Vad är en kvicksand i en brunn och hur man får den när du utför borrning

Quicksand är ett instabilt, vattenmättat jordlager med en tjocklek som varierar från en till tio meter. På grund av tryckfallet börjar det röra sig, vilket leder till att brunnaxlarna kollapsar. Men med korrekt borrning kan du säkert gå igenom ett farligt område.

Tecken på kvicksand

Experter klassificerar instabila lager som verkliga och falska.

De första kännetecknas av följande funktioner:

• De innehåller sand- och dammpartiklar av olika storlekar. Mikroskopiska fragment fungerar som smörjmedel, omsluter och binder hela jordvolymen.
• De är rika på lera i form av suspenderat material, alltför hydrofoba. Lerbeståndsdelar bibehåller pålitligt fukt. De börjar röra sig under påverkan av hydroblow när de öppnar en kvicksand.
• De har låga filtreringsegenskaper och hög fuktkapacitet, som överstiger tre procent. Dessutom är deras fuktinnehåll nära fluiditeten.
• Sväll under frysning och få en monolitisk hårdhet när den är helt torkad.

Åsikter skiljer sig över bildningen av sådana lager, men det finns en version som de visas som ett resultat av aktiviteten hos mikroskopiska levande organismer.

Porösa lager bestående av små sandpartiklar kallas falska. De är övermättade med vatten. De ligger på upp till 50 m djup, vilket resulterar i att överskott av marktryck verkar på dem. Som ett resultat tvättas små sandkorn i brunnskaftet.

Falsk kvicksand ger tillräckligt med vatten, och med en naturlig eller konstgjord minskning av hydraultrycket går i ett stabilt tillstånd. Vid borrning är de inte särskilt farliga.

Farorna med rörliga formationer

Stansning av brunnar genom kvicksand utan beredning kan leda till problem:

• fylla brunnens ringform med jord som bokstavligen flyter;
• skador på tryckutrustning som inte klarar den ökade belastningen;
• förlust av borrsträngen, som dras in i hålrummet som dök upp efter lakning av berget.

Därefter den eventuella förskjutningen av borrhålet, dess täta uttorkning och regelbundet inträngande av lerpartiklar i vattnet.

Funktioner för att ordna vattenintag i områden med kvicksand

Om det finns en sannolikhet för en kvicksand måste du ta hänsyn till vissa nyanser för att ordna intaget. Förbjuden:

• Installera rör av plast. Den rörliga formationen kommer så småningom att krossa polymerelementet, vilket kommer att försämra systemet eller stoppa det efter fullständig förstörelse av strukturen.
• Gör en normal brunn. Även om du lyckas uppnå den önskade höjden på vattenspelaren i den, så slutar vattenintaget ganska snabbt och levererar vatten till dess ägare.
• Ignorera den årliga rengöringen av brunnen, annars blir den snabbt igensatt.

Under naturliga förhållanden är vätskeskiktet i ett tillstånd av instabil vila. Men i början av varje utgrävning börjar ett överdrivet mättat med fuktlager av jord omedelbart att röra sig, i fysiska egenskaper blir det som en vätska. Alla ansträngningar för att gräva en brunn i ett sådant land kan jämföras med försök att fördjupa vattenytan, eftersom ett flytande skikt omedelbart kommer att fylla gropen.

Att ta reda på exakt om det finns en kvicksand eller inte är ganska svårt. För att ta reda på det, innan man borrar en gruva, är det nödvändigt att utföra undersökningsarbete.

Om det inte är möjligt att anställa yrkesverksamma, innan du stansar gruvan, ta ett jordprov med en handborr. Det är möjligt att bestämma närvaron av en instabil formation vid fördjupning med 1,5–2 m beroende på hur verktyget kommer att nedsänkas: det kommer att misslyckas, som i ett tomrum.

Dessutom kan du chatta med grannar som har brunnar, eller se planerna för området, skapat på grundval av teknik- och underrättelseaktiviteter. De innehåller information om markens detaljer och förekomsten av akviferer.

Passerar kvicksand på grunda vattenintag

Om en tillräckligt grunt brunnaxel är upp till 20 m, kan ett instabilt skikt passeras genom traditionell slagborrning. En liknande metod används för att utrusta abyssinska vattenintag. Det är lätt att gå igenom kvicksanden under slagborrning av en brunn: allt som krävs är att hamra röret med en tung kvinna "kvinna".

Du kan använda chock-reptekniken, som innebär användning av en spol som är placerad i höljet. I den här situationen kommer enheten att låta dig dra ut flytande jord. För att underlätta arbetet är det lämpligt att fästa kabeln på ett speciellt stativ och lyfta med en växelmotor med en koppling.

För att förhindra att trumman snurrar på grund av tröghet efter stöten kan en speciell anordning för bromsning installeras.

Om axeln är grunt och själva lerlagret ligger nära ytan kan en annan metod tillämpas. Quicksand passerar här med hjälp av handgjord konstruktion från tungan och spåren. Varje element har en tjocklek av 5 cm och en längd på 200 m, är spetsig i botten.

För att stoppa lerflödet måste du:

1. Kör träbitar till ett djup på 0,4 m runt hela axelns omkrets.
2. Välj försiktigt marken till den spetsiga botten på de spårade skivorna och börja borrningen.
3. Upprepa cykeln - fördjupa tungan genom att köra in och borra igen. Detta måste göras innan det vattenskiktade lagret passerar.

Botten på brunnen förstärks med en enkel trälåda med hål. Den placeras på en kudde med sand och grus. Detta skapar ett hemlagat filter från smuts och sandkorn. Du kan också täcka botten med en träplatta, där, i slutet av borrarbetet, borrar hål för att vatten kommer in.

Sådana metoder för skydd mot kvicksand fungerar emellertid endast när vattenströmmen med en blandning av smuts inte är för kraftfull, rinner utan tryck.

Lösningsalternativ för djupa brunnar

Huvuduppgiften när man stansar en gruva genom en kvicksand är att passera detta icke-fasta, rörliga jordlager utan att tappa borrsträngen. För att lösa problemet används tre metoder aktivt:

• Borrning med parallell höljesmetod. Tekniken består i det faktum att höljet i stansningsprocessen sänks ned i brunnen med borrmaskinen. Detta försenar avsevärt hela arbetet och gör dem dyrare.
• Användning av polymerlim eller bentonit. De behövs för bildandet av gruvens väggar, deras förstärkning och skydd mot förstörelse under kvicksand.
• Användning av en speciell ledare. Det är, såsom i fallet med höljet, avsett att skydda borrstången och väggarna i den stansade brunnaxeln från den fluidiserade bädden.

Det senare alternativet skiljer sig från det första genom att ledaren används för att borra ett jordlager som är överdrivet mättat med fukt. Fram till denna formations gräns utförs borrning på vanligt sätt. Stansning av brunnar utförs också med den traditionella metoden, utan användning av en jigg, efter fullständig passage av kvicksand.

Borrning genom en instabil formation är en svår uppgift. Det är bättre att välja en plats med ett mer stabilt underlagsskikt eller att bygga en Abyssinian istället för en konventionell brunn.