С одной стороны найти воду не проблема. Достаточное для водозабора количество водных пластов можно найти в любой точке.
В глинистых почвах вода не имеет возможности просочиться вглубь почвы и пройти полную очистку. Грунтовые воды находятся близко к поверхности, над первым или вторым слоем глины и при бурении скважины могут смешиваться с более глубокими слоями.
Первичная прокачка скважин от глины
Бурение скважин на воду в глине производится при помощи специального бурового оборудования для плотных почв. Когда пробурена скважина на воду глина в виде взвеси может мутить воду. Данная проблема особенно характерна для неглубоких скважин на 5-8 метров. При глубине скважины 9-15 метров и больше, вероятность проникновения глинистых загрязнений и попадания поверхностных вод существенно снижается.
Поскольку глина имеет слоистую породу, под ней находятся достаточно чистые водоносные пласты, пригодные для использования в бытовых целях.
В глинистых и суглинистых почвах после бурения скважины требуется ее прокачка, которая может длиться до полутора – двух месяцев. После правильно выполненной прокачки состояние воды стабилизируется и водозабор существенно увеличивается.
Что происходит при прокачке скважины
Во время прокачки вода идет мутная и непригодная для употребления без тщательной очистки. Чаще всего муть имеет минеральную структуру и относительно безвредна, хотя пить такую воду не рекомендуется. Хорошие водные фильтры могут отсеять муть и даже возможные органические примеси.
После завершения процедуры прокачки скважины состояние воды должно прийти в норму. Фильтрационное оборудование в частном доме должно быть установлено с некоторой избыточностью. Даже при кристально чистой воде, поступающей из источника, лучше располагать полным набором фильтрации с накопительным баком и обратноосмотической мембраной. Такая предусмотрительность обязательна при автономном водоснабжении, ведь за чистоту воды не отвечает никто, кроме вас.
Можно ли обойтись без прокачки
Прокачка заключается в избыточном откачивании воды при помощи вибрационных погружных насосов. Если не осуществить прокачку скважины, вода в скважине может остаться мутрой и малопригодной для бытовых нужд кроме полива. Если скважина создается исключительно с целью получения воды для полива растений, можно оставить ее без обработки. Но в этом случае количество воды будет минимальным.
Прокачка скважины не только позволяет получить чистую воду, но и увеличить дебет скважины.
Заиливание скважины
На конце водозаборного устройства размещаются механические сетчатые фильтры для защиты от попадания в скважину песка, мелких примесей и посторонних частиц.
В глинистых почвах на фильтрах постепенно нарастают скопления органических частиц и ила, которые препятствуют нормальному току воды. В этом случае также возникает опасность застоя скважины.
Для создания удобной и комфортной жизни на частном участке необходимо решить такие насущные вопросы, как организация канализации, освещения, и, разумеется, водоснабжения.
Зачастую единственным вариантом решения является бурение скважины. Даже в том случае, если имеется центральное водоснабжение, при наличии такой возможности хозяева участков обзаводятся скважинами, которые позволяют сэкономить средства на оплату водоснабжения, не зависеть от перебоев, которые встречаются достаточно часто, получить более вкусную воду.
Часто при бурении встречается проблема появление синей (голубой) глины. Что означает синяя глина при бурении скважины, стоит ли бурить дальше, будет ли под ней водоносный слой? Или в этом случае лучше отказаться от добычи воды?
Что такое верховодка?
Воды, располагающиеся на сравнительно небольшой глубине (до 30 метров, иногда чуть глубже), называются верховодкой.
Они могут находиться как в песке, так и в глине, в гравии. Конечно, до этого слоя легче «докопаться», но на самом деле вода из верхних слоев не всегда пригодна для питья, поскольку этот слой подвержен загрязнениям, как с поверхности воды, так и из негерметичных (либо недостаточно герметичных) выгребных ям.
Благодаря природной циркуляции воды, попавшие в почву из канализационных ям, смешиваются с водой, попавшей в землю после дождя (которая насыщена пестицидами и другими удобрениями) и с водами верхнего водоносного слоя. Так что воду, находящуюся в верхнем водоносном слое, назвать питьевой можно с очень большой натяжкой.
Кроме того, запасы воды в верхнем слое непостоянны, они зависят от времени года и засушливости периода.
Синяя глина при бурении скважины говорит о том, что вы дошли до плотного пласта, который предохраняет второй водоносный, находящийся существенно глубже, от попадания верховодки.
Второй слой
То есть появление синей глины свидетельствует о том, что ваш водонос будет куда более чистым, и вы получите воду, полностью пригодную для питья, да еще и скважина будет достаточно водообильной.
Но есть одно существенное «НО»: водонос может располагаться на глубине от 35 метров до 180!
Поэтому бурить, вполне возможно, придется достаточно долго, и раскачивать скважину – дольше, чем обычную.
В зависимости от того, какая именно техника используется для разработки скважины, ваши бурильщики могут до водоносного слоя и не добраться.
Однако, специалисты рекомендуют все же по возможности добраться до водяного слоя, поскольку факт появления синей глины при бурении скважины – своего рода гарант того, что вы будете получать по-настоящему чистую воду, которая не будет требовать серьезной фильтрации.
Сверление скважины в глине, с одной стороны, становится проще тем фактом, что глина относится к малоосыпающимся грунтам, и получившуюся скважину не надо укреплять (глинистый раствор, получившийся по настоящему, сразу укрепляет стены появившейся скважины, мешая, подобным образом, их разрушению), со второй – затрудняется плотностью и вязкостью самого грунта.
Тем не менее, если получится проходить слой глины целиком и добираться до песчаного – это значит, что вы доберетесь до прекрасно сочного водой слоя, постоянно будете с водой, и вода эта станет иметь лучшее качество.
Каким вариантом пробурить скважину в глине?
Для бурения в глине используют спиральный бур, сделанный из закаленной стали. Длина лезвия в большинстве случаев может составлять от 250 до 300 мм, нижнее основание бура – от 45 до 90 мм.
Для бурения скважины в глине не подойдет шнековый метод, Так как шахту будет затапливать жидкой глиной. Применяют в большинстве случаев буровой снаряд Шитца (говоря иначе бур-стакан). Само сверление делают канатно-ударным способом либо вращательно-ударным.
Сверление следует оканчивать тогда, когда на буре в худшем случае будет песок, смешанный с глиной, а в лучшем – большой водоносный песок. Если бур, вынутый из скважины, чистый и влажный – опустите его в получившуюся скважину опять и забурите еще раз. Если результат тот же самый – сверление можно заканчивать, у вас вышла нормальная скважина.
Если слой глины достаточно толстый, то пробурить его будет не так то и легко, так как вынимать инструмент из жидкой глины с любым разом будет все труднее и труднее.
Для прокачивания скважин используют особенный грязевой насос.По своему виду вымываемого раствора профессионалу становится понятно, какие породы сейчас проходит бур.
Важные невидимые моменты в процедуре бурения:
- Пропускная способность глинистого грунта очень низкая, пополняться водой ваш «колодец» будет очень медленно.
- В подобном грунте непозволительно пробурить недалеко к реке либо прочему водоему, так как глина считается довольно плохим фильтром (в отличии от песка), и нечистая вода из водоема будет попадать в скважину.
- В спиральном буре, используемом для такой почвы, шаг обязан быть равным диаметру.
Использование глинистого раствора
Бурение колодцев с глинистым раствором используют при прохождении нестабильных пород. Раствор такого типа на любой глубине выполняет лишнее давление, под влиянием которого частицы грунта удерживаются на плоскости стенок во время прохождения скважины. Данная технология первый раз была использована в 30-х годах прошлого столетия.
Для прокачивания также используют грязевой насос. Если при прохождении глиняных пород раствор такого типа выходит настоящим путем, то при прохождении песчаников и остальных сыпучих грунтов его делают намерено, используя для этого бетонитовую глину, периодически с добавкой цемента. Взамен бетонитовой могут также быть употреблены серая, белесая и синяя глины.
Будем надеятся, что публикация была вам полезна. Станем благодарны за ее расшаривание в соцсетях.
Прежде чем приступать к бурению, необходимо узнать характер грунта и в соответствии с ним приготовить инструмент. В зависимости от местности имеет смысл использовать буровой инструмент различных конструкций, диаметра, длины и массы. Буровые ложки используют для бурения скважины преимущественно в устойчивых легких породах: чистых влажных песках, глинистых песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах. Обычно применяют ложки с лезвием и змеевиком (пустотелый стальной цилиндр с головкой, резьбой, продольной прорезью по длине цилиндра). Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием гравия. Он состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Долота применяют для ударного бурения в твердых породах, они бывают зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы, нижнюю кромку называют лезвием. Желонки бывают простые и поршневые, они служат для извлечения из скважины ударным способом пробуренной почвы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород.
 |
1-2 - буровые ложки
3-4 - спиральный бур
5 - плоское долото
6 - коническое долото
7 -крестообразное долото
Трубчатые колодцы состоят из скважины, которую выполняют путем вращательного или ударного бурения, что зависит от грунта.Для сооружения таких колодцев необходимы трубы и специальный буровой инструмент. Для оборудования трубчатых колодцев необходимы копер (тренога или вышка), инструменты, трубы, фильтры и т.д.
Копер
состоит из трех бревен диаметром 13-18 см длиной до 6м. Для скважин большого диаметра копер можно изготовить из четырех ног, концы их заглубляют в землю. Высота копра зависит от длины обсадных труб и глубины бурения. Вверху тонкие концы копра скрепляют шкворнем
с головкой и гайкой диаметром не менее 8 мм. К шкворню крепят серьгу для канатного однороликового блока.
Копер в сборе
Рычаг для вращения бура
На высоте 2,5-3 м от земли на поперечинах треноги делают настил из 50-60-миллиметровых досок. Между двумя ногами копра крепят ворот для подъема и опускания труб и штанг. Поднимать трубы также можно двумя или тремя рычагами, подставляя под них козелки. На трубе для упора рычагов крепят хомут, переставляя который поднимают трубу.
Один из вариантов поднятия труб:
1 - труба
2 - передвижной хомут
3 - рычаги
4 - упор
Штанги - стальные трубы особого проката с утолщенными стенками, очень прочные на сжатие, растяжение, скручивание. Их соединяют между собой стальными муфтами. К штангам крепят инструмент для выполнения бурения. Нормальная длина штанг - 3 м, но бывают короткие длиной 1 или длинные - 5 м. Штанги, соединенные вместе, называются колонной.
Для бурения небольших по диаметру скважин глубиной до 30 м можно применять обычные газовые или водопроводные трубы, которые скрепляют в колонны стальными муфтами. Длина муфт должна равняться двойному диаметру трубы.
Обсадные трубы для среднего и глубокого бурения изготовляют из стали. Они служат для предотвращения обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых породах, а также для изоляции водоносных горизонтов с непригодной для употребления водой. Их соединяют стальными муфтами.
Зубчатый башмак
применяют для вращательного бурения твердых пород. Его внутренний диаметр равен внутреннему диаметру трубы, а наружный на 3-5 мм больше наружного диаметра муфт, зубцы отгибают наружу на такую же величину.
1 - зубчатый башмак
2 - труба
3 - муфта
Глинистые, твердые и вязкие породы бурят долотом и желонкой, одной желонкой без клапана или буровой ложкой и змеевиком. Породу за один прием рыхлят на глубину 500-700 мм, затем инструмент поднимают, опускают желонку и удаляют породу. Бурение можно вести без обсадных труб. В случае осыпания породы ставят обсадные трубы.
В сухую глину добавляют два-три ведра воды после каждого извлечения инструмента.
Мягкую вязкую породу выбирают желонкой без клапана или же снимают с нее башмак. Такие породы можно бурить змеевиком, но после нескольких оборотов инструмент необходимо поднимать на 100-150 мм, затем опускать обратно. Пробурив 400-700 мм, инструмент извлекают и очищают от породы. Перед каждым опусканием в скважину добавляют воды.
В глиняных породах с галькой и валунами диаметр скважины должен быть 150-200 мм. Долбление выполняют пирамидальными долотами. Раздробленную породу извлекают желонкой и обязательно ставят обсадные трубы. Инструментом малого диаметра бурить такие породы невозможно.
В песках, сухих и влажных, бурение выполняют желонкой и ложкой. Водоносные и чистые сухие пески проходят желонкой, немного добавляя в скважину глины и воды. Когда песок трамбуется и не захватывается желонкой, переходят на долото. Работу в обсадных трубах ведут, пока они не войдут в нижележащие водоупорные породы.
Бур не должен входить при этом в песок ниже башмака обсадной трубы более чем на половину длины инструмента. Это предупреждает породы от обвала.
В песках-плывунах бурение выполняют ударным способом желонкой с одновременной обсадкой труб. Желонку берут длинную, с хорошо пригнанным клапаном.
У читателя может возникнуть справедливый вопрос: нет ли противоречий в приведенных рекомендациях по проходке различных горных пород? Дело в том, что все эти рекомендации относительны и должны восприниматься не как догмы, а как руководство к действию. Слишком большое многообразие имеют породы и соответственно различные условия их проходки. Самодеятельный строитель должен сам найти правильное решение в каждом конкретном случае, применяя описанные способы.
Бурение в глинистых породах предполагает использование стального спирального бура с лезвием 25-30 см и величиной нижнего основания не более 9 см.
При этом в глине процессы бурения проводят без применения шнекового метода. Иначе, шахту может заливать водой с глиной. Более предпочтительным вариантом, обеспечивающим бурение скважины на 24 метра, когда глина – основной грунт, остается применение канатно- или вращательно-ударной методики с использованием бура-стакана (так называемого снаряда Шитца).
Вид вымываемой суспензии могут много рассказать профессионалу о породах, которые в данное время проходит бур. Процесс бурения завершают после появления на буре крупного водоносного песка или смеси песка и глины.
Об опасности глиняных пробок при бурении скважины
При бурении в глине может формироваться так называемая «глинистая пробка». Некоторое количество глины, в процессе сверления скважины, вымывается с водой, образуя глинистую эмульсию. При этом еще одна часть, напротив, спрессовывается до образования плотной пробки. При хорошей промывке, под давлением воды глинистая пробка выталкивается из скважины. Однако если пробка вышла не полностью, обсадить такую скважину становится практически невозможно.
Минусы и плюсы бурения скважины в глинистых породах
Сложность бурения в глиняном слое значительной толщины связана с рядом проблем:
- с трудностями при вытаскивании инструмента из размокшей глины из-за высокой вязкости и значительной плотности данных грунтов;
- процесс бурения в суглинистых и глинистых почвах предполагает последующую достаточно длительную (1,5-2 месяца) прокачку скважины;
- в ходе бурения может образовываться глинистая пробка;
- в данном случае водоносный слой грунтовых вод расположен недалеко от поверхности на первом или втором глинистом слое, глинистые почвы не позволяют воде проходить достаточную очистку фильтрацией, а в ходе бурения, такая плохо очищенная вода из верхних слоев может просачиваться на глубину, смешиваясь с жидкостью более глубоких водоносных слоев.
Однако имеются и положительные моменты. Глинистые почвы являются малоосыпающимся грунтом. Таким образом, часто отпадает необходимость в дополнительном укреплении стенок скважины, поскольку они укрепляются за счет образовавшегося глинистого раствора.
Что же до необходимости прокачки скважины, то после правильно выполненной прокачки, вид и состав воды значительно улучшаются. Она же помогает существенно увеличить водозабор из скважины.