Что такое водоупор в колодце

Обновлено: 07.07.2024

КОЛОДЕЦ

Активное развитие садоводства и расширение строительства индивидуальных жилых домов сделали актуальной проблему снабжения водой осваиваемых участков. И часто наиболее быстрым и доступным решением этой проблемы является сооружение колодца — надежного и испытанного источника чистой и вкусной воды. настоящей статье предпринята попытка ознакомить с устройством наиболее, распространенных типов колодцев, а также с инструментами, приспособлениями, приемами, которые понадобятся умельцу при сооружении того или иного колодца.

Поскольку возможности индивидуального, особенно сельского, строителя часто ограничены в части материалов, техники, инструмента, в статье широко отражен опыт старых мастеров-колодезников, которые часто достигали прямо-таки поразительных результатов относительно простыми средствами.

Следует, правда, отметить, что слепое копирований инструмента, который использовали при работе старые мастера, связано с определенными трудностями. Ведь раньше при изготовлении инструмента, например долот, буров, широко применялись ковка и другие специфические способы обработки металла, воспроизвести которые в домашних условиях подчас крайне сложно. Поэтому в статье даны конструкции инструмента, который строитель колодца в основном мог бы сделать сам, хотя в некоторых случаях ему, конечно, придется обратиться за помощью и к токарю, и к сварщику, и к кузнецу.

Некоторые сведения о подземной воде.

Подземные пласты грунтов воды образуются преимущественно в результате проникновенрия в землю атмосферных осадков и воды из открытых водоемов - рек, озер, прудов. Называю эти воды инфильтрационными или вадозными. Образуются подземные воды также и вследствии конденсации водяного пара атмосферы внутри грунта, в его порах. Это — конденсационные воды, правда, существенное значение они имеют только в высокогорных районах.

Различные породы в земной коре залегают пластами. Если порода пласта способна отдавать воду при вскрытии ее шахтой, она называется водоносной;порода, не пропускающая воду не отдающая ее, называется доупорпой, или водонепронецаемой. Строго говоря, из-за наличия в каждой породе пустот, обсолютно водонепроницаемых пород не существует, и чем этих пустот больше, тем водопронецаемость породы выше. Так,галечники, гразий, крупные и средние пески, трещиноватые скальные породы имеют хорошую допроницаемость. Напротив, глины,невыветрившиеся скальные породы водоупорны. Суглинки, лёсс, глинистые пески, мергели относятся к полупроницаем породам.

Каждый вышележащий пласт породы, независимо от его водопроницаемости, является кровлей для пласта нижележащего.

По гидравлическим свойствам подземные воды могут быть безнапорными (грунтовыми) и напорными (артезианскими). Безнапорные воды залегают на первом от поверхности водонепроницаемом или слабопроницаемом слое. Поверхность их свободная, то есть давление на ней равно атмосферномую В этом случае в скважинах и колодцах, вскрывающих воду,е ё уровень обычно устанавливается на глубине, соответствующей уровню воды в водоносном пласте (рис. 1).

Напорные воды залегают в водоносном пласте, зажатом между двумя водонепроницаемыми пластами, подстилающем и кровлей. Вода в этом случае полностью заполняет все пустоты в водоносном пласте и при вскрытии его шахтой поднимается в неи выше отметки вскрытия. Такой установившийся в шахте уровень воды называется пьезометрическим. Иногда вода напором выбрасывается из тахты в виде фонтана. Именно такой фонтанирующий колодец впервые в Европе был найден в 1120 г. в Южной Франции в провинции Лртуа (латинское название — Artesium). Отсюда и название напорных вод — артезианские.

При строительстве колодца можно довольно часто столкнуться с так называемой верховодкой — подземной водой, находящейся на относительно небольшой глубине над водоупорным пластом. Для водоснабжения верховодку обычно не используют и изолируют при проходке шахты, так как она не успевает, просачиваясь через грунт, очиститься от загрязнений. Запасы воды у верховодки невелики, не постоянны и зависят от количества выпадающих осадков. В местах, где водоупорный слой кончается, верховодка исчезает, стекая в нижележащий горизонт. В засушливые периоды и зимой ома также обычно исчезает. Количество воды, притекающей в колодец из водоносного слоя в единицу времени (к минуту, час. сутки), называется дебитом колодца.

Выбор места для колодца

Перед тем как приступить к строительству колодца необходимр провести простейшие изыскания, то есть определить в предполагаемом для колодца месте наличие подземной воды, выяснить глубину залегания и протяжения водоносных пород, количество и качество воды.Когда рядом есть аналогичные сооружения, дело облегчается.

Имеющиеся в округе открытые водоемы , действующие колодцы позволяют достаточно точно определить глубину залегания подземной воды. Если они расположены поблизости от выбранной вами площадки, то достаточно показаний ватерпаса, если же растояние значительно, то понадобится нивелир или барометранероид. Например, цена деления барометра 0,1 мм, что соответствует разнице в высоте 1 м. Стало быть, коль скоро на уровне земли существующего колодца барометр показывает давление 745,8 мм, а в точке, где вы собираетесь рыть колодец,—745,3мм, шахту вам придется рыть скорее всего на 5 м глубже (745,8— 745,3=0,5мм). Сказанное справедливо в тех случаях, когда уровень подземных вод практически горизонтален и воды залегают в виде грунтового бассейна. Если же поверхность грунтовых вод имеет уклон и залегают они в виде грунтового потока, надо при определении глубины залегания учитывать этот уклон применяя метод интерполирования.

Самым же надежным способом поиска воды является разведочное бурение. Место для колодца надо выбирать не ближе, чем 20—25 м от источников загрязнения: навозных куч, уборных, помойных ям, кладбищ, бань, скотных дворов. Не следует устраивать колодцы на склонах свалок , оврагов, берегов рек, поскольку тогда они будут дренировать (забирать) грунтовые воды.И наконец еще один вопрос, который необходимо решить: какой колодец строить - - шахтный или трубчатый?

Шахтный колодец

Шахтный колодец, обычно имеет наибольший размер в свету 0,8—1,2 м, что позволяет при его строительстве углублять, шахту обычной лопатой. Важно, однако, заметить, что приток воды к колодец (дебит) в подавляющем большинстве случаев мало зависит от размеров поперечного сечения колодца. Поэтому заманчиво сделать вместо шахты скважину диаметром 500 мм и сократить при атом во много раз количество извлекаемого грунта. Накренив стенки скважины трубой (эта труба называется обсадной), получим трубчатый колодец. В него, попятно, уже нельзя опуститься с лопатой, потребуется специальный инструмент и оборудование. Так какой: же колодед строить — шахтный пли трубчатый? Сделанные правильно, они имеют примерно одинаковый срок службы, оба требуют подготовительных работ, изготовления подъемных механизмов, приспособлений, инструмента. Окончательное суждение должен вынести сам строитель колодца, сообразуясь со своими возможностями. Посоветовать можно одно: чем глубже вода, тем больше доводов в пользу скважины, но при условии, что вышележащие породы не содержат много камней. Пробивать скважину самодельным инструментом через залегающий глубоко мощный каменный пласт — дело исключительно тяжелое. В этом случае шахтный колодец даже глубиной 20 м, предпочтительнее. Надо также подумать и о способе подъема воды из готового колодца. Если из шахтного колодца воду можно поднимать не только насосом, но и ведром по веревке, то из трубчатого колодца это возможно только с помощью насоса.

Устройство шахтного колодца

В конструкции шахтного колодца (рис. 2) различают следующие элементы: оголовок; ствол — участок от низа оголовка до статического уровня воды (то есть уровня при отсутствии откачки воды); водоприемную часть.

Существуют три вида шахтных колодцев: несовершенный, или неполный; совершенный, или полный; совершенный с подствольником (зумпфом).

В несовершенном колодце крепление шахты не достигает подстилающего пласта, лежащего ниже водоносного; приток воды здесь возможен через дно и боковые стенки.

В совершенном колодце крепление достигает водоупорного пласта и опирается на него; приток воды — только через боковые стенки. Зумпф в совершенном колодце — это дополнительный резервуар, выполняемый в подстилающей водоупорной породе для увеличения запаса воды. Кроме зумпфа, запас воды в колодце может быть увеличен в результате расширения его подводной части в виде шатра (рис. 3). При высоте водоносного пласта до 2—3 м устраивают зумпфы, а при большей высоте — шатры.

Выбирая устройство водоприемной части, необходимо учесть, что запас воды в колодце и суточная потребность в ней должны быть по возможности согласованы, иначе вода будет застаиваться и загнивать. Поэтому для индивидуального водозабора следует рекомендовать несовершенный колодец с притоком воды через донный гравийный фильтр; боковые фильтры не дают значительного увеличения дебита и в то же время сложны в изготовлении.

Безнапорный водоносный пласт шахтой несовершенного колодца не следует проходить более чем на 0,7 его высоты, поскольку доказано, что нижележащая вода, как правило, не питает колодец и не увеличивает дебита. Сообразуясь с суточной потребностью в воде, закладывают колодец и на меньшую глубину. Поперечные размеры шахты целесообразно принимать минимальными с целью экономии материалов и трудозатрат. Руководствоваться при этом следует только удобством работы в шахте, тем более что увеличение размеров поперечного сечения колодца, как уже было отмечено выше, обычно мало сказывается на повышении дебита. Так, увеличение радиуса колодца в 10 раз дает возрастание дебита лишь в 1,5 раза. Исключение ставляот только тот крайне редкий случай, когда колодец питают восходящие ключи, расчистка которых на большей площади дна колодца увеличивает дебит уже значительно.

Водоприемную часть несовершенного колодца чаще всего делают с донным фильтром из трех слоев щебня или гравия с зернами различной крупности: толщина нижнего слоя, находящего в контакте с водоносной породой, — 0,1 м, двух остальны по 0,15 м. Зерна каждого верхнего слоя фильтра должны бытьв 6—8 раз крупнее зерен нижнего.

Если водоносный пласт сильно разжижен (плывун), а приток воды обильный, устраивают дощатое дно со щелями или оверлейными отверстиями. Фильтр из щебня или грат в этом случае насыпают сверх доски. Оголовок колодца должен возвышаться на 0,6—0,8 метра над уровнем земли. Вокруг колодца неходимо сделать глиняный замок шириной 0,5м и глубиной 1- 1,5 м и желательно железобетонную отмостку , что предохранит колодец от стекания в него воды с поверхности земли.

Крепление шахты колодца делают из дерева, бетона,железобетона, кирпица и естественно камня.Выполнить крепление можно тремя способами :возведение крепления со дна готовой шахты(при опасности обвалов грунта эту работу производить только с временным среплением стенок шахты), наращиванием крепления сверху (опускное крепление), наращиванием снизу.

Техника бзопасности при рытье колодцев

Если вы взялись рыть колодец, отнеситесь серьёзно к технике безопасности. Вот ее основные требования.

Шахту колодца надо оградить поставленными па ребро досками на расстоянии 0,4—0.7 м от края, а площадку освободить на 2—3 м от устья шахты, чтобы в нее не могло скатиться что-нибудь тяжелое.

Перед началом работ испытанием на разрыв должна быть проверена прочность каната для подъема бадьи с грунтом.

Канат следует привязывать наглухо к бадье; при глубине более 6 м к бадье необходимо привязывать второй предохранительный канат (работа с поднимающейся бадьей крайне опасна!).

Для рытья глубоких колодцев использовать вороты с вертикальным валом. для неглубоких (4-6 м) возможно применение горизонтальных воротов; вороты должны иметь зубчатым останов и канатный тормоз.

При использовании механических подъемников с электрическими и другими двигателями в приводе применять только червячные редукторы, обладающие эффектом самоторможения (вращение возможно только от червяка к червячному колесу). На первичный вал червячного редуктора, несмотря на его способность к самоторможению, необходимо все же установить тормоз для уменьшения инерционного выбега механизма.

Производить ежедневный осмотр всех подъемных приспособлении (лебедки, ворота, каната, крюка, бадьи п т. п.) перед началом работы, в обеденный перерыв и вечером.

Оповещать работающих внизу о подъеме из шахты п об опускании в шахту различных предметов. При интенсивном притоке в шахту вредных для здоровья газов осуществлять постоянное вентилирование с помощью вентилятора или горяшей печки, установленной на поверхности, поддувало которой соединить трубой с низом шахты. Каждое утро и после перерывов в работе перед спуском человека в шахту проверять в ней качество воздуха с помощью горящей свечи: если свеча гаснет — провентилировать шахту и проверить вторично качество воздуха. При углублении колодца незащищенная креплением часть шахты должны составлять не более I м по высоте.

Не допускать за стенками крепления значительных пустот и каверн, которые могли бы вызвать подвижку и обвал грунта и разрушение крепления.

Деревянные колодцы

Благодаря доступности дерева как конструкционного материала оно широко применяется при строительстве колодцев и в настоящее время. Однако древесина не каждого дерева годится для этой цели. Наиболее подходящим материалом является дуб, затем идут лиственница, вяз, ольха. Для надводной части, кроме дуба и лиственницы, хорошим материалом является сосна. Дуб стоит в надводной части 20— 25 лет. в подводной — десятки и даже сотни лет. Береза в подводной части служит 10 лет, в надводной — 5 лет. Ель редко употребляют для сруба, так как она сильно усыхает, дает трещины и быстро гниет. Не следует применять также осину, она придает воде неприятный запах и привкус горечи, быстро загнивает, и вода приобретает гнилостный запах. Совершенно непригоден для сруба сухостойный лес, он хрупок и недолговечен. Независимо от породы лес для сруба должен быть прямым, не трухлявым, не зараженным грибком, без червоточин и плесени.

Деревянные колодцы строят обычно квадратного сечения с размерами стороны квадрата в свету от 0,7 до 1,4 м (чаще 1X1 м). Сруб делают из пластин, нарезаемых из бревен диаметром 22 см, или из целиковых бревен диаметром 15—18 см. Когда сруб сделан из бревен, легче добиться высокой плотности стенок колодца. Сруб собирают тна поверхности земли перед рытьем шахты, и каждый венец его размечают для последующей правильной сборки.

Сопряжение бревен в углах сруба делают в лапу без остатка с коренным шипом (потемком) или без него (рис. 4).

Потемок уплотняет угол. Венцы соеденяют между собой нагелями высотой 10 см, которые по вертикали ставят вразбежку. Чтобы исключить возможность отрыва нижних венцов от верхних, соседние венцы соединяют стальными скобами, по углам сшивают с помощью брусков, а посредние каждой стороны — досками. При глубине колодца не более 6 м, когда стенки шахты не обрушиваются и не вспучиваются, а приток воды не сильный, сруб может быть возведен непосредственно со дна готовой шахты. В этом случае сначала вырывают шахту на полную глубину с временным креплением стенок. Затем на дне шахты устанавливают раму основание, на которой и производят сборку сруба. Иногда на дно шахты кладут лежни — бревна, распиленные вдоль, на них пришивают пол и уже на этом основании собирают сруб.

Наращивание сруба сверху применяют для колодцев глубиной более 6 м. Работа здесь идет в такой последовательности. Сруб устанавливают на основание после отрыва шахты на глубину 3 м и выводят его из земли на три венца. Потом углубляют шахту, подрывая грунт каждый раз на глубину примерно 25 см, сначала под серединой стенок, не трогая углов. Обходят так все стороны сруба и затем подпирают их клиновыми подкладками. После этого подрывают грунт в углах, выбивают клиновые подкладки и равномерно опускают сруб. В рыхлых и сыпучих грунтах сруб может застревать в шахте, тогда его осаживают по верхнему венцу. Если это не помогает, то из бревен и досок на верхнем венце устраивают настил, на который наваливают груз массой до 30—35 т. Если и такая нагрузка не дает желаемого эффекта, работу заканчивают наращиванием сруба снизу.

Чтобы облегчить опускание сруба в шахту, основание сруба уширяют, а нижнюю часть его снабжают режущим ножом — башмаком. Башмак нетрудно сделать из стального уголка или железобетона. Или же снизу сруба устанавливают ящик без дна, поперечные размеры которого больше сруба на толщину его стенок. Что лучше — зависит от возможностей строителя колодца и плотности грунта. При большой глубине колодца (20 м и более) и твердой породе стальной башмак существенно облегчает дело.

Если грунт плотный и колодец сравнительно неглубокий, сруб, наращиваемый сверху, можно подвесить в шахте на веревках. Этот способ дает значительные удобства в работе потому, что рама сруба практически не мешает углублять шахту, так как основание сруба поддерживают на высоте 0,5—1 м от дна шахты. Веревки подводят под каждый сруба серединой, а концы несколькими витками закрепляют на раме из бревен , установленных над шахтой (рис. 5).

Веревки удерживают сруб в результате трения между витками и брёвнами, причем 2—3 витков для каждого конца веревок вполне достаточно. Сруб опускается шахту очень легко — идет он с зазором, нужно только немного потравливать концы веревок на витках. Последнее позволяет в пределах размеров шахты паклонять сруб для выверки вертикальности, перемещать от стенкик стенке и даже поворачивать на некоторый угол вокруг вертикальной оси.

Наибольшую нагрузку, которую могут выдержать веревки, легко определить простым расчетом. Для этого прежде всего надо испытать веревку на разрыв, то есть определить силу (в килограммах, тоннах), вызывающую разрыв веревки. Затем эту разрывающую силу уменьшим в 2 раза (введем, как принято в расчетах, коэффициент запаса прочности 0.5) и умножим на 8, поскольку каждый угол удерживают два конца веревки. Это и будет максимально допустимая масса сруба, то есть G = 8kР, где G— максимально допустимая масса сруба, k — коэффициент запаса прочности (k = 0,5); Р — усилие разрыва одной веревки.

Например, если веревка порвалась при нагрузке 1 т, то G = 8 X 0,5 X 1 = 4 т.

Наращивание сруба снизу является предпочтительным для глубоких колодцев. Особенность этого способа заключается в том, что сруб через каждые 4—5 венцов должен иметь вепец с «пальцами», то есть два нижних бревна этого венца делают с концами на 0,4—0,5 м длиннее на каждую сторону. Эти выступающие за габариты сруба концы закладывают в вырытые в стенках шахты горизонтальные углубления (называют их «заклады», или «печуры»), поджимают к верху (желательно домкратами) и подклинивают в печурах. Благодаря «пальцам» сруб надежно закрепляется в шахте и позволяет допускать длительные перерывы в работе, невозможные при других способах крепления.

В очень рыхлом грунте и в плывунах сделать печуры надежными не удается и данный способ оказывается непригодным. Если такие породы известны заранее, шахту надо проходить наращиванием сруба сверху.

Вообще плывуны — весьма неприятная порода для строителя шахтного колодца и требуют часто специфических методов работы, заставляют пошевелить мозгами. Самая ускоренная выемка породы плывуна в шахте не позволяет углублять колодец, так как на место вынутой породы тут же притекают ее новые массы и затапливают дно шахты. Плывуны бывают однородными и неоднородными, крупно- и мелкозернистыми, могут включать обломки твердых пород или сцементировавшиеся массы песка, могут находиться в покое или в движении под напором воды. Прохождение мощных слоев плывуна, особенно под напором воды, чрезвычайно затруднительно, требует высокопроизводительной отливной техники и больших затрат. При устройстве шахтных колодцев плывун проходят только при благоприятных условиях — небольшой мощности, незначительном напоре, очень медленном движении.

Проходят плывун, большей частью забивая шпунт. Шпунт - это стенка, переборка из досок или брусьев, соединенных между собой при помощи четвертей или углов. Нижние концы досок шпунтового ряда заостряют. Когда плывун расположен непосредственно над водоносным слоем — источником питания колодца или сам дает воду для колодца, пройти его можно с помощью внутреннего шпунтового ящика (рис. 6).

Забивают шпунт строго по отвесу деревянным обухом или ручной бабой на глубину 30—35 см между направляющей и распорной рамами. Затем удаляют породу, не обнажая концы досок шпунта, после чего шпунт опять забиьают. При глубине плывуна болое 1 м забивать шпунт вручную почти не возможно, и тогда его забивают с. помощью копра и чугунной бабы, скользящей по направляющим.

В сильноразжиженных плывунах используют донный ящик (рис. 7) с крышкой и режущим стальным башмаком.

Такой ящик опускают на дно шахты и вдавливают вниз, в плывун, при помощи клиньев или домкратов, которые упирают в брус, прибитый к срубу. Домкраты или клинья устанавливают с двух противоположных сторон ящика. По мере заполнения ящика плывуном крышку открывают, породу вычерпывают и поднимают наверх. Одновременно сруб осаживают ударами обуха или нагрузкой. Донный ящик позволяет пройти промежуточные плывуны толщиной 0,5—1 м.

Более мощные плывуны (1 — 1,4 м) проходят, вбивая у основания сруба ряды косого шпунта длиной 0.7—0.9 м.. Нижний ряд такого шпунта закрепляют каждый раз следующим рядом, расположенным выше (рис. 8).

Затем косой шпунт укрепляют внутренним срубом или внутренним шпунтом с риспорками.

Водоприемную часть колодца в плывунах, особенно когда песок очень мелок и сильно разжижен, выполняют часто в виде двойного шатра (рис. 9).

Вскрыв такой пласт, наращивание сруба прекращают и устанавливают второй шатер — водосборный, отступив на 0.35—0,4 м от стенок основного шатра. Сборку водосборного шатра надо производить очень тщательно снизу в верх с проконопачиванием его мхом и расшивкой рейками. Песок из внутреннего шатра при углублении шахты забрасывают между стенками, а воду откачивают.

Иногда возникает необходимость изолировать вышележащий водоносный пласт с плохой водой, пройти его шахтой. Добиваются этого также с помощью шпунтового ряда досок, которые забиваю снаружи сруба. Между шпунтом и срубом и этом случае устраивают глиняный .чамок.

У читателя может возникнуть справедливый вопрос : нет ли противоречий в приведенных рекомендациях по проходке различных горных пород? Дело в том, что все эти рекомендации относительны и должны восприниматься не как догмы, а как руководство к действию. Слишком большое многообразие имеют породы и соответственно различные условия их проходки. Самодеятельный строитель должен сам найти правильное решение в каждом конкретном случае, применяя описанные способы.

Как попадает вода в колодец?

Что такое питьевой колодец знают и маленькие дети, но его конструкцию и принцип работы может объяснить не каждый взрослый человек.

Строительство колодца начинается с изучения участка и выбора оптимального его месторасположения. Правильное решение позволит обустроить хороший колодец, в который будет быстро прибывать вода, с достаточной глубиной водяного столба в шахте. Также нужно учитывать удаленность от санитарных объектов: уличных туалетов, сливных ям, производств, автомобильных заправок. Участок должен быть расположен на устойчивом грунте без риска оползней.

Правильное решение позволит обустроить хороший колодец, в который будет быстро прибывать вода

Самый важный факт при проектировании – правильно определить глубину залегания водного горизонта, который будет питать колодец всю жизнь. От нее зависит глубина колодца и трудоемкость работ по его копке. Разные регионы характеризуются широким разбросом залегания подземных вод.

Стоит задуматься, если есть резервы подземной питьевой воды, и люди на протяжении тысячелетий активно их используют, то откуда берется вода глубоко в толще земной коры, и как она попадает в домашние колодцы.

Подземная вода – откуда и куда?

Простой схематический кругооборот воды в природе, который объясняют на уроках географии в младших классах, наглядно иллюстрирует, как накопляется вода в виде дождевых облаков, и что с ней происходит после выпадения в виде атмосферных осадков. Природный механизм действует очень четко, вода из него никуда не девается, в отличие от городских линий водопровода.

Все водоемы, расположенные на поверхности планеты, питаются за счет осадков и подземных рек. Подземные источники получают свою порцию воды, которая попадает к ним, фильтруясь через водопроницаемые слои породы

Земная кора состоит из чередования водопроницаемых и водоупорных слоев породы. Дождевые и талые воды проходят через верхние слои грунта в вертикальном направлении, и останавливаются на плотном уровне породы, который их задерживает. Хорошей водонепроницаемостью обладает жирная глина (это свойство активно используется для отвода грязной воды от питьевых колодцев).

На уровне водоупорной породы вода начинает распространяться не вглубь, а горизонтально, вдоль нее, образовывается подземная река, которая течет по всему протяжению плотного пласта, пока не находит выход на поверхность, или не впадает в более глубокий водоносный горизонт.

От глубины колодца зависят вкусовые качества, химический состав воды и стабильность ее уровня.

Виды колодезной воды

Первый слой воды, который встречается на небольшой глубине, называется верховодкой. Причина их образования линзы – локальные водоупорные участки небольшой площади.

В большинстве случаев верхние грунтовые воды непригодны для употребления в пищу, но для технических нужд и полива растений их использовать можно. В верховодку попадают все стоки с поверхности грунта и все вредные вещества. Это настоящий химический коктейль из всего, что смогло раствориться в дождевой и талой воде.

Мощность слоя верховодки невелика, и углубление колодца продолжается дальше. Следующий водоносный горизонт залегает между первым и вторым пластами водоупорных пород. Вода в нем имеет стабильный химический состав и уровень. Большинство питьевых колодцев обустраиваются на среднем слое грунтовых вод.

Самые глубокие воды, которыми пользуются люди, добываются с помощью бурения скважин обычных и артезианских. Они славятся своей чистотой, отменным химическим составом и стабильностью уровня.

Не всегда вода из скважины имеет отменную чистоту и вкусовые качества. Опытные бурильщики встречают случаи, когда вода из глубокого пласта имеет высокую концентрацию солей и окрашена из-за растворимых веществ. Ее нельзя использовать даже для полива, чтобы избежать засаливания почвы. Поэтому есть города, которые живут за счет привозной воды

Главный и ощутимый недостаток – высокая стоимость обустройства скважины. Требуется целая буровая бригада и комплекс специализированного оборудования. Цена скважины на участке оправдана лишь, если верхние водоносные горизонты непригодны или иссякли.

Последний по счету и частоте использования, но первый по вкусовым качествам – забор воды из ключей, которые выходят на поверхность земли. Она настолько чистая, что может использоваться для питья в сыром виде без очистки. Чтобы собрать достаточное количество родниковой воды применяют способ каптажных камер и труб с перфорацией, в которые собирается вода. Если воды приходит из рыхлых пород, устанавливается песочно-гравиевый фильтр.

Самые глубокие воды, которыми пользуются люди, добываются с помощью бурения скважин обычных и артезианских

Обустройство питьевого колодца

Под колодец, по возможности, выбирается самая высокая точка на участке, удаленная от сливных ям и канализационных построек. Пренебрежение этим правилом приведет к попаданию в колодец канализационной и атмосферной воды. Копать колодец можно ручным или механическим способом. Главная цель – добраться до устойчивого уровня грунтовых вод. Чтобы количество воды в колодце было стабильным, шахта должна заходить в водоносный слой минимум на один метр. Если докопать только до верха водной жилы, ее малейшее снижение уровня приведет к временному или постоянному пересыханию колодца.

Чем глубже залегает вода, тем менее ее водный резерв зависит от выпадения осадков. Колодец на верховодке после дождя очень быстро наполняется, то так же быстро иссякает во время засухи.

На равнинных местностях с неглубоким залеганием верховодки образовываются болотистые местности и топкие места.

Более глубокие подземные водные потоки менее восприимчивы к обмелению, но требуют больше времени на восстановления объема. Есть зафиксированные факты, когда в период летней засухи, в регионе начали мелеть колодцы. Уровень воды начал стабилизироваться через полтора месяца после первых дождей.

Колодец может питаться от нескольких уровней водных горизонтов. Так происходит на рыхлых песчаных грунтах. Основной находится на максимальной глубине, а из вышерасположенных примыкающих к шахте водоносных слоев собирается влага и стекает вниз по стенкам колодца

При достижении водоносного горизонта и его вскрытии в шахту колодца начинает быстро набираться вода. Можно наблюдать упругие струйки или даже фонтанчики. Колодец с таким механизмом наполнения называется ключевым. Осторожно углубляются шахты колодцев на грунтах подверженных плывунам. Слой песка представляет собой настоящую губку, каждая пора наполнена водой. Он в считанные минуты выдает большой объем воды вперемешку с песком, и представляет опасность для находящегося на дне рабочего. Взвесь идет под давлением, пока не шахта не заполнится вровень с водоносным горизонтом.

На плывунах нельзя полностью откачивать воду, углубление ведется при наличии небольшого уровня воды в шахте, который будет сдерживать напор из водоносного слоя.

Кроме ключевого колодца, есть сборный. Такой колодец получается, если водоносный горизонт не был вскрыт, но находится очень близко. Вода будет поступать в него и через дно, и стекать по стенкам.

Вода в колодец поступает через дно или стенки или комбинированным способом. Он должен углубляться в водоносный горизонт примерно на 1 метр.

Глубина колодца и количество воды

Высота водного столба в колодце и производительность колодца зависят от того, на каком водоносном горизонте он построен.

Медленнее всех наполняются накопительные колодцы, в них стоит несколько метров воды, но если всю выкачать, то уровень восстановится через несколько дней. Ключевые заполняются быстрее, но имеют малый дебит воды.

Производительность колодца зависят от того, на каком водоносном горизонте он построен

Идеальный вариант – речной колодец. Он имеет глубину до 30 метров и небольшой уровень, который не снижается после откачивания больших объемов воды.

В артезианский колодец уровень вода в нем всегда стабильный, иногда она идет под напором.

Как убрать плывун из колодца

Рядовому заказчику может показаться, что строительство питьевого колодца – это простая работа, не требующая опыта и навыков. Они начинают копать его самостоятельно, или с привлечением соседа, кума или местных разнорабочих. Получив вместо воды, смещенные и занесенные вязкой жижей бетонные кольца, они чешут затылок в раздумьях и задаются извечным вопросом классика: что делать?

Плывун – это взвешенные мелкодисперсные глинистые или песчаные грунты, которые приобретают текучесть благодаря содержанию коллоидных частиц. Они залегают под поверхностью грунта на глубине от нескольких метров. Толщина жидкого пласта колеблется от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Точно определить этот параметр невозможно из-за свойства плывуна перемещаться.

Копка колодца на плывуне неумелыми руками чаще всего безуспешна. Разбуженный плывун активно заносит пустой ствол шахты, пока не уравновесится. Алгоритм поведения схож с законом соединенных сосудов. В принципе, докопать такой колодец реально, но это нужно делать быстро и соблюдая ряд правил. Профессиональная бригада с этим справляется довольно легко, но переделывать чужой брак они соглашаются редко.

Перед копкой участка поинтересуйтесь, не было ли подобных проблем у соседей. Полезную информацию можно найти и на специализированных форумах в сети, где пользователи обсуждают проблемы, связанные с рытьем колодцев.

Реально ли полностью убрать плывун

Плывун при копке шахты обнаруживает себя очень быстро. Все свободное пространство моментально заполняется мокрой песчаной кашей. Это опасно не только для колодезной конструкции, но и для рабочего. Выбраться из плывуна очень сложно. Бывали случаи, когда копатели увязали в нем чуть выше коленей, и их еле-еле вытягивали их машиной.

Летальные исходы из-за внезапно обнаружившегося плывуна – это не байки, а реальность. В занесенную плывуном шахту спускаться нельзя даже на страховочном тросе. Достать человека живым и невредимым из-под вязкой массы практически нереально

Плывуны опасны не только своей внезапностью и огромной разрушительной способностью. Находясь в толще грунта, они поддерживают стабильность поверхности и расположенных на ней зданий. Попытки залповой откачки плывунного слоя, приводит к образованию пустот, и как следствие проседанию участка, трещинам в фундаменте, появлению провалов разного размера.

Убрать плывун с участка и колодца практически невозможно, поэтому приходится его укрощать и утихомиривать, чтобы получить достаточное количество воды без негативных последствий.

Что делать, если при копке колодца нашли плывун

На территориях с высокой вероятностью обнаружения плывуна, колодец можно строить двумя способами:

с постепенной обсадкой кольцами;
монолитной заливкой с использованием передвижной опалубки.

Не стоит рисковать здоровьем и сначала рыть шахту до воды, а потом спускать железобетонные кольца. Работы проводятся бригадой из нескольких человек, которые успеют вытащить копателя из шахты или хотя бы оперативно вызвать спасателей.

Спускаемые кольца соединяют металлическими скобами или полосами, которые сохранят шахту от значительных деформаций, уноса и перевертывания колец. При вскрытии плывун обычно заполняет 0,5-1 кольцо. Черпать его ведром – это бесполезный сизифов труд. Вместо этого строители рекомендуют не откачивать полностью, а углублять шахту дальше. Успокоить текучую массу можно залив в шахту воду, которая придавит его и не даст подниматься. Если проблемный слой будет небольшим, то по мере спуска шахты, он отрежется кольцами.

Неглубокий и неактивный плывун проходят с помощью деревянных шпунтов или донного ящика с острыми режущими кромками. Сначала ими отсекают шахту от массы плывуна, а затем копают внутри. По мере спуска кольца будут надежно его отделять. Оптимально продолжать копать до плотного водоупорного слоя, но это не всегда возможно.

При копке плывун легко спутать со слоем водоносного песка. Плывуны делятся на истинные и ложные. В колодце обычно обнаруживается ложный плывун, который легко отдает влагу. Уровень в нем редко доходит выше 1,5 метра, но восстанавливается он очень быстро. Настоящий плывун удерживает много воды, но слабо отдает ее

Поскольку плывун способен мигрировать, то при копке его может не быть, а при чистке он появится. Спровоцировать его могут сейсмологические явления или механическое воздействие на грунт (например, рытье котлованов под здания).

При соблюдении строительных норм и техники безопасности, колодец на плывуне перестанет быть невыполнимым заданием. Это просто частный случай гидрогеологии участка, который требует особенного отношения. Воды он будет давать достаточно для хозяйственных нужд.

Правила эксплуатации такого колодца существенно отличаются от обычного. К слову, 100% удачные колодцы с ровными стенками, перпендикулярной шахтой, твердым глиняным дном и большим дебитом встречаются не часто. И лучше быть с водой из плывуна, чем прокопать ствол глубже 30 метров и не достать до водоносного горизонта.

Правила эксплуатации колодца на плывуне

Чтобы не привести колодец с плывуном в нерабочее состояние, нужно придерживаться таких рекомендаций:

Плывун постоянно стремится заполнить колодец, поэтому ни под каким предлогом нельзя откачивать воду полностью. Рекомендованный минимальный уровень – 40-50 см.
Нельзя забивать дно колодца центнерами гальки и щебня в надежде придавить плывун. Он их успешно проглотит и утопит, а стоимость следующей очистки увеличится.
Чтобы предупредить взмучивание воды при заборе ведром или насосом на дно желательно установить донный фильтр из деревянных досок или нержавеющей металлической сетки обернутой геотекстилем.
Для защиты насоса и бытовой техники устанавливаются фильтры.
Вибрационные насосы активизируют плывун, поэтому их нельзя использовать в колодце с плывуном.

При чистке колодца выбирать грунт нужно аккуратно и умеренно. Плывун характеризуется высотой и давлением. Можно черпать до потери пульса, но уровень не снизится, а может даже увеличиться.

Самодеятельная очистка колодца может повлечь за собой не только ухудшение качества воды в колодце, но и может стать причиной его безвозвратного выхода из строя. Только профессиональное обслуживание обеспечит долгую жизнь колодцу на плывуне

Оптимальное время для чистки и ремонта колодца на плывуне – морозная зима или сухое лето. Его уровень снижается и позволяет более комфортно работать. Вода из колодца частично откачивается, и очистка проводится обычным способом. Деревянный щит в воде хорошо сохраняется, но на первых порах будет придавать воде специфический привкус.

Непроходимые плывуны большой мощности

В основном при копке колодцев встречаются плывуны небольших размеров. И при их прохождении бригады не испытывают особых трудностей. Недостроенные колодцы остаются на совести непрофессионалов. Исключение составляют огромные массы подземного плывучего грунта, вскрытие которых похоже на стихийное бедствие локального масштаба. За несколько секунд в шахту прорываются кубометры вязкой массы. Она ставит кольца набекрень или вообще отрывает и уносит.

Пройти активный мощный плывун не под силу даже промышленным буровым оборудованием. Он полностью забивает шнеки установки, и легко отрывает насадки. Продолжать бурить в таких условиях невозможно, приходится просто переносить в другое место и надеяться на более успешный результат. Пройти плывун можно используя старый способ – забивку абиссинской скважины. К счастью такие плывуны встречаются редко, и шанс выявить его при копке колодца очень небольшой.

Образованию плывунов более подвержены территории с высоким уровнем грунтовых вод. Если на участке есть провалы, то вероятнее всего в грунте есть слой плывуна. Определить его можно с помощью пробного бурения. Как правило, плывун имеет большую площадь, поэтому если на соседних участках он не обнаружен, то его на территории не будет.

Водоупор

Представляет собой слой грунтовых пород, который ограничивает водоносный горизонт. Ограничение может быть как сверху, так и снизу. Собственно, в большинстве случаев, грунтовые воды ограничены водоупором и сверху и снизу, что и образует водоносный горизонт.

Водоупор может состоять из любых водоупорных пород. Такими называются породы, не пропускающие воду при обычных условиях. Например, глина или кристаллические породы. В свою очередь водопроницаемые породы (песок, щебень, гравий и т.д.) образует водоносный горизонт.

Нижняя кромка верхнего водоупора образует кровлю водоносного пласта. Верхняя кромка нижнего водоупора образует подошву водоносного пласта. Расстояние между кровлей и подошвой представляет собой мощность водяного пласта (это его высота).

Сведения о границе водоупора имеют большое значение при планировании строительства. При деформации водоупорного слоя возможен прорыв водоносного горизонта ближе к поверхности, что может отрицательно повлиять на фундаментные и иные конструкции строения.

Чем ближе водоупор к поверхности, тем более аккуратные технологии строительства требуются.

С другой стороны, если верхний водоупор залегает слишком глубоко, то будет очень трудно сделать нормально функционирующий колодец, так качественный водоносный горизонт формируется между двумя водоупорами.

Кроме того

Под названием «Водоупор» выпускается гидроизоляционный материал рулонного типа. Он представляет собой двухслойное полотно с минеральным наполнителем. Уровень гидроизоляции, обеспечиваемый материалом, является довольно высоким. В связи с этим материал применяется для обустройства сложных инженерных систем: например, дна искусственных водоемов.

Читайте также: