RU105364U1

RU105364U1 - Drainage system for draining landslide massifs

Info

Publication number: RU105364U1
Application number: RU2010122415/03U
Authority: RU
Inventors: Луиза Мартыновна Бирюкова; Георгий Сергеевич Переселенков; Григорий Геннадиевич Орлов; Евгений Николаевич Зуев; Маргарита Геннадьевна Суфан; Ирина Владимировна Лаптева; Вера Ивановна Казаркина; Владимир Борисович Скорняков; Георгий Владимирович Скорняков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" (ОАО ЦНИИС)
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-06-10

Abstract

1. Система дренажных скважин для осушения оползневых массивов, включающая систему продольных и поперечных перехватывающих дренажей, образованных скважинами, располагающимися в пределах оползневых блоков, находящихся в разных уровнях в оползневом грунтовом массиве с различной степенью водонасыщения, защищая массив от воздействия притока грунтовых вод и верховодки, отличающаяся тем, что система продольных и поперечных перехватывающих дренажей выполнена в виде наклонно направленных скважин с перфорированными трубами, располагающихся в пределах ярусов оползневых блоков, находящихся в разных уровнях в оползневом грунтовом массиве с различной степенью водонасыщения. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает систему нагорных канав на склонах массива для исключения застоев поверхностного стока. ! 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что нагорные и водоотводные канавы размещены по всей поверхности оползневого массива. 1. A system of drainage wells for draining landslide massifs, including a system of longitudinal and transverse intercepting drains formed by wells located within landslide blocks located at different levels in a landslide soil massif with varying degrees of water saturation, protecting the massif from the effects of groundwater inflow and overhead water, characterized in that the system of longitudinal and transverse intercepting drains is made in the form of directional wells with perforated pipes located within the tiers of landslide blocks located at different levels in the landslide soil massif with varying degrees of water saturation. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that it further includes a system of upland ditches on the slopes of the array to prevent stagnation of surface runoff. ! 3. The system according to claim 2, characterized in that the upland and drainage ditches are located on the entire surface of the landslide massif.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при проникании в геологические обводненные структуры для удаления излишней влаги, влияющей на разрушение горной породы и способствующей сходу лавин.The utility model relates to the mining industry and can be used when penetrating into geological waterlogged structures to remove excess moisture that affects the destruction of the rock and contributes to the avalanches.

Известны системы проникания в геологические структуры посредством буровых работ и создания скважин, включая кондуктор, колонку обсадных труб. Все эти операции и оборудование общеизвестны и составляют промышленное производство с многочисленными установками для бурения скважин на глубины 7-10 км, что требует многомиллионные затраты и по времени занимают несколько лет (патент РФ 2060342 Е21В 7/00).Known systems for penetrating geological structures through drilling and creating wells, including a conductor, a casing string. All these operations and equipment are well known and constitute industrial production with numerous installations for drilling wells at depths of 7-10 km, which requires multimillion-dollar costs and takes several years in time (RF patent 2060342 Е21В 7/00).

Не менее широко применяется кустовое бурение скважин, предусматривающих контроль кривизны скважин ее местоположения, для чего вокруг устья скважины предварительно устанавливают сейсмоприемники, которые регистрируют импульсы чрезмерной увлажненности и сравнивают между собой (а.с. №1740603 Е21В 7/04).Cluster drilling of wells is equally widely used, providing for control of the well curvature of its location, for which geophones are pre-installed around the wellhead, which record excessive moisture pulses and compare with each other (AS No. 1740603 Е21В 7/04).

Недостаток данного способа - требуется больше материальных и людских затрат, не определяется приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и колонны эксплуатационной скважины, расположенной на соседних кустах скважины.The disadvantage of this method is that more material and human costs are required, the approach or removal of the meeting of the drill bit of the well being drilled and the casing of the production well located on adjacent well clusters is not determined.

Известны системы бурения наклонных скважин по профилю, выполненному в виде цепной линии (патент США №4440241, НКИ 175/61 МКИ Е21В 7/08), данные системы могут быть использованы в целях минимизации угла наклона ствола скважины в интервале установки и работы внутрискважинного оборудования, а также для снижения сил трения при спуске и подъеме из скважины колонн труб различного назначения.Known systems for drilling deviated wells along a profile made in the form of a chain line (US patent No. 4440241, NKI 175/61 MKI E21B 7/08), these systems can be used to minimize the angle of inclination of the wellbore in the interval of installation and operation of downhole equipment, as well as to reduce the friction forces during the descent and ascent from the well of the pipe string for various purposes.

Из-за наличия вертикального ствола выполнить профиль наклонной скважины, полностью совпадающей с цепной линией нельзя, кроме того данная наклонная скважина, пробуренная известным способом, в сравнении с обычными скважинами, проектный профиль которых состоит из дуг окружности и прямолинейных интервалов, значительно длиннее и, следовательно, стоимость такой скважины будет существенно выше.Due to the presence of a vertical wellbore, it is impossible to perform a profile of an inclined well that completely matches the chain line, in addition, this inclined well drilled in a known manner, in comparison with conventional wells, the design profile of which consists of circular arcs and straight intervals, is significantly longer and therefore , the cost of such a well will be significantly higher.

Не менее известно техническое решение, в котором раскрыта система проводки направленной скважины по плавной, т.е. не имеющей скачков кривизны, траектории, включающей бурение вертикального, наклонного ствола скважины и последовательных искривленных участков профиля скважины.No less well-known technical solution, which disclosed a system for guiding a well in a smooth, i.e. not having jumps in curvature, trajectory, including drilling a vertical, inclined wellbore and successive curved sections of the well profile.

Однако, эта система не гарантирует избирательного попадания в необходимый ствол скважины, а также сложно в исполнении, т.к. требует использования нескольких бурильных компоновок для расширения и бурения стволов (а.с. РФ №2270907 кл. Е21В 7/04 опубл. 2006 г.).However, this system does not guarantee selective entry into the required wellbore, and is also difficult to implement, as requires the use of several drilling arrangements for the expansion and drilling of trunks (AS RF No. 2270907 class. E21B 7/04 publ. 2006).

Наиболее близким к предполагаемой системе являются широко применяемые горизонтальные буровые дренажи, осушающие склоны и оползневые откосы выемок, в совокупности с дренажными штольнями, также в противооползневом комплексе применяются вертикальные дренажи, состоящие из линейной системы дренажных буровых колодцев с централизованным вакуумным или эрлифтным водоотводом и погруженными насосами, а также самоизливающие скважины. Из-за сложности и трудоемкости производства работ в транспортном строительстве они не нашли широкого применения.The closest to the proposed system are the widely used horizontal drainage drains draining slopes and landslide slopes of excavations, in conjunction with drainage adits, vertical drainages are also used in the anti-landslide complex, consisting of a linear system of drainage wells with a centralized vacuum or airlift drainage system and submerged pumps as well as self-draining wells. Due to the complexity and complexity of the work in transport construction, they have not found wide application.

«Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах» (В.Д.Браславский и др., «Транспорт», 1985 г.).“Anti-landslide structures on highways” (V.D. Braslavsky et al., “Transport”, 1985).

Для обеспечения технического преимущества настоящей полезной модели предлагаются усовершенствованные мероприятия по удалению излишней влаги и осушению обводненного оползневого массива: система дренажных скважин для осушения оползневых массивов, включающая установки направленного горизонтального бурения с различными радиусами кривизны; система перехватывающих дренажей, выполненных в виде горизонтально направленных скважин с перфорированными трубами, располагающихся в пределах ярусов оползневых блоков, находящихся в разных уровнях в оползневом грунтовом массиве с различной степенью водонасыщения, защищая массив от воздействия притока грунтовых вод и верховодки, а также оползневой откос осушается системой дренажных коллекторов, образованных методом направленного горизонтального бурения, она также дополнительно включает систему нагорных канав на склоне, которые занимают всю поверхность оползневого массива, чем исключают пополнения горизонтов верховодки поверхностным стоком.To ensure the technical advantage of this utility model, improved measures are proposed for removing excess moisture and draining the flooded landslide massif: a drainage system for draining landslide massifs, including directional horizontal drilling rigs with different radii of curvature; a system of intercepting drains made in the form of horizontally directed wells with perforated pipes located within tiers of landslide blocks located at different levels in a landslide soil massif with varying degrees of water saturation, protecting the massif from the effects of groundwater inflow and top water drainage, as well as landslide slope drained by the system drainage collectors formed by directional horizontal drilling, it also additionally includes a system of uphill ditches on the slope, which occupy the entire surface of the landslide massif, which excludes the replenishment of the horizons of the upper water surface runoff.

Благодаря такому комбинированному механизму осушения, повышается стабильность положения нижерасположенных массивов, удерживающих вышерасположенные ярусы от оползневого тела, что способствует выполнению технической задачи, сокращению материальных и финансовых затрат.Thanks to such a combined drainage mechanism, the stability of the position of downstream arrays that hold upstream tiers from the landslide body is increased, which contributes to the fulfillment of the technical task, reducing material and financial costs.

Для полного понимания настоящей полезной модели приводятся чертежи, на которых одинаковые детали обозначены одними и теми же позициями.To fully understand the present utility model, drawings are given in which identical parts are denoted by the same reference numerals.

На:On:

фиг.1 - план противооползневых мероприятий продольными дренажами;figure 1 - plan of landslide measures with longitudinal drainages;

фиг.2 - план противооползневых мероприятий на пересечении оползневого склона поперечными дренажами.figure 2 - plan of landslide measures at the intersection of the landslide slope of the transverse drainage.

Для пояснения реализации способа на фиг.2 схематически показана железнодорожная трасса 1 Адлер - «Альпика-Сервис», пересекающая оползневой склон 2, и система осушающих дренажей, расположенных перпендикулярно к трассе железной дороги на глубине ниже основной площадки, образованных продольными 3 и поперечными 4 перехватывающими дренажами (приведены на фиг.2 и 3), расположенных в пределах ярусов оползневых блоков 5 в грунтах различной степени водонасыщения, защищая сооружения от воздействия притока грунтовых вод и верховодки 6, нарезка канав 7, скважины 8, 9 в оползневом цирке.To illustrate the implementation of the method, Fig. 2 schematically shows the Adler-Alpika-Service railway line 1 crossing the landslide slope 2 and a system of drainage drains located perpendicular to the railway track at a depth below the main site, formed by longitudinal 3 and transverse 4 intercepting drainages (shown in figure 2 and 3) located within the tiers of landslide blocks 5 in soils of varying degrees of water saturation, protecting the structures from the effects of groundwater inflow and water conduit 6, ditching 7, wells 8, 9 in a landslide circus.

При реализации противооползневых защитных сооружений требуется жесткая регламентация и рациональная последовательность ведения работ:When implementing anti-landslide protective structures, strict regulation and a rational sequence of work are required:

- полное осушение поверхности оползневого склона 2, выпуском воды из болотцев и котловин, расчистка русел ручьев с устройством их отвода в сторону от трассы железной дороги 1, коптажом выходов грунтовых вод и верховодки 6;- complete drainage of the surface of the landslide slope 2, the release of water from the swamps and hollows, clearing the channels of streams with the device of their removal to the side of the railway line 1, digging out the groundwater and water conduit 6;

- одновременная нарезка нагорных и водоотводных канав 7, занимающих всю надоткосную часть и оползневой склон над трассой, с учетом расчетного расхода с уклонами дна не менее 0,05 и укрепление дна и откосов противофильтрационной и противоразмывной защитой типа матрацев Рено - плоскостные конструкции заводского изготовления из металлической сетки двойного кручения в форме параллелепипеда малой высоты, большой площади поверхности, заполненные камнем;- simultaneous cutting of upland and drainage ditches 7, occupying the entire overhanging part and landslide slope above the track, taking into account the estimated flow rate with bottom slopes of at least 0.05 and reinforcing the bottom and slopes with antifiltration and anti-erosion protection such as Renault mattresses - factory-made planar metal structures double torsion parallelepiped mesh of small height, large surface area, filled with stone;

- организация подъездов к точкам бурения и подготовка площадок для буровых станков;- organization of access to drilling points and preparation of sites for drilling rigs;

- зондировочное бурение неглубоких скважин 8, 9 в пределах оползневого цирка станками УПБ-12-25, оборудованных с промывкой;- sounding drilling of shallow wells 8, 9 within the landslide circus with UPB-12-25 machines equipped with flushing;

- бурение дренажных коллекторных горизонтальных скважин 3 с диаметром не менее 450 мм длиной не менее 140 м с перфорированными трубами, взаимноперпендикулярном направлении, что обеспечивает перехват грунтовых вод в разных уровнях, максимальное осушение второго и третьего яруса оползневых блоков грунта с гарантийным уровнем устойчивости не менее 125 выполняется колонковым или ударно-канатным способом, с начальным диаметром бурения не менее 160 мм с использованием двойной обсадной колонной, станками УРБ 2А-2, оборудованными компрессорами на базе автомашин на гусеничном ходу.- drilling of drainage collector horizontal wells 3 with a diameter of at least 450 mm and a length of at least 140 m with perforated pipes in a mutually perpendicular direction, which ensures the interception of groundwater at different levels, the maximum drainage of the second and third tiers of landslide soil blocks with a guaranteed stability level of at least 125 it is carried out by a core or shock-rope method, with an initial drilling diameter of at least 160 mm using a double casing, URB 2A-2 machines equipped with compressors on e crawler vehicles.

Claims

1. A system of drainage wells for draining landslide massifs, including a system of longitudinal and transverse intercepting drains formed by wells located within landslide blocks located at different levels in a landslide soil massif with varying degrees of water saturation, protecting the massif from the effects of groundwater inflow and overhead water, characterized in that the system of longitudinal and transverse intercepting drains is made in the form of directional wells with perforated pipes located within the tiers of landslide blocks located at different levels in the landslide soil massif with varying degrees of water saturation.

2. The system according to claim 1, characterized in that it further includes a system of upland ditches on the slopes of the array to prevent stagnation of surface runoff.

3. The system according to claim 2, characterized in that the upland and drainage ditches are located on the entire surface of the landslide massif.