Le sable mouvant est une couche de sol instable et saturée d'eau, d'une épaisseur variant de un à dix mètres. En raison de la chute de pression, il commence à se déplacer, ce qui conduit à l'effondrement des puits de puits. Mais avec un forage adéquat, vous pouvez traverser en toute sécurité une zone dangereuse.
Signes de sable mouvant
Les experts classent les couches instables comme réelles et fausses.
Les premiers se distinguent par les caractéristiques suivantes:
- Ils contiennent des particules de sable et de poussière de différentes tailles. Les fragments microscopiques agissent comme des lubrifiants, enveloppent et lient tout le volume de terre.
- Ils sont riches en argile sous forme de matières en suspension, excessivement hydrophobes. Les constituants de l'argile retiennent de manière fiable l'humidité. Ils commencent à se déplacer sous l'influence de l'hydroblow lors de l'ouverture d'un sable mouvant.
- Ils ont de faibles propriétés de filtration et une grande capacité d'humidité, qui dépasse 3%. De plus, leur teneur en humidité est proche de la fluidité.
- Gonfler pendant la congélation et acquérir une dureté monolithique une fois complètement séché.
Les opinions divergent sur la formation de telles couches, mais il existe une version qui apparaît en raison de l'activité des organismes vivants microscopiques.
Les couches poreuses constituées de petites particules de sable sont appelées fausses. Ils sont sursaturés en eau. Ils se trouvent à une profondeur allant jusqu'à 50 m, ce qui entraîne une pression excessive du sol sur eux. En conséquence, de petits grains de sable sont emportés dans le puits.
Les faux sables mouvants donnent suffisamment d'eau et, avec une diminution naturelle ou artificielle de la pression hydraulique, passent à un état stable. Lors du forage, ils ne sont pas particulièrement dangereux.
Les dangers du déplacement des formations
Le poinçonnage de puits dans des sables mouvants sans préparation peut entraîner des problèmes:
- remplir l'espace annulaire du puits de terre qui flotte littéralement;
- les dommages aux équipements sous pression qui ne peuvent pas faire face à la charge accrue;
- perte du train de tiges, qui est aspiré dans la cavité apparue après la lixiviation de la roche.
Par la suite, le déplacement possible du puits de forage, son dessèchement fréquent et la pénétration régulière de particules de boue dans l'eau.
Caractéristiques de l'organisation de la prise d'eau dans les zones de sable mouvant
S'il y a une probabilité de sable mouvant, vous devez prendre en compte certaines nuances de l'organisation de la prise. Interdit:
- Installez des tuyaux en plastique. La formation mobile finira par écraser l'élément polymère, ce qui dégradera le système ou l'arrêtera après la destruction complète de la structure.
- Faites un puits normal. Même si vous parvenez à atteindre la hauteur requise de la colonne d'eau, la prise d'eau cessera rapidement de fonctionner et fournira de l'eau à ses propriétaires.
- Ignorez le nettoyage annuel du puits, sinon il se bouchera rapidement.
Dans des conditions naturelles, la couche liquide est dans un état de repos instable. Mais au début de toute excavation, une couche excessivement saturée d'humidité du sol commence immédiatement à se déplacer, dans les propriétés physiques, elle devient comme un liquide. Tous les efforts pour creuser un puits dans une telle terre peuvent être comparés à des tentatives d'approfondissement de la surface de l'eau, car une couche liquéfiée remplira instantanément la fosse.
Il est assez difficile de savoir exactement s'il y a un sable mouvant. Pour le savoir, avant de forer une mine, il est nécessaire d'effectuer des travaux d'exploration.
S'il n'est pas possible d'embaucher des professionnels, avant de poinçonner la mine, prélever un échantillon de sol à l'aide d'une perceuse à main. Il est possible de déterminer la présence d'une formation instable lors d'un approfondissement de 1,5 à 2 m selon la façon dont l'outil s'enfoncera: il échouera, comme dans un vide.
De plus, vous pouvez discuter avec des voisins qui ont des puits ou voir les plans de la zone, créés sur la base d'activités d'ingénierie et de renseignement. Ils contiennent des informations sur les spécificités du sol et l'occurrence des aquifères.
Passer les sables mouvants sur les prises d'eau peu profondes
Si un puits de puits suffisamment peu profond atteint jusqu'à 20 m, une couche instable peut être passée par le forage à percussion traditionnel. Une méthode similaire est utilisée pour équiper les prises d'eau abyssiniennes. Il n’est pas difficile de parcourir manuellement les sables mouvants lors du forage par percussion d’un puits: il suffit de marteler le tuyau avec une «femme» en métal lourd.
Vous pouvez utiliser la technique de la corde de choc, qui implique l'utilisation d'une bobine placée à l'intérieur du boîtier. Dans cette situation, l'appareil vous permettra de retirer la terre flottante. Pour faciliter le travail, il est conseillé de fixer le câble sur un trépied spécial et de le soulever à l'aide d'un motoréducteur avec embrayage.
Afin d'empêcher le tambour de tourner en raison de l'inertie après la bosse, un dispositif spécial de freinage peut être installé.
Si le puits est peu profond et que la couche de boue elle-même est située près de la surface, une autre méthode peut être appliquée. Le sable mouvant passe ici à l'aide d'une construction artisanale à partir des planches à languette et rainure. Chaque élément a une épaisseur de 5 cm et une longueur de 200 m, est pointé vers le bas.
Pour arrêter l'écoulement de boue, vous devez:
- Enfoncez les pièces en bois à une profondeur de 0,4 m sur tout le périmètre de l'arbre.
- Sélectionnez soigneusement le sol jusqu'au fond pointu des planches rainurées et commencez à percer.
- Répétez le cycle - approfondissez la langue en enfonçant et en forant à nouveau. Cela doit être fait avant le passage complet de la couche gorgée d'eau.
Le fond du puits est renforcé par une simple boîte en bois avec des trous. Il est placé sur un coussin de sable et de gravier. Cela crée un filtre fait maison à partir de saleté et de grains de sable. Vous pouvez également couvrir le fond d'une planche de bois, dans laquelle, à la fin des travaux de forage, percez des trous pour que l'eau pénètre.
Cependant, de telles méthodes de protection contre les sables mouvants ne fonctionnent que lorsque le jet d'eau avec un mélange de saleté n'est pas trop puissant, s'écoule sans pression.
Options de solutions pour puits profonds
La tâche principale lors du poinçonnage d'une mine à travers un sable mouvant est de faire passer cette couche de sol non solide et mobile, sans perdre le train de tiges. Pour résoudre le problème, trois méthodes sont activement utilisées:
- Forage par méthode de tubage parallèle. La technique consiste dans le fait que le tubage en cours de poinçonnage est abaissé dans le puits avec le foret. Cela retarde considérablement l'ensemble du cycle de travail et les rend plus chers.
- L'utilisation d'adhésifs polymères ou de bentonite. Ils sont nécessaires à la formation des murs de la mine, à leur renforcement et à leur protection contre la destruction sous l'action des sables mouvants.
- L'utilisation d'un conducteur spécial. Il est destiné, comme dans le cas du tubage, à protéger la tige de forage et les parois du puits de forage perforé du lit fluidisé.
Cette dernière option diffère de la première en ce que le conducteur est utilisé pour forer une couche de sol excessivement saturée d'humidité. Jusqu'à la limite de cette formation, le forage est effectué de la manière habituelle. Le poinçonnage est également effectué selon la méthode traditionnelle, sans l'utilisation d'un gabarit, après le passage complet du sable mouvant.
Le forage à travers une formation instable est une tâche difficile. Il est préférable de choisir un endroit avec une couche de sous-sol plus stable ou de construire un abyssin plutôt qu'un puits conventionnel.
