Drijfzand is een onstabiele, met water verzadigde laag grond, met een dikte variërend van één tot tien meter. Door de drukval begint het te bewegen, wat leidt tot het instorten van putten. Maar met goed boren kun je pijnloos een gevaarlijk gedeelte passeren.
Drijfzand tekens
Experts verdelen onstabiele lagen in echt en nep.
De eerste onderscheiden zich door de volgende kenmerken:
- Ze bevatten zand- en stofdeeltjes van verschillende groottes. Microscopische fragmenten fungeren als smeermiddelen, omhullen en binden het hele aarden volume.
- Ze zijn rijk aan klei in de vorm van een suspensie, extreem hydrofoob. Kleicomponenten houden betrouwbaar vocht vast. Ze beginnen te bewegen onder invloed van een waterslag wanneer de drijfzandlaag wordt geopend.
- Ze hebben lage filtratie-eigenschappen en een hoog vochtgehalte, dat meer dan drie procent bedraagt. Bovendien ligt hun vochtgehalte dicht bij vloeibaarheid.
- Ze zwellen op bij bevriezing en krijgen een monolithische hardheid wanneer ze volledig droog zijn.
De meningen over de vorming van dergelijke lagen verschillen, maar er is een versie dat ze verschijnen als gevolg van de activiteit van microscopisch kleine levende organismen.
Poreuze lagen, bestaande uit kleine zanddeeltjes, worden vals genoemd. Ze zijn oververzadigd met water. Ze liggen op een diepte tot 50 m, waardoor er een te hoge bodemdruk op hen inwerkt. Als gevolg hiervan werden kleine zandkorrels in de putschacht gespoeld.
Nep drijfzand geeft water goed genoeg af, en met een natuurlijke of kunstmatige afname van de hydraulische druk, gaan ze over in een stabiele toestand. Bij het boren vormen ze geen bijzonder gevaar.
Gevaren van bewegende formaties
Putten door drijfzand slaan zonder voorbereiding kan tot problemen leiden:
- de ring van de put vullen met aarde, die letterlijk drijft;
- uitval van drukapparatuur die de verhoogde belasting niet aankan;
- verlies van een boorkolom, die in de holte wordt getrokken die verschijnt na het wegspoelen van de rots.
Vervolgens kan de boorput verschuiven, waardoor deze vaak uitdroogt en regelmatig modderdeeltjes in het water binnendringen.
Kenmerken van de opstelling van de wateropname in gebieden met drijfzand
Als er een kans is op de aanwezigheid van drijfzand, moet u rekening houden met bepaalde nuances van de opstelling van de waterinname. Verboden:
- Installeer kunststof leidingen. Na verloop van tijd zal de bewegende formatie het polymeerelement verpletteren, wat de werking van het systeem zal verslechteren of het zal stoppen na de volledige vernietiging van de structuur.
- Maak een gewone put. Zelfs als het de vereiste hoogte van de waterkolom erin blijkt te bereiken, zal de waterinname vrij snel stoppen met werken en water aan de eigenaren leveren.
- Negeer de jaarlijkse reiniging van de put, anders raakt deze snel verstopt.
Onder natuurlijke omstandigheden bevindt de vloeistoflaag zich in een staat van onstabiele rusttoestand. Maar aan het begin van elk graafwerk begint de grondlaag, die overmatig verzadigd is met vocht, onmiddellijk te bewegen, volgens zijn fysieke eigenschappen wordt hij als een vloeistof. Alle pogingen om in dergelijke grond een put te graven, kunnen worden vergeleken met pogingen om een inzinking in het wateroppervlak te maken, aangezien de vloeibaar gemaakte laag de funderingsput onmiddellijk zal vullen.
Het is nogal moeilijk om erachter te komen of er drijfzand is of niet.Om daar achter te komen, is het noodzakelijk om exploratiewerkzaamheden uit te voeren voordat een mijn wordt geboord.
Als het niet mogelijk is om professionals in te huren, neem dan een grondmonster met een handboor voordat u een mijn ponst. Het bepalen van de aanwezigheid van een onstabiele laag is mogelijk bij het verdiepen van 1,5-2 m door hoe het gereedschap zal onderdompelen: het zal vallen als in een leegte.
Daarnaast kunt u chatten met buren die waterputten hebben, of plannen van het gebied bekijken die zijn gemaakt op basis van engineering- en verkenningsactiviteiten. Ze bevatten informatie over de bijzonderheden van de bodem en het voorkomen van aquifers.
Doorgang van drijfzand op ondiepe waterinlaten
Als een ondiep boorgat voldoende is - tot 20 m, kan de onstabiele laag worden gepenetreerd door traditioneel slagboren. De Abessijnse waterinlaten zijn uitgerust met een vergelijkbare methode. Het is niet moeilijk om door drijfzand te gaan bij het met de hand slaan van een put: het enige dat nodig is, is de pijp te hameren met een zwaar metalen "vrouw".
U kunt de percussie-touwtechniek gebruiken, waarbij gebruik wordt gemaakt van een bailer die in de behuizing wordt geplaatst. In een dergelijke situatie kunt u met het apparaat de drijvende grond eruit trekken. Om het werk te vergemakkelijken, is het raadzaam om de kabel op een speciaal statief te bevestigen en op te tillen met een reductiemotor met koppeling.
Om te voorkomen dat de trommel door traagheid gaat draaien na het raken van de hoos, kunt u een speciale reminrichting installeren.
Als de mijn ondiep is en de modderlaag zelf dicht bij het oppervlak, kan een andere methode worden toegepast. Drijfzand wordt hier via een met de hand geassembleerde tand-en-groef plankconstructie doorgevoerd. Elk element is 5 cm dik en 200 m lang, aan de onderkant geslepen.
Om de modderstroom te stoppen, moet u:
- Rijd houten plano's tot een diepte van 0,4 m langs de gehele omtrek van de schacht.
- Pak de grond voorzichtig op tot aan de puntige onderkant van de tand-en-groef planken en begin met boren.
- Herhaal de cyclus - verdiep de damwand door in te slaan en opnieuw te boren. Dit moet worden gedaan totdat de drassige laag volledig is gepasseerd.
De bodem van de put is verstevigd met een eenvoudige houten kist met gaten. Het wordt op een kussen van zand-grind geplaatst. Zo wordt een zelfgemaakte filter gemaakt van vuil en zandkorrels. Het is ook mogelijk om de bodem te bedekken met een plaatafscherming, waarin na het boren gaten worden geboord voor het binnendringen van water.
Dergelijke beschermingsmethoden tegen drijfzand werken echter alleen wanneer de waterstroom met een mengsel van modder niet te krachtig is, zonder druk stroomt.
Probleemoplossende opties voor diepe putten
De belangrijkste taak bij het ponsen van een mijn door drijfzand is om door deze onstabiele, bewegende laag grond te komen zonder de boorkolom te verliezen. Om het probleem op te lossen, worden drie methoden actief gebruikt:
- Parallelle behuizing boren. De techniek bestaat uit het feit dat de mantelbuis tijdens het ponsen samen met de boor in de boorschacht wordt neergelaten. Dit vertraagt het hele verloop van het werk aanzienlijk en maakt ze duurder.
- Gebruik van polymeerlijmen of bentoniet. Ze zijn nodig om de muren van de mijn te vormen, ze te versterken en ze te beschermen tegen vernietiging door drijfzand.
- Toepassing van een speciale geleider. Het is bedoeld om, net als bij de behuizing, de boorstang en de wanden van het geboorde boorgat te beschermen tegen de vloeibaar gemaakte laag.
De laatste optie verschilt van de eerste doordat de geleider wordt gebruikt om door een te met vocht verzadigde laag van de aarde te boren. Het boren tot aan de grens van deze formatie wordt op de gebruikelijke manier uitgevoerd. Putponsen wordt ook op de traditionele manier uitgevoerd, zonder het gebruik van een geleider, nadat het drijfzand volledig is gepasseerd.
Boren door een onstabiele formatie is een uitdaging. Het is beter om een plaats te kiezen met een stabielere ondergrond of om een Abessijnse put te bouwen in plaats van een conventionele put.
