Pu2000.ru

Стройка и ремонт ПУ-2000
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цементация затрубного пространства

Цементация затрубного пространства

После осуществления бурения скважины на воду, специалисты закачивают специальные растворы в зазор между обсадной колонной и стенкой шахты – это и есть цементация затрубного пространства. Но иногда некоторые путают процесс и называют не верно тампонажем скважины. Это совсем разные два понятия. Тампонаж скважины – это ликвидация источника водоснабжения, когда полностью перекрывается водоприток воды из водоносного горизонта. Мы также выполняем тампонаж скважины по проектной документации.

А что еще дает цементация затрубного пространства?

Цементация затрубного пространства укрепляет обсадную колонну, защищает от деформации при сдвиге и давлении грунта, уменьшается вероятность появления трещин в стыках. Эту работы должны выполнять только квалифицированные бурильщики. Так как весь этот процесс необратимый. Нельзя исправить нарушения, возникшие во время цементации затрубного пространства. Обязательно выполняется ряд процедур перед началом работ. Здесь самое важное, это подбор составляющих раствора, технология подачи, учет геологического строения среза ствола скважины, тип пород, пористость, трещиновидность и иные гидрогеологические свойства. И все это позволит произвести надежную цементацию затрубного пространства скважины. Вообще это самый значимый процесс в сооружении скважины. Этот вид работ требует качества, выполнять должны его только профессионалы. Не доверяйте шабашникам.

В нашей компании АкваГео Холдинг работают специалисты широкого профиля, имеющие соответствующую подготовку и опыт работы. Строгое соблюдение технологического процесса бурения скважин залог успешного, долговременного использования скважины.

По возникшим вопросам звонить по телефону 8-800-100-52-62.

Цементация в режиме пропитки крупнообломочных грунтов и гравелистых песков

При цементации методом иньекции в режиме пропитки трещиноватых крупнообломочных грунтов и гравелистых песков с коэффициентом фильтрации свыше 80 м/сут используются цементные растворы из цементов общестроительного назначения с удельной поверхностью частиц не более 4·10 3 см 2 /г.
Для качественного закрепления трещиноватых и закарстованных грунтов в пределах закрепляемого массива должны быть обеспечены локализация растворов, нагнетаемых через скважины, и заполнение всех трещин (каналов, полостей). Для этого необходимо: создание защитного барьера против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива, с последующей инъекцией растворов внутри контура. Нагнетание цементного раствора в скважину (зону) в трещиноватые породы производят до «отказа». За «отказ» в поглощении принимают снижение расхода раствора до 5–10 л/мин при проектном давлении.

Цементация методом инъекции в режиме пропитки песчаных грунтов

Метод цементации

Закрепление песчаных грунтов от крупных до мелких может производиться цементацией в режиме пропитки по двум технологиям:
— инъекцией растворов, приготовленных из высокодисперсных цементов (микроцементов), отличающихся показателем удельной поверхности свыше 10 4 см 2 /г;
— инъекцией растворов, приготовленных из цементов общестроительного назначения, по технологии виброцементации.
Производство работ по закреплению микроцементами песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации 1…80 м/сут включает последовательные этапы: погружение инъекторов в грунт или бурение и оборудование инъекционных скважин манжетными колоннами; приготовление цементного раствора в растворомешалках скоростного типа с повышенным числом оборотов (более 2500 об/мин) и непрерывное перемешивание в целях сохранение стабильности от расслоения и седиментации цементных частиц до его внедрения в грунт; нагнетание цементного раствора в грунт; извлечение инъекторов или ликвидация инъекционных скважин.

Читайте так же:
Что такое клей супер цемент

Закрепление песков с коэффициентом фильтрации 0,1…80 м/сут при любой степени влажности производится по технологии виброцементации цементным раствором, приготовленным из цементов общестроительного назначения. Она состоит в одновременном выполнении процессов погружения инъектора в грунт с помощью высокочастотного вибропогружателя и нагнетания через него цементного раствора. Существует несколько разновидностей способа создания виброиньекционных свай. К ним, в частности, относится способ создания виброинъекционных микросвай.
Диаметр грунтоцементной колонны, образующейся при виброцементации, в зависимости от конструкции инъектора составляет от 0,3 до 0,8 м, а прочность камня в зависимости от расхода цемента составляет до 10 МПа и более. Расход цементного раствора при виброцементации регулируется скоростью погружения инъектора в грунт, которая в среднем составляет от 0,4 до 1,0 м/мин, а также числом возвратно-поступательных проходов инъектора вверх-вниз.

Инъекция цементного раствора в грунт в режиме гидроразрывов

Методы цементации

Усиление грунтов путем образования локально направленных гидроразрывов (вертикальных, горизонтальных или наклонных), заполняемых твердеющим материалом растворов, применяется в песчаных, просадочных и пылевато-глинистых грунтах в целях армирования массивов, а также для оперативной компенсации при изменениях напряженно-деформированного состояния грунтов основания сооружений.
Усиление грунтов армированием и восстановление напряженно-деформированного состояния грунта производят по технологии гидроразрывов зонами по глубине до 0,5 м путем нагнетания крепящего раствора через скважины, оборудованные манжетными колоннами, или инъекторы, позволяющие неоднократно и в любой последовательности обрабатывать зоны высотой до 0,5 м.
Качество усиления грунтов путем армирования обеспечивается локализацией нагнетаемых растворов в пределах закрепляемого массива, для чего создают защитный барьер против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива, с последующей инъекцией растворов внутрь контура через систему распределенных скважин.
Нагнетание расчетного количества раствора в зону производится до «отказа» в поглощении. За «отказ» принимают: снижение расхода раствора до 5–10 л/мин в зону с одновременным повышением давления нагнетания выше проектного.

Цементация грунтов по буросмесительной технологии

Цементация грунтов по технологии буросмесительного способа позволяет создавать в грунтах, включая пески, пылевато-глинистые грунты, илы и лессы, конструкции из грунтоцемента в виде цилиндрических массивов (свай) диаметром до 0,8-(1,0) м и длиной до 10 м, а в илах – до 30 м.
Производство работ по закреплению грунтов буросмесительным способом состоит из двух основных операций: приготовление закрепляющего водоцементного раствора; нагнетание цементного раствора через буросмеситель и смешение с грунтом в процессе погружения (подъема) в грунт буросмесителя путем вращательного бурения.
Работы по закреплению грунтов буросмесительным способом производят специальными буросмесительными машинами или станками вращательного бурения с крутящим моментом не менее 2,5 кН·м (250 кгс·м) при диаметре грунтоцементных свай до 0,7 м и не менее 5 кН·м (500 кгс·м) при диаметре до 1 м. Для нагнетания цементного раствора применяют растворонасосы, развивающие давление не менее 0,7 МПа (7 кгс/см2) и обеспечивающие непрерывную дозированную подачу раствора.

Читайте так же:
Сколько надо цемента для фундамента гаража

Требования к проведению цементации

Для проведения качественной цементации необходимо соблюдать следующие требования при подготовке и проведении работ:

  • Верно подобрать марку, вид цемента и добавки к нему для каждого вида грунтов
  • Производить работы только по утвержденному проекту
  • Соблюдать технологию выполнения — нагнетать раствор можно без перерыва только при отсутствии грунтовых под, в остальных случаях необходимо делать перерывы для затвердения цемента
  • Инъектирование цемента должно производится в заранее подготовленные скважины по всей территории, если иное не предусмотрено проектом

Компания «БУРИНЖСТРОЙ» оказывает услуги цементации грунтов струйным и традиционным методом с гарантией высокого качества выполнения работ.

Практическая реализация технологии

Работы начинают с предварительного осмотра ремонтируемого сооружения. Это позволяет определиться с объемами предстоящих работ, а также со связанными с ними расходами материалов и финансовых средств.

Осмотр может быть 2 видов:

  • подземный, предназначенный для определения габаритов фундамента, эксплуатационных характеристик (например, прочности), используемых при его создании материалов, структуру и состояние грунта;
  • наружный, который позволяет установить размеры строения, состояние его стен, наличие и характер трещин, рассчитать нагрузку на основание.

Правильное проведение осмотра с последующим анализом полученных данных способствует определению причины возникновения деформаций. Обследование объекта также помогает составить точную смету.

Чтобы выяснить, остановилась ли усадка здания, устанавливают маяки поперек имеющихся трещин. Один при этом монтируют в максимально широком месте, а другой – вначале зазора. Если при прошествии месяца рейки не отпадут либо не деформируются, то значит, что усадка постройки закончилась. Маяки могут использоваться при проведении наблюдений за ходом процесса.

Укрепление основания и грунта под ним проводят 2 способами:

  • традиционным;
  • струйным.

Цементационные работы различными методами проводятся по отличающимся друг от друга технологиям. Используемые смеси могут состоять из разных материалов.

Струйный метод

С помощью струйного метода улучшают несущие свойства грунта под существующим основанием либо на площадке под новостройку. Суть технологии состоит в том, что подается в скважину цементный раствор под давлением. Энергия струи вызывает разрушение почвенной структуры. В результате этого происходит его упрочнение, а также возрастает сопротивляемость разнонаправленным сдвигам и деформации. Рабочая смесь перемешивается при этом с грунтовой массой на месте. Итогом процесса является образование грунтоцементных свай сечением от 30 см до 2,5 м, которые рассматриваются в виде единого массива с грунтом.

Читайте так же:
Прочность цемента при изгиб

Струйный метод

Струйный метод

Отличия струйного метода от классического варианта цементирования заключается в следующем:

  • можно проводить укрепление почти всех разновидностей грунта;
  • диаметр рабочих отверстий составляет 30-250 см, а при традиционной технологии он не превышает 25-30 мм.

Рабочий процесс при струйном способе цементации проходит такие этапы:

  • создание скважины требуемой по проекту глубины (прямой ход);
  • подъем буровой части оборудования с одновременным ее вращением и подачей под большим давлением струи рабочего раствора;
  • армирование грунтобетонной сваи.

Достоинством струйного способа является высокая скорость цементирования и предсказуемый качественный результат. Монтаж прутьев арматуры проводят, если это заложено в сметном документе.

Традиционный способ

Усиление грунтов основания фундаментов традиционным методом цементации заключается в том, что нагнетают ремонтный раствор непосредственно в опорную конструкцию и под нее.

Традиционный метод цементирования фундамента Традиционный метод цементирования фундамента

Для проведения цементации применяются следующие растворы:

  • цементный;
  • цементно-песчаный;
  • цементно-известковый.

Рабочие качества растворов улучшают путем внесения пластификаторов и других добавок.

Состав вносят специальным оборудованием, которое устанавливается исходя из особенностей собственной конструкции и условий проведения цементирования следующими способами:

  • опусканием в отверстия (диаметром 2,5-3,5 см), проделанные для этого предварительно;
  • забиванием в несвязные (рассыпчатые) грунты, не имеющие при этом включений крупных размеров.

Первый вариант установки инъекторов используют при расположении выше укрепляемого участка плотных слоев грунта, что делает невозможным применение второго способа.

При наличии подвалов оборудование устанавливают в предварительно пробуренные скважины.

Порядок действий при цементации такой:

  • забивают инъекторы или опускают в пробуренные для них скважины до достижения проектной глубины, располагая их при этом шахматным порядком с шагом 0,3-0,6 м;
  • насосом нагнетают под давлением нужное количество рабочего раствора;
  • демонтируют оборудование;
  • заделывают оставшиеся отверстия.

Затвердение ремонтной массы происходит через 2-4 суток. При этом одни инъекторы погружаются в фундамент, а другие – под его подошву на 0,5 м.

При традиционном методе раствор проникает в основание и под него, заполняя имеющиеся там пустоты и трещины. Таким образом, восстанавливается целостность фундамента, а также его прочность и несущая способность.

Технология струйной цементации показана в видеоролике далее.

Читайте так же:
Строительство дома дрова цемент

Цементация грунтов и фундаментов – это один из способов их укрепления. Данный метод используется как самостоятельно, так и совместно с другими. При появлении трещин или деформаций стен постройки либо ее основания следует как можно быстрее приступать к укреплению конструкции, предварительно установив причину их образования. Промедление может привести к плачевным результатам, вплоть до разрушения здания. Среди 2 методов цементации следует подбирать подходящий вариант с практической точки зрения: по бюджету и возможности реализации.

Из чего состоит буровой раствор

В зависимости от условий проходки буровые растворы изготавливаются в заводских условиях или непосредственно на рабочей площадке. Для приготовления смесей используется ручное или промышленное оборудование.

В состав разных видов технических жидкостей входят такие ингредиенты:

  1. Бетонит. Является веществом, которое присутствует во всех типах смеси. За счет глинистых включений происходит образование защитной корки.
  2. Вода. Обеспечивает впитывание солей и жидкое состояние технической жидкости. Присутствие соли обеспечивает хорошие абразивные качества жидкости, но приводит к коррозии металла.
  3. Кондиционеры. Добавляются в воду для улучшения ее пробивных и абразивных качеств.
  4. Полимеры. Обеспечивают качественную смазку движущихся частей и механизмов. Способствуют быстрому застыванию глинистой фракции на стенках, приданию корке герметичности и упругости.

Оборудование для тампонирования

Оборудование для цементирования скважин должно быть таким:

  • агрегат цементировочный, обеспечивающий затворение растворов и их подачу внутрь скважин под давлением;
  • смесительный агрегат аналогичного назначения, что и цементировочный;
  • головка цементировочная, при помощи которой промывают ствол скважин и тампонируют его стены;
  • заливочные пробки, которые используют в качестве ограничителей в случае выполнения двухступенчатого процесса цементации;
  • прочее оборудование, такое как распределительные устройства для подачи смеси, металлорукава, краны высокого давления.

Чтобы правильно тампонировать шахту, необходимо следовать инструкции о порядке ликвидации скважин. Специалисты, которые будут проводить эти работы, должны обладать специальным допуском. Необходимо присутствие оборудования для смешивания, а также цементировочных машин.

Принцип технологического процесса заключается в том, что промежутки между стенкой и колонной труб заполняются вяжущим составом. Сам тампонаж производят на глубине, где проходит нижний водоносный горизонт.

Существует несколько способов цементирования скважин. Наиболее эффективным из них считают метод обратного тампонирования.

При его выполнении на нижнем уровне колонны, который будет подвергнут блокировке, устанавливают пробку с каналом, перекрытым диафрагмой. Верхнюю заглушку устанавливают на цементировочной головке в верхней части обсадной трубы.

Вслед за закачкой тампонажной смеси ее открывают и заливают продавливающее жидкое вещество. Под высоким давлением цементный субстрат вместе с нижней заглушкой углубляется вниз. Одновременно происходит выталкивание буровой жидкости.

Читайте так же:
Расчет класса опасности отхода цемент

При соприкосновении нижней пробки с упорным кольцом наблюдается резкое усиление давления. Под воздействием этого перемычка разрушается, и цемент протекает в затрубные полости.

Тампонаж скважины: что это такое, когда необходимо и технология тампонирования

При 2-цикловом тампонировании вместо нижней пробки устанавливают заливочную муфту, после чего производят промывку, монтаж цементировочной головки и заливку вяжущего состава. Затем сквозь муфту проводят еще одну пробку, которая при взаимодействии с продавочной жидкостью проталкивает смесь вглубь.

Вслед за этим отпускают и продавливают размещенную внутри головки нижнюю пробку. Под давлением она прижимается к муфте и, смещаясь вниз, открывает сквозное отверстие.

Следующая операция может быть выполнена в 2 вариантах:

  1. Способом непрерывного цементирования. По завершению тампонирования 1 цикла сразу же приступают ко 2 ступени.
  2. Методом 2-циклового тампонажа с разрывом. Заливку второго сегмента трубы совершают после застывания уже закачанной смеси. На этот промежуток времени в заливочном клапане сохраняют циркуляцию бурового раствора.

После завершения подачи тампонажной смеси для второго сегмента колонны устанавливают и продавливают последнюю верхнюю пробку. Смещаясь вниз вместе с втулкой, она закроет проходное отверстие.

Оба варианта уменьшают риск затекания промывного средства в раствор цемента и ослабляют давление на почву в ходе его подъема.

Не менее эффективен для заглушки колодцев глиняный столбик. Его помещают в проходку, а затем посредством насоса выдавливают из колонны. Снаряд оборудован небольшими отверстиями для сбрасывания избыточного давления.

Более простой способ цементирования связан с заливкой раствора в середину трубы, при этом состав погружается вниз и заполняет пространство. Главным достоинством метода является простота, но качество тампонирования будет невысоким.

Время застывания цементного столба обусловлено составом вяжущей смеси и видом забоя. Эксплуатационная шахта будет готова через 24 часа, забой с кондукторной трубой — спустя 16 часов.

Спустя сутки после окончания работ в ствол опускают электрический термометр. По смене температур определяют высоту подъема раствора.

Контроль качества выполняют с помощью акустического зонда (скважинного локатора). Пустые участки определяют по диапазонам колебаний звука. Вслед за этим производят обвязку выходного отверстия скважины. Затем посредством желонки удаляют цемент и пробки.

Для проверки ствола на непроницаемость в него закачивают воду под давлением, которое на 20% превышает расчетный показатель. В том случае, если спустя 30 минут он понизится не более чем на 0,5 МПа и при этом не произойдет выделения газа и слива воды, скважину признают герметичной.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector