Почему один и тот же переход в разных грунтах — разная работа
Если коротко, горизонтально направленное бурение (ГНБ) — это бурение наклонной, а затем почти горизонтальной скважины с поверхности, с управлением головкой по сигналу локатора. Общая последовательность описана в статье как выполняется ГНБ: этапы работ, здесь — о том, что меняется от грунта.
Грунт влияет на три вещи. Первая — устойчивость стенок: держится ли скважина сама или только за счёт раствора. Вторая — сопротивление бурению и протяжке: сколько усилия нужно установке. Третья — управляемость: насколько точно головка идёт по проектному профилю и не уходит ли в сторону.
Поэтому одинаковые по длине переходы в суглинке и в водонасыщенном песке могут отличаться по трудоёмкости в разы, а в валунном грунте метод может оказаться вовсе неприменим.
Суглинки и супеси: самые предсказуемые условия
Для ГНБ это почти идеальные грунты, и в Московском регионе они встречаются чаще всего. Скважина держит форму, раствор расходуется умеренно, головка хорошо реагирует на управление.
Основная задача — не пережать с подачей. При слишком быстром расширении шлам не успевает выноситься, и при протяжке трубу зажимает. Число проходов расширителя подбирают так, чтобы конечный диаметр скважины был больше трубы с запасом, заданным в проекте.
Бурение в песках: как не потерять скважину
Песок не держит свод. Сухой осыпается, водонасыщенный течёт. Вся устойчивость скважины здесь — заслуга бурового раствора: бентонит образует на стенках тонкую корку, которая удерживает частицы и не даёт раствору уходить в грунт.
- раствор делают гуще и добавляют полимеры, которые усиливают корку и удерживают песок во взвеси;
- следят за циркуляцией: если раствор перестал выходить в приямок, он уходит в пласт или на поверхность;
- протяжку ведут без долгих остановок, чтобы скважина не успела обрушиться вокруг трубы;
- при малой глубине под дорогой контролируют выпор раствора на покрытие.
Почему без бентонита в песке не обойтись и как подбирают его состав, мы подробно разобрали в статье бентонит для ГНБ: зачем нужен буровой раствор.
Бурение в глинах: налипание и набухание
Плотная глина стенки держит хорошо, но создаёт свои проблемы. Она налипает на головку и расширитель, образуя ком, который забивает сопла и растёт с каждым метром. Кроме того, глина впитывает воду из раствора, набухает и сужает скважину.
- в раствор вводят ингибирующие добавки, которые снижают набухание глины;
- используют расширители с режущими элементами и промывкой, рассчитанные на связный грунт;
- делают больше промежуточных проходов, чтобы дробить глину мелко и выносить её;
- не оставляют готовую скважину надолго перед протяжкой.
Мягкие пластичные глины ведут себя иначе: скважина может «сплыть». Здесь, как и в песках, решает качество раствора и темп работ.
Валунные и насыпные грунты: когда ГНБ не лучший выбор
Моренные отложения с валунами — самый трудный случай. Валун размером с головку отклоняет её, а при расширении может заклинить расширитель или повредить трубу при протяжке. Прогнозировать это сложно: скважина изысканий может пройти между камнями.
В городе к этому добавляются насыпные грунты: остатки старых фундаментов, кирпичный бой, бетон, брошенные трубы. Они дают те же риски, плюс непредсказуемые пустоты.
| Грунт | Главный риск | Что делают |
|---|---|---|
| Суглинок, супесь | Прихват трубы при плохом выносе шлама | Выдерживают темп и число проходов расширителя |
| Песок мелкий и средний | Обрушение скважины, потеря раствора | Полимер-бентонитовый раствор, непрерывная протяжка |
| Гравелистый песок | Уход раствора в поры | Кольматирующие добавки, контроль расхода |
| Глина | Налипание, набухание, сужение скважины | Ингибиторы, режущие расширители, частая промывка |
| Валунный, насыпной | Отклонение головки, заклинивание, остановка | Заглубление профиля, шурфы, смена метода |
Варианты действий: опустить профиль ниже слоя с валунами, если позволяет длина, разобрать насыпь шурфами на входе и выходе, заменить ГНБ на микротоннелирование или шнековое бурение. Сравнение этих методов — в статье ГНБ или микротоннелирование.
Что говорит СП о грунтах при горизонтально направленном бурении
Для ГНБ действует СП 341.1325800.2017, и в части грунтов его логика простая: он требует, чтобы проект ГНБ опирался на данные инженерно-геологических изысканий, а профиль скважины, радиусы изгиба и технологические параметры назначались с учётом грунтов по трассе.
Сами изыскания выполняют по СП 47.13330.2016. Для перехода важно, чтобы скважины были пробурены на глубину профиля и вблизи оси, иначе самый опасный слой можно просто не заметить. Остальные требования СП 341 разобраны в материале о нормах ГНБ.
Как грунт отражается на цене за метр и расценке в смете
Вопрос о том, сколько стоит горизонтально-направленное бурение за метр, без грунта не решается. В смете расценки на ГНБ зависят от группы грунта, диаметра и длины перехода, и один и тот же метр в суглинке и в гравии считают по-разному.
Кроме самой расценки грунт определяет расход бентонита и полимеров, объём шлама на вывоз и утилизацию, число проходов расширителя и риск повторного бурения. Последний честно закладывают в резерв, если изыскания показывают валуны или насыпь.
Как мы готовим переход ГНБ в Москве и области
Перед расчётом смотрим изыскания или заказываем их, шурфуем пересечения с сетями и по грунту выбираем состав раствора и оснастку. Так, в Сколкове мы выполнили закрытые переходы ГНБ — 4 трубы ПНД Ø225 мм, 1500 м: на таких объёмах правильно подобранный под грунт раствор напрямую экономит время и материалы.
Если у вас есть топосъёмка, данные изысканий и технические условия, инженер оценит переход на выезде, а смету по услуге ГНБ и микротоннелирования подготовим за 24 часа. Если изысканий нет, подскажем, какой объём достаточен для конкретного перехода.
