Как обойти плывун при бурении скважины: виды плывунов и методы их обхода

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Свайный фундамент с ростверком на плывуне

Такой фундамент дома на плывуне используется в тех территориальных районах, которые часто затапливаются. Свайный метод с ростверком позволит поднять строение на высоту до 3 метров от почвы. Поэтому во время паводка первые этажи не затопляются.

Существует буронабивной и забивной способ укладки. При забивном способе воронку пробивает строительный бур. В зависимости от нагрузок на здание рассчитывают необходимое количество столбов. Желательно между столбами выдержать расстояние до 1 метра.

На высоте более 2,5 метра укладывают ростверку. Ширина её не должна выходить за наружную стену более чем на 50 см. Ленту армируют, используя длинные пруты. Их размер должен перекрыть всю стену.

Свайный фундамент на плывуне очень надежен и долговечен. Его возводят также в неблагоприятных геологических районах, где есть оползни и карсты.

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.

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.

Какие конкретно способы применяют при постройке колодцев на плывунах

Простая ручная копка колодца при обнаружении данного явления обычно малоэффективна, потому, что на место вынутого грунта опять притекут новые порции песка. Вследствие этого в этом случае целесообразнее использовать бурильную технику и дополнительные приспособления. Итак, строится колодец на плывуне – что делать?

Эксперты рекомендуют применять следующие методы борьбы с таким природным явлением:

1. Бурение с применением клеевого порошка. Данный способ удерживает стены шахты от расползания, что облегчает прохождение проблемного слоя.
2. Бурение «абиссинского» резервуара. Данная технология создания колодца в проблемной территории содержится в ручном забивании железной трубы диаметром приблизительно 2,5 см в грунт на глубину до 20 метров. Это разрешает сохранить давление в проблемном слое. В случае если колодец вырыт таким методом, то процесс выкачки воды будет происходить ближе от поверхности (до семи метров). Иначе говоря наносное оборудование в него установить не окажется и нужно будет довольствоваться выкачкой воды своими руками.

1. Ударно-канатное бурение. Технология данного способа, при которой бурение происходит методом опускания/поднимания стакана, разрешает проходить проблемный слой прямо в обсадной трубе. Наряду с этим кольца должны сцепляться так, дабы они образовали единую монолитную конструкцию.

1. Прохождение плывуна при помощи забивки шпунтов. Данный способ применяют для постройки колодезных срубов, и он действен, в то время, когда водоносный слой находится под плывуном. Для его прохождения шпунт (представляет собой соединенные между собой при помощи углов брусья с заостренными нижними концами), расположенный между направляющей и распорной рамами, при помощи деревянного обуха вбивается (точно по отвесу) на глубину не более 40 см. Затем слой грунта с него удаляется. Наряду с этим направляться следить, дабы концы брусьев не обнажались. Потом шпунт опять заглубляют в землю. Для прохождения более замечательных проблемных слоев применяют шпунт с косыми рядами.

Трудности с плывунами

Проблемы с плывуном появляются уже при бурении скважины. Сначала можно отметить низкий уровень воды — меньше метра. Никакими усилиями уровень воды выше не получается поднять, на какую бы глубину вы не бурили скважину, находящуюся на плывуне.Но худшее начинается уже во время последующей эксплуатации скважины:

• Колодец на плывуне нуждается в частой чистке;
• Грунт передвигается, и есть вероятность, что нижние кольца скважины будут смещаться;
•  Вода в скважине спустя некоторое время может совсем уйти.

Но этот метод можно использовать лишь в половине вариантов, он не дает полностью избежать плывуна. По этой причине потребуется поиск других способов, которые помогут пройти плывун в скважине.

Эффективное прохождение плывуна

Давайте непосредственно посмотрим, как выкопать колодец в плывуне. Это все можно полностью сделать своими руками. Подробности можно увидеть по фото и цена вопроса не так высока, главное все делать правильно.
Как бороться с плывуном в колодце есть несколько эффективных методов.Для того, чтобы пройти плывун, используют несколько методов, а именно:

https://youtube.com/watch?v=qiZ49cHKgH8

Как преодолеть плывун ручным способом

Как копать колодец в плывуне разберем теперь более подробно. Во время использования колодца, который установлен на плывуне, появляется потребность в его очистке, ведь на дне шахты возникает слой песка.
В том случае, когда при сооружении колодца был предусмотрен щит из осины, потребуется чистка примерно раз в пятилетие. Однако, как правило, этот щит отсутствует, в особенности, если колодец установлен самостоятельно, поэтому чистить его придется каждый год.А теперь, как почистить колодец от плывуна:

• К примеру, чистка своими руками нуждается в тратах сил, времени и денег, поскольку самым продуктивным методом самостоятельной очистки является использование двух насосов. Один насос предназначен для выкачки песка, земли, а второй – чтобы размывать песок.
• Наиболее легкий метод – воспользоваться помощью специалистов. Для этого нужно вызвать профессионала профильной фирмы. Можно также пригласить наемных работников, чтобы они просто вынули из колодезной шахты все загрязнение.

Плывун, который расположен под фундаментом здания

Неприятности с плывуном могут появиться также при сооружении здания. Поэтому очень важным является проведение грамотных подготовительных работ в процессе выкапывания траншеи.

Теперь у вас есть по сути инструкция для выполнения этой работа. Теперь самое главное ничего не упустить и выбрать правильный метод. И это зависит только от вас.

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

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

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

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.

Признаки плывуна

Плывун 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.

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.

Меры предосторожности при работе с плывунами

При случайном повреждении водонасыщенного пласта велик риск его прорыва, в этом случае вероятно затопление котлована. Сущность плывуна напоминает воздушный шарик, в который залили воду – в герметичном виде изделие не опасно, но во время разрыва поток невозможно контролировать.

Чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия, необходимо придерживаться рекомендаций профессионалов:

• укрепить с помощью деревянных щитов откосы траншей и котлованов;
• поручить одному из работников отслеживание с возвышения всех этапов работы на площадке, чтобы он в случае чрезвычайной ситуации мог предпринять экстренные меры;
• в удобном месте установить лестницу, которая позволит быстро подняться на поверхность, если возникнет разрыв.

Чтобы предотвратить появление проблем впоследствии необходимо тщательно исследовать застраиваемый участок. Профессиональное изучение поможет раскрыть грунтовые условия, на основе полученной информации выбирают экономически оправданный и безопасный алгоритм строительства.

1 Что такое плывун и в чем его особенность?

Плывун в колодце – это настоящая проблема, с которой не так легко совладать. Причем в некоторых случаях не помогает даже специальное оборудование, так как мощные плывуны пройти практически нереально.

Самим плывуном называют слой разжиженного водой песка или мягкого грунта. Это может быть смесь песка с глиной, илом или чем-то подобным. При этом всем грунт очень текуч, так как практически на 50% состоит из воды. Более того, он постоянно движется под внутренним давлением.

Интересен тот факт, что объяснение наличию и действию плывунов до сих пор не привели. Есть только несколько гипотез, которые говорят о том, что причина плывунов заключается в особенной структуре песка.

Движение же плывунов обуславливается процессами под землей. Как правило, плывуны есть практически везде и примерную высоту их размещения назвать очень сложно.

Придется делать анализ вашей почвы и геологический разрез. Впрочем, если у кого-то из ваших соседей были проблемы при копке колодца и плывунами, то можете готовиться к худшему, так как плывуны, как правило, имеют огромную площадь.

Проблема от них заключается в том, что копать колодец в таких условиях почти невозможно. Особенно если делается это своими руками.

Разработка колодца с плывуном методом промышленного бурения

Жидкий ил и песок постоянно заполняет прокопанный тоннель. Если плывун еще и сильно подвижен, то он может полностью забить всю шахту. При малой подвижности песок попросту будет заполнять место выгруженного грунта.

В таких условиях копать колодец – это настоящий ад. Необходимо работать на максимальной скорости, пытаясь пройти плывун или хотя бы успеть углубиться на еще одно кольцо. Однако, скорее всего, вам это не удастся, так как даже укрепленные стенки не всегда защищают от заполнения шахты илом.

Конечно, существуют специальные технологии, что позволяют пройти этот вредоносный слой грунта. Например, шпунтование или абиссинский метод копки колодцев.

Но здесь вскрывается и другая проблема. Таким колодцам необходима постоянная чистка. Вообще, чистка источников нужна в любом случае. Вот только обычный колодец нуждается в обслуживании раз в несколько лет. А вот колодцу на плывуне чистка будет требоваться постоянно.

И это еще в лучшем случае. В худшем же, он заилится уже через пару месяцев, и никакая чистка здесь уже не поможет.