Способы бурения водопонизительных скважин

Из общего комплекса работ по сооружению водопонизительной установки наиболее трудоемкими являются работы по бурению скважин и оборудованию их фильтрами. Вместе с тем эти работы являются и наиболее ответственными, так как от качества выполнения их зависит в дальнейшем работа всей водопонизительной установки, которая должна обеспечить надежное понижение уровня грунтовых вод.

В практике водопонизительных работ при устройстве трубчатых колодцев получили наибольшее распространение три способа бурения скважин: ударно-канатное — механическое, гидравлическое и смешанное. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. При прочих равных условиях (наличие оборудования, электроэнергии, воды и пр.) выбор способа бурения зависит от геологических, гидрогеологических и производственно-экономических условий.

Механическое ударно-канатное бурение практически может быть применено в различных геологических условиях, но при бурении пород с высоким уровнем грунтовых вод и особенно при наличии напорных вод этот способ бурения встречает затруднения, связанные с так называемым явлением «подачи». Другим существенным недостатком этого способа является небольшая скорость бурения скважин. Эффективность ударно-канатного бурения зависит также от таких факторов, как категория проходимых пород, диаметр и глубина скважины.

Гидравлическое бурение (рис. 1) является эффективным способом бурения скважин. Однако при этом способе нельзя получить представление о литологическом разрезе скважины. Этот недостаток может быть преодолен путем детального изучения геологических и гидрогеологических условий за счет увеличения числа разведочных скважин по линии возможных створов расположения скважин водопонизительной установки.

Рис. 1. Гидравлическое бурение водопонизительной скважины с использованием крана

1 — первое звено фильтровой колонны; 2 — второе звено фильтровой колонны; 3 — клапанный тройник; 4 — высоконапорный насос; 5 — трубопровод, подводящий воду для гидробурения; 6 — шурф; 7 — хомут для расхаживания колонны; 8 — напорный шланг

Вторым, более существенным недостатком гидравлического способа бурения является зависимость его от геологических условий. В гравийно-галечниковых грунтах, имеющих большие коэффициенты фильтрации, в плотных глинах и суглинках и в других плотных грунтах, а также при низком уровне грунтовых вод (значительная часть проходимых пород безводна) гидравлическое бурение встречает серьезные затруднения.