Бурение скважин – задача, которая часто осложняется наличием высокого уровня грунтовых вод. Это явление, встречающееся во многих регионах, создает специфические трудности, требующие применения особых технологий и материалов для обеспечения надежности и долговечности будущей скважины.
Почему высокий уровень грунтовых вод является проблемой?
Обрушение стенок скважины: Водоносные породы, особенно при вскрытии, могут быть неустойчивыми. Под действием воды и веса грунта стенки скважины могут обрушаться, делая процесс бурения невозможным или приводя к засорению ствола.
Приток воды: Повышенный приток воды затрудняет работу бурового оборудования, снижает скорость бурения и требует постоянного водоотлива.
Коррозия и засорение: Повышенная влажность и содержание солей в воде могут ускорять коррозию металлических обсадных труб и вызвать образование отложений.
Загрязнение водоносного горизонта: Неправильное бурение может привести к попаданию в водоносный горизонт глинистого раствора, цемента или загрязненных грунтовых вод с поверхности.
Технологии бурения при высоком уровне грунтовых вод:
Существует несколько основных подходов для решения этой проблемы:
Бурение с применением обсадной трубы:
Суть метода: В процессе бурения по мере углубления в грунт опускается обсадная труба (чаще всего стальная). Она поддерживает стенки скважины, предотвращая их обрушение и ограничивая приток воды.
Материалы: Используются стальные трубы различного диаметра, которые могут быть цельными или составными.
Преимущества: Наиболее надежный способ для работы в сложных условиях. Обеспечивает стабильность ствола скважины.
Недостатки: Более высокая стоимость работ из-за использования обсадных труб и их возможного оставления в скважине.
Бурение с глинистым или полимерным раствором:
Суть метода: В процессе бурения в скважину закачивается специальный глинистый или полимерный раствор. Плотность раствора создает давление на стенки скважины, предотвращая их обрушение. Кроме того, раствор образует на стенках скважины “глинистую корку”, которая дополнительно их укрепляет.
Преимущества: Эффективно предотвращает обрушение стенок, снижает приток воды.
Недостатки: Требует использования специализированных растворов и оборудования для их приготовления и циркуляции. Может усложнить последующий монтаж фильтровой колонны.
“В замок” или “с опережением”:
Суть метода: Применяется при бурении обсадной трубой. Обсадная труба устанавливается с небольшим заглублением в нижележащий, более устойчивый водоупорный слой. Это создает “затвор”, который перекрывает приток воды из верхних горизонтов.
Преимущества: Позволяет работать в условиях плывунов и неустойчивых грунтов.
Недостатки: Требует точного определения глубины залегания водоупорного слоя.
Шнековое бурение (для определенных условий):
Суть метода: Используется сплошной шнек, который выносит грунт на поверхность. При высоком уровне грунтовых вод этот метод может быть эффективен, если шнек работает в устойчивом грунте, или если применяется обсадная труба.
Преимущества: Относительно высокая скорость бурения.
Недостатки: Менее надежен в сильноводонасыщенных и неустойчивых грунтах без использования обсадной трубы.
Выбор материала обсадной трубы:
Стальные трубы: Наиболее распространены и надежны. Устойчивы к высокому давлению и механическим нагрузкам. Минусы – подверженность коррозии (требуется дополнительная защита), высокая стоимость.
Пластиковые трубы (ПНД, ПВХ): Легкие, не подвержены коррозии, дешевле стальных. Однако, менее прочны и могут деформироваться при высоком давлении грунта. Требуют более аккуратного обращения.
Рекомендации:
Предварительная разведка: Перед началом бурения рекомендуется провести геологические изыскания, чтобы точно определить уровень грунтовых вод, тип грунта и его характеристики.
Опытные буровики: Выбирайте компании с опытом работы в условиях высокого уровня грунтовых вод.
Качественные материалы: Используйте надежные обсадные трубы, качественный бетон и фильтровые материалы.
Правильный выбор конструкции скважины: В зависимости от геологических условий, выбирайте оптимальную технологию бурения и конструкцию фильтровой зоны.
Заключение:
Бурение скважин при высоком уровне грунтовых вод – сложная, но выполнимая задача. Применение современных технологий, таких как бурение с обсадной трубой или с глинистым раствором, в сочетании с правильным выбором материалов и опытом исполнителей, позволяет создать надежную и долговечную скважину, которая будет бесперебойно обеспечивать вас водой даже в самых непростых условиях.