Водоупорный слой сооружаемый вокруг шахтного колодца

Обновлено: 07.07.2024

КОЛОДЦЫ

КОЛОДЦЫ — гидротехнические сооружения, предназначенные главным образом для добычи воды из подземных источников. К. используются, кроме того, и для получения воды из открытых водоемов (инфильтрационные К.), а также для удаления жидких отбросов (поглощающие К.).

К. представляют собой выкопанные в земле вертикальные шахты или скважины, достигающие водоносного горизонта, и служат, как правило, для организации местного водоснабжения. Буровые К. иногда используют в качестве источника и при централизованном водоснабжении. В крупных городах применение К. для централизованного водоснабжения не получило широкого распространения в силу ограниченного дебита воды.

В зависимости от местных условий, глубины залегания водоносных горизонтов, потребностей водоснабжения и технических возможностей сооружают шахтные (срубовые) или буровые (трубчатые) К. Устройство трубчатых К. предпочтительнее, т. к. по сравнению со срубами трубы значительно лучше предохраняют воду от загрязнений. Глубина К. может колебаться от нескольких метров до десятков и даже сотен метров (артезианские К.) и зависит от глубины залегания водоносных горизонтов. Дебит воды, получаемой из К., колеблется от 1,5 — 7 (шахтные и мелкие трубчатые К.) до 400 м 3 в сутки (крупные трубчатые К.). Вода в К. устанавливается на определенном уровне, который называется статическим. Однако при постоянном заборе воды из К. количество ее, поступающее из почвы, оказывается недостаточным для поддержания в К. статического уровня, и она устанавливается на более низком уровне, который называется динамическим. В результате вода постоянно притекает в К., а в почве вокруг него образуется зона нек-рого разрежения, имеющая вид воронки, расширяющейся кверху (депрессионная воронка). Разница высоты статического и динамического уровней, а следовательно, и величина депрессионной воронки зависят от интенсивности откачивания воды. Величина депрессионной воронки имеет большое гиг. значение, т. к. по ее размеру можно определить зону наиболее вероятного подсасывания загрязнений в К., и служит критерием для установления зон сан. охраны.

Качество воды, получаемой из К., зависит от глубины их, благоустройства, способа забора воды, местных гидрогеологических и гиг. условий. Как правило, с увеличением глубины К. бактериальное загрязнение воды, получаемой из них, снижается, а количество растворенных солей и степень жесткости увеличиваются. Из правильно устроенных К. обычно получают воду, по своим качествам пригодную для использования без дополнительной обработки.

Рис. 1. Схема загрязнения воды в колодцах: 1 — поглощающий колодец с нечистотами (неправильно устроенные помойные ямы, выгребные ямы уборных и т. д.; стрелками указано направление движения загрязненной воды в водоносном горизонте); 2 — водоносные горизонты; 3 — водоупорные горизонты; 4—шахтный колодец.

Для получения доброкачественной воды рекомендуется устраивать К. на возвышенном месте, в достаточном удалении от мест загрязнения (не ближе 25 м от скотных дворов, сараев, дворовых уборных, мусорных куч, помойных ям и т. д.) с учетом строения почвы. При близком расположении к указанным объектам, высокой степени проницаемости почвы или неправильном устройстве этих объектов загрязнения из них могут просочиться в К. (рис. 1). Глубину К. рекомендуется доводить до второго или третьего водоносных горизонтов, что в значительной степени снижает возможность загрязнения воды. Территория вокруг К. должна быть благоустроена и содержаться в чистоте. Участок земли, прилегающий к К. в радиусе ок. 5 м, следует огородить; в радиусе 2— 3 ж земля должна иметь твердое покрытие. Для обеспечения оттока проливаемой воды сооружают водоотводные желоба или роют канавки.

Рис. 2. Схема шахтного колодца из бетонных колец (в разрезе): 1 — слой гравия на дне колодца; 2 — бетонные кольца из пористого бетона; 3 — водонепроницаемые бетонные кольца; 4 — труба с ручным насосом для подъема воды; 5 — глиняный замок; 6 — первый водоносный горизонт; 7 — водоупорный слой; 8 — второй водоносный горизонт.

Рис. 3. Схема шахтного колодца с деревянным срубом (в разрезе): 1 — слой гравия на дне колодца; 2 — водоупорный слой грунта; 3 — деревянный сруб; 4 — устройство для самоопрокидывания ведра; 5 — глиняный замок; 6 — водоносные горизонты.

Шахтный колодец — наиболее древнее сооружение для добычи воды — является самым распространенным источником водоснабжения в сельской местности. Для устройства шахтного К. вертикально в земле выкапывают вручную или специальными механизмами шахту, имеющую квадратное или круглое сечение с величиной сторон (диаметра) ок. 1 м. Глубина шахтного К. чаще всего колеблется от 5 до 15 м, но иногда может доходить до 20— 25 м. Стенки шахты укрепляются срубом — деревянным, кирпичным, каменным, бетонным (рис. 2 и 3). На деревянный сруб используют породы, устойчивые к гниению: дуб, лиственницу, сосну, ольху. Хорошим креплением являются бетонные кольца (рис. 2, 2 и 3), которые опускают в шахту и скрепляют между собой цементным р-ром. Такие стенки обладают полной водонепроницаемостью, что является важным фактором, предохраняющим воду в шахтном К. от загрязнения. Нижнюю масть сруба, находящуюся в водоносном горизонте, делают водопроницаемой для облегчения поступления воды в К. (при бетонированном срубе нижнюю часть сооружают из пористого бетона). При устройстве шахтных К. в скальном грунте иногда обходятся без крепления стенок. Для предотвращения взмучивания воды на дно К. насыпают крупный гравий. Верхняя часть сруба должна выступать над поверхностью земли на 0,8 — 1 м, чтобы в К. не попадали поверхностные загрязнения; вокруг сруба отрывают яму глубиной ок. 1 ж и такой же ширины, в к-рую послойно утрамбовывают жирную глину (глиняный замок). Поверхность грунта вокруг К. должна иметь скат во внешнюю сторону. Сруб снабжается крышкой, а для защиты от атмосферных осадков над ним устраивают навес. Наиболее гигиеничным и удобным является подъем воды из шахтного К. по трубам с помощью ручных или электрических насосов, при этом устье К. может быть полностью закрыто. Часто подъем воды осуществляется ведрами при помощи ворота или «журавля». Общественное ведро постоянно закрепляется на подъемном устройстве. Пользование индивидуальными ведрами категорически запрещается. Наиболее гигиеничным в этом случае является самоопрокидывающееся ведро (рис. 3, 4), к к-рому не прикасаются руками. Периодически (раз в год) К. подвергается очистке: воду из него полностью откачивают, механически очищают стенки и дно от осадков и ила, после чего производят обеззараживание. Для этого обмывают стенки сруба 10% р-ром хлорной извести, доводят в накопившейся воде содержание активного, хлора до 10—15 мг/л и оставляют на 10—12 час., после чего воду вычерпывают до исчезновения резкого запаха хлора.

Рис. 4. Схема мелкого трубчатого колодца (в разрезе): 1 — стальной наконечник; 2 — водопроницаемая часть трубы; 3 — клапан; 4 — глиняный замок; 5 — ручной поршневой насос для подъема воды.

Трубчатые К. (рис. 4) могут быть мелкими или глубокими. Они представляют собой металлические трубы, вставленные в землю до водоносного горизонта. Нижняя часть трубчатого К. снабжена фильтром для приема воды, подъем к-рой может происходить самотеком, с помощью ручных, электрических центробежных или поршневых насосов, а также эрлифтов. В верхней части трубчатого К. устраивают приспособление для сбора вытекающей воды и предохранения К. от загрязнения с поверхности. Диаметр труб может быть различным и зависит от глубины К., предполагаемого дебита воды и технических возможностей. При небольшой глубине используют трубы одинакового диаметра. При бурении скважин на большие глубины использование труб одинакового диаметра становится невозможным; в таких случаях диаметр труб с увеличением глубины бурения уменьшается. Место соединения труб разного диаметра герметизируют. Мелкие трубчатые К. (абиссинские, нортоновские) используют для добычи воды с небольших глубин, не превышающих 7—8 м, и сооружают из труб диам. 40—60 мм. Подъем воды из такого К. производится ручным поршневым насосом, установленным в наземной части К. (рис. 4,5). Такой насос не в состоянии создать разрежение, достаточное для подъема воды с больших глубин. Нижняя часть труб мелких трубчатых К. заканчивается стальным наконечником, благодаря чему возможно вбивание или ввинчивание их в грунт без предварительного бурения скважины. Такой способ погружения труб снижает возможность затрубного загрязнения водоносного горизонта с поверхности. Вода из водоносного горизонта поступает в полость труб через расположенные в их нижней части сверления, закрытые сетчатым фильтром. Наземная часть К. выступает над поверхностью земли примерно на 1 м и представляет собой укрепленную на поверхности колонку, снабженную водоразборным краном и рукояткой для приведения в действие насоса, размещенного внутри колонки. Дебит такого К. составляет обычно ок. 1,5—2 м 3 /сут.

Простота устройства, а также компактность оборудования мелких трубчатых К. позволяют использовать их для организации полевого водоснабжения (полевые станы, экспедиции, военные условия). Качество воды, получаемой из мелких трубчатых К., в значительной степени колеблется в зависимости от их глубины, характеристики грунта и степени загрязнения почвы.

Буровые колодцы используют для добычи воды из глубоких межпластовых водоносных горизонтов (см. Водяная скважина). Их разновидностью являются артезианские К., которые устраивают посредством бурения скважин до водоносных горизонтов, где вода находится под напором в силу определенного расположения водоупорных и водоносных горизонтов (см. Артезианские воды). Глубина артезианских К. не ограничивается подъемными возможностями насосов и иногда может достигать нескольких сотен метров при диаметре труб до 400 мм. Иногда напор воды в межпластовых горизонтах бывает недостаточным для выхода ее на поверхность земли. В таких случаях используют специальные устройства (см. Водоподъемники). Артезианские К., а также буровые с использованием водоподъемников часто применяют для централизованного водоснабжения; вода в них довольно высокой степени чистоты.

Рис. 5. Схема инфильтрационного колодца (в разрезе): 1 — водоем; 2 — фильтрационная траншея; 3 — водоупорная засыпка.

Инфильтрационный колодец устраивают для улучшения качества воды, забираемой из открытых водоемов (рис. 5). Он представляет собой шахтный К., вырытый в нескольких метрах от водоема (в зависимости от характера грунта).

Глубина инфильтрационного К. должна быть примерно на 1 м ниже уровня воды в водоеме. Вода поступает в него из водоема, проходя через слой грунта, вследствие чего качество ее улучшается. Если вблизи водоема грунт плохо проницаем для воды, то иногда между водоемом и инфильтрационным К. отрывают фильтрационную траншею, к-рую заполняют пористым, хорошо фильтрующим материалом. Оборудование инфильтрационного К. должно соответствовать всем требованиям, предъявляемым к шахтному К.

Поглощающий колодец представляет собой шахтный К., достигающий водоносного горизонта. Его используют для удаления жидких отбросов. Отбросы постепенно всасываются в водоносный горизонт. Поглощающие К. могут явиться источником загрязнения водоносных горизонтов. Устройство их в Советском Союзе запрещено.

Библиография: Годeс Э. Г. Опыт строительства водозаборных сооружений, Л., 1970, библиогр.; ЛерманС. Н. и Заика С. К. Справочник по бурению, оборудованию, эксплуатации и ремонту артезианских скважин, Киев, 1974, библиогр.; Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С. Н. Черкинского, М., 1975.

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

При уровне залегания подземных вод до 10 м строят шахтные колодцы, в которых используются грунтовые воды. Если уровень этих вод ближе 5 м от поверхности, сооружение колодца облегчается, но вода может оказаться недостаточно чистой.

В зависимости от используемого материала различают деревянные, бетонные, кирпичные и каменные колодцы. Шахты могут быть круглыми диаметром 1—1,5 м или квадратными. Увеличение этих размеров практически не влияет на количество воды, притекающей в колодец из водоносного слоя за единицу времени. Этим количеством определяется дебит колодца.

Шахтный колодец состоит из оголовка, ствола и водоприемной части (рис. 1-5-1). Оголовок — это часть ствола колодца, выведенная выше уровня земли на 0,7—0,8 м. Он должен иметь крышку, навес и устройство для извлечения воды (ведро с цепью или канатом, соединенным с воротом, насос, «журавль» и т. п.). Чтобы в колодец не просачивалась загрязненная вода с поверхности, вокруг него делают глиняный замок глубиной 1—1,5 м и шириной 0,5 м. Над глиняным замком устраивают отмостку из камня, щебня, бетона и т. п. с уклоном от периметра колодца. В слишком плотной крышке колодца оставляют перекрываемое отверстие для удаления вредных газов.

Ниже оголовка вплоть до уровня воды находится ствол шахты, переходящий в водоприемную часть. В зависимости от потребности в воде и мощности водоносного пласта эта часть может быть различной. Устраивая колодец, следует исходить из принципа: приток воды равен потреблению, иначе вода или будет загнивать, или ее не будет хватать. Водоприемную часть в колодцах индивидуального пользования обычно погружают в водоносный слой не более чем на 0,7 м его высоты. Глубину от зеркала воды до дна колодца выдерживают в пределах 1—1,5 м. Это тот минимум, при котором обеспечивается незамутненность воды при заборе.

Колодец, водоприемная часть которого не доходит до конца водоносного пласта, называется несовершенным (рис. 1-5-2). Вода в него поступает через дно и стенки водоприемной части. Для увеличения запаса воды водоприемную часть расширяют до очертаний шатра. При большем расходе воды колодец строят совершенным. Его водоприемная часть завершается на границе с водоупорным пластом, поэтому вода поступает только через боковые стенки водоприемной части. Запас воды увеличивается, если углубиться в водоупорный пласт. Возникает подствольник, или зумпф. Углубления в водоупорной пласт не требуется в том случае, если водоприемная часть выполнена в виде шатра.

Для воды, поступающей через дно водоприемной части, необходим фильтр, который состоит из слоя песка и слоя щебня или гравия.

Водоносный слой у дна водоприемной части может быть слишком жидким. В этом случае дно выстилают досками с отверстиями или между досками оставляют щели и уже сверху насыпают песок и гравий (щебень).

Сложнее устроить фильтр у боковых стенок. Поэтому самодельные колодцы, как правило, бывают несовершенными с поступлением воды только через дно.

Деревянные колодцы. Для изготовления сруба колодца наиболее подходящие породы деревьев — дуб, лиственница, вяз, ольха. Поперечное сечение сруба выбирают от 0,7х0,7 м до 1,5х1,5 м. Сруб ставят из цельных бревен диаметром 0,15—0,20 м. Бревна большего диаметра распиливают на пластины. Венцы сруба в углах соединяют «в лапу» и скрепляют деревянными шипами. Между собой венцы неподвижны благодаря стальным скобам и нагелям. Иногда сруб обивают досками.

При глубине колодца 5—6 м и сравнительно крепком грунте сразу достигают дна, временно укрепляя стенки против обвала. Раму укладывают на дно и на ней возводят сруб. Если водоносный пласт очень жидкий, на дно шахты укладывают бревна и к ним пришивают доски с зазором для прохода воды. На этот пол и монтируют венцы сруба.

Если сруб даже под воздействием груза в сотни килограммов застрял намертво, то этот сруб наращивают снизу. Этот способ целесообразен и при устройстве глубоких колодцев. При этом часть сруба опускают в шахту описанным выше способом. После того как будет смонтирована верхняя половина сруба, работу продолжают под срубом. Под срубом подрывают грунт на толщу венца, который опускают на дно в разобранном виде. Чтобы венцы прилегали плотно друг к другу и в процессе сборки сруба снизу не было перекосов и сползаний, концы двух параллельных бревен первого венца должны выступать за габариты венца на 0,4— 0, 5 м. Для удлиненных концов в стенках шахты в горизонтальном направлении вырывают специальные гнезда — печуры. Для каждого бревна одно из гнезд должно иметь скошенную верхушку и глубину, равную примерно 0, 8—1 м. Тогда в противоположное гнездо глубиной 0,4—0,5 м бревно зайдет без дополнительного подрывания.

Эти бревна должны иметь вырубки для подсоединения «в лапу» коротких поперечных бревен. Оригинальный венец словно на носилках понесет вышерасположенный сруб. Следующий венец уже полностью можно собрать на дне, поднять и скобами, нагелями скрепить с оригинальным. Чем более сыпуч грунт, тем чаще должны быть оригинальные венцы, что обеспечит долговечность сруба. При слишком сыпучем грунте выбирают иную конструкцию колодца.

Водоносный пласт может представлять собой жижу, состоящую из песка и воды, плывун, который можно преодолеть только с помощью шпунтового ящика. Это ящик изготавливают из досок толщиной 50 мм (пятидесятка). Доски располагают вертикально и соединяют в четверть (рис. 1-5-3). Нижние края досок заостряют. Габариты ящика должны позволять ему скользить по внутренним стенкам сруба. Чтобы ящик врезался в плывун, на него необходимо оказывать давление с помощью клина или грузом, домкратом и т. п. Накапливающийся внутри ящика грунт удаляют, поднимая вверх.

На сильно разжиженном плывуне применяют донный ящик (рис. 1-5-4), на дне которого имеется отверстие с крышкой. Основание ящика по контуру оснащают режущей кромкой, обивают уголком или стальной полосой. Заглубляют донный ящик аналогично шпунтовому. После наполнения сдвигают крышку, сверху опускают бадью и перекладывают в нее содержимое ящика. По мере опускания ящика за ним осаживают и сруб. Срок службы сруба (а следовательно, и колодца) — 10—15 лет.

Бетонные колодцы долговечнее и гигиеничнее деревянных. Срок их службы — около 25 лет. Стенки шахты бетонного колодца делают монолитными или собирают из колец. Железобетон — бетон, армированный стальной арматурой, еще более повышает долговечность колодца. Бетонные колодцы выполняют из колец диаметром 0,8—1,0 м, высотой 0,5— 1 м при толщине бетонных колец 0,09—0,12 м, железобетонных — 0,05—0,08 м. При этом используют кран или треногу. В некоторых случаях непосредственно над стволом колодца готовят кольца с помощью опалубки, представляющей собой два разъемных кольца, соосно установленных друг в друге. Зазор между кольцами заливают бетонной смесью. Если перед этим в зазор уложить стальные проволочные кольца, разъединенные по вертикали обрезками проволоки, то можно получить железобетон.

Бетонную смесь готовят из цемента, щебня или гравия, песка и воды. Учитывая, что кольца будут постоянно в воде, для смеси следует применять лишь портландцемент не ниже марки 400. Чтобы бетон был плотным и имел как можно меньше пор, в качестве наполнителя используют материалы разной зернистости в таком соотношении, чтобы после смешивания песок заполнил все пустоты между щебнем или гравием. Практически на одну объемную часть цемента берут 2—3 части песка и четыре части мелкого гравия. Водоцементное отношение, то есть отношение массы воды к массе цемента, должно быть в пределах 0,5—0,7. Большее количество воды снизит прочность бетона. Чтобы проверить качество бетона, следует сжать в ладони немного готового состава. На ладони должен остаться комок без оплывания и немного цементного молока.

Вручную лопатой в мелкой и широкой емкости перемешивают сухой состав до достижения однородной массы. Для этого применяют корыта из оцинкованного стального листа или специальные емкости. Важно при этом, чтобы емкость была поднята приблизительно на высоту домашнего стола и несколько наклонена. Тогда легче выливать смесь в опалубку.

Все элементы смеси перед тем, как высыпать в емкость для перемешивания, очищают от глины, травы, земли и т. п. Все чужеродное снижает прочность бетона. Цемент, рассчитанный на длительное хранение, закладывают в пластмассовые мешки и герметизируют. Бетон укладывают в опалубку слоями толщиной 9—12 см и трамбуют до выделения цементного молока. После заполнения опалубки бетон прикрывают от солнца и в жаркую погоду неделю ежедневно поливают холодной водой.

Строительство колодца из бетонных и железобетонных колец ведут опускным способом. Нижнее кольцо у основания делают с расширением и круговым стальным ножом. Его можно согнуть из стальной полосы толщиной 3— 6 мм, а концы склепать. У верхней кольцевой кромки ножа просверливают по окружности в диаметральных направлениях несколько отверстий. Через них продевают обрезки проволоки. Закладывают нож в опалубку до заливки так, чтобы у готового кольца он выступал на 4—8 см. Проволока должна попасть в заливку и фиксировать нож на кольце. Стенки колодца наращивают в той же последовательности, как и в деревянных. Правильность укладки первого кольца проверяют уровнем (ватерпасом), остальные — по отвесу. Для равномерного опускания колец используют прием, аналогичный описанному выше для деревянных колодцев. Берут четыре опоры (лучше домкраты, хуже кирпичи), подкапывают грунт под нижним кольцом с четырех диаметрально противоположных сторон и вкладывают туда одинаковой высоты опоры. Удаляют грунт между опорами. За опускаемыми равномерно домкратами опускаются кольца. Под цельными опорами многократно подкапывают и удаляют грунт. Существует много способов крепления колец между собой. Для их крепления с помощью стальных скоб до заливки бетона в опалубку вставляют стержни. У готового кольца стержни выбивают. В результате получают отверстия для скоб. Кольца можно отлить и так, чтобы кромки каждого верхнего ряда западали в канавки нижележащего. Швы между кольцами заделывают цементным раствором, содержащим одну часть цемента и три части песка. Когда марка цемента неизвестна, берут часть цемента и две части песка. Водоприемная часть колодца принципиально такая же, как у деревянного. Для индивидуального пользования предпочтительно строить несовершенный колодец с поступлением воды через донный фильтр. Однако при значительном расходе воды делают и боковые отверстия. В качестве фильтра в этом случае используют крупнопористый бетон. Для его изготовления берут 5—7 частей гравия с диаметром частиц 15—20 мм на одну часть цемента. Водоцементное отношение 0,3—0,4. Отсутствие в смеси мелкозернистого песка делает бетон пористым и малопрочным. Поэтому в кольцах из плотного бетона оставляют окна, которые позже заполняют пористым бетоном. Иногда из него выполняют узкие сегменты высотой 10—15 см. В окна колец из плотного бетона можно вставлять и специальные фильтры.

Эта трудность отпадает при строительстве колодца из монолитного бетона. Для этого строят концентрически две опалубки, между которыми заливают бетон. Если колодец глубок, осаживают уже отвердевшие стенки, наращивают вверх опалубку и вновь заливают бетон. Отвердевает каждый отрезок шахты не ченее семидесяти дней.

Каменные и кирпичные колодцы имеют большой срок службы, однако постройка их весьма трудоемка. Для стенок используют плотный естественный камень или красный, хорошо обожженный кирпич без трещин. Колодцы чаще имеют цилиндрическую форму с внутренним диаметром 0,75—1 м, толщина стенок — 1—2 кирпича, то есть не менее 0,25 м, из бута — не менее — 0,35 м. В неглубоких колодцах стенки кладут, начиная от дна. При значительной глубине применяют опускной способ. В этом случае на нижнее кольцо из дерева (лучше дуба) по контуру крепят нож из стальной полосы, что облегчит опускание кладки. С этой же целью кольцо делают на несколько сантиметров по диаметру шире наружного размера кладки. Ее ведут на цементном растворе 1:3. Внутри кладку оштукатуривают цементным раствором 1:2. Снаружи стенки кладки также оштукатуривают или обмазывают глиной.

От растрескивания кладку предохраняют стальными тягами, загнутыми по концам. По окружности кладки равномерно распределяют 4— 6 тяг, по высоте они должны на 15— 25 см перекрывать выше- и нижележащие ряды тяг. В процессе кладки их полностью заделывают.

Строят колодцы обычно несовершенными с притоком воды через донный фильтр.

При строительстве колодцев соблюдают правила техники безопасности. Стенки шахты глубиной более 1,5 м обязательно укрепляют досками, плотно прилегающими к грунту. Площадку диаметром не менее 3 м вокруг колодца освобождают от предметов, которые могут свалиться в шахту. Детали подъемных приспособлений перед началом работы проверяют. Опускаемые предметы прочно закрепляют. В шахте желательно находиться в каске.

Перед спуском людей в шахту проверяют наличие в ней газов. Для этого в шахту в ведре на веревке опускают свечу. Если она затухнет, шахту необходимо проветрить, несколько раз подняв и опустив ведро. Если свеча вновь потухнет, применяют вентилятор.

Виды шахтных колодцев и как построить самостоятельно

В частных загородных домах и на дачных участках, где нет централизованного водопровода, единственным источником воды является скважина или шахтный колодец. Для того чтобы пробурить скважину, необходимо специальное оборудование, поэтому самостоятельно выполнить это не получится. Колодец сделать проще, но его сооружение требует минимальных знаний и подготовки.

Вид шахтного колодца.

Колодцы бывают трех типов:

Если на земельном участке есть ключ и вода в нем соответствует нормативам, хозяину остается радоваться удаче. А всем остальным придется возводить колодец, и для начала следует определиться с его типом.

Два вида колодцев.

Конструкция трубчатого сооружения

Если водоносный слой на земельном участке залегает неглубоко, а вода нужна срочно, то стоит рассмотреть вариант постройки трубчатого колодца, который еще иногда называют абиссинским. Способ был придуман английскими колонизаторами для быстрой добычи воды на засушливых эфиопских равнинах.

Кроме предполагаемой глубины следует учитывать качество грунта. Он должен быть мягким:

земля, торф;
пески и супеси;
суглинки;
глина легкая и взрыхленная.

Если почва каменистая, особенно с крупными валунами, то любой большой камень может стать непреодолимым препятствием.

Трубу забивают с помощью кувалды или тяжелой деревянной «бабки» до нужной глубины. Но и тут можно применить несколько способов:

Если грунт рыхлый, можно начинать забивку сразу с поверхности.
Для облегчения забивания в сухом слое земли выкапывают яму. Когда появится влага, следует установить в нее трубу и закидать выкопанной землей. Трубу выровнять, землю утрамбовать. Только после этого начинать забивку.
С помощью ручного или бензинового мотобура сверлится скважина до водяного слоя. Уже в подготовленную скважину забивается труба.

После того, как труба достигнет водоносного горизонта, в нее опускают насос. Возможна также установка поверхностного насоса как электрического, так и механического. На этом обустройство трубчатого колодца заканчивается. Можно облагородить внешний вид сооружения, используя подручные материалы и фантазию.

Особенности конструкции шахтного водозабора

Шахтный колодец, если смотреть на него сверху вниз в разрезе, будет выглядеть так:

По своей водоприемной части колодцы подразделяются на:

несовершенный (неполный);
совершенный (полный);
совершенный (полный) с зумпфом.

Дно шахты желательно оборудовать фильтром из нескольких слоев природных материалов.

В водоприемнике устанавливают погружной насос, от которого наверх поднимают шланг или полипропиленовую трубу. Если на участке расположен дом с возможностью круглогодичного проживания, то чуть ниже глубины промерзания надо установить тройник.

Одно ответвление в заранее выкопанной траншее пойдет к дому, обеспечивая подачу воды для ежедневных хозяйственных и бытовых нужд. Труба должна располагаться с небольшим уклоном, чтобы жидкость не застаивалась в трубе, а стекала обратно.

Второе ответвление необходимо вывести к верхней части оголовка и установить кран с возможностью подключения шланга для полива сада и огорода летом. Оголовок нужно утеплить, чтобы зимой холодный воздух не проникал внутрь колодца, и снабдить утепленной крышкой. Внешне сооружению можно придать интересный вид: дать разыграться своей фантазии или повторить увиденное и понравившееся оформление.

В верхней надземной части колодца устанавливается ручная лебедка с емкостью для поднятия воды (ведро, бадья) на случай, если будет отключение электроэнергии.

Шахтный колодец: вид снизу.

Подготовка к строительству шахтного колодца

Узнав, какой на участке грунт и на какой глубине лежит водоносный слой, необходимо определиться с местом для колодца. Он может находиться недалеко от дома, но не ближе 5 м от фундамента, а также на удалении от объектов, способных загрязнить воду через почву. Это септик, выгребная яма, хозпостройки для животных, место для мытья машин. В этих случаях расстояние между такими сооружениями и колодцем должно быть не меньше 20 м. Но в каждом регионе могут быть свои нормативы. Лучше ознакомиться с ними заранее.

Как только вы выбрали место, следует решить, из какого материала будут сделаны стенки шахтного ствола. Возможны следующие варианты:

железобетонные кольца;
водостойкий кирпич;
цельнолитой бетон;
деревянный сруб;
природный камень.

Как только все будет закуплено и привезено на участок, можно приступать к сооружению колодца.

Из железобетонных колец

Возведение такого колодца происходит в следующей последовательности:

На заранее выбранном месте выравнивают площадку и выкапывают углубление 20-30 см на ширину, превышающую диаметр кольца на 15-20 см.
В выкопанный приямок устанавливают кольцо. Выравнивают по горизонту. Продолжают копать внутри. Для этого понадобится лопата с коротким черенком. По мере углубления ямы кольцо будет опускаться под собственной тяжестью. Периодически проверяют уровнем горизонталь и в случае отклонения вовремя выравнивают.
Когда первое кольцо окажется ниже поверхности на 15-20 см, устанавливают на него второе. Кольца скрепляют скобами и герметизируют шов цементом.
Копают до нужной глубины, наращивая кольца так, как указано в пункте 3.
На дне отсыпают трехслойный фильтр.
По нормативу по всей длине шахты требуется установка чугунных скоб каждые 30 см в шахматном порядке в виде лестницы, чтобы было удобно спускаться для профилактики и очистки водозабора.
Оголовок должен находиться выше уровня грунта на 70 см. Следует учитывать то, что верхнее кольцо немного осядет в течение года. Вокруг оголовка делают глиняный замок. Глину следует хорошо утрамбовать, чтобы избежать размывов.

Во время копки важно соблюдать технику безопасности. Копающий должен надеть пояс с тросом на случай осыпания грунта. Перед каждым подъемом выкопанной земли на поверхность нужно осматривать веревку или трос на наличие перетертостей или надрывов, чтобы наполненная емкость не оборвалась в шахту на копающего. Кроме того, копальщику во время спуска и подъема емкости следует приостанавливать работу и стоять у стены, противоположной той, вдоль которой поднимают или опускают емкость.

Шахтный колодец из колец.

Из кирпича

Колодец со стенками из кирпича возможен, только если общая глубина шахты не превышает 6 м. Кроме того, он может быть только круглой формы, чтобы стены могли сдерживать давление почвы. Такой колодец строят в следующем порядке:

На заранее выбранном месте размечают круг на 20-30 см шире, чем планируемый диаметр колодца.
Копают шурф до водоносного горизонта. Этот способ опасен тем, что стены ямы в процессе работы ничем не укреплены. Поэтому особое внимание уделяют мерам безопасности.
Выкладывают из кирпича стены в один слой, торцом к центру шахты. Для раствора кладки используют цемент марки не ниже 400.
Чтобы укрепить конструкцию, делают металлический каркас из железных горизонтальных колец и вертикальных стержней.
Отсыпают трехслойный обратный фильтр на дне.
Верхнюю часть, находящуюся над землей, оборудуют крышкой с люком или шатровой крышей с перекрытием и крышкой.

Кирпич для облицовки стен колодца используют редко в связи с ограничениями по глубине, типу почвы и высокому риску обрушения из-за внешнего давления. Кроме того, сама работа требует много времени.

Шахтный колодец из кирпича.

Из бетона

Если глубина будущего колодца не больше 5-7 м, а грунт не сыпучий, стены можно сделать цельнобетонными. Еще один плюс в том, что шахте при этом можно придать прямоугольную или квадратную форму. Пошагово это будет выглядеть так:

На заранее выбранном месте делают разметку по форме будущего колодца. Для удобства в использовании ширину определяют не менее 100 см.
Копают яму до появления воды. Не забывают про меры безопасности.
Сооружают опалубку из подручной древесины (горбыль, б/у доска, некондиционная фанера). Внутри опалубки вяжут каркасную арматуру.
Методом непрерывной заливки, чтобы не было стыков, заливают бетон.
После полного застывания бетона убирают опалубку и проводят работы по обустройству водоприемной части и оголовка.

Шахтный колодец из дерева

Деревянная облицовка стен колодцев издавна использовалась в деревнях и городах нашей страны, богатой лесами. Деревянные колодцы и сейчас не редкость. Кроме приверженности традиции, многие ценят экологичность таких сооружений.

Колодцы из дерева строят следующим образом:

Размечают площадку и копают яму до глубины 40-60 см, где начинают собирать сруб из напиленных заготовок. Можно использовать и брус, и кругляк толщиной не меньше 150 мм. Пиломатериал должен быть сухой, без коры, гнили и грибка, без поражений древоточцами. Нижние венцы, контактирующие с водой, можно делать только из дуба, ольхи, вяза и лиственницы.
По мере копания опускающийся под собственным весом сруб надстраивают, соблюдая плотность прилегания. Для середины и верха можно брать сосну или ель. Они дешевле, а в верхней части можно поменять испорченные временем и средой бревна.
При достижении воды отсыпают дно и обустраивают надземную часть сруба.

Шахтный колодец из дерева.

Из камня

Камни подбирают примерно одинакового размера и удобной для кладки формы.

Процедура выкапывания ствола шахты и облицовки стен аналогична строительству колодца из кирпича. Здесь тоже необходим металлический каркас. В дополнение поверх каждого ряда для увеличения прочности укладывается проволока.

Шахтный колодец из камня.

Уход за колодезным сооружением

Для исключения попадания различного сора с поверхности, крышка или люк на оголовке всегда должны быть плотно закрыты.
Если для поднятия воды используется ручная лебедка, то емкость для воды должна быть постоянной. То есть ведро или бадья должны быть закреплены к веревке или цепи, и менять их надо только когда они прохудятся. Использовать каждый раз новое ведро нельзя. Сама емкость должна быть или деревянной, или из нержавейки, или оцинковки и храниться под крышкой колодца на специальном подвесе.
Осматривать колодец нужно 3-4 раза в год. Для этого на тросе вниз опускают яркий фонарь. Если в воде есть посторонние предметы, их надо убрать. Если туда попало какое-либо животное, то после его изъятия необходимо откачать воду и произвести дезинфекцию. После обработки и наполнения свежей водой, ее образец надо сдать для лабораторного исследования на соответствие нормативам.
По СанПиН проводить плановую чистку колодца с дезинфекцией необходимо не реже одного раза в год.
При осмотре следует уделить должное внимание стенам. Если на них есть грязь, обрастания, плесень, надо обязательно все это счистить и промыть водой. Соответственно после этого всю воду из колодца придется вычерпать.Если обнаружится протечка швов, то их герметизацию нельзя откладывать на потом, ведь с верховодкой внутрь могут попасть вредные примеси и болезнетворные микроорганизмы.
Чтобы в колодце не скапливались газы и вода не затухала, надо оборудовать верхнюю часть вытяжной вентиляционной трубой. Между ее нижним срезом и поверхностью воды оставить зазор в 30-40 см. Если вода подается наверх с помощью насоса и крышка открывается редко, то надо делать принудительное проветривание, открывая колодец. В это время он обязательно должен быть под присмотром, чтобы никто (особенно дети) не упал в колодец.
Если для профилактических работ нужно спускаться в шахту, то предварительно следует проверить воздух на загазованность. Можно опустить на веревке вниз специальную плошку со свечой. Если она потухнет, значит надо проветрить колодец, чтобы спускающийся человек не потерял сознание и не задохнулся. Наверху обязательно кто-нибудь должен находиться для подстраховки.

Гигиенические требования, предъявляемые к шахтным колодцам

В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1175-02 Гигиенические требования
к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. место расположения водозаборных сооружений (шахтных и трубчатых колодцев, каптажей родников) следует выбирать на незагрязненном участке, удаленном не менее чем на 50 метров выше по потоку грунтовых вод от существующих или возможных источников загрязнения: выгребных туалетов и ям, складов удобрений и ядохимикатов, предприятий местной промышленности, канализационных сооружений и др.

Водозаборные сооружения нецентрализованного водоснабжения не должны устраиваться на участках, затапливаемых паводковыми водами, в заболоченных местах, а также местах, подвергаемых оползным и другим видам деформации, а также ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта

Правильное устройство и оборудование водозаборных сооружений позволяет решить не только вопросы надежности и долговечности таких сооружений, удобства пользования ими, но и защиты воды от загрязнения и засорения.

Наиболее распространенными водозаборными сооружениями в населенных местах являются шахтные и трубчатые колодцы различных конструкций и глубины, а также каптажи родников (ключей).

Шахтный колодец- это сооружение, при помощи которого население набирает воду и поднимает ее на поверхность. В условиях местного водоснабжения одновременно выполняет функции водозаборного, водоподъемного и водоразборного сооружений.

Шахтные колодцы представляют собой шахту круглой или квадратной формы и состоят из оголовка, ствола и водоприемной части.

Оголовок (надземная часть колодца) должен быть не менее чем на 0,7 - 0,8 м выше поверхности земли, иметь крышку или железобетонное перекрытие с люком, также закрываемое крышкой. Сверху оголовок прикрывают навесом или помещают в будку.

По периметру оголовка колодца должен быть сделан замок из хорошо промятой и тщательно уплотненной глины или жирного суглинка глубиной 2 ми шириной 1 м, а также отмостка из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее 2 м с уклоном 0,1 м от колодца в сторону кювета (лотка). Вокруг колодца должно быть ограждение, а около колодца устраивается скамья для ведер.

Стенки шахты должны быть плотными, хорошо изолирующими колодец от проникновения поверхностного стока, а также верховодки.

Для облицовки стенок колодца в первую очередь рекомендуются бетонные или железобетонные кольца, камень, кирпич, дерево.

При устройстве срубов должны использоваться определенные породы древесины в виде бревен или брусьев: для венцов надводной части сруба - ель или сосна, для водоприемной части сруба - лиственница, ольха, вяз, дуб. Лесоматериал должен быть хорошего качества, очищенный от коры, прямой, здоровый, без глубоких трещин и червоточин, не зараженный грибком, заготовленный за 5 - 6 месяцев.

Водоприемная часть колодца служит для притока и накопления грунтовых вод. Ее следует заглублять в водоносный пласт для лучшего вскрытия пласта и увеличения дебита. Для обеспечения большого притока воды в колодец нижняя часть его стенок может иметь отверстия или устраиваться в виде шатра.

Для предупреждения выпирания грунта со дна колодца восходящими потоками грунтовых вод, появления мути в воде и облегчения чистки на дне колодца должен быть отсыпан обратный фильтр.

Для спуска в колодец при ремонте и очистке в стенки его должны заделываться чугунные скобы, которые располагаются в шахматном порядке на расстоянии 30 см друг от друга.

Подъем воды из шахтных колодцев осуществляется с помощью различных приспособлений и механизмов. Наиболее приемлемым с гигиенической точки зрения является использование насосов различных конструкций (ручных и электрических). При невозможности оборудования колодца насосом допускается устройство ворота с одной или двумя ручками, ворота с колесом для одной или двух бадей, журавля с общественной, прочно прикрепленной бадьей и др. Размер бадьи должен примерно соответствовать объему ведра, чтобы переливание воды из нее в ведра не представляло затруднений.

Правильное содержание и эксплуатация водозаборных сооружений и устройств имеет решающее значение в профилактике микробного и химического загрязнения питьевой воды.

В радиусе ближе 20 м от колодца (каптажа) не допускается мытье автомашин, водопой животных, стирка и полоскание белья, а также осуществление других видов деятельности, способствующих загрязнению воды.

Не разрешается подъем воды из колодца (каптажа) ведрами, приносимыми населением, а также вычерпывание воды из общественной бадьи приносимыми из дома ковшами.

Чистка колодца должна производиться не реже одного раза в год с одновременным текущим ремонтом оборудования и крепления.

После каждой чистки или ремонта должна производиться дезинфекция водозаборных сооружений хлорсодержащими реагентами и последующая их промывка.

Водоупорный слой сооружаемый вокруг шахтного колодца

Конструкция скважины зависит от:

Для каждой сооружаемой скважины на воду составляют индивидуальный проект. Стержнем проекта скважины на воду является конструкция скважины.

Если мощность водоносного горизонта небольшая, то его следует вскрыть полностью и пробурить до водоупора с целью размещения отстойника фильтра.

Если мощность водоносного горизонта большая, то водоприемная часть скважины должна находиться в интервале максимальной водопроницаемости пласта.

Если водообильность скважины большая, то нет необходимости вскрывать водоносный пласт полностью, достаточно углубиться на 5-10 м, но чем меньше водопроницаемость пород, тем на большую глубину нужно вскрывать водоносных горизонт. Однако следует иметь в виду возможность повышения минерализации воды с увеличением глубины скважины.

В соответствии с характером пород водоносного горизонта выбирают тип водоприемной части скважины (фильтровая или бесфильтровая) и тип фильтра.

Читайте также: