Плывун на участке: что это такое, как с ним бороться и чем он грозит

Плывун в скважине – что это и как с ним бороться

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 в колодце: хорошо это или плохо?

В структуру плывуна включены мелкие частицы песка, глины и почвы, при смешивании с водой превращающиеся в вязкую густоватую смесь. После чего она расползается и забивает гидротехническое сооружение. Такой слой залегает в почве на глубине от одного до 20 м.

Что такое плывун в скважине и к чему он приводит? В ходе бурения вся затрубная область шахты заполняется плывуном. Почва расплывается, и буровая установка с трудом справляется со своей задачей, при этом велика вероятность лишиться буровой колонны.

Воздействие плывуна на шахту скважины

Плывун может быть статичным или перемещаться под напором воды, однородным либо неоднородным, с крупными частицами и мелкозернистым, его структура может состоять из обломков твердых пород, содержать уплотненные массы песка. Массивные слои, приходящие в движение под воздействием воды, преодолеть очень трудно, но возможно. Что делать для этого? Потребуется отливная техника с высокой производительностью и значительные финансовые затраты.

Истинный плывун самый опасный – градиент насыщенности у него максимальный. При замерзании такой грунт вспучивается и даже малое давление жидкости заставляет слой двигаться. Водоотдача от такой скважины не превышает 0,5 куб. метра в сутки. Источник такой мощности не способен снабдить водой в достаточном объеме даже небольшой дачный участок.

Однако благодаря ложному плывуну есть возможность бесперебойно снабжать водой частные хозяйства. Вода в гидротехническом сооружении на ложном плывуне способна подняться на уровень от 0,5 до 1,5 м.

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.

Трудности с плывунами

Проблемы с плывуном появляются уже при бурении скважины. Сначала можно отметить низкий уровень воды — меньше метра. Никакими усилиями уровень воды выше не получается поднять, на какую бы глубину вы не бурили скважину, находящуюся на плывуне.
Но худшее начинается уже во время последующей эксплуатации скважины:

• Колодец на плывуне нуждается в частой чистке;
• Грунт передвигается, и есть вероятность, что нижние кольца скважины будут смещаться;
•  Вода в скважине спустя некоторое время может совсем уйти.

Внимание: Профессионалы советуют, что не так-то просто соорудить колодец на плывуне, ведь способ при помощи обычного шнекового бурения здесь не поможет: бур просто напросто не пройдет через слой жидкого песка. Поэтому нужно использовать буровой раствор, в который добавлен клеевой порошок для предотвращения разрушения стенок колодца.

Но этот метод можно использовать лишь в половине вариантов, он не дает полностью избежать плывуна. По этой причине потребуется поиск других способов, которые помогут пройти плывун в скважине.

Чем опасен плывун

В процессе копки новых колодцев плывуны могут обозначить себя на разной глубине и состоять из твердых фрагментов, песка и глины, имеющихся на участке. Может возникнуть на самой разной глубине, поэтому с точностью определить место его возникновения не всегда удается даже специалистам.

Главная опасность будет заключаться в высокой степени подвижности глинистого островка посредством давления, создаваемого водой. Таким образом могут быстро разрушиться только возведенные стены, перекрытия, гидротехнические устройства и сооружения, а также грунт может существенно просесть. В большинстве случаев дальнейшее обустройство колодцев становится невозможным, так как установленные кольца начинают самостоятельно перемещаться.

Приблизительная глубина образования плывунов в колодцах составляет 15-100 метров. Однако на этот показатель оказывают воздействия многие посторонние факторы. Котлованы, провалы и овраги также могут стать причиной возникновения плывунов.

В действующем колодце он может находиться на дне камеры и начать перемещение только при воздействии на него воды. Однако основной причиной возникновения подобных ситуаций является наличие на дне одновременно крупнозернистого и мелкозернистого песка при наличии высокого уровня пролегания грунтовых потоков.

Последствия могут быть следующими:

• полное или частичное разрушение шахты и самого гидротехнического сооружения;
• водоносный слой может полностью исчезнуть;
• может начаться пучение грунта при условии низких температур;
• фильтрация воды станет недостаточной.

Описание видов

Раассмотрим более подробно особенности.

Настоящие или реальные плывуны

• В состав таких пластов входят пылевые, песчаные грунты, имеющие разную фракцию частиц, в результате чего микроскопические частицы исполняют роль смазки, обволакивают и связывают всю массу.
• Также в этих пластах присутствует большое количество глиняной взвеси, из-за чего они обладают повышенной гидрофобностью. Иными словами, связывают и надежно удерживают воду. При вскрытии пласта, происходит гидроудар, который приводит в движение жидкую массу. Фильтрационные качества пласта крайне низкие, в среднем 0,5м³ в сутки.
• В случае промерзания такой грунт подвержен вспучиванию, если грунт высыхает, он становится почти монолитным. Единого мнения о происхождении таких пластов нет, но многие ученые склонны к тому, что они образовываются в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

Настоящий плывун рядом с водоемом.

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.

Как выявить на участке?

Увы, при строительстве домов и иной хозяйственной деятельности заблаговременно определить присутствие плывуна практически невозможно. У него нет внешних проявлений на поверхности земли, и даже опытнейшие профессионалы, даже какие-либо приборы тут не помогут. Обнаружение плывунов происходит только в процессе самого строительства. Если такой «подарок» находится вблизи от места земляных работ, стенки котлована «ползут», разрушаются. Иной раз все выглядит еще хуже — котлован почти моментально наполняется изливающейся грунтовой массой; отыскать плывун в глубине почвы заранее помогают лишь инженерно-геологические работы

Признаки плывуна

Плывун в скважине

Нестабильные прослойки специалисты подразделяют на настоящие и фальшивые.

Первые отличаются следующими особенностями:

• Имеют в составе частицы песка и пыли разных размеров. Микроскопические фрагменты выступают как смазочные материалы, обволакивают и связывают весь земляной объем.
• Богаты глиной в виде взвеси, избыточно гидрофобны. Глинистые составляющие надежно удерживают влагу. Начинают двигаться под воздействием гидроудара при вскрытии плывунного пласта.
• Обладают низкими фильтрационными свойствами и высокой влагоемкостью, которая превышает три процента. При этом их влажность близка к текучести.
• Вспучиваются при промерзании и приобретают монолитную твердость при полном высыхании.

Мнения об образовании подобных слоев расходятся, но существует версия, что они появляются в результате деятельности микроскопических живых организмов.

Ложными именуют пористые пласты, состоящие из мелких частичек песка. Они перенасыщены водой. Залегают на глубине до 50 м, вследствие чего на них воздействует избыточное давление грунта. В результате в скважинную шахту вымывает мелкие песчинки.

Фальшивые плывуны достаточно хорошо отдают воду, и при естественном либо искусственном понижении гидравлического давления переходят в устойчивое состояние. При бурении они не представляют особой опасности.

Опасности движущихся пластов

Воздействие плывуна на скважину

Пробивание скважин сквозь плывун без подготовки может привести к возникновению проблем:

• заполнению затрубного пространства скважины землей, которая буквально плывет;
• поломке напорного оборудования, не справляющегося с повысившейся нагрузкой;
• потере буровой колонны, которую затягивает в появившуюся после вымывания породы полость.

Впоследствии возможно смещение ствола скважины, ее частые пересыхания и регулярное попадание грязевых частиц в воду.

Типы фундаментов для строительства на плывуне

Если вы узнали, что плывун на участке есть, не отчаивайтесь – есть несколько проверенных вариантов для строительства. Рассмотрим их:

• если глубина активного слоя ниже уровня промерзания, можно использовать мелкозаглубленный ленточный фундамент;
• фундамент свайного типа подойдет там, где после плывуна залегает устойчивый грунт и нет подвижек почвы, подземных толчков. Такой вид фундамента базируется на сваях, которые установлены ниже плывуна;
• плитный фундамент является наиболее правильным решением, если плотные, устойчивый слой почвы находится на большой глубине, свыше 6 метров. Но при условии нахождения плывуна близко к поверхности;
• во всех случаях, делать максимально возможную отмостку вокруг дома.

При возведении фундамента на плывуне не стоит пользоваться тяжелыми тракторами, не создавать тем самым лишнее давление на подвижной пласт.

Траншеи, как правило, копают вручную; хотя предпочтительным вариантом является свайный фундамент, здесь меньше земляных работ.

В составе воды в плывуне много глинистых взвесей, поэтому, грунт пучинистый. Исходя из этого, сезонные деформации будут обязательно себя проявлять. Стальной усиленный каркас, вмонтированный в фундамент, нивелирует подвижки грунта и предотвратит его растрескивание.

При копке траншеи, важно знать, что плывун не обладает прочностью, поэтому, давление на него должно быть минимальным. В связи с этим, траншеи должны быть широкими. Идеально было бы установка бетонной подземной плиты на весь периметр дома, но материально это не каждому по плечу.

Монолитная бетонная лента заливается по верху гидроизоляции на усыпанный слой песчано-гравийной подушки. Такой слой должен быть не менее 40 см и быть максимально равномерно уложенным. Широкая отмостка будет отводить влагу от фундамента, которой в недрах и так предостаточно.

Если при бурении скважины обнаружен плывун, что делать?

Многие из тех, чья деятельность связана с водоснабжением, наверняка знают, что такое плывун в скважине, но пока еще никто не знает ответа на вопрос: почему такое явление вообще возникает. Но, несмотря на то, что причины возникновения плывунов так до конца и не выяснены, бурить скважины на участках, где они присутствуют, люди уже научились. Чтобы понять, насколько сложно пробурить скважину через плывун, следует разобраться, что он из себя представляет. Плывун — это подземный слой почвы, состоящий из мелкого песка и глины, которые смешаны с водой. Такая смесь, представляющая собой кашеобразную массу, обладает высокой подвижностью, что и затрудняет ее прохождение при бурении скважин. При бурении скважин через плывун, если не подготовиться к такому процессу основательно, могут возникнуть следующие проблемы:

• заполнение затрубного пространства скважины грунтом, который буквально плывет;
• выход из строя мотопомпы, которая просто не справится с возросшей нагрузкой;
• потеря всей буровой колонны, которую плывущим грунтом затянет в образовавшуюся после вымывания породы полость.

Между тем, несмотря на такие проблемы, квалифицированные специалисты знают, что делать в таких ситуациях и как пройти плывун, получив в итоге полноценную скважину, которая прослужит своему владельцу много лет.

Как проходить плывуны: способы решения проблемы

Есть несколько вариантов, облегчающих процесс бурения плывуна, но все зависит от глубины водоносного слоя.

Шпунтованная доска

Деревянное днище для прохождения плывуна при установке бетонных колец в колодце

Метод применяется в случаях, когда грязный водоносный слой располагается не слишком глубоко. Для того чтобы пройти плывун без осложнений, понадобится сухая шпунтованная доска толщины примерно 50 мм, длины в 2 метра и с одним заостренным концом. Досок должно быть несколько, причем их обязательно нужно оснастить пазом на одной стороне и гребнем на другой, для крепления между собой.

Такие доски, скрепленные в единый щит, создают неплохую защиту от плывуна и пробурить колодец получится без особых проблем. Чтобы бурение было оперативным, шпунтованную доску забивают на глубину до 0,4 м по всему периметру тела шахты. После грунт в колодце осторожно выбирается до заостренной нижней части шпунта, а дальше все повторяется: шпунт углубляют вбиванием и снова бурение. Так придется делать до тех пор, пока весь плывун не будет пройден.

Для дна в колодце приготавливается обычный деревянный ящик высоты до полуметра. Конструкцию нужно оснастить отверстиями для поступления воды и не забыть про «подушку» из 20 см песка и 30 см среднефракционного щебня под песочным слоем. Фильтр надежно отсечет поступление илистых и песочных масс и вода в колодце будет чистой.

Можно обойтись без ящика, накрыв дно дощатым щитом, диаметр которого чуть меньше, чем диаметр дна в колодце. После того, как закончится бурение, в щите высверливаются отверстия для поступления воды, на основу насыпается обычная подушка из песка и щебня и скважина готова к эксплуатации.

Но такие виды защиты от плывуна работают только в том случае, когда грязевой поток не имеет мощности, выливается без напора. Точнее просмотреть способ с доской и другие варианты можно на видео.

Совет! Если мощность обводненного песка высока, то тратить время на шпунтовую доску не нужно, лучше воспользоваться другими способами, тем более, есть виды и попроще.

Способ обсадной колонны

• Чтобы жидкая порода не заливала скважину, употребляется способ параллельной обсадки. Сущность способа в том, что сходу за буром в скважину опускается обсадная труба. Работа эта достаточно трудоемкая, поскольку необходимо будет пристально следить за тем, дабы труба опускалась плавно, не задевая бур и в также время, не отставая от него.
• Самым хорошим вариантом тут будет применение складного опытного бура, цена у него немного выше, но мороки будет значительно меньше. Диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру бура. Как вариант, бур возможно взять в аренду в местной геологоразведке.

• В случае если применение складного, опытного бура, не ваш вариант, то возможно пользоваться простым долотом либо шнеком, но лишь до вскрытия кровли с жидкой породой. Потом в скважину опускается обсадная труба, и проходка осуществляется желонкой с обратным клапаном либо буром-ложкой, параллельно опуская обсадную колонну.

• Весьма серьёзным моментом в этом методе есть необходимость обустройства надежной заглушки снизу скважинной фильтрационной колонны. Для этого берется матерчатый мешочек, по диаметру колонны, в него засыпается смесь песка с цементом марки 300 – 500, в пропорции 1:1 кг. Мешочек опускается на дно колонны и оставляется на 2 – 3 дней. За это время цемент схватится, и вы получите надежную заглушку.

Способ параллельной обсадки

Очень трудоемкий способ. Обсадную трубу опускают в отверстие скважины очень медленно, по мере бурения, вместе с буровой колонной, вслед за долотом. Труба буквально вползает в колонну сантиметр за сантиметром, не давая плывуну заполнить пространство.  Для извлечения буровой колонны используют специальный складной бур.

Метод прохождения «кондуктором»

Пример устройства шахты с кондукторами

Отличие способа в том, что бурение происходит без обсадных труб, доходит до плывуна. Теперь, чтобы пройти плывун, нужно вынуть бур, вставить в скважину «кондуктор» — это обсадная труба из металла достаточной длины, идеально герметизирующая стенки от плывущей породы. Пробурить дальше вручную поможет долото меньшего размера, которое легко помещается внутри «кондуктора».

Совет! Если есть колодезные кольца, их можно применять для бурения плывуна в колодце. Обеспечивая герметичность стенок, кольца работают ничуть ни хуже, чем шпунтованная доска или обводная колонна. При этом также нужно соблюдать синхронность движений, аккуратно проходя грязевой грунтовый слой.

Использование бетонита

Использование бетонита укрепляет стенки шахты

Если предыдущие виды борьбы с грязевым грунтом только ограждали от плывуна, то бетонит его попросту блокирует. Бетонит – это натуральная глинистая субстанция, которая взаимодействуя с водой или другой жидкостью, увеличивается в 16 раз. Ограниченное для свободного разбухания пространство приводит к образованию надежного гидроизоляционного геля, полностью препятствующего поступлению и проникновению влаги.

Таким образом, бурение в колодце будет проходить без малейших осложнений, главное, вовремя определить момент появления плывуна и засыпания бетонита, чтобы обустроить скважину на плывуне без лишних хлопот.

Бетонит не требует больших затрат, стоит он всего $20, а использование его в буровом растворе обеспечит не только возможность пройти плывун, но и смазывание бурового инструмента, а также полную гидроизоляцию приямков. Порошок обволакивает стенки скважины так, что вода даже под давлением не пройдет в ствол. Поэтому, если в процессе бурения предполагается появление плывуна в колодце, лучше запастись бетонитом заранее.

Важно! Прохождение плывуна – дело небыстрое, торопиться тут нельзя. Обрушение породы может проходить с удручающей скоростью и есть риск не только потери бурового инструмента, но и полного завала колонны. Предварительный просмотр видео поможет разобраться с методами решения задачи прохождения плывуна.

Эффективная очистка колодца

Если вы уже столкнулись с проблемой и из колодца подаётся некачественная, загрязнённая вода, то чистка колодца от плывуна неизбежна. Необходимо соблюдать правила техники безопасности, а также учитывать основные моменты:

• Извлекая грунт, состоящий из примесей, из скважины или колодца, делайте это маленькими партиями, чтобы исключить обвал породы.
• Для работы внутри колодца выбирайте засушливое время года.
• Обустройте на дне колодца дополнительный донный фильтр.

Как очистить колодец, стоящий на плывуне:

Диагностировать проблему можно тогда, когда из колодца начинает подаваться мутная, непригодная для питья вода с большим содержанием песка. Чтобы отфильтровать песок, необходимо установить на дно фильтр из древесины, которая является влагостойкой, проделав в щите дополнительные отверстия для выхода воды.

Чтобы обустроить донный фильтр, необходимо соблюдать следующие этапы:

1. Удалить лишний песок, объём которого зачастую составляет до 0,5 кубического метра.
2. Засыпать на дно скважины гравийную подушку высотой полметра.
3. Подготовить деревянный фильтр для колодца в форме круга и опустить его на самое дно. Образованное расстояние между стенками деревянного фильтра и стенками колодезных колец необходимо заполнить битым кирпичом, после чего залить бетоном марки не ниже 200.

Правильно выполненный монтаж гарантирует вам подъём на поверхность воды, идеально очищенной от примесей и песка. Откачивать можно будет насосом.

Как пройти плывун с помощью бетонных колец

Для работы понадобятся изделия диаметром 1-1,5 м, высотой 0,25-0,5 м и толщиной не менее 5 см. Чем больше кольца, тем легче внутри работать, но больше вес. Чтобы пройти проблемный слой, применяют опускной способ.
Последовательность работ следующая:

1. Выкопайте шахту до появления признаков плывуна на дне колодца.
2. Расширьте диаметр ямы, чтобы в нее свободно поместились бетонные кольца.
3. Установите на дно режущий башмак.
4. Сверху на него положите первое кольцо. Проверьте вертикальность стенки элемента.
5. Удалите грунт из внутренней полости, сначала по периметру, а затем в центре. Шахта под собственным весом опустится вниз.
6. Проконтролируйте вертикальность стенки. При необходимости выровняйте ее удалением грунта с одной стороны.
7. Установите второе кольцо на первое. Обязательно загерметизируйте стык с помощью кристаллизующихся грунтовых составов глубокого проникновения и пластифицированного цементного раствора.
8. Надежно соедините элементы между собой металлическими пластинами, которые крепятся на болтах. Скобы создают монолитную конструкцию и не позволяют плывуну разрушить шахту.
9. Выберите грунт внутри ямы до тех пор, пока кольца не опустятся на новый уровень.
10. Выполните операцию по установке следующей части и креплению элементов между собой. Появление бурой мутной жидкости означает вхождение ствола в толщу плывуна.
11. Повторите процедуру, пока образование не будет пройдено. Глубина колодца после прохождения полужидкой массы может увеличиться на 10 метров.

Использование щитов из шпунтованных досок

Такой метод хорошо себя зарекомендовал при неглубоком залегании водного пласта, а также в случае небольшого напора полужидкой массы. Для работы понадобится высушенная обрезная доска толщиной 5 см и длиной 2 м, одна сторона которой заострена.
Выполните следующие операции:

• Сделайте прочные щиты из пиломатериалов. Их размеры должны позволять перемещаться изделиям внутри шахты.
• Забейте щиты в дно колодца по направляющим на 400 мм с помощью чугунной бабы или другого приспособления для забивания свай. В результате должен образоваться короб, который отгораживает ствол от подвижной массы и дает возможность удалять вязкую субстанцию. При забивании предусмотрите амортизацию для шпунтов.
• Удалите грунт внутри конструкции до острия досок.
• Вновь забейте шпунт на 40 см и повторите операцию до полного прохождения плывуна. Если колодец глубокий, используйте косые шпунты, которые забивайте последовательно, с распорками. Такая конструкция способна выдержать давление от полужидкого образования толщиной 2 м.
• После прохождения проблемного участка изготовьте деревянный короб высотой не менее 1,5 м и установите его на дно колодца. В днище выполните небольшие отверстия, через которые будет поступать вода.
• Насыпьте на дно сначала слой щебня средних размеров толщиной 30 см, а затем 20 см песка. Такой «пирог» не пропустит песок и грязь в ствол.

Для прохождения массивного плывуна используется шпунт в виде переборки высотой 80 см со скошенными краями. После удаления песка внутри конструкции сверху закрепите вторую часть изделия. Обе части соедините между собой, а внутри установите распорки. Забейте изделие на 40 см в дно и удалите внутри грунт. Процесс повторяйте, пока не дойдете до твердого грунта.

Что такое абиссинский колодец?

Куда более популярным и известным методом проработки плывунов считается так называемый абиссинский колодец. Абиссинский колодец – это метод проработки источников, который заключается в использовании скважин.

Во многих ситуациях он считается предпочтительным. Дело в том, что проходить плывун чрезвычайно сложно. Разработать же небольшую скважину намного проще. Так как для этого достаточно просто пробурить ее на всю глубину и установить обсадную трубу. После этого остается только закрепить трубу, заглушить ее и укрепить дно колодца.

Абиссинский метод проработки плывунов удобен своей надежностью и эффективностью. Проблема здесь только в том, что в большинстве случаев на обсадную трубу придется монтировать насос и, скорее всего, пользоваться вибрационными или погружными моделями насосов вам не удастся.

А значит, придется возиться с поверхностными образцами. Они же способны качать воду только на глубине до 8 метров, что налагает определенные неудобства. Впрочем, если никаким другим методом добыть воду на участке не удается, то это все же лучше, чем ничего.

Донный фильтр

Приспособление устанавливается в шахту, когда не удалось пройти полужидкую массу и решение, как избавиться от плывуна в колодце, не было найдено. В этом случае криницу начинают эксплуатировать в том состоянии, на котором была остановлена стройка. Его использование оправдано при большом притоке воды, когда плывун истинный. Если образование ложное, песок быстро забьет отверстия фильтра и перекроет поступление влаги в колодец. Изготавливают изделие из водостойких пород древесины, например, из осины.
Выполните следующие операции:

1. Сбейте из досок щит, размеры которого на 5 см меньше размера колодца. Проконтролируйте, чтобы между досками не было щелей.
2. Снизу прибейте брусья, которые играют роль ножек.
3. Просверлите в щите отверстия диаметром 5-6 мм.
4. Опустите щит на дно и выровняйте в горизонт по водной поверхности.
5. Для улучшения фильтрации насыпьте на него не менее 3 слоев камня. Пирог должен выглядеть следующим образом: нижний слой — речная галька среднего размера; второй — мелкая галька; третий — кварцевый песок; верхний — шунгит. Толщина каждого пласта — не менее 15 см, однако верхний слой можно насыпать тоньше, в пределах 50 мм. Общая толщина фильтра может достигать 500 мм.

Другие способы, как пройти плывун в колодце

Для этого можно воспользоваться ударно-канатным методом, когда плывун пробивается с помощью ударного стакана, который перемещается внутрь обсадной трубы. После прохождения образования необходимо загерметизировать дно криницы, чтоб снизу не поступал песок. Для этого понадобится полотняный мешок, диаметр которого в заполненном состоянии равен диаметру скважины. Наполните его песком и цементом в пропорции 1:1 и опустите на дно. Через 24 часа смесь застынет, и вода сразу станет чище.
Абиссинский колодец представляет собой конструкцию из тонкой металлической трубы диаметром 1,5-2 дюйма, нижняя часть которой играет роль фильтра. С его помощью добывают жидкость с небольшой глубины независимо от состава водяного слоя. Трубку забивают в грунт на необходимую глубину. Появление влаги в ней контролируют с помощью специального устройства. К недостаткам такого колодца относится небольшой объем добываемой жидкости и использование насоса, который устанавливается на поверхности.
Донный ящик используется для прохождения очень жидкого плывуна. Конструкция представляет собой короб с режущим ножом в нижней части и крышкой с другой. Установите изделие на дно колодца и максимально вдавите в грунт. Откройте крышку и удалите песок из короба. Таким способом можно выкопать яму глубиной не более одного метра.
В рамках склеивания подвижной массы для прохождения плывуна допускается применять специальные вещества, которые при взаимодействии с водой увеличивают свой объем в десятки раз. К ним относится, например, бетонит. Высыпьте в колодец средство и подождите, пока оно затвердеет. В результате образуется отличный гидроизоляционный состав, который позволит без труда пройди эту субстанцию.

Прохождение плывуна на неглубоких водозаборах

Ударно-канатное бурение скважины

Если достаточно неглубокой скважинной шахты – до 20 м, неустойчивый слой можно пройти посредством традиционного ударного бурения. Подобным методом обустраивают абиссинские водозаборы. Пройти плывун при ударном бурении скважины вручную несложно: все, что потребуется – забить трубу посредством тяжелой металлической «бабы».

Можно воспользоваться ударно-канатной методикой, которая предполагает применение желонки, размещаемой внутри обсадной трубы. В такой ситуации приспособление позволит вытаскивать наружу плывущий грунт. Для облегчения работы желательно трос крепить к специальной треноге, а подъем выполнять с помощью мотора-редуктора со сцеплением.

Чтобы после удара желонки барабан не раскручивался по инерции, можно установить специальное устройство для торможения.

Если шахта неглубока, и сам грязевой слой расположен близко к поверхности, можно применить и еще один метод. Проходят плывун здесь с помощью конструкции из шпунтованных досок, собранной вручную. Каждый элемент имеет толщину 5 см и длину 200 м, заострен в нижней части.
Чтобы остановить грязевой поток, необходимо:

1. Забить деревянные заготовки на глубину до 0,4 м по всему периметру шахтного ствола.
2. Осторожно выбрать грунт до заостренного низа шпунтованных досок и начать бурение.
3. Повторить цикл – заглубить шпунт вбиванием и бурить вновь. Так необходимо делать до полного прохождения переувлажненного слоя.

Дно скважины укрепляется с помощью простого деревянного ящика с отверстиями. Он ставится на песчано-щебеночную подушку. Таким образом создается самодельный фильтр от грязи и песчинок. Можно также покрыть дно дощатым щитом, в котором по завершении бурильных работ высверлить отверстия для поступления воды.

Однако подобные способы защиты от плывуна работают только тогда, когда водный поток с примесью грязи не слишком мощный, течет без напора.

Варианты решения проблемы для глубоких скважин

Главной задачей при пробивании шахты через плывун заключается в том, чтобы пройти этот нетвердый, подвижный слой грунта, не лишившись при этом буровой колонны. Чтобы решить проблему, активно применяют три метода:

• Бурение способом параллельной обсадки. Методика заключается в том, что обсадная труба в процессе пробивания опускается в скважинную шахту вместе с буром. Это существенно задерживает весь ход работ и делает их более дорогими.
• Использование полимерных клеящих составов либо бентонита. Они нужны для формирования стенок шахты, их укрепления и защиты от разрушения под действием плывуна.
• Применение специального кондуктора. Он предназначается, как и в случае с обсадной трубой, для защиты буровой штанги и стенок пробиваемой скважинной шахты от разжиженного слоя.
  
  Бурение способом параллельной обсадки

Последний вариант отличается от первого тем, что кондуктор применяют, чтобы пробуривать избыточно насыщенный влагой слой земли. До рубежа этого пласта бурение выполняется обычным способом. Пробивание скважины также проводится традиционным методом, без применения кондуктора, после полного прохождения плывуна.

Бурение сквозь нестабильный пласт – задача сложная. Лучше выбрать место с более устойчивым подпочвенным слоем или вместо обычной скважины возвести абиссинскую.

Как бороться с плывуном

Устраивать колодец лучше поручить специалистам, которые имеют опыт встречи с плывуном и могут быстро принять правильное решение. Если же вы решили копать самостоятельно, необходимо соблюдать технику безопасности:

• стенки колодца нужно обязательно укреплять, то есть нельзя устраивать колодец на сложных рыхлых грунтах без колец;
• наверху должен находится напарник, а копатель должен иметь страховочную верёвку, чтобы в случае необходимости была возможность сразу поднять человека: плывун может прийти в движение внезапно;

• если есть основания полагать, что плывунный слой небольшой толщины, и принято решение его пройти, то работать нужно максимально быстро, а в случае невозможности прохода — остановиться и устроить водоприёмную часть в плывуне.

В старину для прохода плывуна, помимо скорости работ, укрепления стенок и устройства проходческого щита, отгораживающего плывун и замедляющего поступление воды с песком в колодец, «связывали» водонасыщенный грунт, добавляя вещество, впитывающее воду. Если у ложного плывуна отнять влагу, песок уплотняется и теряет свои плывунные качества.

Уничтожить, забыть или зарыть? — Реальная помощь в борьбе с плывуном

Несмотря на все сложности, современные методики строительства и благоустройства позволяют продолжать землеустроительные работы без существенных сдвигов в графике сдачи. Достигается это в основном за счет научного подхода и большого опыта в водоотведении, осушении и понимании природы явления. Пренебрежение элементарной техникой безопасности или непроведение геологоразведочных работ и исследований может привести к жертвам.

Одной из радикальных мер борьбы с плывунами принято считать осушение строительного участка. Для этого бурятся несколько скважин для откачки специальными насосами песчано-водной смеси. Такой метод приемлем, если водопроницаемость породы не менее метра в сутки.

В случае когда индекс проницаемости ниже или равен 0,2 метра/сутки — применяют иглофильтровые установки.

Следующий способ — электрическое дренирование почв. Электрический дренаж способен осушить даже слабофильтрующие грунты.

Кроме этого можно возводить изоляционные (шпунтовые) ограждения для плывунов. А на горных выработках и тоннелях применяют трубы большого диаметра в качестве опускных колодцев. Для их размещения привлекают вибрационные машины. Минус лишь в том, что устройства допустимо погружать не глубже 10—25 метров.

Но если плывун расположился под галечным слоем, то забивка шпунтов становится невозможной. В питьевых и технических колодцах применяют абиссинскую или канатно-ударную методику, строительство на плитах или сваях, стабилизацию (укрепление) пластов, грамотную отмостку и т.д.

Многие задаются вопросом, какой фундамент возводить, если на участке обнаружен плывун. Это напрямую зависит от данных почвенных исследований, глубины залегания, опыта специалистов и наличия у них знаний и необходимой для работы промышленной техники.

Остались вопросы? Или на строительном участке обнаружился плывун и нет понимания, как от него избавиться? Свяжитесь с нашими менеджерами через форму обратной связи на этой странице или позвоните по номерам телефонов, указанным вверху страницы.

Как осушить плывун

Однако, современные методы строительства основаны на научных разработках, позволяют в большинстве случаев, не уходить с выбранного участка.

При копке колодцев, когда плывун в скважине, необходимо пройти его как можно быстрей и поглубже пройти этот слой. В этом случае, необходимо соблюсти некоторые меры безопасности:

• копать нельзя самому, наверху должен находится напарник со страховочным тросом, который в случае опасности, сразу вытянет человека, плывун может прийти в действие внезапно;
• стенки колодца необходимо сразу укреплять, а еще лучше, сразу копать в кольцах, хоть это и неудобно, толщина кольца уменьшает внутреннее пространство.

Невыполнение элементарных требований может привести даже к человеческим жертвам. Плывун – это как резиновый шарик с водой и при неаккуратным обращении с ним, он в считанные секунды вырывается на поверхность, заливая все вокруг глинистой грязной массой. Поток грязного песка сложно остановить, а затем и вычистить.

Поведение разбуженного и сердитого плывуна невозможно предсказать, он может быть чрезвычайно мощным и агрессивным, его сила даже кольцо может унести. В случае попадания на ложный мощный плывун, сильная выкачка воды не всегда помогает. При этом может весьма просесть грунт, его просто вымоет вода с песком.

Осушить плывун можно путем установки дренажной системы для отвода лишней водной массы. Однако, такой метод приемлем на небольшой глубине залегания плывуна. Водоотводная система делается ниже проблемного пласта почвы, за ней необходимо наблюдать все время.

Чтобы плывун остановить, необходимо максимально быстро отсечь его путем монтажа металлических щитов на стенках шахты в неспокойном месте.

Опытные специалисты знают, что в зимний период активность плывуна значительно ниже, если он на небольшой глубине.

В случаях, когда нет возможности осушить активный пласт, необходимо выбрать правильный вариант устройства подземной части, который сведет к минимуму контакт с ним.

Если плывун в колодце

Прежде всего необходимо осмотреть погружной насос на предмет его заиливания поступающей суспензией. Если такое произошло, его обязательно необходимо промыть. Также важно прочистить трубы от колодца к дому, иначе возможное попадание глины в систему приведет к порче оборудования.

Если донный фильтр состоит из щебня крупных фракций, необходимо сверху насыпать слой чистого щебня более мелкой фракции толщиной 20 – 30 см.

Иногда, чтобы спасти колодец, требуется монтаж специальных стальных щитов – колец, которые монтируются на швы между кольцами на анкерах из нержавеющей стали. Стык должен быть обмазан специальным герметиком на битумной основе.

Такая защита предотвратит просачивание в скважину нежелательных глинистых примесей, вода будет максимально чистой и пригодной для всех случаев.

Такой вариант требует умения и знания, поэтому лучше привлечь к этому специалистов в этой области. Материально это все равно дешевле, чем устанавливать в подвале специальные системы по очистке воды. Нужен обязательно теплый и большой подвал, где размещают две емкости для воды и отдельно для грязи.

Изучение выбранного участка перед началом земляных работ позволит избежать сюрпризов и неожиданностей. Если обнаружился плывун, по возможности, его лучше обойти. Размеры плывуна составляют от двух до десяти метров по периметру.

Недостатки обустройства колодцев на плывуне

Пример сдвига бетонных колец под воздействием плывуна

Такие скважины обязательны для чистки ежегодно, поэтому сталкиваясь с грязевыми потоками грунта на малых глубинах, нужно подумать – перекрываются ли недостатки достоинствами колодца. Кроме того:

1. Возможно смещение колодца;
2. Частые пересыхания – тоже результат обустройства скважины в плывуне;
3. Периодическое попадание грязевых частиц в воду.

Сталкиваясь с плывунами, иногда можно использовать колодец как некое подобие кессона, чтобы труды не пропали зря.

Проблемы при бурении скважин на воду

Пример плывуна при копке колодца

Плывуны – самая частая беда, но не единственная. Есть еще масса задач, возникающих в процессе:

1. Неправильный выбор места или водоносного слоя. Часто такие нюансы возникают от незнания местности. Например, вода пошла, и вы начинаете откачку до визуальной чистоты жидкости. А спустя совсем малое время, вода перестает идти вовсе или дебет значительно снижается. Причина – слабонаполнненый водоносный слой или сезонность наполнения. Решение – пробурить другую скважину или углубиться в грунт сильнее.
2. Перебур – это когда водоносный слой уже найден и пройден, так как вы посчитали его слабым. Результат – проблемы со скважиной в будущем. Правильным решением будет перекрытие водоносного слоя, а также отсечь верхние горизонты дополнительной обсадной трубой. Межтрубное пространство обязательно зацементировать, чтобы предотвратить перетоки и тогда уже можно будет пробурить скважину нужной глубины.
3. Недобур – противоположная проблема, когда за водонос принимается сезонный грунтовый слой. В этом случае проще всего вставить в обсадную трубу более тонкую колонну с фильтром и пробурить грунт до нужной глубины. Как это делать подскажет видео.
4. Серьезные осложнения возникают при неверном выборе и установке фильтра. Как результат – постоянное или временное загрязнение воды, поломка насосов и засоры скважины. Решение – определить размеры и назначение фильтра перед началом работ, а еще лучше заказать нужный экземпляр индивидуально. Это полностью убережет от всевозможных проблем. Установка фильтра должна быть прочной, ровной и лучше всего воспользоваться советами мастеров, которые щедро делятся фото и видео-результатами работ.
5. Недостаточная герметичность обсадной колонны часто бывает при использовании металлических труб. Их нужно сваривать, а не прикручивать, как пластик. В этом случае не возникнет осложнений в процессе добычи воды в колодце: заиливания, засоров и прочего

Меры профилактики

Если колодец расположен на таком препятствии или со временем подошел к нему, что чревато засорением, следует обратить внимание на следующие важные аспекты:

• Даже для чистки не следует выкачивать из колодца полностью воду.

• Свободное пространство будет занято плывуном, полностью откачать который будет проблематично.

• Высота водного столба особого значения играть не будет.

• Показатель водоотдачи всегда будет на нужном уровне.

• Монтаж фильтров для воды должен осуществляться исключительно по горизонтальному уровню (водоносному).

• Ил следует вычерпывать регулярно.

• Дно колодца необходимо дополнительно укрепить при помощи дощатого щита, бревен.

• Чистка систем проводится раз в пять лет.

Во избежание проблем в дальнейшем, необходимо перед обустройством колодца убедиться в отсутствии плывунов на выбранном участке. Если поблизости имеются колодцы (у соседей), следует проверить их на наличии подобных проблем. Помимо этого следует произвести все необходимые геодезические работы, ведь плывуны в колодце являются распространенной проблемой. Если преграда будет слишком подвижной, то процесс обустройства следует полностью остановить. В противном случае используемое оборудование будет полностью разрушено. Изоляции стенок следует уделить особое внимание.

Рекомендации

При бурении скважины своими руками важно помнить, что плывун может образоваться в любой момент. В этом случае нужно не паниковать, а следовать рекомендациям опытных специалистов. Они заключаются в следующем.

1. Проходить бур нужно медленно, тщательно продумывая и контролируя каждое действие. При резких движениях стены скважины могут обрушиться. Тогда работа будет проделана зря, а оборудование – безвозвратно утеряно.
2. С целью сохранения гидродинамического равновесия при бурении скважины важно своевременно заполнять пространство водой.
3. По завершении работ фильтр нужно устанавливать исключительно на дно. И только на водоносный горизонт.

Если четко следовать рекомендациям специалистов, то можно пробурить хорошую скважину без особенных усилий. Для ликвидации образовавшегося плывуна можно воспользоваться одним из вышеперечисленных методов на выбор. Используя проверенные методики, даже у начинающих в этом деле получится пройти водянистый слой без особых проблем.