Технологія буріння свердловин

Технологія буріння свердловин під палі

Буріння свердловин під палі при досить стрімкий розвиток будівництва стає все більш популярним.

Стрічковий фундамент на палях

Для того щоб грунт НЕ обвалюються, гирло свердловини необхідно зміцнити додатковим металевим патрубком.

Більшість будівель зводиться саме з використанням технології будівництва на палях. Це дозволяє досягти не тільки високої стійкості і міцності, а й скоротити терміни будівництва і його вартість.

Цей процес сприяє максимальному зміцненню фундаменту будівлі. Застосування даної технології дозволяє значно знизити навантаження побудованого будинку на грунт і не створює додаткового навантаження на фундаменти сусідніх, вже зведених споруд, що дозволяє не допустити додаткових динамічних навантажень. Коли йде будівництво нової будівлі близько вже існуючого, використовується забивання рядного шпунтового огорожі, вберігає старі споруди від додаткових навантажень і не допускає обвалення грунту.

Це дуже актуально при будівництві на нестійкою грунті з низькою щільністю ґрунту і в місцях підвищеної сейсмічної активності. Установка подібного фундаменту дозволяє проводити будівництво в різних кліматичних умовах незалежно від пори року.

Схема процесу буріння свердловин під фундамент

Схема процесу буріння свердловин під фундамент.

Найбільш поширені і користуються попитом буронабивні свердловини. Найчастіше після буріння виникають проблеми з осипання грунту. Для усунення подібної проблеми всередині свердловин проводиться установка спеціальних труб, що запобігають осипання ґрунту допомагають зберегти форму свердловини до тих пір, поки не закінчиться будівництво.

Встановлюють палі в грунт не тільки коли йде будівництво нових будинків, а також вони можуть використовуватися для зміцнення фундаменту вже побудованого будинку, для зміцнення схилів.

Загальні відомості про буронабивних палях

До недавнього часу фундаменти на буронабивних палях в основному використовувалися в портовому будівництві та мостобудуванні, проте останнім часом вони отримали більш широке застосування в цивільному і промисловому будівництві.

Існує 3 основних типи буронабивних паль:

  1. Влаштовуються в маловлажних і сухих звязкових грунтах, яким не потрібні спеціальні заходи по зміцненню стінок свердловин;
  2. Виготовлених в слабких, обводнених і незвязних грунтах, стінки свердловин яких дотримуються від обвалення сильним тиском води;
  3. Зводяться в аналогічних ґрунтових умовах з закріпленням стінок за допомогою обсадних труб (інвентарних або неізвлекаемой).

Будівництво буронабивних паль в маловлажних і звязкових сухих ґрунтах

Схема пристрою буронабивної палі

Схема пристрою буронабивної палі.

Монтаж буронабивних паль в маловлажних і сухих ґрунтах, наприклад, лесових, проводиться за допомогою бурових агрегатів, які забезпечені робочими механізмами, що діють за технологією обертального буріння (ковшевой бур або шнековая колона), разбуріваемая свердловину в грунті необхідної глибини і діаметру в залежності від проекту та використовуваного обладнання. З метою запобігти обвалення грунту гирлі свердловини обсаджують металевим патрубком. Проводиться буріння з періодичної виїмкою грунту на поверхню з подальшим відвантаженням його в автотранспорт.

Після досягнення забою свердловини проектної позначки при необхідності по довжині свердловини або в її нижній частині влаштовують розширення шляхом разбуривания порожнини за допомогою спеціального пристосування під назвою уширители. Після закінчення буріння свердловина здійснюють огляд і після її приймання при необхідності в неї виробляють монтаж арматурного каркаса і бетонують.

Бетонування проводиться за допомогою вертикально переміщається труби. Використовувані бетонолитну труби - секційні, зі стиками різних конструкцій. коли проводиться монтаж паль за даною технологією, до стиків бетонолитну труб особливих вимог щодо герметичності не предявляється, тому основне завдання стиків - забезпечити надійне і швидке зєднання секцій труб. Бетонну суміш подають до приймальної воронку бетонолітной труби за допомогою спеціального приймального бункера або безпосередньо з автобетонозмішувача.

Схема буріння свердловин з розширенням

Схема буріння свердловин з розширенням

Бетонну суміш готують на місці або доставляють централізовано. Бетонолитну труба в міру бетонування витягується з свердловини. Ущільнювати бетонну суміш в свердловині при цьому можна за допомогою вібраторів, які зміцнюють на приймальні воронку бетонолітной труби.

Закінчивши бетонування свердловини, голову палі формують в спеціальному інвентарному кондуктора. За даною технологією найбільш часто проводять монтаж буронабивних паль діаметром 400, 500, 600, 1000, 1200 мм і до 30 м завдовжки. Буронабивних палі такого типу знаходять широке застосування в цивільному і промисловому будівництві.

Технологія зведення буронабивних паль зі зміцненням стін свердловини від обвалення зайвим тиском глинистого розчину або води

Дана технологія використовується коли проводиться монтаж буронабивних паль в обводнених нестійких грунтах.

Буріння свердловини виробляють обертальним способом, але при необхідності проходки скельних прошарків можуть бути використані змінні робочі деталі ударного типу (долота, грейфери). Стіни свердловини в даному випадку підтримуються від обвалення надлишковим тиском води або глиняним розчином в свердловині.

Схема буріння свердловин із застосуванням глинистого розчину

Схема буріння свердловин із застосуванням глинистого розчину

Масовий монтаж буронабивних паль повязаний з необхідністю заготовки і транспортування великих обсягів глинистого розчину, а в подальшому або відновленням, або видаленням з будівельного майданчика застосовуваного розчину. Це створює певні труднощі в проведенні робіт взимку, крім того, при установці буронабивних паль з використанням глинистого розчину ускладнений контроль якості буріння свердловини.

Принцип кріплення стінки свердловини надлишковим тиском води, яка була залита в свердловину, перевищивши рівень грунтових вод, полягає в тому, що зайвий натиск утворює гідродинамічний потік води в навколишній грунт зі свердловини. При цьому створюються сили, які перешкоджають опливанню і обвалення стінок свердловини. Умовою, яке необхідно при виробництві робіт за цим методом, є перевищення рівня грунтових вод рівнем води в свердловині. Величина перевищення повинна складати, як правило, не менше трьох метрів.

Описаний вище спосіб кріплення стінок свердловин від обвалення вважається найбільш простим, однак є не цілком надійним, важкий в зимових умовах і вимагає бездоганної організації робіт.

Після того як буріння свердловини і зачистка забою закінчені, в неї виробляється установка арматурного каркаса, свердловину бетонують способом вертикально переміщається труби. Якщо бетонування відбувається під водою, користуються бетонолитну трубами з швидкорозємними герметичними стиками. Формування і бетонування голови палі здійснюється таким же методом, як бетонування паль в сухому грунті.

Застосовуються буронабивні палі довжиною до 30 метрів, діаметром від 600 до 1700 мм, з розширенням до 3500 мм і виготовлені за описаною технологією.

Виготовлення буронабивних паль з кріпленням стін свердловин від обвалення за допомогою обсадних труб

Облаштування буронабивних паль за даною технологією можливо в різних гідрогеологічних і геологічних умовах. при виготовленні паль обсадні труби, які утримують стінки свердловин, можна залишати в грунті.

Залежно від типу прохідного грунту при ударному бурінні в міру розробки свердловини обсадних труб занурюють в грунт і слідують за забоєм або випереджають його до проектної позначки. Окремі секції обсадної труби при цьому нарощують у міру потреби.

Схема методів буріння свердловин

Схема методів буріння свердловин

При обертальному способі буріння в першу чергу проходять лідерних свердловину на довжину однієї секції обсадної труби, потім в свердловину занурюють обсадних труб. Потім проводять буріння наступної ділянки, після цього в свердловину нарощують і занурюють чергову секцію обсадної труби. Так буріння ведуть до проектної позначки.

Свердловини бурять не тільки при будівництві будинків, а й для проведення надземних, зовнішніх водомагістралей, газопостачання. Чиста вода потрібна людям, тому високим попитом завжди користується бурова установка для буріння свердловини на воду. Перед тим як буде придбана бурова установка на воду, необхідно дізнатися якомога більше про умови її експлуатації: в яких місцевостях ви збираєтеся бурити, наскільки глибоко залягають грунтові води, які переважають породи.

Вода, що протікає під землею, може бути артезіанської або грунтовій. Грунтові води зазвичай знаходяться неглибоко від поверхні землі, так що для того щоб їх добути, досить глибини простого сільського колодязя. Для їх видобутку не потрібна велика і потужна установка для буріння на воду. Але грунтові води не завжди чисті і придатні для вживання. Все залежить від екології в даній місцевості. Якщо грунт забруднена, то воду, що міститься в ній, грунт аж ніяк не тільки наситить корисними мінеральними речовинами, а й може отруїти небезпечними для здоровя і життя хімічними сполуками або заразити бактеріями.

Артезіанські води - інша справа. Вони залягають глибоко під землею, за те набагато менше піддаються шкідливому впливу навколишнього середовища. Однак добувати їх набагато складніше. Бурова установка на воду в даному випадку потрібно вже чимала, так як артезіанські води розташовуються від 100 метрів під землею і глибше. Бурова установка зробить свердловину потрібного розміру і дасть доступ до чистої води.


» » » » Технологія буріння свердловин