При эксплуатации колодца на пучинистых грунтах, может
возникнуть довольно не приятная ситуация - разрыв шахты
колодца, то есть, проще говоря, нижние кольца дают осадку или смещение, а
верхняя часть шахты остается в статистическом положении – недвижима. В
результате чего образуется пространство между колец, и источник
водоснабжения дома становится не пригодным к эксплуатации и требует
срочного капитального ремонта шахты
колодца.
Причины разрыва колец шахты
колодца
Первая причина: не прочное скрепление колец
при устройстве колодца
Примечание:особенно нужно обращать внимание на
скрепление колец между собой при устройстве колодцев на плывунах и на
пучинистых грунтах.
Вторая причина: просадка
грунта при неравномерном оседании колодезных колец, то есть – верхние
кольца которые находятся в верхних слоях более плотного грунта (глина,
суглинок, супесь и т.п.) стоят намного прочнее, стены колец обжимает
плотный грунт, который не дает кольцам опускаться вниз.
Примечание:в основном причиной просадки грунта
под нижнем кольцом, может быть удаление намытого песка из шахты
колодца.
Нижние кольца, которые расположены ближе к
водоносному слою находятся в более рыхлом грунте (крупнозернистый песок,
белый мелкозернистый песок и т.п.) в отличие от верхних колец. В момент
просадки нижнего кольца происходит подвижка всех колец, при этом кольца
которые плотно обжаты грунтом, остаются не подвижными, а нижние (в
основном это два – три кольца) могут опускаться вниз и в этот момент при
некачественном соединении колец происходит разрыв между
ними.
Очистка шахты колодца
Рисунок
1
На рисунке 1, в секторе (В), показано, как
происходит наполнение колодца водой и при этом намывается песок, который
содержится в водоносном слое (плывун). Чем больше по времени происходит
эксплуатация такого колодца, тем большим становится количество намытого
песка. В данном случае и возникает потребность очистки колодца от
намытого песка, так как поступление воды в колодец заметно снижается и
расход воды значительно превышает временной интервал восстановления
прежнего уровня воды в шахте колодца.
Рисунок 2
Чтобы очистить дно шахты колодца от намытого
песка используют вакуумные насосы, но если уровень намытого песка не
велик, то удалять песок требуется не более 1-2 раз в год, и очистку
колодца от песка можно осуществить с помощью ведер.
Если возникает необходимость, удаления песка из шахты колодца
чаще, чем 1-2 раза в год то это и служит причиной просадке колец. Если
удалять песок со дна шахты колодца раз в два месяца и при этом объем
откаченного песка составляет более 0,3-0,4 куб. м. за один прием
откачки, то кольца начинают опускаться вниз.
Процесс осадки колец проходит медленно, поэтому мгновенного
разрыва колец шахты колодца не происходит. Но одновременно с этим,
возрастает нагрузка на место соединения колец с каждой последующей
откачкой песка. Нижнее кольцо постепенно углубляется в жидкую массу,
состоящую из песка и воды (плывун) теряя точку
опоры.
После каждой откачки слой песка находящийся над плывуном
проседает около колец (на рисунке 2 это указано синей
стрелкой), а на место просевшего песка намывается новый, тем самым
кольца теряют не только нижнюю точку опоры, но и с боков их уже не
обжимает более плотный грунт. При достижении определенного времени
(точно предугадать это просто невозможно) нагрузка на место соединения
колец достигает наивысшего предела и некачественно скрепленные кольца
разрываются вместе их соединения.
Если удалять песок со дна колодца один раз в
месяц и при этом объем откаченного песка будет превышать более чем
1-1,5 куб. м за один прием, то тут может произойти не только разрыв
колец – такое не осторожное откачивание разжиженного песка (плывуна)
может привести к более тяжким последствиям.
Рисунок
3
Это просадка грунта. В выделенном желтым
кругом секторе (А) видно, как песок смешивается с плывуном во время
откачки его со дна колодца, а при интенсивной откачке это
приводит к просадке грунта. А если колодец расположен в
непосредственной близости к дому (3-6 метров), то существует вероятность
просадки грунта под фундаментом дома. Последствия могут быть необратимы
– если просадка грунта под фундаментом дома составит более 1 м в
диаметре, то дом может быть сильно
поврежден.
Примечание:повреждения дома при просадке грунта
под его фундаментом зависят от того, какой выполнен фундамент, если
ленточный монолитный, то просадку грунта диаметром до 2,5 м такой
фундамент выдержит (если дом деревянный). Если фундамент сделан из
фундаментных блоков, то степень разрушения такого фундамент возрастает в
разы по сравнению с монолитным фундаментом такого же
вида.
Устройство защиты шахты колодца от намывания
песка
Рисунок
4 Устройство ограничителя подъема плывуна с помощью
сетки А – ж/б кольцо Б - подсыпка из камней средней
величины В –
сетка Г
- каркас щита
Рисунок
5
Устройство ограничителя подъема плывуна с
помощью сетки А – ж/б кольцо Б - подсыпка из камней средней
величины В –
сетка Г
- каркас щита
Чтобы уменьшить уровень подъема песка в шахте колодца можно
сделать щит – деревянный или из мелкоячеистой сетки (размер ячеек не
должен быть больше чем 2х2мм, сетка должна быть оцинкованной), который
будет ограничивать уровень подъема плывуна, вследствие чего намывание
песка в шахту колодца практически сойдет на
нет.
Рисунок
6
Конструктивная схема устройства
ограничительного щита из мелко ячеистой
сетки А – ж/б
кольцо Б
- подсыпка из камней средней величины
В –
сетка Г
- каркас щита Д – отверстие для установки стопорных штырей
щита
Устройство щита и подготовка колодца к установке
щита
Для
устройства щита (рис.6) потребуются сетка (В) и два
металлических обруча (Г) которые будут служить каркасом для сетки.
Металлические обручи можно сделать из листового металла толщиной от 3 до
5 мм. Если у вас нет возможности сделать обручи из такого металла, то
их можно сделать из толстой проволоки (ø5мм). При этом концы проволоки
после ее изгиба необходимо скрепить с помощью
сварки.
Наружный диаметр металлического каркаса должен быть на 2- 5мм
меньше внутреннего диаметра ж/б кольца, это необходимо для
беспрепятственного прохода каркаса по всей шахте
колодца.
Примечание:внутренний диаметр каркаса щита
может варьироваться от 80 до 90 мм – это зависит от внутреннего диаметра
кольца.
Перед тем как установить щит, вам необходимо
удалить лишний песок со дна колодца, откачать его с помощью насоса.
После того как лишний песок удален (примерно на 25-30 см от уровня песка
на момент его удаления из колодца), нужно сделать отсыпку из камней
(рисунок 6 – литера Б).
Толщина подсыпки зависит от интенсивности
притока воды – если вода поступает в колодец медленно, то толщину
подсыпки вам лучше всего сделать не более 5 см, если уровень воды
поднимается быстро, то слой подсыпки можете сделать до 10 см (при
интенсивном поступлении воды в шахту колодца толщину подсыпки
допускается делать до 35-50см). От верхнего уровня подсыпки в стене
колодца нужно проделать четыре отверстия (Д) для последующей установки в
них стопорных штырей, как показано на рисунке (диаметр штырей может
быть от 8 до 12 мм).
Установка
щита
Рисунок
7
После того как выполнена подсыпка,
необходимо перед установкой щита (В), очистить поверхность подсыпки из
камней от мусора и песка, а также накопившейся воды (воду и песок
откачиваете с помощью насоса), крупный мусор удаляете в
ручную.
Далее устанавливаете щит и застопориваете его штырями (Г),
которые устанавливаете в отверстия, (штыри должны входить в отверстия
как можно плотнее) и заделываете место (Д) вокруг штырей
цементно-песчаным раствором.
Примечание:штыри можно сделать из обрезков
трубы или металлических прутков необходимого диаметра, длина штырей не
имеет принципиального значения и не влияет на функционирование
ограничительного
щита.
Принцип работы ограничительного
щита
Почему
такая конструкция щита будет сдерживать плывун и ограничит намывание
песка в шахту колодца?
Рисунок
8
Камни или крупный щебень выполняют функцию
фильтра, щит из сетки создает обратно давление на плывун (обозначение на
рисунке красной стрелкой). Разжиженный песок вместе с водой
(обозначение на рисунке красной стрелкой) под давлением поступает в
открытое пространство шахты колодца, а каменная подсыпка – фильтр
прижатая щитом останавливает песок, но доступ воды в колодец не
прекращается. Вода поступает чистая, с небольшим количеством примеси
песка (пример: если до этого 100% песка намываемого плывуном поступало в
шахту колодца, то после установки ограничительного щита с устройством
фильтра из камней песка будет поступать значительно меньше не более 20%,
то есть в пять раз меньше).
Если поступление песка сократилось в пять
раз, то соответственно и чистку колодца от намытого песка можно
проводить как минимум в 4 раза меньше, чем вы делали до
этого.
Заделка пространства между
колец
Прежде чем
вы приступите к заделке пространства между кольцами вам необходимо
застопорить нижнее кольцо.
Рисунок
9
Для этого необходимо проделать в нижнем
кольце четыре отверстия (их расположение идентично расположению
стопорных штырей каркаса щита), через которые установить куски
металлических труб рисунок 9 (А) диаметром не менее 50 мм (желательно
выбрать для этого толстостенную трубу). Чтобы трубы было удобнее
забивать в грунт, их длину можно сделать равной половине диаметра
кольца, то есть 45-55 см. После того, как все четыре трубы установлены,
место вокруг них замазать цементно-песчаным раствором, а также заглушить
трубы с использованием этого же
раствора.
Образовавшееся пространство между колец
проще всего заделать с помощью кирпича.
Рисунок
10
С
внутренней стороны кирпичную кладку (А) необходимо оштукатурить, для
этого вам нужно приготовить цементно-песчаный раствор в следующей
пропорции: 1 часть цемента и 3 части
песка.
Важно! Выполняя работу внутри
шахты колодца, вам необходимо периодически осуществлять откачку воды с
помощью насоса, в этом случае можно использовать уже не вакуумный насос,
а, к примеру, насос типа «Малыш» или «ручеек».
