Обустройство скважин и подготовка пород к цементации

Цементация грунтов ведется отдельными участками передвижными нагнетателями циркуляционного или безциркуляционного типа (Рис. 61).

Изоляция устья скважин на нижележащем участке скважины осуществляется одиночным уплотнителем. Двойной уплотнитель состоит из двух систем уплотнительных колец с необходимым расстоянием между кольцами, которое определяет длину участка изолированной зоны на заданной глубине.

Подготовка пород и скважин к цементации включает удаление шлама из скважин, промывку трещин, гидравлическое опробование и опытную цементацию.

Промывка производится водой или водовоздушной смесь. Промывкой удаляется глина, мелкий песок и другие материалы, трещины вокруг скважины промывают циркуляционным способом. Если скважины пересекают систему взаимосвязанных трещин, то промывку ведут одновременно через группу скважин. Воду нагнетают через одну скважину, а излив ее производится через устье другой. Все другие скважины этой группы плотно закрывают. Промывку ведут до осветления обратной воды или до постоянного расхода при постоянном давлении.

Подготовка пород и скважин к цементации включает удаление шлама из скважин, промывку трещин, гидравлическое опробование и опытную цементацию.

Рис. 61 Передвижные нагнетатели для цементации

а – циркуляционного типа с одиночным уплотнителем: 1- манометры; 2-вентиль; 3- уплотняющий ключ; 4- патрубок с резьбой для уплотнения; 6- наружная труба; 7-труба для возврата раствора; 8- верхний фланец; 9- уплотнитель; 10- нижний фланец; 11- труба для подачи раствора;

б – одноколонный нагнетатель без циркуляционного типа: 1- подвижная муфта; 3- гайка; 4- резиновые кольца; 5- опорная муфта.

Промывка производится водой или водовоздушной смесь. Промывкой удаляется глина, мелкий песок и другие материалы, трещины вокруг скважины промывают циркуляционным способом. Если скважины пересекают систему взаимосвязанных трещин, то промывку ведут одновременно через группу скважин. Воду нагнетают через одну скважину, а излив ее (воды) производится через устье другой. Все другие скважины этой группы плотно закрывают. Промывку ведут до осветления обратной воды или до постоянного расхода при постоянном давлении.

Промывка производится водой или водовоздушной смесью. Промывкой удаляется глина, мелкий песок и другие материалы, трещины вокруг скважины промывают циркуляционным способом. Если скважины пересекают систему взаимосвязанных трещин, то промывку ведут одновременно через группу скважин. Воду нагнетают через одну скважину, а излив ее производится через устье другой. Все другие скважины этой группы плотно закрывают. Промывку ведут до осветления обратной воды или до постоянного расхода при постоянном давлении.

Нагнетание цементного раствора производят методом последовательного сближения и опробования скважин. Сначала бурят и цементируют скважины первой очереди. Затем бурят контрольные скважины из расчета 1 контрольная скважина на 10 зацементированных скважин и проверяют водопоглощение. Если водопоглощение в контрольных скважинах не превышает допустимого значения, то цементацию считают законченной. Если условие не выполняется, то между скважинами 1-й очереди бурят скважины второй очереди и производят проверку на водопоглощение и в случае его невыполнения производят сближение скважинами 3-й очереди. Число очередей сближения должно быть не менее трех.

При устройстве многорядных завес цементация производится сначала в скважины нижнего ряда, затем в скважины верхнего ряда и затем во внутренние скважины.

Бурение скважин и нагнетание раствора может производиться: сразу на всю глубину завесы; нисходящими зонами и бурением на всю глубину с цементацией восходящими зонами. Первый способ применяется при глубине цементации до 1 м. Второй способ применяется в случае, когда изысканий недостаточно и глубину завесы определяют в процессе цементации (основной способ). Третий способ применяют тогда. Когда основание хорошо изучено и когда глубина завесы определена проектом.

Цементация песчаных грунтов осуществляется при условии, когда:

D или (&&)

D15 и -размер частиц грунта, содержание которых не менее, соответственно, 15 и 90% от массы грунта.

Цементацию проводят тремя способами: восходящими зонами, нисходящими зонами и через манжетную колонну труб.

При цементации через манжетную колонну труб (Рис. 62, Рис. 63) в скважину, пробуренную на всю глубину, опускается колонна труб.

Рис. 62 Манжетная колонна

а- общий вид колонны: 1- труба перфорированная; 2-резиновая манжета; 3-упорное кольцо; 4- скобы направляющего фонаря; 5- отверстия перфорации;

б- оборудование манжетной колонны для цементации аллювиальных песчаных отложений: 1- труба; 2- стенка скважины; 3- заливка из цементно-глинистого раствора; 4- отверстие; 5- верхний тампон двойного уплотнителя; 6- резиновая манжета.

Рис. 63. Оборудование манжетной колонны

а – общий вид колонны: 1 – труба перфорированная; 2 – резиновая манжета; 3 – упорное кольцо; 4 – скобы направляющего «фонаря»;

б - оборудование манжетной колонны для цементации аллювиальных песчаных отложений: 1 – труба; 2 – стенка скважины; 3 – заливка из цемнтно-глинистого раствора; 4 – отверстие; 5 –верхний тампон двойного уплотнителя; 6 – резиновая манжета.

Перфорированных через 30 – 50 см. Отверстия перфорации снаружи прикрыты резиновыми манжетами, играющими роль обратного клапана. После установки колонны вокруг нее создается обойма из глиняно-цементного раствора. Прочность глиняно-цементной обоймы не должна превышать 2,5 – 3 Мпа. Нагнетание цементного раствора начинают производить после установки двойного или самоуплотняющегося тампона против соответствующей манжеты. Цементный раствор разрушает высоким давлением обойму против манжеты и проникает в песок. Такой способ позволяет дифференцированно обрабатывать каждую зону цементации. Инъекцию раствора начинают с наиболее проницаемых зон.

Дата добавления: 2014-01-03