Las arenas movedizas son una capa de suelo inestable y saturada de agua, con un espesor que varía de uno a diez metros. Debido a la caída de presión, comienza a moverse, lo que conduce al colapso de los pozos. Pero con la perforación adecuada, puede pasar sin dolor una sección peligrosa.
Signos de arenas movedizas
Los expertos dividen las capas inestables en reales y falsas.
Los primeros se distinguen por las siguientes características:
- Contienen partículas de arena y polvo de diferentes tamaños. Los fragmentos microscópicos actúan como lubricantes, envolviendo y uniendo todo el volumen de tierra.
- Son ricas en arcilla en forma de suspensión, excesivamente hidrófobas. Los componentes de arcilla retienen la humedad de manera confiable. Comienzan a moverse bajo la influencia de un golpe de ariete cuando se abre la capa de arenas movedizas.
- Tienen propiedades de filtración bajas y alto contenido de humedad, que supera el tres por ciento. Además, su contenido de humedad se acerca a la fluidez.
- Se hinchan al congelarse y adquieren una dureza monolítica cuando están completamente secos.
Las opiniones sobre la formación de tales capas difieren, pero hay una versión de que aparecen como resultado de la actividad de organismos vivos microscópicos.
Las capas porosas, que consisten en pequeñas partículas de arena, se denominan falsas. Están sobresaturados de agua. Se encuentran a una profundidad de hasta 50 m, como resultado de lo cual la presión excesiva del suelo actúa sobre ellos. Como resultado, se lavaron pequeños granos de arena en el pozo del pozo.
Las arenas movedizas falsas emiten agua bastante bien y, con una disminución natural o artificial de la presión hidráulica, pasan a un estado estable. Al perforar, no representan ningún peligro particular.
Peligros de las formaciones en movimiento
Perforar pozos a través de arenas movedizas sin preparación puede ocasionar problemas:
- llenar el anillo del pozo con tierra, que literalmente flota;
- avería de equipos a presión que no pueden hacer frente al aumento de carga;
- pérdida de una sarta de perforación, que se introduce en la cavidad que aparece después del lavado de rocas.
Posteriormente, el pozo puede desplazarse, su secado frecuente y la entrada regular de partículas de lodo en el agua.
Características de la disposición de la ingesta de agua en áreas con arenas movedizas.
Si existe la posibilidad de la presencia de arenas movedizas, debe tener en cuenta ciertos matices de la disposición de la ingesta de agua. Prohibido:
- Instale tubos de plástico. Con el tiempo, la formación en movimiento aplastará el elemento polimérico, lo que empeorará el funcionamiento del sistema o lo detendrá después de la destrucción completa de la estructura.
- Haz un pozo ordinario. Incluso si resulta que alcanza la altura requerida de la columna de agua, la toma de agua dejará de funcionar rápidamente y suministrará agua a sus propietarios.
- Ignore la limpieza anual del pozo, de lo contrario se obstruirá rápidamente.
En condiciones naturales, la capa líquida se encuentra en un estado de inactividad inestable. Pero al comienzo de cualquier trabajo de excavación, la capa de suelo, que está excesivamente saturada de humedad, inmediatamente comienza a moverse, de acuerdo con sus propiedades físicas se vuelve como un líquido. Todos los esfuerzos para cavar un pozo en dicho suelo pueden compararse con los intentos de hacer una depresión en la superficie del agua, ya que la capa licuada llenará instantáneamente el pozo de cimentación.
Es bastante difícil saber exactamente si hay arenas movedizas o no.Para averiguarlo, es necesario realizar trabajos de exploración antes de perforar una mina.
Si no es posible contratar profesionales, tome una muestra de suelo con un taladro manual antes de perforar una mina. Es posible determinar la presencia de una capa inestable al profundizar 1,5–2 m por la forma en que se sumerge la herramienta: caerá como si estuviera en un vacío.
Además, puede charlar con vecinos que tienen pozos o ver planos del área creados sobre la base de actividades de ingeniería y exploración. Contienen información sobre las características específicas del suelo y la aparición de acuíferos.
Paso de arenas movedizas en tomas de aguas poco profundas
Si un pozo poco profundo es suficiente, hasta 20 m, la capa inestable se puede penetrar mediante la perforación de percusión tradicional. Las tomas de agua abisinias están equipadas con un método similar. No es difícil atravesar arenas movedizas al percutir un pozo con la mano: todo lo que se requiere es martillar la tubería con una "mujer" de metal pesado.
Puede utilizar la técnica de cuerda de percusión, que implica el uso de un achicador colocado dentro de la carcasa. En tal situación, el dispositivo le permitirá sacar el suelo flotante. Para facilitar el trabajo, es recomendable sujetar el cable a un trípode especial y levantarlo mediante un motorreductor con embrague.
Para evitar que el tambor gire por inercia después de golpear al ladrón, se puede instalar un dispositivo de frenado especial.
Si la mina es poco profunda y la capa de lodo está cerca de la superficie, se puede aplicar otro método. Las arenas movedizas se pasan aquí utilizando una construcción de tablones de lengüeta y ranura ensamblada a mano. Cada elemento tiene 5 cm de espesor y 200 m de largo, afilado en la parte inferior.
Para detener el flujo de lodo, debe:
- Conduzca los espacios en blanco de madera a una profundidad de 0,4 m a lo largo de todo el perímetro del pozo.
- Recoja con cuidado la tierra hasta el fondo afilado de las tablas machihembradas y comience a perforar.
- Repita el ciclo: profundice la tablestaca clavando y taladrando nuevamente. Esto debe hacerse hasta que la capa empapada haya pasado por completo.
El fondo del pozo está reforzado con una simple caja de madera con agujeros. Se coloca sobre una almohada de arena y grava. Por lo tanto, se crea un filtro casero a partir de suciedad y granos de arena. También es posible cubrir la parte inferior con un protector de tablero, en el que se perforan agujeros para que entre el agua después de completar la perforación.
Sin embargo, tales métodos de protección contra las arenas movedizas funcionan solo cuando el flujo de agua con una mezcla de lodo no es demasiado poderoso, fluye sin presión.
Opciones de resolución de problemas para pozos profundos
La tarea principal al perforar una mina a través de arenas movedizas es atravesar esta capa de suelo inestable y en movimiento sin perder la sarta de perforación. Para resolver el problema, se utilizan activamente tres métodos:
- Perforación de entubado en paralelo. La técnica consiste en el hecho de que la tubería de revestimiento en el proceso de perforación se baja al pozo del pozo junto con la perforadora. Esto retrasa significativamente todo el curso del trabajo y los encarece.
- Uso de adhesivos poliméricos o bentonita. Son necesarios para formar los muros de la mina, fortalecerlos y protegerlos de la destrucción por las arenas movedizas.
- Aplicación de un conductor especial. Está destinado, como es el caso del revestimiento, a proteger la barra de perforación y las paredes del pozo perforado de la capa licuada.
La última opción se diferencia de la primera en que el conductor se utiliza para perforar una capa de tierra excesivamente saturada de humedad. La perforación hasta el límite de esta formación se lleva a cabo de la manera habitual. La penetración del pozo también se realiza mediante el método tradicional, sin el uso de un conductor, después del paso completo de arenas movedizas.
Perforar a través de una formación inestable es un desafío. Es mejor elegir un lugar con una capa de subsuelo más estable o construir un pozo abisinio en lugar de un pozo convencional.
