Planując studnię, studnię lub inną strukturę hydrologiczną na terenie, obowiązkowe jest zbadanie terenu pod kątem występowania wód gruntowych. W przyszłości pozwoli to na dokładniejsze ułożenie planu działania i parametrów obiektu. Jednak nawet po pomyślnym zakończeniu ankiety powinieneś być przygotowany na wykrycie ruchomych piasków. Jest to rodzaj gruntu z zalegającą wodą, który może powodować wiele problemów zarówno podczas prac ziemnych, jak i podczas eksploatacji różnego rodzaju konstrukcji na tym terenie.
Co to są ruchome piaski?
Według encyklopedycznej definicji przez ruchome piaski należy rozumieć piasek nasycony wodą. W szerszym znaczeniu jest to warstwa gleby, która może płynąć lub rozprzestrzeniać się. Również w praktyce można spotkać gliny piaszczyste słabo spoiste lub niespoiste o podobnych właściwościach. Ale w każdym przypadku zakłada się, że ruchome piaski to cośobjętość drobnych cząstek koloidalnych o średnicy do 0,001 mm. Właściwość nasycenia wodą jest decydująca dla takich gleb, ale zasklepianie jest również charakterystyczne dla ruchomych piasków. Zwykle w warunkach naturalnych warstwa mułu nasyconego wodą okazuje się być zamknięta i nie powoduje żadnych niedogodności. Na takiej platformie może stać dom lub konstrukcja inżynierska. Problemy z eksploatacją stanowisk z ruchomymi piaskami pojawiają się w przypadkach, gdy konieczne jest przeprowadzenie prac ziemnych do poziomu znalezienia gleby nasyconej wodą.
Cechy ruchomych piasków
Nie zaskoczysz doświadczonego mieszkańca lata bliską interakcją gleby ze środowiskiem wodnym. Wyposażając indywidualny system zaopatrzenia w wodę kosztem studni lub studni artezyjskiej, nieuchronnie trzeba mieć do czynienia z tą samą wodą gruntową. Jaka jest zasadnicza różnica między ruchomymi piaskami a okoniem? Kluczową cechą jest specyficzna zdolność piasku pylastego do przejmowania niektórych właściwości ciekłego medium. Fizycznie cecha ta wyraża się równowagą hydrodynamiczną, gdy niższe ciśnienie jest równoważone masą gruntu. Pozwala to na zatrzymanie wody w strukturze piasku. Ruchome piaski utrzymują równowagę parcia tylko w warunkach szczelności. Jak już wspomniano, wystarczy zaatakować tę formację podczas wiercenia lub innych prac ziemnych, ponieważ pod działaniem naporu dna piasek uniesie się w górę. Konsekwencje takiego zachowania gruntu mogą być nieprzewidywalne iw każdym przypadku zależeć od objętości pływających nagromadzeń.
Prawdziwe i fałszywe ruchome piaski – jak odróżnić?
W widokuTrudności w określeniu cech poszczególnych ruchomych piasków i podobieństwa ich właściwości z zachowaniem się innych naziemnych iłów piaszczystych w interakcji ze środowiskiem wodnym, inżynierowie oddzielają prawdziwe i fałszywe ruchome piaski. W pierwszym przypadku chodzi o piaski i gliny piaszczyste o właściwościach hydrofilowych. Z reguły ich strukturę tworzą bardzo małe pierwiastki koloidalne i gliniaste, które pełnią również rolę środka poślizgowego pomiędzy większymi cząstkami. W warunkach mrozu warstwy takie charakteryzują się silnym falowaniem i niską zdolnością filtracji, a po wyschnięciu uzyskują spoistość.
Z kolei fałszywe ruchome piaski to ta sama warstwa piasku, ale bez cząstek koloidalnych, które decydują o hydrodynamicznych właściwościach masy. Rodzaj imitacji cech prawdziwych ruchomych piasków tłumaczy się porowatością drobnego piasku. Jednak z punktu widzenia praktycznych środków ochrony przed takimi zjawiskami nie ma zasadniczej różnicy między tymi odmianami mas gleb nasyconych wodą. Fałszywe ruchome piaski są również w stanie wypchnąć piasek pod ciśnieniem wewnętrznym po otwarciu, stwarzając podobne zagrożenia.
Nuanse budowy na ruchomych piaskach
Po napotkaniu ruchomych piasków podczas realizacji działań naziemnych należy spodziewać się nieuniknionej zmiany struktury gleby w obszarze prac. Typowy problem tego rodzaju pojawia się podczas budowy wykopu i późniejszego usuwania piasku do jego niszy. To nie tylko skomplikuje dalsze prace w ramach prowadzonej operacji, ale również doprowadzi do deformacji gleby na obszarach blisko położonych budynków.z powodu nierównomiernej sedymentacji. Czy to oznacza, że w zasadzie nie da się kopać na ruchomych piaskach? Są różne sposoby na ich ominięcie, ale w zasadzie nie zawsze jest możliwe przewidzenie ruchomych piasków, a zwłaszcza określenie ich wielkości. W każdym przypadku należy wziąć pod uwagę, jaki bezpośredni kontakt z warstwami nasyconymi wodą może zagrozić podczas wykonywania prac związanych z budową terenu.
Zagrożenia ruchomych piasków
Największe zagrożenie wiąże się z ręcznymi robotami ziemnymi, które polegają na wykopaniu studni w celu późniejszego układania kręgów betonowych. Jeżeli uszczelniona warstwa piasku znajduje się pod dużym ciśnieniem, to w przypadku przebicia wraz z pierścieniami może unieść cały zespół pracowników. Zdarzają się również przypadki zawaleń, przesunięć gruntu i przynajmniej deformacji odwiertu. Wszystkie takie sytuacje zagrażają życiu kopaczy. Z drugiej strony ruchome piaski nie zawsze są czymś złym, ponieważ zrównoważony ciśnieniowo piasek w kopalni może pełnić funkcję bariery filtrującej, w naturalny sposób poprawiając jakość produkowanej wody.
Metody omijania ruchomych piasków
Korzystając z doświadczenia budowniczych- geodetów, całkiem możliwe jest rozwiązanie problemu zaopatrzenia w wodę nawet na terenie z ruchomymi piaskami. Aby to zrobić, użyj jednej z trzech metod ominięcia niebezpiecznej formacji:
- Technika z liną uderzeniową. Metoda polega na wierceniu studni sprzętem udarowym we wnęce szybu rury metalowej, co zabezpiecza konstrukcję na wypadek wypadku. Metoda jest dość skomplikowana i wymagająca technicznie, ale z punktuwidok bezpieczeństwa, jeden z najlepszych.
- Urządzenie studni abisyńskiej. Jeśli pytanie brzmi, jak przejść przez ruchome piaski podczas wiercenia małych studni, możesz ograniczyć się do najprostszych środków bez specjalnego sprzętu. W szczególności zastosowano metalową rurkę o grubości 2,5 cm oraz pompę do pompowania wody. Rura jest wbijana na głębokość 15-20 m, a na powierzchni montuje się urządzenia pompujące.
- Gęsta instalacja pierścieni studni. Szybkie i dokładne układanie kręgów betonowych eliminuje ryzyko zawaleń i zalania ruchomych piasków. Ale tylko specjaliści z pomocą profesjonalnego, wydajnego sprzętu mogą wdrożyć tę metodę.
Ogólne wskazówki dotyczące ruchomych piasków
Ponadto eksperci podają kilka zaleceń dotyczących realizacji prac ziemnych na obszarach niebezpiecznych z różnymi rodzajami gleby nasyconej wodą:
- Nawet po pomyślnym przejściu ruchomych piasków nie powinieneś od razu szybko wypompowywać wody w dużych ilościach. Powstała w tym przypadku pustka również szybko wypełni się gliną piaszczystą, która pogorszy jakość wody.
- Podczas wykonywania tego zadania własnymi rękami są pewne niuanse. Jak pokonywać ruchome piaski ręcznie przy minimalnych kosztach i bez ryzyka wypadku? Podczas pracy z partnerem możesz użyć wiertarki o małym formacie. W ten sposób wykonywane są małe studnie o małej średnicy. Ale właśnie dla bezpieczeństwa procesu konieczne jest monitorowanie równowagi hydraulicznej. W tym celu konieczne jest napełnienie studni wodą, co kompensuje ciśnienie przesuwające piasek z dna studni w górę.
- Na horyzoncie wodonośnym wskazane jest zainstalowanie dodatkowychfiltry.
- Możliwe jest zminimalizowanie hydrodynamicznej aktywności ruchomych piasków za pomocą specjalnych roztworów zamrażających. Działają cementująco na piasek, usuwając z niego wodę.
Wniosek
Ludzkość od dawna jest zaznajomiona z ruchomymi piaskami, ale wciąż nie ma uniwersalnej technologii, która pozwoliłaby sobie z nimi poradzić. W każdym przypadku dobiera się określoną metodę wiercenia ruchomych piasków, biorąc pod uwagę wyniki badań geodezyjnych oraz porę roku. Na przykład wielu specjalistów z powodzeniem ćwiczy technikę przechodzenia przez niebezpieczny obszar zimą, gdy gleba jest w stanie zamarzniętym. Przez pozostałą część roku nie ma również sensu rezygnacja z prac ziemnych, ponieważ kontrolę gleby wodonośnej można przeprowadzić za pomocą rur osłonowych i specjalnego sprzętu hydrodynamicznego.
