כאשר מתכננים באר, באר או מבנה הידרולוגי אחר באתר, חובה לסקור את השטח להתרחשות מי תהום. בעתיד, זה מאפשר לך ליצור בצורה מדויקת יותר תוכנית פעולה ופרמטרים של אובייקט. עם זאת, גם עם מילוי מוצלח של הסקר, אתה צריך להיות מוכן לזהות חול טובעני. זהו סוג של אדמה עם מים מושבעים, שעלולים לגרום לבעיות רבות הן במהלך עבודות עפר והן במהלך הפעלת מבנים מסוגים שונים באתר זה.
מהו חול טובעני?
לפי ההגדרה האנציקלופדית, יש להבין את החול הטובעני כחול רווי במים. במובן הרחב יותר, מדובר בשכבת אדמה שיכולה לזרום או להתפשט. כמו כן, בפועל, ניתן לפגוש חוליות מעט מלוכדות או לא מגובשות בעלות מאפיינים דומים. אבל בכל מקרה, ההנחה היא שחול טובעני הוא חלקנפח של חלקיקים קולואידים קטנים בקוטר של עד 0.001 מ מ. תכונת הרוויה במים מכרעת עבור קרקעות כאלה, אך איטום מאפיין גם חול טובעני. בדרך כלל, בתנאים טבעיים, שכבת סחף רוויה במים מתגלה כסגורה ואינה גורמת לכל אי נוחות. בית או מבנה הנדסי יכולים לעמוד על פלטפורמה כזו. בעיות בתפעול אתרים עם חול טובעני מתעוררות במקרים בהם יש צורך בביצוע עבודות עפר עד לרמה של מציאת אדמה רוויה במים.
תכונות של חול טובעני
לא תפתיע תושב קיץ מנוסה עם האינטראקציה ההדוקה של האדמה עם הסביבה המימית. כאשר מציידים מערכת אספקת מים בודדת על חשבון באר או באר ארטזית, יש בהכרח להתמודד עם אותם מי תהום. מה ההבדל המהותי בין חול טובעני למוט? התכונה המרכזית היא היכולת הספציפית של חול סחוטי לקבל חלק מהמאפיינים של המדיום הנוזלי. מבחינה פיזית, מאפיין זה מתבטא בשיווי משקל הידרודינמי, כאשר הלחץ התחתון מאוזן על ידי מסת הקרקע. זה מאפשר לשמור מים במבנה החול. החול הטובעני שומר על איזון הלחצים רק בתנאי אטימות. כפי שכבר הוזכר, די בפלישה לתצורה זו במהלך קידוח או עבודות עפר אחרות, שכן החול יעלה בפעולת לחץ תחתית. ההשלכות של התנהגות כזו של הקרקע יכולות להיות בלתי צפויות וממילא תלויות בנפח ההצטברויות הצפות.
חול טובעני נכון ושקרי - איך להבדיל?
נראה לעיןקשיים בקביעת המאפיינים של חול טובעני מסוים והדמיון של תכונותיו להתנהגות של חולי חול קרקע אחרים בעת אינטראקציה עם סביבות מימיות, מהנדסים מפרידים בין חול טובעני אמיתי לשקרי. במקרה הראשון, מתכוונים לחולות וחולות חוליות עם תכונות הידרופיליות. ככלל, המבנה שלהם נוצר על ידי אלמנטים קולואידים וחימר קטנים מאוד, המשמשים גם כחומר סיכה בין חלקיקים גדולים יותר. בתנאי הקפאה שכבות כאלה מתאפיינות בהתגבשות חזקה וביכולת סינון נמוכה ולאחר הייבוש הן רוכשות לכידות.
בתורו, החול הטובעני הכוזב הוא אותה שכבה חולית, אך ללא חלקיקים קולואידים שקובעים את האיכויות ההידרודינמיות של המסה. סוג של חיקוי של המאפיינים של חול טובעני אמיתי מוסבר על ידי נקבוביות של חול דק. עם זאת, מנקודת המבט של אמצעים מעשיים להגנה מפני תופעות כאלה, אין הבדל מהותי בין זנים אלה של המוני קרקע רווי מים. חול טובעני כוזב מסוגל גם להוציא חול בלחץ פנימי כאשר הוא נפתח, ומציג איומים דומים.
הניואנסים של בנייה על חול טובעני
לאחר שנתקל בחול טובעני במהלך ביצוע פעילות קרקע, יש לצפות לשינוי בלתי נמנע במבנה הקרקע באזור העבודה. בעיה אופיינית מסוג זה מתעוררת במהלך בניית בור והוצאת החול לאחר מכן לתוך הנישה שלו. זה לא רק יסבך את המשך העבודה כחלק מהפעולה המתבצעת, אלא גם יוביל לעיוותים בקרקע באזורים של מבנים קרובים.עקב שקיעה לא אחידה. האם זה אומר שבאופן עקרוני אי אפשר לחפור בחול טובעני? ישנן דרכים שונות לעקוף אותן, אך עקרונית רחוק מלהיות תמיד אפשרי לחזות חול טובעני, ובעיקר לקבוע את גודלו. בכל מקרה, יש לקחת בחשבון מה עלול לאיים מגע ישיר עם שכבות רוויות מים בעת ביצוע פעולות בניית קרקע.
סכנות של חול טובעני
האיום הגדול ביותר מתייחס לעבודות עפר ידניות, הכוללות חפירת באר לצורך הנחת טבעות בטון לאחר מכן. אם שכבת החול האטומה נמצאת בלחץ גבוה, אז במקרה של פריצת דרך, יחד עם הטבעות, היא יכולה לסחוב את כל צוות העובדים. ישנם גם מקרים של קריסות, תזוזות קרקע ולפחות דפורמציה של צינור הבאר. כל המצבים הללו מהווים סכנה לחייהם של החופרים. מצד שני, חול טובעני הוא לא תמיד דבר רע, שכן החול המאוזן בלחץ במכרה יכול לשמש מחסום סינון, ובאופן טבעי משפר את איכות המים המופקים.
שיטות לעקוף חול טובעני
באמצעות הניסיון של בונים-מודדים, אפשר בהחלט לפתור את בעיית אספקת המים גם באתר עם חול טובעני. לשם כך, השתמש באחת משלוש שיטות לעקוף תצורה מסוכנת:
- טכניקת הלם-חבל. השיטה כוללת קידוח באר עם ציוד הקשה בנישה של פיר צינור מתכת, המבטחת את המבנה מפני תאונה. השיטה היא די מורכבת ותובענית מבחינה טכנית, אבל, מהנקודה שלתצוגת אבטחה, אחת הטובות ביותר.
- המכשיר של הבאר החבשית. אם השאלה היא איך לעבור חול טובעני בעת קידוח בארות קטנות, אז אתה יכול להגביל את עצמך לאמצעים הפשוטים ביותר ללא ציוד מיוחד. במיוחד נעשה שימוש בצינור מתכת בעובי 2.5 ס"מ ובמשאבה לשאיבת מים. הצינור מוכנס לעומק של 15-20 מ', ומותקן ציוד שאיבה על פני השטח.
- התקנה צפופה של טבעות באר. הנחת טבעות בטון מהירה ומדויקת מבטלת את הסיכון לקריסות והצפות על חול טובעני. אבל רק מומחים בעזרת ציוד מקצועי רב עוצמה יכולים ליישם שיטה זו.
טיפים כלליים לחול טובעני
כמו כן, מומחים נותנים מספר המלצות על ביצוע עבודות קרקע באזורים מסוכנים עם סוגים שונים של אדמה רוויה במים:
- גם עם המעבר המוצלח של החול הטובעני, אין להתחיל מיד לשאוב במהירות מים בנפחים גדולים. החלל שנוצר במקרה זה יתמלא במהירות גם בחצץ חולי, אשר יפגע באיכות המים.
- יש כמה ניואנסים בעת ביצוע משימה זו במו ידיך. איך מעבירים את החול הטובעני באופן ידני בעלות מינימלית וללא סכנת תאונה? אתה יכול להשתמש במקדחה בפורמט קטן כשאתה עובד עם שותף. כך מבוצעות בארות קטנות בקוטר קטן. אבל בדיוק בשביל בטיחות התהליך, יש צורך לפקח על האיזון ההידראולי. לשם כך יש למלא את הבאר במים, המפצים על הלחץ שמעביר את החול מתחתית הבאר למעלה.
- באופק נושא המים, רצוי להתקין נוסףמסננים.
- אפשר למזער את הפעילות ההידרודינמית של חול טובעני בעזרת פתרונות הקפאה מיוחדים. יש להם אפקט מלט על החול, ומסירים ממנו מים.
מסקנה
האנושות מכירה מזמן את החול הטובעני, אבל עדיין אין טכנולוגיה אוניברסלית להתמודד איתם. בכל מקרה, נבחרת שיטה מסוימת לקידוח חול טובעני תוך התחשבות בתוצאות של סקרים גיאודטיים ובזמן השנה. לדוגמה, מומחים רבים מתרגלים בהצלחה את הטכניקה של מעבר אזור מסוכן בחורף, כאשר האדמה נמצאת במצב קפוא. גם בשאר ימות השנה אין הגיון לסרב לעבודות עפר, שכן השליטה בקרקע נושאת מים יכולה להתבצע באמצעות צינורות מעטפת וציוד הידרודינמי מיוחד.
