Was ist Treibsand in einem Brunnen und wie kommt man beim Bohren durch ihn?

Treibsand ist eine instabile, wassergesättigte Bodenschicht mit einer Dicke von einem bis zehn Metern. Durch den Druckabfall beginnt es sich zu bewegen, was zum Einsturz von Brunnen führt. Aber mit dem richtigen Bohren können Sie einen gefährlichen Abschnitt schmerzfrei passieren.

Treibsand-Zeichen

Experten unterteilen instabile Schichten in echte und gefälschte.

Erstere zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• Sie enthalten Sand- und Staubpartikel unterschiedlicher Größe. Mikroskopische Bruchstücke wirken als Schmiermittel, umhüllen und binden das gesamte Erdvolumen.
• Sie sind in Form einer Suspension reich an Ton, übermäßig hydrophob. Tonkomponenten halten zuverlässig Feuchtigkeit. Sie beginnen sich unter dem Einfluss eines Wasserschlags zu bewegen, wenn die Treibsandschicht geöffnet wird.
• Sie haben geringe Filtrationseigenschaften und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt, der drei Prozent übersteigt. Darüber hinaus ist ihr Feuchtigkeitsgehalt nahe der Fließfähigkeit.
• Sie quellen beim Einfrieren auf und nehmen bei vollständiger Trocknung eine monolithische Härte an.

Die Meinungen über die Bildung solcher Schichten gehen auseinander, aber es gibt eine Version, in der sie durch die Aktivität mikroskopisch kleiner lebender Organismen entstehen.

Poröse Schichten, die aus kleinen Sandpartikeln bestehen, werden als falsch bezeichnet. Sie sind mit Wasser übersättigt. Sie liegen in einer Tiefe von bis zu 50 m, wodurch ein übermäßiger Bodendruck auf sie einwirkt. Als Ergebnis wurden kleine Sandkörner in den Brunnen gespült.

Gefälschter Treibsand gibt Wasser gut genug ab und geht bei einer natürlichen oder künstlichen Abnahme des hydraulischen Drucks in einen stabilen Zustand über. Beim Bohren stellen sie keine besondere Gefahr dar.

Gefahren der Bewegung von Formationen

Das Lochen von Brunnen durch Treibsand ohne Vorbereitung kann zu Problemen führen:

• Füllen des Rings des Brunnens mit Erde, die buchstäblich schwimmt;
• Ausfall von Druckgeräten, die der erhöhten Belastung nicht standhalten können;
• Verlust eines Bohrstrangs, der in den nach der Gesteinsauswaschung entstehenden Hohlraum gezogen wird.

In der Folge kann es zu Verschiebungen des Bohrlochs, zu häufigem Austrocknen und zum regelmäßigen Eindringen von Schlammpartikeln ins Wasser kommen.

Merkmale der Anordnung der Wasseraufnahme in Bereichen mit Treibsand

Wenn Treibsand vorhanden sein kann, müssen Sie bestimmte Nuancen bei der Anordnung der Wasseraufnahme berücksichtigen. Verboten:

• Kunststoffrohre installieren. Im Laufe der Zeit zerdrückt die sich bewegende Formation das Polymerelement, was den Betrieb des Systems verschlechtert oder es nach der vollständigen Zerstörung der Struktur stoppt.
• Machen Sie einen gewöhnlichen Brunnen. Selbst wenn sich herausstellt, dass die erforderliche Höhe der Wassersäule darin erreicht wird, wird die Wasseraufnahme ziemlich schnell nicht mehr funktionieren und ihre Besitzer mit Wasser versorgen.
• Ignorieren Sie die jährliche Reinigung des Brunnens, da er sonst schnell verstopft.

Unter natürlichen Bedingungen befindet sich die Flüssigkeitsschicht in einem instabilen Ruhezustand. Aber zu Beginn der Aushubarbeiten beginnt sich die mit Feuchtigkeit übersättigte Bodenschicht sofort zu bewegen, je nach ihren physikalischen Eigenschaften wird sie wie eine Flüssigkeit. Alle Bemühungen, einen Brunnen in einem solchen Boden zu graben, können mit Versuchen verglichen werden, eine Vertiefung in die Wasseroberfläche zu machen, da die verflüssigte Schicht die Baugrube sofort ausfüllt.

Es ist ziemlich schwierig, genau herauszufinden, ob Treibsand vorhanden ist oder nicht.Um dies herauszufinden, müssen vor dem Bohren einer Mine Explorationsarbeiten durchgeführt werden.

Wenn es nicht möglich ist, Fachleute einzustellen, nehmen Sie eine Bodenprobe mit einer Handbohrmaschine, bevor Sie eine Mine schlagen. Die Bestimmung des Vorhandenseins einer instabilen Schicht ist bei einer Vertiefung von 1,5 bis 2 m durch das Eintauchen des Werkzeugs möglich: Es fällt wie in eine Leere.

Darüber hinaus können Sie sich mit Nachbarn unterhalten, die über Brunnen verfügen, oder sich Pläne des Gebiets ansehen, die auf der Grundlage von Ingenieur- und Explorationsaktivitäten erstellt wurden. Sie enthalten Informationen über die Besonderheiten des Bodens und das Vorkommen von Grundwasserleitern.

Treibsanddurchgang an flachen Wassereinlässen

Wenn ein flaches Bohrloch ausreicht - bis zu 20 m, kann die instabile Schicht mit herkömmlichen Schlagbohren durchbohrt werden. Die abessinischen Wasserfassungen sind mit einer ähnlichen Methode ausgestattet. Es ist nicht schwer, beim Bohren eines Brunnens mit der Hand durch Treibsand zu gehen: Es genügt, die Pfeife mit einer schweren Metall-"Frau" zu hämmern.

Sie können die Percussion-Seil-Technik verwenden, bei der ein innerhalb des Gehäuses platzierter Bailer verwendet wird. In einer solchen Situation können Sie mit dem Gerät den schwimmenden Boden herausziehen. Zur Arbeitserleichterung empfiehlt es sich, das Kabel auf einem speziellen Stativ zu befestigen und mit einem Getriebemotor mit Kupplung anzuheben.

Um zu verhindern, dass sich die Trommel durch Trägheit dreht, nachdem der Dieb getroffen wurde, kann eine spezielle Bremsvorrichtung installiert werden.

Wenn die Mine flach ist und die Schlammschicht selbst nahe an der Oberfläche liegt, kann eine andere Methode angewendet werden. Treibsand wird hier in einer handmontierten Nut-Feder-Dielenkonstruktion verlegt. Jedes Element ist 5 cm dick und 200 m lang, unten angespitzt.

Um den Schlammfluss zu stoppen, müssen Sie:

1. Holzrohlinge bis zu einer Tiefe von 0,4 m entlang des gesamten Schachtumfangs eintreiben.
2. Heben Sie die Erde vorsichtig bis zur angespitzten Unterseite der Nut- und Federbretter auf und beginnen Sie mit dem Bohren.
3. Zyklus wiederholen - Spundwand durch Eintreiben vertiefen und erneut bohren. Dies muss so lange erfolgen, bis die Staunässe vollständig passiert ist.

Der Boden des Brunnens ist mit einer einfachen Holzkiste mit Löchern verstärkt. Es wird auf ein Sand-Kies-Kissen gelegt. So entsteht ein selbstgemachter Filter aus Schmutz und Sandkörnern. Es ist auch möglich, den Boden mit einem Brettschild abzudecken, in das nach dem Bohren Löcher für den Wassereintritt gebohrt werden.

Solche Schutzmethoden gegen Treibsand funktionieren jedoch nur, wenn der Wasserfluss mit einer Beimischung von Schlamm nicht zu stark ist und ohne Druck fließt.

Problemlösungsmöglichkeiten für Tiefbrunnen

Die Hauptaufgabe beim Durchbohren einer Mine durch Treibsand besteht darin, diese instabile, sich bewegende Bodenschicht zu durchdringen, ohne den Bohrstrang zu verlieren. Zur Lösung des Problems werden drei Methoden aktiv eingesetzt:

• Paralleles Verrohrungsbohren. Die Technik besteht darin, dass das Mantelrohr beim Stanzen zusammen mit dem Bohrer in den Bohrlochschacht abgesenkt wird. Dies verzögert den gesamten Arbeitsablauf erheblich und verteuert sie.
• Verwendung von Polymerklebstoffen oder Bentonit. Sie werden benötigt, um die Mauern der Mine zu bilden, sie zu verstärken und vor Zerstörung durch Treibsand zu schützen.
• Anwendung eines speziellen Dirigenten. Sie soll, ebenso wie die Verrohrung, das Bohrgestänge und die Wände des durchbohrten Bohrlochs vor der verflüssigten Schicht schützen.

Die letztere Variante unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass mit dem Leiter eine zu feuchtigkeitsgesättigte Erdschicht durchbohrt wird. Das Bohren bis zur Grenze dieser Formation erfolgt in üblicher Weise. Das Bohrlochdurchdringen wird auch nach der traditionellen Methode ohne Verwendung eines Leiters durchgeführt, nachdem der Treibsand vollständig passiert ist.

Das Bohren durch eine instabile Formation ist eine Herausforderung. Es ist besser, einen Ort mit einer stabileren Untergrundschicht zu wählen oder statt eines herkömmlichen Brunnens einen Abessinierbrunnen zu bauen.