Как правильно пробурить скважину на даче?
- Когда имеет смысл бурить скважину?
- Как выбрать место для скважины?
- Виды скважин
- Какие грунты можно встретить при бурении?
- Способы бурения скважин
- Выводы и полезные советы
Когда имеет смысл бурить скважину?
Скважины обычно бурят на большую глубину, когда выкопать колодец будет сложно. Чаще всего качество воды в них хуже, чем у колодца, да и обслуживать их сложнее, поэтом ее имеет смысл бурить в том случае, если построить хороший колодец невозможно. Причиной этому могут стать свойства грунтов или близость к источникам загрязнения первого водоносного горизонта.
Еще одна причина, по которой выбирают скважину – она занимает мало места. Это важно в условиях стесненности земельного участка.
Также немаловажным фактором является водоприток. У скважин на большой глубине он гораздо выше, чем у колодца. Поэтому ее имеет смысл бурить, если у Вас высокое потребление воды, и дебита колодца просто не хватит для удовлетворения всех нужд.
Как выбрать место для скважины?
Как и колодец, скважину нужно размещать максимально далеко от источников загрязнения. Хотя в случае с глубокой выработкой влияние поверхностных источников минимально. В любом случае ее нужно размещать не ближе чем 30 м от септиков, выгребных ям, загонов для скота и т.д. В этот список входят не только принадлежащие Вам объекты, но и соседские.
Кроме этого скважину лучше всего разместить максимально близко к наибольшему потребителю вод. Обычно это жилой дом. В отличие от колодца минимального ограничения нет и ее можно спокойно бурить в непосредственной близости от фундамента, или даже под домом, главнее чтобы способ бурения это позволял.
Относительно рельефа – скважину стараются разместить в наивысшей точке, или обустроить дренаж, чтобы вода не скапливалась возле устья и не проникала в саму скважину, принося с собой вредные вещества, загрязнения и мусор.
Чтобы избегать скандалов с соседями, расположите скважину максимально далеко от их источников воды. Иначе вы рискуете забрать скважиной их воду.
Желательно расположить скважину подальше от садовых деревьев. Обычно рекомендуют располагать ее не ближе 5 м. Во-первых, можно повредить корни во время бурения, во-вторых – лишить эти корни воды.
Грунт важен обычно при ручном бурении. Для буровой установки практически нет разницы что бурить. Песчаник пробуривается так же легко как песок и глина. А учитывая глубину бурения – различных пластов пород будет много и встретится Вам почти все.
Последняя, но также важная деталь – оголовок скважины не должен мешать проходу и проезду по двору. А место должно позволять выполнить бурение выбранным способом. Для бурильной машины нужен подъезд. Так же нужно место складирования вынимаемой при бурении породы.
Виды скважин
Скважины разделяют на три основных типа. Помимо других особенностей, основным критерием для классификации является глубина выработки и водоносный слой, из которого она черпает воду. Основываясь на такой классификации их можно разделить на:
- игловую скважину;
- фильтровую скважину;
- артезианскую скважину.
Это скважина небольшой глубины, не более 9 м и диаметром до 40 мм. Такие выработки проводят путем забивания обсадной трубы в мягкие породы или предварительным бурением ручным буром. Для этого на конце трубы устанавливают сплошной наконечник, который легко «прошивает» непрочные слои грунта. Особенность таких выработок – малые сроки на проведение и небольшой дебит. Их организовывают, как и колодцы, на первом водоносном горизонте. Поэтому иногда их называют колодцами и относят к ним, хотя по строению такая выработка больше походит на скважину.
В таких скважинах часто устанавливают ручной насос или подключают к обсадной трубе поверхностный насос. Благодаря небольшому сечению обсадная труба отлично играет роль водопровода, а перфорированная часть у забоя – роль фильтра.
Такой вид водозабора подходит в случае, если водоносный горизонт находится неглубоко. Особенно хорошо устраивать на родниковый горизонт, в котором вода находится под давлением.
Наиболее распространенный вид для частного строительства. Обычно такие скважины бурят «на песок», то есть на второй водоносный горизонт. Глубина их обычно не превышает 35 м, хотя все зависит от горно-геологических условий залегания водоносных горизонтов.
Чаще всего бурят их механизированным способом, но если располагать достаточным количеством времени и сил, то можно обустроить и ручными «дедовскими» методами.
Для откачки воды можно использовать только скважинные погружные насосы. Поверхностные станции и ручные насосы здесь не подойдут.
Производительность таких сооружений напрямую зависит от количества и особенностей водоносных горизонтов ими пересекаемых. При бурении скважины можно пересечь несколько таких горизонтов. Если правильно ее организовать, то она будет черпать воду из них всех, однако качество воды может отличаться, поэтому иногда некоторые горизонты отсекают обсадной трубой, чтобы не ухудшат общее качество воды.
Для правильно пробуренной и обслуживаемой скважины срок службы может составлять до 10 лет и более.
Наиболее глубокие. Их бурят только механическим способом, поскольку добраться до глубины залегания артезианских источников ручным методом – это что-то из разряда рекордов Гиннеса. Глубина может достигать внушительных цифр, но обычно не превышает 100-120 м. Иногда артезианские называют скважиной «на песчаник», и они могут встречаться на гораздо меньшей глубине.
Отличают такие водозаборы высокое качество и чистота воды и большой водоприток. Дебит вполне может достигать 100 м3/ч, включая случаи «фонтанирования» скважины, когда вода в пластах находится под таким давлением, что заставляет ее изливается на поверхность.
Однако и пробурить такую скважину дороже и сложнее. Обычно для одной дачи обходятся скважиной «на песок», а вот для обслуживания нескольких участков или даже поселка можно пробурить артезианскую скважину.
Какие грунты можно встретить при бурении?
Важную роль при выборе способа, и вида скважины играют пересекаемые грунты. При этом значение имеет не только свойства водоносных слоев. Нужно обращать внимание на все слои, что могут встретиться на пути бурения. Для рядового пользователя это может стать сложной задачей, поскольку изучение свойств грунтов потребует много времени. Этим занимается целая наука – геология. Для общего понимания достаточно разобрать основные виды грунтов, которые встречаются наиболее часто. К ним относятся:
- влажный песок – можно пройти практически любым буровым инструментом, включая ручные;
- песок, насыщенный водой – пробурить не сложно, но извлечь может быть проблематично. При механическом способе с этим справляется промывка или продувка. При ручном - поможет желонковый инструмент;
- плывун – перенасыщенный водой мелкозернистый песок, который бурить практически не нужно. Если извлекать такой слой из скважины, то он никогда не кончится, поэтому чаще всего при прохождении плывуна попросту вбивают в него обсадную трубу, пока не достигнут почвы слоя и уже после этого откачивают породу из тела скважины при помощи промывки. Без обсадной трубы такой слой не пройти;
- крупнообломочные породы – состоят из крупных частей крепких горных пород с частичками песка и глины, заполняющими пространство между ними. Бурить такие слои сложнее. Буровые установки справляются с этим относительно легко, а вот вручную пройти такие слои может быть проблематично и наверняка займет много времени;
- суглинок и глина – пластичные водоупорные породы, которые легко поддаются бурению и легко извлекаются при помощи шнека;
- песчаник – крепкая сплошная горная порода, образованная при большом давлении. Обычно встречается на большой глубине. Практически не поддается бурению ручными способами. Иногда против таких пород пасуют даже буровые установки.
Способы бурения скважин
Всего существует четыре метода организации скважины на участке. Любой из них можно осуществить своими руками, но некоторые будут достаточно сложными, и потребуют большого количества навыков и инструмента. Рассмотрим каждый из методов, начиная от самого простого и примитивного:
Самый простой из способов бурения скважины. В случае с абиссинским колодцем устроить его весьма просто, но существует ряд ограничений. Водоносный горизонт должен находиться на глубине не более 8-9 м, а грунты должны быть мягкими и податливыми.
Чтобы организовать такую скважину нужно:
- 1 Желательно, перед тем как забивать обсадную трубу, пробурить небольшое длинное отверстие диаметром 7-8 см до водоносного горизонта.
- 2 Железную обсадную трубу с наконечником и фильтром вставить в отверстие и забить почти на всю длину, оставив 10-15 см.
- 3 Нарастить трубу следующим отрезком (обычно 1,0-1,5 м).
- 4 Продолжать процесс до достижения водоносного горизонта.
Пробуривать отверстие в грунте не обязательно, но это упростит процесс забивания обсадной трубы и даст понимание, на какой глубине залегает водоносный горизонт.
Обсадная труба должна быть из высококачественной стали, чтобы выдержать процесс забивания.
Наконечник изготавливают таким образом, чтобы он легко проникал в грунт и препятствовал попаданию его внутрь трубы.
Чтобы вода из горизонта попадала внутрь скважины нужно обустроить фильтр. Самый простой вариант – просверлить большое количество отверстий в нижней части трубы.
Отрезки обсадной трубы соединяют между собой резьбовым соединением, которое тщательно герметизируют.
Для забивания обсадной трубы используют два метода. Либо на трубу крепят специальный оголовок, по которому наносят удары, либо используют наращиваемую штангу меньшего диаметра, которая упирается в наконечник обсадной трубы и удары наносят уже по ней. Еще один вариант – использовать специальный груз, с тросом, который бросают внутрь трубы. При падении груз ударяется о наконечник и забивает его в грунт, после чего его поднимают и повторяют процесс.
Наиболее медленный способ, однако наименее затратный, если не считать неглубокие забивные скважины. При этом методе в качестве рабочего инструмента используют тяжелую желонку или стакан.
Ударно-гравитационным способом можно пройти любые грунты вплоть до песчаников. Однако если на пути встретится достаточно большой камень или слой известняка, то пройти его будет проблематично. Плывуны при этом методе обычно проходят путем забивания в него обсадной трубы и промывкой скважины водой. В целом способ не имеет ограничений по глубине бурения, однако не рекомендуется его использовать при залегании водоносных горизонтов на глубине свыше 20 м.
Работы при таком методе проводятся следующим образом:
- 1 В месте будущей скважины с помощью садового бура делают отверстие. Оно поможет задать направление и начать работы по бурению.
- 2 Над местом бурения устанавливают треногу с блоками высотой не менее 1,5-2 м.
- 3 К треноге подвешивают желонку (стакан) и роняют его в устье скважины.
- 4 Падая в забой, желонка разрыхляет грунт, который заполняет ее внутреннее пространство. Для глины и суглинка достаточно полого стакана, для песка и обводненного грунта понадобится желонка с клапаном.
- 5 Подняв инструмент на высоту 2 м его вновь роняют, несколько раз повторяя процесс, чтобы набрать как можно больше грунта.
- 6 При помощи каната достают желонку из скважины и вычищают грунт.
- 7 По мере углубления в шахту опускают обсадную трубу, наращивая ее из отрезков не более высоты треноги.
- 8 Таким образом проводят скважину, достигая и углубляясь в водоносный горизонт и подстилающий слой на 0,5 м.
Один из самых старых способов. Рабочий инструмент в этом случае представляет собой наращиваемую штангу, на конце которой расположен шнек (как на мясорубке). Этот винтовой бур вгрызется в почву, одновременно перемещая его в сторону устья скважины.
Таким методом можно пробурить относительно податливые глины и суглинки. Но обводненные грунты, песок и плывуны таким методом бурить сложно. Для извлечения грунта может понадобиться промывка или продувка. Считается, что максимальная глубина для ручного бурения – не больше 20-30 м, в зависимости от грунта. Однако механических ограничений для этого нет, вопрос только в силах, времени и упорстве.
Процесс бурения таким инструментом выглядит следующим образом:
- 1 На штангу одевают специальный ручной ворот, вращая который забуривают штангу с ручным инструментом в землю.
- 2 По мере заполнения штангу с буром нужно вытаскивать и очищать от грунта.
- 3 По мере углубления штангу наращивают отрезками по 2-3 метра. Для соединения используют резьбовое соединение или специальные хомуты.
- 4 Вместе с бурением сразу устанавливают обсадную трубу, чтобы защитить стенки скважины. Наращивают ее одновременно со штангой, таким образом, чтобы она не мешала процессу бурения.
- 6 Циклы бурения повторяют до тех пор, пока не доберутся до нижней границы водоносного горизонта и не углубятся в подстилающий слой минимум на 15-20 см, лучше до 0,5 м.
- 7 По окончанию бурения бур со штангой извлекается из скважины и при помощи штанги на дно опускают фильтр.
- 8 Обсадную трубу приподнимают, устанавливая нижний край на уровне центра водоносного горизонта.
Наиболее продвинутый и быстрый способ пробурить скважины. Именно на этом методе основано промышленное бурение различными станками. Метод отличается от шнекового тем, что для вращения штанги используют не ручную силу, а роторный мотор. В процессе бурения для извлечения грунта используют промывку или продувку. Сами работы обычно выполняют профессиональные бурильщики, поскольку, не зная тонкостей работы буровой машины можно легко испортить скважину или повредить инструмент.
Роторным бурением вполне можно пройти скважину практически любой глубины, но в быту их редко делают больше 80-100 м. Грунты также мало влияют на эффективность бурения, а промывка помогает извлечь любые измельченные бурением породы. Поэтому роторное бурение наиболее популярно и универсально.
Сам процесс выглядит следующим образом:
- 1 Бурильную машину устанавливают на место бурения и забуривают короткую метровую штангу со шнеком в грунт.
- 2 Устанавливают обсадную трубу.
- 3 Наращивают штангу, в зависимости от машины от 2 до 5 м.
- 4 Продолжают процесс бурения с постоянной промывкой или продувкой. Благодаря промывке рабочий инструмент не перегревается и его не нужно извлекать для очистки.
- 5 Процесс продолжается до достижения необходимой глубины. При этом постоянно наращивается штанга и обсадная труба.
- 6 По завершению бурения бур извлекается и устанавливается фильтр в забой скважины.
- 7 Обсадная труба может быть установлена либо до центра водоносного горизонта, либо на первые 20 м. На большей глубине обсадку обычно не делают, поскольку породы там более плотные и защищать скважину нет необходимости.
Выводы и полезные советы
- Роторное бурение пусть и дорогой способ, но наиболее простой и универсальный. При таком бурении скважина получится рабочей и надежной почти со 100% гарантией.
- Пробурить скважину вручную достаточно сложно. В большинстве случаев быстрее и проще довериться профессионалам.
- При ручном бурении редко удается ограничиться одним только шнековым или ударно – гравитационным методом. Чаще всего приходится комбинировать способы, чтобы пройти тот или иной слой грунта. При этом часто приходится менять виды бурового инструмента (шнек, стакан, желонка).
- Абиссинский колодец – лучше всего подходит для небольшого дачного участка со скромными требованиями в водопотреблении. Кроме того он подойдет только в случае, если глубина залегания водоносных горизонтов невелика и грунт представлен слабыми породами. Идеальным считается вариант, когда недалеко от участка есть родники, тогда такое сооружение подойдет как нельзя лучше.
- Качество воды в различных скважинах будет разным. Наилучшие показатели у артезианских сооружений. Они наиболее стабильны и долговечны. Наихудшие результаты показывают неглубокие фильтровые и забивные скважины. Однако здесь все зависит от свойств вмещающих пород.
- Артезианская скважина хоть и выгодно отличается качеством и количеством воды, является дорогим сооружением. И бурить ее для периодического использования на даче достаточно накладно. В этом случае лучше выбрать другой вид водозабора.