Главная
Бурение скважин, будь то для водоснабжения, дренажа или других инженерных целей, становится сложнее при высоком уровне грунтовых вод. Этот фактор добавляет ряд специфических вызовов, требующих применения особых технологий и материалов для обеспечения надежности и долговечности конструкции.
1. Понимание проблемы:
Высокий уровень грунтовых вод (УГВ) означает, что вода находится близко к поверхности земли. При бурении это приводит к следующим сложностям:
Обводненность ствола скважины: В процессе бурения стенки скважины постоянно обводняются, что затрудняет работу бурового инструмента и снижает скорость бурения.
Вынос породы: Грунтовые воды могут вымывать породу, способствуя обрушению стенок скважины.
Необходимость обсадки: Часто требуется немедленная обсадка ствола для его укрепления.
Загрязнение воды: Присутствие поверхностных вод может загрязнять подземные горизонты, поэтому важно обеспечить герметичность обсадной колонны.
Проблемы с фильтром: При высоком УГВ может потребоваться особый тип фильтра, чтобы предотвратить засорение или неправильную работу.
2. Технологии бурения, подходящие для условий высокого УГВ:
Бурение с промывкой (роторное бурение с использованием промывочной жидкости):
Промывочная жидкость: В качестве промывочной жидкости обычно используется вода с добавлением глины (бентонит) или специальных полимеров. Эта жидкость выполняет несколько функций: охлаждает буровой инструмент, выносит породы на поверхность и укрепляет стенки скважины, образуя так называемый “глинистый раствор”.
Контроль давления: Важно поддерживать достаточное давление промывочной жидкости, чтобы предотвратить приток грунтовых вод в ствол скважины.
Фильтрация промывочной жидкости: По мере бурения жидкость может загрязнять окружающую среду, поэтому часто требуется ее очистка и повторное использование.
Бурение с продувкой (шнековое бурение):
Принцип: В этом случае вместо промывочной жидкости используется воздух, который продувается через буровую трубу. Породы выносятся на поверхность с потоком воздуха.
Особенности при высоком УГВ: Может быть менее эффективным, так как воздух не так хорошо удерживает стенки обводненной скважины, как глинистый раствор. Чаще применяется на более плотных, устойчивых грунтах.
Бурение с использованием обсадной трубы (в колонне):
Технология: В процессе бурения одновременно с извлечением породы через буровую трубу, вокруг нее в грунт погружается обсадная труба. Таким образом, ствол скважины постоянно укрепляется.
Материалы обсадных труб: Могут использоваться стальные трубы, пластиковые трубы (ПВХ, ПНД) или комбинации этих материалов.
Преимущества: Обеспечивает максимальную устойчивость ствола скважины, предотвращая обрушения.
3. Выбор обсадных труб и фильтров:
Обсадные трубы:
Стальные: Прочные, но могут подвергаться коррозии. Требуют использования антикоррозийных покрытий.
Пластиковые (ПВХ, НПВХ, ПНД): Легкие, не подвержены коррозии, долговечные. Требуют тщательного выбора диаметра и толщины стенки, чтобы выдержать давление грунта.
Комбинированные: Часто используют стальную обсадку для первоначального бурения, а затем вставляют пластиковую фильтровую колонну.
Фильтры:
Щелевые: Узкие щели пропускают воду, но задерживают частицы грунта.
Сетчатые: Мелкая сетка задерживает мелкие частицы.
Фильтры с гравийной обсыпкой: Обеспечивают лучшую фильтрацию, предотвращая попадание мелких частиц.
4. Особые моменты при бурении:
Гидроизоляция: Очень важно обеспечить герметичность обсадной колонны, особенно в зонах залегания питьевых горизонтов, чтобы предотвратить попадание загрязненных поверхностных вод.
Выбор конструкции скважины: В зависимости от геологии и УГВ, может быть выбрана однотрубная или двухтрубная конструкция скважины.
Откачка воды: После завершения бурения и установки обсадной колонны, необходимо провести тщательную откачку воды до тех пор, пока она не станет прозрачной. Это важно для получения чистой питьевой воды и правильной работы водоподъемного оборудования.
Профессионализм исполнителей: Бурение скважин при высоком УГВ требует опыта и специального оборудования. Важно доверить эту работу квалифицированным специалистам, которые смогут правильно выбрать технологию, материалы и обеспечить качество выполнения работ.
Заключение:
Бурение скважин при высоком уровне грунтовых вод – это задача, требующая тщательного подхода и знания специфики процесса. Правильный выбор технологии бурения, качественных обсадных труб и фильтров, а также профессиональный подход гарантируют получение надежной и долговечной скважины, обеспечивающей чистую воду на долгие годы.
