Гравийная обсыпка | ГК «БалтБурПром»

Применение гравийной обсыпки между стенкой скважины и скважинным фильтром допустимо лишь в случаях, когда средний размер зёрна водосодержащей породы меньше размера щели фильтра. Если используется пластиковая обсадная колонна с большой открытой площадью, имеющая широкий выбор по толщине щелей, то в гравийной обсыпке необходимости нет. Размещение гравийной обсыпки между фильтром и стенкой скважины в большинстве случаев затрудняет получение максимального показателя дебита скважины, так как в процессе свабирования (один из способов освоения скважин о котором мы поговорим в одной из наших следующих статей) становится невозможным удаление из пласта мелких частиц через обсыпку.

С другой стороны, размещение гравийной обсыпки перед скважинным фильтром – это обычная практика, которая давно используется при заканчивании скважин обсадными трубами с щелями, изготовленными посредством ацетилено-кислородной резки. С целью эффективного монтажа санитарной перемычки из цемента её необходимо разместить на верхе гравийной обсыпки, что предотвратит возможное попадание раствора цемента в водоносный интервал.

Материал для обсыпки

Если речь идёт о скважине с естественным притоком воды, в которой материал обрушивается на фильтр до монтажа санитарной перемычки, может возникнуть необходимость засыпки двух вёдер гравия с целью более плотного закрывания фильтра. Если мы говорим о скважине, пробуренной в твёрдой породе, то можно прибегнуть к цементированию кондуктора, что приведёт к созданию в скважине естественного фильтра благодаря санитарной перемычке между поверхностью и кондуктором.

Гравийная обсыпка состоит из специального материала, чьи размеры в два (но не более!) раза превышают размер щелей фильтра. Таким образом, мы имеем дело с материалом, который является по сути крупнозернистым песком, а не стандартным гравием. Наиболее оптимальным материалом обсыпки является твёрдый, промытый и окатанный песок из рек и озёр. Использование обычного щебня в качестве материала для обсыпки не столь эффективно из-за его угловатой формы, которая мешает его равномерному распределению и не создаёт должного фильтрующего эффекта.

Гравийная обсыпка и кольцевое пространство

Гравий подвергается сортировке на мелкий и крупный, а затем пакуется в мешки по 50 кг, что помогает рассчитать нужный объём для обсыпки. С теоретической точки зрения для организации хорошей фильтрующей прослойки между отверстием фильтра и мелкими частицами водоносной зоны вполне достаточно обсыпки из гравия в несколько миллиметров. Но практика показывает, что создать обсыпку по небольшому кольцевому пространству довольно трудно. По известному правилу под обсыпку из гравия отводится до 100 мм диаметра скважины, что делает необходимым увеличение кольцевого пространства между стенкой скважины и фильтром до 200 мм. Такой расклад вполне применим для небольших по глубине скважин, оборудованных обсадной колонной из НПВХ. В данной ситуации лопастные центраторы и другие подручные средства в виде пластмассовых каналов или низконапорных труб, которые должны быть равномерно размещены вокруг скважинного фильтра, помогают выполнить отцентровку фильтра в стволе. Заметим, что обсадная колонна из НПВХ отличается от стальной большей гибкостью, а потому достаточно легко гнётся в стволе и обеспечивает необходимое пространство для обсыпки из гравия.

Организация гравийной обсыпки

Перед непосредственным размещением гравийной обсыпки в скважине необходимо рассчитать её оптимальный объём, чтобы исключить закупорку скважины и скопление обсыпочного материала выше по ней. Необходимо сказать, что для организации обсыпки иногда требуется больше гравия, чем при изначальном подсчёте. Обсыпочный материал медленно подаётся в специальную воронку, куда также постоянно добавляется вода без примесей: эта субстанция хорошо перемещается через трубу с диаметром 25-30 мм, что позволяет контролировать подачу и предотвратить образование пробки между стенкой скважины и обсадной колонной.

Правильно организовать гравийную обсыпку – задача не из простых. Необходимо наличие качественно пробуренной и обсаженной скважины, а также всего прочего материала, участвующего в обсыпке.

Обсыпка скважины после бурения

Когда на участке появляется скважина, дающая устойчивый поток воды — это радостное событие, ведь сложные и дорогостоящие работы завершились успешно. Согласны?

Но вот качество полученной воды может вызвать у несведущих владельцев участка некоторое недоумение. Она скорее напоминает поток очень жидкой грязи, чем питьевую воду. Не пугайтесь, так и должно быть.

Пробурить скважину – это только половина дела. Чтобы обеспечить дом достаточным количеством пригодной для использования воды, необходимо узнать, как раскачать скважину, а затем выполнить ряд несложных, но достаточно трудоемких операций. Мы расскажем вам, как справиться с этой, на первый взгляд сложной, задачей.

Ниже будут описаны причины, по которым скважинам требуется прокачка и способы их устранения. Также вы найдете информацию о том, как самостоятельно выполнить прокачку, что для этого потребуется. Статья сопровождается наглядными фото и видеоматериалами, которые помогут более детально разобраться в данном вопросе.

Почему скважине нужна прокачка?

Грязная вода, поступающая на первых порах из скважины, явление вполне природное и закономерное. Мелкие частички грунта и другие нерастворимые включения смешиваются с водой, образуя суспензию, не пригодную ни для людей, ни даже для хозяйственных нужд. Единственный способ избавиться от нее – выкачать загрязнения вместе с водой.

Понимание причин заиливания позволит не только привести скважину в порядок изначально, но и поможет организовать ее правильную эксплуатацию. Обычно такое сильное загрязнение воды в скважине наблюдается только непосредственно после окончания бурения.

Однако владельцам новой скважины следует помнить, что подобные проблемы могут возникнуть и впоследствии.

Мелкие глинистые частицы вместе с более крупными включениями, накапливаются внизу ствола, что приводит к заиливанию скважины. Чаще всего это происходит, если скважиной пользуются нерегулярно.

Например, если дачей (и скважиной) не пользовались весь зимний период, хозяева могут обнаружить серьезное заиливание. Навыки, полученные при прокачке скважины, пригодятся и для решения этой проблемы.

В зависимости от состава грунта в скважине естественным образом могут накапливаться внушительные по мощности песчаные отложения. Они тоже создают существенные проблемы, которые решаются путем откачки из скважины больших объемов воды или ее прочисткой.

Этапы прокачки скважины

Информация о необходимости прокачки скважины пригодится еще на этапе ее проектирования. Если бурение поручено профессиональной бригаде, а не самодеятельным бурильщикам, то договор обычно включает и услуги по прокачке.

Этап #1. Подготовка к работе

Профессионалы обычно располагают специальным насосным оборудованием, способным откачивать примерно 3-6 кубометров грязной воды в час. Разумеется, это увеличивает стоимость работ, но не следует сразу же отказываться от этого дополнения.

Хотя процесс самостоятельной прокачки скважины относительно несложен, он потребует не только времени и усилий, но и определенных материальных затрат. Кроме того, понадобятся минимальные навыки работы с насосным оборудованием.

Никто не может точно спрогнозировать,сколько времени нужно прокачивать скважину. Считается, что эта процедура занимает от 12 часов до двух суток. На практике процесс самостоятельной прокачки может занять и несколько недель, и даже месяцев, в зависимости от ситуации.

На время работ может повлиять целый ряд факторов:

• глубина скважины;
• характер грунта и загрязнений;
• профессиональный уровень исполнителей;
• особенности работы насоса и т.п.

Обычно для прокачки не слишком глубокой скважины, в которой водоносный слой расположен в песчаном или известняковом слое, достаточно одного рабочего дня. А вот извлечение песка или растворенных в воде глинистых отложений из глубокой “артезианской” скважины может продолжаться недели или месяцы.

Если работы затянулись во времени, специалисты не рекомендуют сразу же ставить крест на дорогостоящем сооружении. Чаще всего скважину удается успешно прокачать. Хотя бывает и так, что даже профессионалы не справляются с прокачкой скважины, и вынуждены признать сооружение непригодным к эксплуатации. К счастью, такие случаи очень редки.

Самые большие проблемы при прокачке ожидают владельцев, которым приходится удалять из скважины растворенные в воде глинистые отложения. Известны случаи, когда принималось решение вычерпать из выработки и глину, и практически всю воду. Результатом этого трудоемкого процесса стала чистая и удобная в эксплуатации скважина.

Каждая скважина – сооружение с индивидуальными характеристиками. Даже если на соседнем участке удалось прокачать скважину за считанные часы, это не гарантирует такой же успех для нового сооружения. Обычно со скважинами “на известняк” возникает больше проблем при прокачке, чем со скважинами “на песок”.

По самым разным причинам длительность прокачки может оказаться максимальной или минимальной. К задержкам может привести и поломка насоса, который придется полностью заменить. Такая ситуация – не редкость даже во время прокачки неглубокой скважины.

Этап #2. Выбор оборудования и подготовка места для слива

Перед началом работ следует решить несколько важных вопросов. Для начала нужно запастись необходимым оборудованием, а затем предусмотреть место для сброса откачанной грязной воды. Главный инструмент работы при прокачке скважины – насос.

Не стоит использовать для этого тот насос, который был выбран, чтобы подавать чистую воду в дом. Далеко не всякое насосное оборудование справляется с перекачкой больших объемов воды, содержащей множество песка, грязи и прочих взвешенных частиц.

Для дома лучше купить дорогостоящее оборудование, которое обеспечит бесперебойное водоснабжение в течение длительного срока. Для прокачки больше подходят недорогие модели, поломка которых не ударит по семейному бюджету.

Чаще всего самостоятельные работы по раскачке скважины выполняют с помощью отечественной недорогой модели типа “Малыш” или “Родничок”. Хорошо зарекомендовал себя более мощный “Водолей”.

По отзывам, отлично справляются с прокачкой скважин погружные насосы “Водомет”, хотя в начале в устройстве может образоваться песчаная пробка.

Не слишком хороши в сочетании с песком модели, в которых вода проходит через металлическую крыльчатку в виде “улитки”. Этот элемент очень быстро забивается, его приходится часто прочищать или заменять. Иногда такие насосы ломаются почти сразу. Все зависит от модели, глубины погружения и от характера загрязнений.

Специалисты настоятельно не рекомендуют использовать для скважины вибрационные насосы, отдавая предпочтение центробежным моделям. Считается, что вибрация может негативно отразиться на состоянии скважины, нарушить соединения колонны труб, раскачать обсадную трубу и т.п.

В то же время немало владельцев описывают положительный опыт прокачки или прочистки скважины с помощью недорогой вибрационной техники.

Если работы по бурению проводились специалистами, следует получить у них не только паспорт на скважину, но и рекомендации по оборудованию для ее прокачки. Значение может иметь не только тип насоса, но и его производительность.

Если владельцем скважины был выбран бюджетный вариант: уже упомянутые насосы “Малыш” или “Ручеек”, ему следует учитывать один момент. В процессе очистки, особенно на участках со сложными, глинистыми загрязнениями, такой насос может быстро выйти из строя, поскольку рассчитан он все же на работу с чистой водой.

Два-три “убитых” бюджетных насоса для прокачки скважины после бурения считаются почти нормой. Некоторые владельцы таким образом “похоронили” даже пять недорогих агрегатов.

В процессе подготовки погружного насоса следует также убедиться, что его кабель имеет необходимую длину, сопоставимую с глубиной скважины. При необходимости длину кабеля наращивают, соблюдая при этом все требования норм электробезопасности.

Еще один важный момент – шнур, на котором будет подвешен насос во время работ (нельзя использовать для подъема устройства из шахты электрокабель!). Бюджетные насосы комплектуются не менее бюджетными шнурами.

Агрегат придется довольно часто вынимать из шахты для промывки, непрочный шнур может просто оборваться. В результате к проблемам с промывкой прибавятся хлопоты по доставанию упавшего насоса.

В отдельных случаях это приводило к потере всей скважины. Чтобы предотвратить столь печальную ситуацию, нужно лишь потратиться на надежный и прочный шнур или трос достаточной длины. В процессе работ не помешает периодически его осматривать, чтобы выявить потертости.

Сразу же нужно решить, куда будет выводиться откачанная вода (а ее общий объем может составить и несколько тонн, и больше). Есть правило: грязную воду нужно выливать на некотором расстоянии от скважины, иначе откачанная вода просто вернется в шахту скважины, ее придется откачивать снова и снова, процесс может длиться бесконечно.

Кроме того, обратное поступление воды в шахту может негативно сказаться на прочности ее стенок, поскольку поступающая под давлением вода может нарушить соединения. После чего проникшая сквозь щели в стыковке жидкость сможет размывать окружающий скважину грунт.

Часть откачанной воды можно использовать на участке, например, для полива. Разумеется, для этого необходимо предварительно очистить воду от загрязнений. Можно изготовить несложную песколовку.

Для этого берут бочку подходящего объема и делают в ней два отверстия: первое – в верхней части емкости, второе – примерно в середине бочки.

Загрязненную воду в песколовку подают сверху, она некоторое время отстаивается и выходит во второе отверстие, расположенное в средней части. Загрязнения, песок, ил и прочие частицы остаются на дне емкости. Периодически песколовку следует освобождать от этого осадка.

Этап #3. Прокачка скважины

При очистке скважины после бурения выполняют следующие несложные операции:

1. Насос опускают в скважину таким образом, чтобы он находился на некотором расстоянии (30-40 или 50-70 см) от ее дна.
2. Насос включают и начинают откачку воду.
3. Спустя некоторое время оборудование вынимают и промывают, погрузив в емкость с чистой водой.
4. Промытый насос снова опускают в скважину и продолжают откачку грязной воды.
5. Процедуру повторяют снова и снова, до появления устойчивого потока чистой воды.

Разумеется, если насос вышел из строя, его необходимо заменить новым устройством. Следует помнить, что по мере промывки дно скважины может немного понизиться. Насос опускают таким образом: погружают его, пока не достигнет дна, затем выбирают 30-40 см шнура и закрепляют. Иногда рекомендуемая глубина погружения составляет 50-70 см.

Если установить насос слишком высоко или слишком низко, результаты будут неудовлетворительными. В первом случае очистка будет некачественной, поскольку основные загрязнения просто не попадут в насос.

Если насос подвешен слишком близко ко дну скважины, поток загрязнений может стать слишком интенсивным. В результате насос будет быстро забиваться и вскоре может выйти из строя.

Есть и еще один вариант развития событий. При слишком низком погружении насос может просто затянуть в ил или песок. Не всегда удается освободить застрявший таким образом насос, ил засасывает даже мощное оборудование очень сильно.

Иногда это приводит к полной потере скважины. Снова имеет смысл вспомнить о необходимости приобретения прочного троса для подвешивания насосного оборудования.

Чтобы откачка грязной воды производилась максимально эффективно, не стоит оставлять насос в статичном состоянии во время работы. Специалисты рекомендуют плавно перемещать его в вертикальной плоскости примерно на 4-6 см.

Не следует при этом делать резких движений, чтобы не повредить оборудование. Такая техника позволяет поднимать загрязнения из пробки частями, что в значительной мере предотвращает засорение шланга.

Чтобы глубина погружения насоса была правильной, не стоит полагаться на длину шнура, отмеченную при первом погружении насоса. После каждой промывки насос нужно снова опускать до самого дна, а затем поднимать на нужную высоту. Если вода перестала поступать, оборудование следует сразу же отключить от электропитания.

Возможно, насос все-таки засосало в ил, или же он попросту перегорел, или забился. В любом случае устройство необходимо вынуть из шахты и осмотреть. Если после промывки агрегат работает, как и раньше, можно продолжить прокачку.

Если насос сломался, работы придется остановить, чтобы приобрести новое оборудование. Предотвратить простои можно, если заранее купить еще один насос. Если в процессе прокачки он не понадобится, его можно продать или использовать для других хозяйственных нужд.

Что делать если прокачка затянулась?

Некоторые скважины приходится прокачивать чуть ли не месяцами. Если работа идет, а результат не заметен, имеет смысл вспомнить основные ошибки, которые начинающие мастера нередко совершают при выполнении работ этого типа.

Вот самые распространенные:

1. Насос подвешен слишком высоко, поэтому очистка придонных слоев воды не производится.
2. Насос подвешен слишком низко, он часто забивается и вскоре может сломаться или будет засосан в илистые отложения.
3. Грязная вода льется обратно в шахту скважины, что приводит к повторному загрязнению скважины.

Простая проверка каждого из этих пунктов позволит выявить и устранить проблему до того, как ситуация станет по-настоящему сложной. Если же работы затянулись, имеет смысл потратиться на услуги специалистов или просто проконсультироваться с более опытными мастерами.

Причины заиливания и как его устранить

При заиливании или запесочивании прочистку скважины можно осуществлять разными методами. В качестве профилактики достаточно после некоторого простоя или при обнаружении небольшого заиливания включить насос на несколько часов и откачать воду со скопившимся илом. О проблемах свидетельствует некоторое снижение дебета скважины.

Выясняя, как правильно прокачать новую скважину, можно обнаружить различные рекомендации, часть которых применима к прочистке уже готовых и введенных в эксплуатацию сооружений. Например, существует метод прочистки скважины с помощью пожарной машины.

При этом большое количество воды под давлением подается внутрь скважины, что позволяет разбить скопившиеся там загрязнения, частично вымыть их наружу и облегчить дальнейшую очистку источника воды.

Идея интересная, но она относится к сооружениям, которые уже находятся в эксплуатации и по каким-то причинам нуждаются в повторной прочистке. Прокачать скважину непосредственно по окончании бурильных работ таким способом затруднительно.

То же самое можно сказать и о работах с желонкой. Это ручной способ прочистки, при котором специальную желонку (тяжелое металлическое изделие) бросают на дно скважины таким образом, чтобы оно разбивало и зачерпывало скопившуюся на дне грязь и песок. Желонку вынимают, освобождают от осадка и снова бросают на дно скважины.

Прокачивают скважины и с помощью мотопомпы: Caiman, Hitachi, Honda и т.п. Стоимость такого агрегата может составить примерно тысячу долларов, или даже две-три тысячи, зависит от модели.

Этот метод, как и те, что описаны выше, пригодится в дальнейшем, если понадобится реанимировать готовую скважину и очистить ее от грязи, песка или ила. Но по окончании бурения следует использовать насосное оборудование.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядно информация о бурении скважины и ее раскачке представлена в следующем материале:

Полезным станет и изучение видеоматериалов по прочистке бытовых скважин:

Для успешной промывки скважины может понадобиться немало времени и терпения. Но при грамотном подходе эту задачу можно решить вполне успешно.

Имеете опыт в борьбе с заиливанием скважины? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой способ решения проблемы. Оставлять комментарии можно в форме, расположенной ниже.

Здравствуйте! Пробурили скважину, и вот встал вопрос, чем её засыпать, поскольку между обсадной трубой и грунтом остались зазоры по 4-5 см с каждой стороны (диаметр ствола – 200 мм, а трубы – 125 мм ).

Ответ

Прежде всего, необходимо разобраться в том, что вы планируете засыпать – скважину (водоносный участок ствола) или так называемое затрубье (остальная часть шурфа). В первом случае используют отсыпку мелким щебнем (примерно фракция 5Х20 и даже меньше). Он будет создавать каркас для более мелких песчаных включений и не позволит глине оплывать на фильтр. В пылеватых песках в щебёнку лучше добавить крупного речного песка в пропорции 3:1. Это увеличит пропускную способность прифильтровой зоны. Отсыпку делают невысокой – в противном случае возможен переток из верхнего водоносного слоя. Как правило, для того чтобы создать качественный естественный фильтр, будет достаточно 12-14 ведер смеси.

Что касается затрубья, то его лучше всего засыпать глиной – она позволит создать надёжный водоупорный замок. На расстоянии 1.5-2 м от поверхности глину можно сменить на песок. Подобная хитрость нужна для получения дренажного канала, по которому в верхние слои почвы будет уходить вода из приямка. Напоследок хочется напомнить о том, что при засыпке обсадной трубы необходимо строго следить за её вертикальным положением. В противном случае появляется вероятность перетирания стенок удерживающим тросом или повреждение фильтра корпусом насоса.

Сразу же после того, как закончила работу установка для бурения скважин выполняется еще несколько действий, которые ни в коем случае нельзя откладывать на несколько дней.

Первое, сразу же должны быть установлены обсадные трубы для скважины с фильтром. И вторые работы, не терпящие никаких задержек — это обсыпка скважины гравием.

Все это делается для укрепления стенок и фиксации обсадных труб, а так же для нормального функционирования скважины. Один фильтр, расположенный на последнем отрезке труб не гарантирует подачу чисто воды. Заполнение пространства между стенками скважины и наружной поверхностью фильтра песчано-гравийной смесью усиливает его действие.

Дополнительный фильтрующий слой задерживает крупный частицы грунта, поступающие вместе с водой к отверстиям в фильтре.

Необходимо учитывать, что обсадные трубы для скважины находятся в плотном водоупорном слое, а сам фильтр непосредственно в песчаном водоносном. Поэтому засыпка нижней части скважины должна производиться песчано-гравийной смесью крупной фракции, не менее, чем в 4 раза превышающей фракции естественного слоя.

Возможно использование щебня 2-4 мм фракции, но этот материал намного дороже песчаной смеси. Необходимо проследить, чтобы не было особо крупных частиц в обсыпке, из-за которых в засыпаемом пространстве могут образоваться пустоты.

Обсыпка производится на всю высоту фильтра и примерно около метра выше, чтобы увеличить фильтрующего слоя. После этого устанавливается глиняный замок, так же не менее, чем метровой толщины.

После этого устье скважины можно засыпать ПГС более мелкой фракции. На этом неотложные работы заканчиваются и обвязку (или обустройство) скважины можно сделать и через несколько дней.

Чем засыпать скважину вокруг трубы

Здравствуйте! Пробурили скважину, и вот встал вопрос, чем её засыпать, поскольку между обсадной трубой и грунтом остались зазоры по 4-5 см с каждой стороны (диаметр ствола – 200 мм, а трубы – 125 мм ).

Рустам.

Ответ

Прежде всего, необходимо разобраться в том, что вы планируете засыпать – скважину (водоносный участок ствола) или так называемое затрубье (остальная часть шурфа). В первом случае используют отсыпку мелким щебнем (примерно фракция 5Х20 и даже меньше). Он будет создавать каркас для более мелких песчаных включений и не позволит глине оплывать на фильтр. В пылеватых песках в щебёнку лучше добавить крупного речного песка в пропорции 3:1. Это увеличит пропускную способность прифильтровой зоны. Отсыпку делают невысокой – в противном случае возможен переток из верхнего водоносного слоя. Как правило, для того чтобы создать качественный естественный фильтр, будет достаточно 12-14 ведер смеси.

Что касается затрубья, то его лучше всего засыпать глиной – она позволит создать надёжный водоупорный замок. На расстоянии 1.5-2 м от поверхности глину можно сменить на песок. Подобная хитрость нужна для получения дренажного канала, по которому в верхние слои почвы будет уходить вода из приямка. Напоследок хочется напомнить о том, что при засыпке обсадной трубы необходимо строго следить за её вертикальным положением. В противном случае появляется вероятность перетирания стенок удерживающим тросом или повреждение фильтра корпусом насоса.

Подробную информацию о том, как обустроить скважину, можно узнать из этой статьи: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/kolod-skvaj/skvazhina-na-dache-svoimi-rukami.html

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

19.2.6. Песчано-гравийная обсыпка трубчатых дренажей и водопонизительных скважин

Для обсыпки фильтров водопонизительных скважин и трубчатых дренажей применяются отмытый песок, гравий и песчано-гравийные смеси с частицами крупностью 0,5—7 мм, а также продукты дробления изверженных пород (граниты, сиениты, диориты, габбро, порфириты, липариты, диабазы, базальты) или прочных осадочных пород (кремнистые известняки, хорошо сцементированные невыветрелые песчаники и др.) при временном сопротивлении на сжатие не ниже 60 МПа. Материал обсыпки должен быть плотным, нерастворимым в воде, свободным от солевых примесей. Гранулометрический состав обсыпки подбирается с соблюдением требований табл. 19.12.

Песчано-гравийная обсыпка фильтров водопонизительных скважин выполняется не менее чем на 2—10 м выше верхней кромки фильтра в зависимости от глубины скважины и высоты участка фильтровой колонны, перекрываемого обсыпкой (табл. 19.13).

Выпадение из воды химических веществ и вынос фильтрационным потоком мелких частиц грунта может привести к кольматации скважин, дренажа и других водозаборных устройств.

ТАБЛИЦА 19.12. ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ ОБСЫПОК ДЛЯ ПОДБОРА ИX ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

Параметры	Допустимые значения
Отношение крупности частиц обсыпки к крупности частиц прилегающего к ней грунта (для однослойной и наружного слоя двухслойной обсыпок) и частиц внутреннего слоя обсыпки к частицам ее наружного слоя
Соотношение частиц различной крупности в материале, характеризующее его однородность:    для одного слоя обсыпки трубчатых дренажей    при укладке обсыпки фильтров скважин наповерхности (например, для внутреннего слоя кожуховых фильтров)    при укладке обсыпки фильтров скважин путем сбрасывания песчано-гравийного материала между фильтровой и обсадной колоннами
Толщина одного слоя обсыпки:    для трубчатых дренажей    для фильтров скважин	δ0 ≥ 100÷150 мм δ0 ≥ 30D80 и δ0 ≥ 0,25 D
Размер проходных отверстий фильтра (дренажной трубы) с учетом состава прилегающего слоя обсыпки	D0 = d50

Примечания: 1. Условные обозначения: D₅₀ — диаметр частиц, мельче которых в подбираемом слое обсыпки содержится 50% по массе; d₅₀ — диаметр частиц, мельче которых в грунте, прилегающем к подбираемому слою (или в наружном слое обсыпки при подборе ее внутреннего слоя, или в слое обсыпки, прилегающей к фильтру либо к дренажной трубе, при подборе размеров отверстий в трубах), содержится 50% по массе; D₁₀, D₆₀, D₈₀ — крупность частиц, мельче которых в материале каждого слоя обсыпки содержится соответственно 10, 60, 80 % по массе, мм; δ₀ — толщина одного слоя обсыпки, мм; D — наружный диаметр фильтра, мм; D₀ — диаметр проходных отверстий (ширина щелей просвета) фильтра, мм.

2. При пересечении фильтрами водопонизительной системы нескольких водоносных слоев или прослоек D₅0 обсыпки следует подбирать по наименьшему значению d₅₀ определенному при гранулометрическом анализе всех отобранных образцов породы но с соблюдением, для каждого пересекаемого слоя условия D₅₀ > d₅₀. Если значения d₅₀ различных слоев настолько отличаются между собой, что это условие невыполнимо, то в порядке исключения следует предусматривать обсыпку с различными значениями D₅₀ по высоте фильтра.

3. Если первое условие таблицы невыполнимо для однослойной обсыпки, то необходимо предусматривать двухслойную обсыпку.

Для борьбы с кольматацией выполняются профилактические мероприятия и из прифильтровой зоны удаляется кольматант. К профилактическим мероприятиям относятся применение для фильтров полимерных материалов, окраска фильтров, применение песчано-гравийной обсыпки увеличенной толщины, установка (при возможности) насоса вне зоны фильтра и т.п. Для удаления кольматанта применяют гидравлический, химический, взрывной, пневмоударный, ультразвуковой, электрогидродинамический и другие способы.

В случаях когда в процессе эксплуатации водопонизительной системы возможна кольматация фильтров скважин, в проекте должны быть определены способы и средства борьбы с этим явлением и предусмотрены определенные денежные затраты на проведение этих работ.

TAБЛИЦА 10.13. РАСХОД ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНОЙ ОБСЫПКИ НА 1 м ВЫСОТЫ СКВАЖИНЫ

Условный диаметр, мм		Объем обсыпки, м3
обсадных колонн	фильтра
400	200 250 300	0,110 0,091 0,065
350	150 200 250	0,094 0,077 0,056
300	100 150 200	0,075 0,068 0,048
250	100 150	0,049 0,038

19.2.7. Иглофильтры

Общая характеристика и область применения отечественных серийно изготовляемых иглофильтровых установок приведены в табл. 19.14.

Для всех иглофильтровых установок при использовании их в грунтах с коэффициентами фильтрации менее 5 м/сут необходимо предусматривать устройство вокруг иглофильтров и вакуум-концентрических водоприемников песчаной обсыпки с диаметром частиц 2—5 мм на всю высоту осушаемого слоя грунта. При вакуумном водопонижении в верхней части скважины над обсыпкой должен быть устроен глиняный тампон высотой не менее 1 м.

При расположении насосного агрегата и коллектора на поверхности земли установки типа УВВ работают эффективно, если выдерживаются соотношения между глубинами выемок и глубинами залегания водоупора, приведенные в табл. 19.15.

Насосные агрегаты установок типа УВВ могут присоединяться к скважинам, забуриваемым из дренажных галерей и шахт лучевых водозаборов, для повышения эффективности работы этих скважин.

ТАБЛИЦА 19.14. ТИПЫ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИГЛОФИЛЬТРОВЫХ УСТАНОВОК

Иглофильтровая установка	Область применения
Типа ЛИУ (рис. 19.15) с легкими (не снабженными индивидуальными водоподъемниками) иглофильтрами и насосами, способными создавать вакуум лишь и пределах всасывающего коллектора и самого иглофильтра	Неслоистые грунты с коэффициентами фильтрации 2—50 м/сут при водопонижении па глубину 4—5 м
Типа УВВ с легкими иглофильтрами и достаточно мощными эжекторами или вакуум-насосами, устанавливаемыми на поверхности и способными создавать вакуум на наружной поверхности иглофильтров	Практически однородные грунты с коэффициентами фильтрации 0,1—2 м/сут при водопонижении на глубину до 6—7 м и с коэффициентами фильтрации 2—5 м/сут на глубину до 6 м при расположении насосного агрегата и коллектора на поверхности
Типа ЭИ (рис. 19.16) с иглофильтрами, снабженными (каждый) индивидуальными эжекторными водоподъемниками, способными создавать вакуум на наружной поверхности фильтра на требуемой глубине, и высоконапорными центробежными насосами	То же, на глубину до 10—12 м, а при соответствующем обосновании до 20 м
Типа ЭВВУ с вакуум-концентрическими водоприемниками, эжекторными иглофильтрами с дополнительной фильтровой оболочкой, способными создавать вакуум по всей высоте осушаемой толщи грунтов, и высоконапорными центробежными насосами	Переслаивающиеся водоносные и водоупорные слои при водопонижении на глубину до 20 м

Рис. 19.15. Иглофильтровая установка типа ЛИУ

1 — иглофильтр; 2 — песчано-гравийная обсыпка; 3 — глиняный тампон; 4 — всасывающий коллектор; 5 — насосный агрегат; 6 — напорный трубопровод; 7 — сбросной трубопровод; 8 — пониженный уровень подземных вод

Рис. 19.16. Установка с эжекторными иглофильтрами

1 — иглофильтр; 2 — глиняный тампон; 3 — пробковые краны; 4 — распределительный напорный трубопровод; 5 — сбросной коллектор; 6 — центробежный насос; 7 — задвижки 8 — циркуляционный бак; 9 — пониженный уровень подземных вод

ТАБЛИЦА 19.15. УСЛОВИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ УСТАНОВОК ТИПА УВВ

Характеристика выемки по степени вскрытия водоносного слоя	Глубина выемки, не более, м	Глубина залегания водоупора, м
Совершенные	8	< 8
Несовершенные	7,5 7 6,5	< 9  < 12 Без ограничений

ТАБЛИЦА 19.16. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИГЛОФИЛЬТРОВЫХ СИСТЕМ

Коэффициент фильтрации осушаемого грунта k, м/сут	Водоносный слой	Проектный срок предварительной откачки, сут	Расстояние от приемных звеньев до откоса, м	Требуемое понижение, м	Шаг иглофильтров, м
0,1—0,5	Напорный	12—3	≥1,5	< 5 5—7	2,25 1,5
	Безнапорный	20—7		>7	0,75
0,5—2	Напорный	5—3	≥1,5 при k = 0,5 м/сут ≥3 при k = 2 м/сут	< 5 5—7	2,25 1,5
	Безнапорный	7—5		>7	0,75
>2	Напорный	2—3	>3	< 5	1,5
	Безнапорный	3—5		>5	0,75

При необходимости понижения уровня подземных вод в слое слабопроницаемых грунтов, подстилающихся более проницаемыми грунтами, иглофильтры следует заглублять в более проницаемый подстилающий слой (см. рис. 19.15). Иглофильтры должны занимать в скважине центральное положение. При выборе основных параметров иглофильтровых систем рекомендуется руководствоваться данными, приведенными в табл. 19.16.

19.2.8. Наблюдательные скважины

Наблюдательные скважины должны устраиваться во всех водоносных слоях, из которых производится забор воды. Располагают эти скважины в расчетных точках, на расчетных створах и в районе водопонизительных устройств. Наблюдательные скважины (рис. 19.17) должны иметь фильтровую колонну, закрытую сверху крышкой. Для наблюдения на небольшой глубине могут быть использованы иглофильтры.

Гравийный фильтр для скважины

   Гравийный фильтр для скважины представлен в виде небольших гладких кусочков твердой породы. Размер их не превышает 2,5 мм. Таким природным гравием обсыпается фильтровая часть скважины для задержания мелких и крупных частиц песка, которые содержатся в зоне водозабора.

   Эффективность гравийного фильтра напрямую зависит от толщины слоя гравия и его качества, поэтому, чем больше обсыпка им фильтровой части скважины, тем легче будет работать фильтр, а значит, и сама скважина существенно увеличит срок своей службы.

   Использование гравийного фильтра потребует бурения скважины гораздо большего диаметра, чем для каркасных и сетчатых фильтров, либо при обычном диаметре скважины применяют эксплуатационную трубу размером на порядок меньше. Однако, это не столь желательно, так как нужно будет использовать погружной насос небольших габаритов, а это неизбежно приведет к снижению производительности скважины.

    Гравийный фильтр устанавливается после того, как будет проведен монтаж эксплуатационной трубы. Для его создания производят обсыпку затрубной полости. Следует знать, что только качественный камень и правильная обсыпка станут залогом многолетней работы скважины. Между фильтровой трубой и обсадной колонной должно быть соблюдено расстояние не менее 100 мм. Вокруг каркаса аккуратно и небольшими интервалами засыпают природный гравий.

    Подобное искусственное введение гравийных фракций требует предельно правильного исполнения и связно с некоторыми трудностями. Сложность заключается в создании и сохранении целостности фильтрового слоя. В виду того, что у фильтра небольшая водозахватывающая поверхность, потребуется расширять диаметр ствола. Присутствие гравия в мелко и среднезернистых грунтах поможет увеличить срок службы скважинного насоса.

    Гравийные фильтры чаще всего применяют в песчаных скважинах и очень редко в известковых. Такие фильтры способны удалять из воды мельчайшие частицы песка, которые не может удалить сетчатый фильтр. Зерна песка застревают в прослойке из гравия, а затем вымываются в отстойник. В идеале фильтр механической очистки на обсадной колонне должен иметь отверстия меньше, чем фракции гравийной засыпки. Высота обсыпки зависит от таких факторов, как диаметр ствола, частота пользования скважиной, состав воды. Все работы, связанные с созданием гравийных фильтров являются самыми простыми, быстрыми и дешевыми. Цена такого фильтра составляет всего 10% от общей стоимости всей скважины. Производительность составляет 200-300 литров в минуту.