Ликвидационный тампонаж водопонижающих скважин
В строительно-инженерных работах водопонижение применяется для снижения уровня подземных вод и создания благоприятных и безопасных условий ведения последующих мероприятий. После выполнения всех основных задач на осушительной зоне и создания оптимальной водоносной среды для строительства или горнопроходческих работ проводится комплекс мер, который называется тампонаж. Основные действия ликвидационного тампонажа:
- демонтаж, изоляция и разделение водопонижающих установок, насосных станций;
- извлечение на поверхность фильтровых и обсадных труб для защиты от коррозийного действия солей подземных вод;
- разборка линий и кабелей электропередач для последующей ликвидации из водоносного горизонта;
- ликвидация непригодных для эксплуатации водоносных горизонтов;
- ликвидация скважин.
Водопонижение грунтовых вод в отдельных случаях приводит к существенным изменениям физических свойств грунта, подземных пород, их уплотнению, что может оказать деформирующее действие на подземные сооружения. Это может стать причиной загрязнения водоносных горизонтов и снижению срока эксплуатации обсадных труб, поэтому, чтобы проводимые работы по бурению скважин не были напрасными, и предотвратить процесс ухудшения качества воды, обязательным этапом должен проводиться ликвидационный тампонаж.
Ликвидационный тампонаж необходим для сохранения и беспрепятственного движения подземных вод, для соблюдения всех санитарных и эксплуатационных норм водоснабжения. При проведении тампонирования скважин немаловажно принимать во внимание геологические и геодезические условия местности, глубину скважин, состав и плотность грунта, расположение ближайших сооружений на водоносном горизонте. Тампонаж, как правило, проводят с использованием глины для глинистого грунта, бетона или цемента для скальных пород. Принцип действия тампонажа заключается в том, что в скважину погружается т.н. тампон из приготовленного раствора, который расширяется и закрывает зазоры между стенками скважин или колонной труб.
В тампонажном материале из вязкой глины должно содержаться не более 6% песка с минимальной влажностью. Песок с повышенной влажностью будет препятствовать расширению и набуханию материала внутри скважины. Процесс работы заключается в следующем: скважину на всю глубину забивают глиняными шариками меньшего диаметра, чем диаметр скважины, затем тщательно трамбуют. Такой способ тампонажа применим для неглубоких скважин.
Более эффективный и производительный способ ликвидационного тампонажа проводят при помощи глинопресса. При помощи этого устройства производится глиняный цилиндр, который помещают в забой скважин колонковым снарядом. Глиняный цилиндр выдавливается из трубы насосом, а для предотвращения повышения давления и разрыва в колонковом снаряде предусмотрены отверстия для отвода излишков жидкости.
Ликвидацию скважин бетоном и цементом производят по заливочным трубам или насосам. Раствор для тампонажа готовят с добавлением песка, гравия и воды, чтобы состав имел довольно жидкую консистенцию, а затем вся смесь поставляется в скважину на всю глубину. Раствор также может закачиваться в скважину по обсадным или газовым трубам. В случае если существует вероятность движения или разрушения пластов грунта, то обсадные колонны и фильтры не извлекают на поверхность, а извне заливают цементным раствором для заполнения зазоров и пустот.