Vid planering av en brunn, brunn eller annan hydrologisk struktur på platsen är det obligatoriskt att kartlägga området för grundvattenförekomst. I framtiden gör detta att du mer exakt kan utforma en handlingsplan och objektparametrar. Men även efter framgångsrikt slutförande av undersökningen bör du vara beredd att upptäcka en kvicksand. Det här är en typ av jord med uppflugen vatten, som kan orsaka många problem både under markarbeten och under driften av olika typer av strukturer på denna plats.
Vad är kvicksand?
Enligt den encyklopediska definitionen ska kvicksand förstås som sand mättad med vatten. I en vidare mening är detta ett jordlager som kan flyta eller spridas. I praktiken kan man också möta lätt sammanhängande eller icke sammanhängande sandjordar med liknande egenskaper. Men i varje fall antas det att kvicksand är någravolym av små kolloidala partiklar upp till 0,001 mm i diameter. Egenskapen vattenmättnad är avgörande för sådana jordar, men tätning är också karakteristisk för kvicksand. Vanligtvis, under naturliga förhållanden, visar sig ett lager av silt som är mättat med vatten vara stängt och inte orsakar några besvär. Ett hus eller en ingenjörsbyggnad kan stå på en sådan plattform. Problem med driften av platser med kvicksand uppstår i de fall det är nödvändigt att utföra markarbeten till nivån för att hitta vattenmättad jord.
Kviksandsfunktioner
Du kommer inte att överraska en erfaren sommarbo med det nära samspelet mellan jorden och vattenmiljön. När man utrustar ett enskilt vattenförsörjningssystem på bekostnad av en artesisk brunn eller brunn, måste man oundvikligen ta itu med samma grundvatten. Vad är den grundläggande skillnaden mellan en kvicksand och en abborre? Nyckelegenskapen är den specifika förmågan hos siltig sand att ta på sig några av egenskaperna hos det flytande mediet. Fysiskt uttrycks denna egenskap av hydrodynamisk jämvikt, när det lägre trycket balanseras av jordens massa. Detta gör att vatten kan hållas kvar i sandens struktur. Kvicksanden upprätthåller tryckbalansen endast under förhållanden med täthet. Som redan nämnts är det tillräckligt att invadera denna formation under borrning eller andra markarbeten, eftersom sanden kommer att gå upp under inverkan av bottentryck. Konsekvenserna av ett sådant beteende hos marken kan vara oförutsägbara och beror i alla fall på volymen av flytande ansamlingar.
Sann och falsk kvicksand – hur skiljer man åt?
I siktesvårigheter med att bestämma egenskaperna hos en viss kvicksand och likheten mellan dess egenskaper med beteendet hos andra sandiga lerjordar när de interagerar med vattenmiljöer, ingenjörer separerar sann och falsk kvicksand. I det första fallet avses sand och sandig lerjord med hydrofila egenskaper. Som regel bildas deras struktur av mycket små kolloidala och lerelement, som också fungerar som ett smörjmedel mellan större partiklar. Under frysförhållanden kännetecknas sådana skikt av stark hävning och låg filtreringsförmåga, och efter torkning får de sammanhållning.
I sin tur är den falska kvicksanden samma sandiga lager, men utan kolloidala partiklar som bestämmer massans hydrodynamiska egenskaper. En sorts imitation av egenskaperna hos en äkta kvicksand förklaras av porositeten hos fin sand. Ur praktiska åtgärder för att skydda mot sådana fenomen finns det emellertid ingen grundläggande skillnad mellan dessa sorter av vattenmättade jordmassor. Falsk kvicksand kan också driva ut sand under inre tryck när den öppnas, vilket utgör liknande hot.
Nyanserna i konstruktion på kvicksand
Efter att ha stött på en kvicksand under genomförandet av markaktiviteter bör man förvänta sig en oundviklig förändring av markens struktur i arbetsområdet. Ett typiskt problem av detta slag uppstår under byggandet av en grop och det efterföljande avlägsnandet av sand i dess nisch. Detta kommer inte bara att försvåra det fortsatta arbetet som en del av den operation som utförs, utan kommer också att leda till jorddeformationer i områden med tätt belägna byggnader.på grund av ojämn sedimentering. Betyder det att det i princip är omöjligt att gräva på kvicksand? Det finns olika sätt att kringgå dem, men i princip är det långt ifrån alltid möjligt att förutsäga en kvicksand, och särskilt att bestämma dess storlek. I alla fall bör man ta hänsyn till vad direktkontakt med vattenmättade skikt kan hota när man utför markbyggnadsaktiviteter.
Farorna med kvicksand
Det största hotet gäller manuella markarbeten, som innebär att man gräver en brunn för efterföljande läggning av betongringar. Om det förseglade lagret av sand är under högt tryck, kan det i händelse av ett genombrott, tillsammans med ringarna, föra bort hela teamet av arbetare. Det finns också fall av kollapser, markförskjutningar och åtminstone deformation av borrhålet. Alla sådana situationer utgör en fara för grävarnas liv. Å andra sidan är kvicksand inte alltid en dålig sak, eftersom den tryckbalanserade sanden i gruvan kan fungera som en filterbarriär, vilket naturligtvis förbättrar kvaliteten på det producerade vattnet.
Metoder för att kringgå kvicksand
Med hjälp av byggares-lantmätares erfarenhet är det fullt möjligt att lösa problemet med vattenförsörjning även på en plats med kvicksand. För att göra detta, använd en av tre metoder för att kringgå en farlig formation:
- Chock-rep-teknik. Metoden går ut på att borra en brunn med slagutrustning i en nisch på ett metallrörschakt, vilket försäkrar strukturen mot en olycka. Metoden är ganska komplex och tekniskt krävande, men från punkten avsäkerhetsvy, en av de bästa.
- Abessinisk brunns anordning. Om frågan är hur man passerar en kvicksand när man borrar små brunnar, kan du begränsa dig till det enklaste sättet utan specialutrustning. I synnerhet används ett metallrör 2,5 cm tjockt och en pump för att pumpa vatten. Röret drivs in till ett djup av 15-20 m, och pumputrustning installeras på ytan.
- Tät installation av brunnsringar. Snabb och noggrann läggning av betongringar eliminerar risken för kollapser och översvämningar på kvicksand. Men endast specialister med hjälp av professionell kraftfull utrustning kan implementera denna metod.
Allmänna kvicksandstips
Experter ger också flera rekommendationer om genomförandet av markarbete i farliga områden med olika typer av vattenmättad jord:
- Även med framgångsrik passage av kvicksanden bör du inte omedelbart börja pumpa ut vatten snabbt i stora volymer. Det bildade tomrummet i detta fall kommer också snabbt att fyllas med sandig lerjord, vilket kommer att försämra vattenkvaliteten.
- Det finns några nyanser när du gör den här uppgiften med dina egna händer. Hur passerar man kvicksanden manuellt med minimal kostnad och utan risk för olyckor? Du kan använda en borr i litet format när du arbetar med en partner. Så här utförs små brunnar med liten diameter. Men just för processens säkerhet är det nödvändigt att övervaka den hydrauliska balansen. För att göra detta är det nödvändigt att fylla brunnen med vatten, vilket kompenserar för trycket som flyttar sanden från brunnens botten upp.
- På den vattenförande horisonten är det önskvärt att installera ytterligarefilter.
- Det är möjligt att minimera den hydrodynamiska aktiviteten hos kvicksand med hjälp av speciella fryslösningar. De har en cementerande effekt på sanden och tar bort vatten från den.
Slutsats
Mänskligheten har länge varit bekant med kvicksand, men det finns fortfarande ingen universell teknik för att hantera dem. I varje fall väljs en viss metod för att borra kvicksand, med hänsyn till resultaten av geodetiska undersökningar och årstiden. Till exempel tränar många specialister framgångsrikt tekniken att passera ett farligt område på vintern, när jorden är i ett fruset tillstånd. Resten av året är det inte heller meningsfullt att vägra markarbeten, eftersom kontrollen av vattenförande jord kan utföras med foderrör och speciell hydrodynamisk utrustning.
