неприятный запах, или на поверхности образовалась маслянистая плёнка, значит пора чистить водозаборное сооружение.

Этапы работ:

  • откачать всю жидкость при помощи насоса;
  • очистить стенки конструкции при помощи щётки, скребков;
  • заменить донный фильтр;
  • промыть стенки раствором хлора;
  • заполнить шахту водой и добавить белизну из расчёта: одна бутылка на 1 кольцо;
  • накрыть колодец плёнкой на сутки;
  • снова откачать воду, чтобы избавиться от запаха хлора.

Что делать с плывуном в колодце, подскажет видео:

Меры профилактики

Если колодец был изначально расположен на плавуне или он появился в процессе эксплуатации, обратить внимание нужно на факты:

  1. Даже после чистки не стоит откачивать всю воду. Отсутствие жидкости приведёт к заполнению шахты плывуном.
  2. Регулярно нужно избавляться от ила.
  3. Не стоит увеличивать уровень воды в шахте. Показатель не стабилен и может меняться в течение года.
  4. Через 5 лет произвести чистку с заменой деревянного щита.
  5. Производить чистку колодцев на плывуне нужно регулярно, как только стало заметно заиливание. Ежегодно следует менять донный фильтр.

Особенности эксплуатации и обслуживания водозабора

Колодец на плывуне может бесперебойно снабжать хозяйство водой, если эксплуатировать его правильно:

foto52266-5

  1. Использовать центробежные насосы и станции.
  2. Вычислить расход воды и её приток, чтобы знать оптимальный режим водозабора.
  3. Важно для чистки и ремонта колодца приглашать специалистов, чтобы своими руками не разбудить плывун. Некачественная откачка воды может провоцировать отрыв нижнего кольца сооружения и вызвать замывание дна песком.
  4. Нельзя использовать очень много воды, так как это может активизировать состояние плывучести. Для решения проблемы недостатка воды можно установить на участке резервуар, который будет заполняться водой для нужд, а зеркало воды в колодце не должно опускаться ниже критической точки.
  5. Осиновый деревянный щит на раме по диаметру дна сооружения служит фильтром, который препятствует попаданию плывуна в воду. Сверху на него укладывается галька, которая способствует очищению воды.

Осиновый фильтр со временем плывун может затянуть, а достать из него ничего нереально, поэтому придётся изготавливать новый деревянный донный щит.

Заключение

Плывун на участке при строительстве колодца – это проблема, доставляющая массу хлопот в процессе бурения и эксплуатации готового сооружения. Если владелец заранее знает, что на месте есть такое состояние пород, лучше отказаться от копки шахты или перенести её в другое место.

Если ситуация безвыходная, следует прибегнуть к помощи специалистов, которые быстро смогут пройти уровень плывуна и установить колонну колец, обеспечив качественную герметизацию.

Кирилл Мантуров
Меня зовут Кирилл! А это мой блог про строительство и ремонт!Я простой работяга, больше 10 лет работаю на стройках. Люблю свою жену Людмилу и сына Олега! Всем мир! :)
Оцените автора
Блог РемСтрой-Про
Добавить комментарий