Что такое плывун в грунте

Схема образования полости при бурении плывуна

Переход между глиной и плывуном

Подземная полость в плывуне

Корни растений свисают в полость от плывуна

Бурение плывуна с обсадной трубой

Так мы и сделали. Опустили в скважину обсадную трубу.

Затем мы стали бурить внутри обсадной трубы и пробовать просаживать ее все глубже и глубже, периодически выкачивая песок с водой вибрационным насосом Ручеек.

Вибронасос для прокачки плывуна

Мы по неопытности совершили три ошибки:

1. Обсадную трубу надо брать железную. Мы взяли пластиковую, которая при забивании аммортизирует и не идет в глубь. Кроме того, у пластиковой трубы толще стенки. Это тоже не на пользу.
2. В обсадной трубе не должно быть отверстий. У нашей же трубы было очень много насверленных дырок. Так как взяли в качестве обсадной трубы то, что было под рукой.
3. Воду из скважины выкачивать нельзя. При этом увеличивается внешнее сдавливание песком обсадной трубы и ее трудно забивать глубже. Можно даже сказать больше — лучше заливать внутрь обсадной трубы воду или глинистый раствор, тем самым создавая давление внутри ствола обсадной и помогая продвигать ее все ниже и ниже.

Ну и напоследок схема установки нашей скважины-иглы со всеми подземными слоями. Надеюсь кому-то мой пост был интересен. Буду и дальше делиться опытом.

При планировании колодца, скважины или другого гидрологического сооружения на участке в обязательном порядке выполняется обследование местности на предмет залегания грунтовых вод. В дальнейшем это позволяет точнее сформировать план действий и параметры объекта. Однако даже при успешном завершении обследования следует быть готовым к обнаружению плывуна. Это разновидность грунта с верховодкой, которая может доставить массу проблем как в ходе земельных работ, так и при эксплуатации разного рода сооружений на данном участке.

Что такое плывун?

Согласно энциклопедическому определению, под плывуном следует понимать песок, насыщенный водой. В более широком смысле это грунтовый пласт, который может оплывать или растекаться. Также на практике можно встретить малосвязные или несвязные супеси с аналогичными характеристиками. Но в каждом случае предполагается, что плывуны – это некоторый объем из небольших коллоидных частиц диаметром до 0,001 мм. Свойство водонасыщенности является определяющим для таких грунтов, но также для плывуна характерна герметизация. Обычно в естественных природных условиях пласт насыщенного водой ила оказывается замкнутым и не доставляет никаких неудобств. На такой платформе может стоять дом или инженерное сооружение. Проблемы же эксплуатации участков с плывунами возникают в случаях, когда необходимо выполнять земельные работы до уровня нахождения водонасыщенного грунта.

Особенности плывуна

Тесным взаимодействием грунта с водной средой опытного дачника не удивишь. Обустраивая систему индивидуального водоснабжения за счет артезианской скважины или колодца, неизбежно приходится сталкиваться с теми же грунтовыми водами. В чем же принципиальное отличие плывуна от верховодки? Ключевая особенность заключается в специфической способности илистого песка принимать некоторые свойства жидкостной среды. Физически эта характеристика выражается гидродинамическим равновесием, когда нижнее давление уравновешивается массой грунта. Это позволяет удерживать воду в структуре песка. Плывун сохраняет баланс давлений только в условиях герметичности. Как уже говорилось, достаточно вторгнуться в этот пласт при бурении или других земельных работах, как песок направится вверх под действием нижнего давления. Последствия такого поведения грунта могут быть непредсказуемыми и в любом случае зависят от объема плавающих скоплений.

Истинные и ложные плывуны – как отличить?

Ввиду сложностей определения характеристик конкретного плывуна и схожести его свойств с поведением других грунтовых супесей при взаимодействии с водными средами, инженеры разделяют истинные и ложные плывуны. В первом случае подразумеваются пески и супеси, обладающие гидрофильными свойствами. Как правило, их структура формируется очень мелкими коллоидными и глинистыми элементами, также выполняющими функцию смазки между более крупными частицами. В условиях промерзания такие пласты характеризуются сильным пучением и низкой способностью к фильтрации, а после высыхания обретают связность.

В свою очередь, ложный плывун – это тот же песчаный пласт, но без коллоидных частиц, обуславливающих гидродинамические качества массы. Своего рода имитация характеристик истинного плывуна объясняется пористостью мелкого песка. Однако, с точки зрения практических мер защиты от подобных явлений, принципиальной разницы между этими разновидностями водонасыщенных грунтовых масс нет. Ложный плывун также способен при вскрытии выносить песок под действием внутреннего давления, представляя схожие угрозы.

Нюансы строительства на плывунах

Наткнувшись на плывун при выполнении земельных мероприятий, следует ожидать неизбежного изменения структуры грунта в зоне проведения работ. Типичная проблема такого рода возникает при устройстве котлована и последующем выносе песка в его нишу. Это не только усложнит дальнейшие работы в рамках выполняемой операции, но и приведет к грунтовым деформациям в зонах близко расположенных зданий из-за неравномерной осадки. Значит ли это, что копать на плывунах в принципе нельзя? Существуют различные способы их обхода, но в принципе далеко не всегда возможно прогнозирование плывуна и особенно определение его размеров. В любом случае следует учитывать, чем может грозить прямой контакт с водонасыщенными пластами при выполнении земельных строительных мероприятий.

Опасности плывуна

Самая большая угроза относится к ручным земельным мероприятиям, при которых выполняется копка колодца для последующей укладки бетонных колец. Если загерметизированный пласт песка находится под высоким давлением, то в случае прорыва вместе с кольцами может унести всю бригаду рабочих. Также бывают случаи обвалов, сдвигов грунта и как минимум деформации ствола скважины. Все подобные ситуации представляют опасность для жизни копателей. С другой стороны, плывуны – это не всегда плохое явление, поскольку сбалансированный давлением песок в шахте может выступать в качестве фильтрующего барьера, естественно повышающего качество добываемой воды.

Методы обхода плывуна

Используя опыт строителей-геодезистов, вполне можно решить задачу водоснабжения даже на участке с плывуном. Для этого используют один из трех методов обхода опасного пласта:

• Ударно-канатная техника. Способ предполагает бурение скважины ударным оборудованием в нише ствола металлической трубы, которая страхует конструкцию от аварии. Метод достаточно сложный и технически требовательный, но, с точки зрения безопасности, один из лучших.
• Устройство абиссинского колодца. Если стоит вопрос о том, как проходить плывун при бурении небольших скважин, то можно ограничиться простейшими средствами без спецтехники. В частности, применяется металлическая трубка толщиной 2,5 см и насос для перекачивания воды. Труба вбивается на глубину до 15-20 м, а на поверхности устанавливается насосное оборудование.
• Плотный монтаж колодезных колец. Быстрая и точная кладка бетонных колец исключает риски обвалов и затоплений на плывунах. Но реализовать этот способ могут только специалисты с помощью профессиональной мощной техники.

Общие советы по прохождению плывунов

Также специалисты дают несколько рекомендаций по выполнению земельных работ на опасных участках с водонасыщенным грунтом разного типа:

• Даже при успешном прохождении плывуна не стоит сразу приниматься к быстрому откачиванию воды в больших объемах. Формируемая пустота в этом случае будет также быстро заполняться супесью, что ухудшит качество воды.
• Есть свои нюансы и при выполнении данной задачи своими руками. Как пройти плывун вручную с минимальными затратами и без риска аварии? Можно использовать мелкоформатный бур, работая с напарником. Так выполняют небольшие скважины малого диаметра. Но именно для безопасности процесса надо отслеживать гидравлическое равновесие. Для этого необходимо заполнять колодец водой, которая компенсирует давление, смещающее песок со дна колодца вверх.
• На водонесущем горизонте желательно устанавливать дополнительные фильтры.
• Минимизировать гидродинамическую активность плывуна можно с помощью специальных замораживающих растворов. Они оказывают цементирующее действие на песок, отводя от него воду.

Заключение

Человечество давно знакомо с плывунами, однако до сих пор не существует универсальной технологии борьбы с ними. В каждом случае подбирается определенный метод бурения плывуна с учетом результатов геодезических исследований и времени года. Например, многие специалисты успешно практикуют технику прохождения опасного участка в зимнее время, когда почва находится в промороженном состоянии. В остальное время года также нет смысла отказываться от земельных работ, поскольку контроль водонесущего грунта можно осуществлять и обсадными трубами, и специальным гидродинамическим оборудованием.

Процесс бурения скважины на воду, теоретически несложен, но на практике это достаточно трудная работа. Замечательно, в случае если пройдя верхние мягкие слои, вы упираетесь в плотные стабильные пласты, бурить в них легко. Кроме того в случае если попалась гор, при помощи коронки ее возможно пройти.

Но в случае если попалась скважина на плывуне, это значительная неприятность.

Плывун и его виды

• Что такое плывун? Плывуном именуют нестабильный, перенасыщенный водой грунт. В большинстве случаев, в его состав входят небольшие, пылевые песчаные грунты либо супеси. Кроме этого довольно часто видятся влажные глинистые составы и суглинки. При механическом вскрытии пласта, толщина которого может колебаться от 2, до десяти метров, в следствии перепада давления, состав приходит в движение.
• Вся неприятность в том, что таковой пласт очень не стабилен, плюс в нем смогут находиться вкрапления небольшой, речной гальки либо более большие валуны. Его консистенция возможно тестообразной либо практически жидкого, сметанного вида.
• Попав в таковой пласт, черпать его возможно весьма долго, кроме этого громадна опасность утраты бура. Но бороться с данной проблемой возможно. О том, как в скважине пройти плывун мы поболтаем позднее, а на данный момент разберемся с тем, какие конкретно бывают плывуны.

Настоящие либо настоящие плывуны

• В состав таких пластов входят пылевые, песчаные грунты, имеющие различную фракцию частиц, в следствии чего микроскопические частицы выполняют роль смазки, обволакивают и связывают всю массу.
• Кроме этого в этих пластах присутствует много глиняной взвеси, почему они владеют повышенной гидрофобностью. Иными словами, связывают и надежно удерживают воду. При вскрытии пласта, происходит гидроудар, который приводит в движение жидкую массу. Фильтрационные качества пласта очень низкие, в среднем 0,5м? в день.
• В случае промерзания таковой грунт подвержен вспучиванию, в случае если грунт высыхает, он делается практически монолитным. Единого мнения о происхождении таких пластов нет, но многие ученые склонны к тому, что они образовываются в следствии жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

Пласты с фальшивой плывучестью

• Фальшивыми именуют песчаные, пористые пласты с небольшой фракцией частиц, очень сильно насыщенные водой. Глубина залегания у них возможно до 50 м, ввиду чего в самого пласта появляется избыточное давление.
• При механическом вскрытии кровли, давлением начинает интенсивно вымывать небольшую песчаную пыль в скважину. Явление это временное и при грамотном подходе достаточно быстро устраняется.

Совет: верно выяснить, на какой вид плывуна попали, может лишь эксперт. Любителям, перед началом бурения своими руками, возможно посоветоваться с соседями по участку, у которых уже имеется скважина либо лучше обратиться в местную геологоразведку.

Варианты борьбы с данной проблемой

• Изначально направляться подчернуть, что если вы точно понимаете, что у вас на участке присутствует пласт настоящего, настоящего плывуна, то затевать рыть колодец, мы вам настоятельно не рекомендуем. Потому как надежных, долгосрочных способов борьбы с данной проблемой, в условиях колодца, пока не существует, вам подходит лишь скважина.

Совет: если вы начали копать колодец и, углубившись на определенную глубину, нашли настоящий плывун, как вариант, потом вас может спасти скважина в колодце на плывуне. Она возможно сделана по принципу «абиссинского колодца» либо иным подходящим для вас методом.

• Инструкция по обустройству скважины «абиссинский колодец» предельно несложна. Кратко: берется железная труба с конусом и фильтрационной колонной на конце, строго вертикально направляется в землю и тяжелой железной «бабкой» забивается до отметки водоносного слоя. Но так возможно углубиться максимум на 20 м, при условии стабильного мягкого грунта.
• Основных способов того, как избавиться от плывуна в скважине, существует 2. Сходу предупреждаем, что оба они достаточно трудоемкие и если вы не уверены в своих силах, мы вам не рекомендуем делать работы своими руками, обратитесь к экспертам. Цена работ вырастет, но вы гарантированно обустроите свою скважину.

Вывод

В” завершении хочется дать совет, если вы все же решили бурить своими руками, обратите внимание на то, что плавун в скважине проходится медлительно и с опаской. Если вы поторопитесь, стены скважины смогут обрушиться и ваше буровое оборудование возможно безвозвратно утеряно.

На видео в данной статье продемонстрирован процесс бурения.

>