Буровые колодцы

Буровые трубчатые колодцы в большинстве случаев проектируются и строятся специализированными организациями после получения разрешения от районной санэпидемстанции. Для такой работы требуется специальное оборудование, которого нет в распоряжении застройщика.

По своей конструкции буровой колодец является скважиной, направленной перпендикулярно потоку подземных вод. Для укрепления стенок скважины используют обсадные металлические трубы. Если скважина неглубокая, то могут использоваться асбестоцементные и керамические трубы. Наилучшим вариантом считаются бесшовные горячекатаные трубы. Выбирая внутренний диаметр обсадной трубы, ориентируются типом водоподъемного оборудования. Для подъема воды могут использоваться простые колонки или насосы, которые выпускаются современной промышленностью. Но этот диаметр в любом случае не должен быть меньше 120 миллиметров.

Верхнюю часть скважины, называемую устьем колодца, защищают от загрязнений с помощью оголовка, который одновременно используют для монтажа оборудования, предназначенного для подъема воды. Оголовок располагают на расстоянии 0,8-1,0 метра от поверхности земли. Его герметично закрывают крышкой, которую можно в любой момент открыть. В шахте колодца устанавливают вентиляционную трубу, верхний конец которой должен находиться от поверхности земли на расстоянии не меньше двух метров. Вокруг оголовка делают отмостку из бетона, асфальта, кирпича или камня радиусом не меньше двух метров. Уклон отмостки должен быть направлен в сторону водоотводного лотка.

Диаметр обсадных труб по мере заглубления скважины должен уменьшаться. Зазоры, образовавшиеся между обсадными трубами, заполняют (тампонируют) цементным раствором. При изготовлении этого раствора используют тампонажный портландцемент. В скальных грунтах такого крепления стенок не требуется.

Для оборудования буровых колодцев должны использоваться материалы, разрешенные санэпиднадзором. Например, материал для фильтра должен обладать механической прочностью и устойчивостью к химической коррозии. Конструкция и тип фильтра зависят от водоносной породы. Если порода неустойчива (галечниковая, щебенистая, полускальная) и в ней преобладают частицы размером 2-10 сантиметра, то используют трубчатые фильтры с щелевой или круглой перфорацией. При наличии гравийного, гравелистого грунта и крупного песка с частицами 1-10 миллиметров для фильтра используют штампованные стальные листы или проволочную обмотку из нержавеющей стали. В песчаных грунтах, в которых преобладают частицы размером 0,25-0,5 мм, применяют трубчатые фильтры, изготовленные из сетки галунного или гладкого плетения. Трубчатые стальные фильтры используют для скважин любой глубины.

У традиционной технологии по устройству глубоких скважин имеется ряд недостатков. Обсадные стальные трубы корродируют под действием воды, а со временем разрушаются. Ржавчина попадает в воду и снижает ее качество. В стенках труб из-за коррозии появляются отверстия, поэтому существует угроза попадания в скважину некачественной воды из верхних горизонтов. Кроме того, вместе с потоком воды из верхних горизонтов в скважину могут попадать частицы глины и песок, заиливая ее. По этим причинам для скважин глубокого бурения устанавливают гарантийный срок работы всего пять лет.

Современные технологии внесли некоторые коррективы в эту область. Благодаря им удалось существенно продлить сроки эксплуатации скважин. Теперь бурение производится в несколько этапов (рис. 16). Сначала бурят песчано-глинистые грунты, углубляясь до известняка. В скважину опускают обсадную металлическую колонну, сделанную из труб с фильтром. Известняк бурят до самого вскрытия водоносного горизонта, используя меньший диаметр. Затем на всю глубину пробуренной скважины вставляют колонну из пластика. Вода в этой колонне поднимается под действием пластового давления до определенного статического уровня.

Бурение артезианских скважин по новым технологиям

Вокруг пластиковой трубы насыпают кварцевый калиброванный гравий, размеры фракций которого должны составлять 1,2-2,0 миллиметра. Слой гравия насыпают на 5-10 метров выше фильтрационной части трубы. Этот гравий не создает никаких препятствий для прохождения воды в эксплуатационную колонну, но является дополнительным фильтром для различных механических примесей. На гравий насыпают сухую глину, которая под действием влаги увеличивается в объеме и создает «глиняный замок», препятствующий просачиванию воды из верхнего горизонта в эксплуатационный горизонт. Для такой скважины гарантия безупречной эксплуатации составляет тридцать лет.