Скважины на плывунах

Плывуны представляют собой перенасыщенные влагой залежи мелкого песка, которые после вскрытия герметизирующего слоя, теряют свою форму, текут и вызывают обрушение стенок скважин и проседание грунтов. Предварительно распознать скважину можно только в результате разведочного бурения, так как герметически закупоренные поверхностными слоями плывуны, никак себя не проявляют. Во время прохождения бура через плывун, стенки образованной скважины обрушаются, и могут настолько сильно засосать буровую штангу, что достать ее не удастся. Плывуны оказываются для бурильщиков большой проблемой, для решения которой бывает дешевле начать бурить в новом месте.

Бурение скважин через плывуны

1. Бурение скважин через плывуны возможно при продавливании, одновременно с буровой колонной, обсадной трубы. Обсадная труба берет на себя боковые подвижки грунтов, вызванные опусканием и подниманием слоя плывунов, и предотвращают затопление скважины. Обсаживание плывунов следует производить только стальными трубами, чтобы избежать изгибания стенок скважины, которое вызывается движением песков в плывунах. Возникающие боковые напряжения в скважинах могут быть настолько высоки, что они с легкостью изменят вертикальность всей скважины. Качество бурения скважины через плывуны зависит от скорости прохождения буровой установки через весь плывун.
2. В случае, когда плывун попадает на значительном удалении от поверхности, производят следующие мероприятия:

   расширяют просверленное отверстие буром большего диаметра;

   в образованное отверстие опускается металлическая труба, достигающая дна скважины;

   одновременно с бурением отверстия скважины опускается обсадная труба, но только на высоту обнаруженного слоя плывуна;

   после прохождения слоя плывуна, бурение продолжается без использования обсадных труб сверлом меньшего диаметра. Такой способ проходки называется кондукторным, и заключается в обсаживании трубой только проблемного участка скважины.

3. Стенки скважин укрепляются с помощью применения мелкодисперсного материала бентонита, закрепляющего скважины от разрушения, в результате подвижек материалов плывунов. Бентонит представляет собой очень мелкие глины, впитывающие в себя воду в количестве, превышающем собственный объем в 16 раз. В условиях невозможности набухания, в шахте скважины, бентонит создает водный гель, который закрепляет стенки скважины от разрушения, и препятствует проникновению внутрь шахты песка с водой. После полного изготовления скважины с применением бентонита, внутрь скважины стоит опустить обсадную трубу, чтобы в будущем избежать разрушения ее стенок.
4. Наилучшим способом изготовления скважины вручную через плывун, считается прохождение с использованием канатного ударного способа, когда металлическая труба забивается в землю с помощью ударов по верхней части трубы. Одновременно внутри трубы происходит выработка грунта с помощью ударного стакана, который поднимается на 1-2 метра, и бросается вниз. Расположенная внутри ударного стакана желонка подхватывает грунт, и не дает ему выпасть назад в скважину. Через плывун, такая труба проходит очень легко, в связи с чем, скорость проходки скважины будет чрезвычайно высока. Забитая труба является обсадной трубой, и, в случае нормального количества поднимаемой воды, можно считать скважину оконченной. Заглушка нижней части трубы происходит с помощью опускания на дно обсадной трубы мешка со смесью песка и цемента, которая надежно закрывает нижнее отверстие от попадания в скважину песка и ила.