Самым опасным явлением, способным разрушить колодезную шахту и угрожать человеку, находящемуся внутри, при обустройстве гидротехнических сооружений, является плывун в колодце, что делать с ним вопрос наболевший. Смещения песчаного или супесчаного грунта, перенасыщенного водой и находящегося в коллоидном состоянии, при появлении свободного пространства, представляющего собой выборку в земле под водозабор, могут привести к проседанию почвы вокруг шахты на значительную глубину, если обустраивается колодец на плавуне, а также стать причиной искривления и разрушения ствола гидротехнического сооружения.

Плюсы и минусы плывуна

Представляя собой мельчайшие частицы песка и глины, являющейся гидрофильным веществом, отдающим воду с большим трудом, плывун свидетельствует о наличии обильных водяных масс, которые могут стать источником водоснабжения. Обуздать стихийную мощь, которой наделен текучий пласт породы, располагающийся на глубине от 1,5 до 10 метров от поверхности, достаточно сложно и имея возможность избежать этого, следует ею воспользоваться, однако, свойства плывуна позволяют судить о возможности обустройства водозабора даже в таких условиях.

Истинный плавун

Самый опасный и непреодолимый из плывунов – истинный, градиент насыщенности которых максимален и для приведения слоя в активное движение требуется небольшое давление жидкости, а возможная водоотдача не превышает 0,5 куб. метра в сутки, а значит подобный источник не позволит удовлетворить потребности в воде даже дачного надела. Опасность такого почвенного образования заключается также в том, что при замерзании его происходит значительное пучение грунта, а потеря пластичности возможна только при снятии нагрузки, в качестве которой выступает открытая шахта водозабора, не позволяющая плывуну обрести сплошную структуру.

Истинный плывун в колодце явление крайне редкое и опытные мастера, занимающиеся обустройством гидротехнических сооружений профессионально, не считают возможным его укрощение, которое может быть помимо прочего крайне опасно, так как все воздвигнутые укрепления будут раздавлены под непрекращающимся давлением текучего потока песка с глиной.

Ложный плавун

Избыточное пластовое давление может стать причиной выброса мелкодисперсного песка с крупным размером пор, насыщенного водой, но не содержащего коллоидных включений, которыми являются частицы глины и сродных ей пород. Снижение давления, характерного для земной толщи, сопровождающее выброс песчано-водной смеси в шахту колодца, приводит к повышению плотности суспензии, в результате чего происходит редуцирование пластичности и грунт перестает течь. Подъем уровня воды в колодце на ложном плывуне может достигать от 0,5 до 1,5 метров, а дебет бывает очень высоким и достаточным для водоснабжения приусадебного хозяйства и частного владения.

Таким образом, обнаружив плывун в колодце и решая хорошо это или плохо, следует различать характер пластичного слоя земной коры, так как, если он ложный, а это бывает в большинстве случаев, то является мощным источником воды и подлежит обустройству водозабора, несмотря на сложности сооружения гидротехнического сооружения в этом случае.

Как укротить плывун

Обнаружив при копке или бурении шахты водозабора плывун в колодце и принимая решение что дальше делать, необходимо учитывать опыт, накопленный годами и применять наработки в зависимости от глубины пластичного слоя почвы и интенсивности притока суспензии в шахту.

Порядок действий при обнаружении плывуна

Симптомом достижения пластичного слоя грунта при выполнении проходки является появление и постоянный приток жидкости в шахте, представляющей собой водно-песчаную суспензию. Если при дальнейшем углублении приток не уменьшается, а напротив наблюдается рост уровня, то свидетельство достижения плывуна на лицо. Перед тем, как продолжать проходку следует сделать перерыв, подготовив необходимые инструменты и расходные материалы, так как выполнение работ в пластичном слое не следует растягивать на несколько дней, ввиду возможности обрушения ствола шахты и проседания грунта на прилегающей территории, что сделает работу бесполезной.

В зависимости от глубины плывуна выбирается алгоритм действий:

1. Слой проходится полностью, при этом достигается следующий водоносный горизонт, а стенки ствола тщательно укрепляются при помощи железобетонных колец, жестко связанных между собой, с герметизацией стыков.
2. Водозабор обустраивается непосредственно в слое пластичного грунта, используя один из известных способов. Применять донный фильтр для очистки воды в колодце, устраиваемом на плывуне категорически не рекомендуется, так как он будет поломан, смешан и поглощен пластичной массой, а полезный уровень водозабора уменьшиться.

Способы «укрощения» плывуна

Для того, чтобы проводить работы в колодце при наличии плывуна, стенки шахты обязательно должны быть укреплены, для чего применяются многочисленные способы, часть из которых имеет устоявшийся опыт применения, а другие отличаются новаторством и используются недавно.

Сооружение щитов из шпунтованных досок внутри колодезной шахты имеет длительный положительный опыт применения и не требует особых материалов или технологий. При помощи вбивания щитов, собранных из элементов шип – паз (шпунтов), с заостренными концами в вязкое дно колодца, сооружается короб внутри укрепления ствола, из которого производится выемка грунта, а сруб впоследствии осаживается и наращивается. Если вбивание щитов произвести по направлению изнутри-наружу, то осаживание сруба станет невозможным и полученный шатер будет использоваться в качестве водоприемной части, которая может быть наращена еще рядом досок. Так как собрать круг из щитов невозможно, метод имеет ограниченное применение для прямоугольных срубов или шахт.

Проходческий ящик, повторяющий форму колодезной шахты, имеющий острую нижнюю кромку и откидывающуюся крышку вверху конструкции, является модификацией технологии вбивания щитов из шпунтованных досок. Процесс заключается в забивании ящика в плывун, открывании крышки и выборке грунта, после чего производится осаживание и наращивание шахты, а процедура повторяется, пока не будет достигнута нужная отметка.

Более инновационными, но требующими специальных материалов и приспособлений, а потому неподходящими для выполнения своими руками, являются следующие способы проходки плывунов:

• замораживание – подразумевает обустройство системы скважин по периметру шахты, предназначенных для подачи охлажденного в специальной камере раствора, и понижении температуры грунта вокруг проходки;
• силикатизация – введение в грунт жидкого стекла или карбамидных смол, приводящее к уплотнению плывунов, исторически устоявшимся аналогом, является использование ржаной муки, обильное добавление которой в пластичный грунт приводит к его обезвоживанию;
• куст бетонных свай – используется для тоннельного строительства и подразумевает бурение и заполнение бетоном нескольких скважин по периметру проходки.

Часть вторая

Приступая к рытью колодца, необходимо очень серьезно отнестись к технике безопасности. Вот ее основные требования: Шахтный колодец состоит из оголовка, находящегося над поверхностью земли, ствола и водоприемной части. В зависимости от устройства водоприемной части различают колодцы несовершенные (неполные), совершенные (полные) и совершенные с зумпфом (подствольником). В первом крепь шахты не достигает подстилающего водоупорного пласта, приток воды здесь возможен через дно и боковые стенки; во втором крепь опирается на водоупорный пласт, приток воды - только через боковые стенки; в третьем зумпф представляет собой дополнительный резервуар, выполняемый в подстилающей водоупорной породе для увеличения запаса воды. Кроме того, запас воды может быть увеличен за счет расширения подводной части колодца в виде шатра. При толщине водоносного пласта до 2-3 м устраивают зумпф, а при большей - шатер. Однако запас воды в колодце и суточная потребность в ней должны быть по возможности согласованы, иначе вода будет застаиваться и загнивать. Поэтому для индивидуального водозабора рекомендуется только несовершенный колодец с притоком воды через донный фильтр (дополнительные боковые фильтры не дают здесь значительного увеличения дебита, а изготовить их сложно). Шахту несовершенного колодца не следует заглублять в водоносный пласт более чем на ^з его толщины, поскольку нижележащая вода, как правило, не питает колодец.

Донный фильтр делают из трех слоев щебня или гравия, беря для каждого очередного слоя в 6-8 раз более крупный материал. Толщина нижнего, находящегося в контакте с водоносной породой слоя 0,1 м, двух верхних - по 0,15 м. Если водоносный пласт сильно разжижен и приток воды обильный, гравийный фильтр насыпают на подведенный снизу под крепление шахты дощатый пол со щелями или отверстиями.

Оголовок колодца обычно выводят на 0,6-0,8 м над уровнем земли. Вокруг колодца делают глиняный замок шириной 0,5 м и глубиной 1,0-1,5 м, поверх которого рекомендуется устроить сплошную железобетонную отмостку. Стенки колодца выполняют из дерева, бетона, естественного камня или кирпича.Деревянный колодец лучше всего делать из дуба, который в надводной части стоит до четверти века, а в подводной - даже и сотню лет, но вполне пригодны лиственница, вяз, ольха. Для надводной части хорошим материалом служит сосна. Большинство других пород недолговечно, а некоторые придают воде неприятный запах и привкус горечи. Независимо от породы лес должен быть несухостойным, прямым, здоровым, без червоточен и плесени.

Деревянные колодцы строят обычно квадратными в плане - со сторонами от 0,7 до 1,4 м (чаще 1х1 м). Руководствоваться здесь надо только удобством работы в шахте. Сруб делают или из пластин, на которые разрезают бревна диаметром 22 см, или из цели-ковых бревен диаметром 15-18 см. Собирают сруб сначала на поверхности земли, и каждый его венец размечают для последующего правильного монтажа в шахте. Сопряжения бревен в углах сруба - в лапу без остатка с коренным шипом - потомком или без него. Венцы соединяют между собой 10-сантиметровыми нагелями, которые по вертикали ставят вразбежку. Чтобы исключить возможность отрыва нижних венцов от верхних, соседние венцы связывают стальными скобами, по углам сшивают брусками, а по середине каждой стороны - досками.

Есть три способа установки сруба в шахте: возведение со дна шахты, опускное крепление (наращивание сруба сверху по мере погружения его в грунт) и наращивание снизу.

Возведение со дна шахты применяют при глубине колодца не более 6 м, когда стенки шахты не обрушиваются и не вспучиваются, а приток воды несильный. Вырыв шахту на полную глубину, на дне ее устанавливают раму-основание, на которой и собирают сруб. Иногда на дно шахты кладут лежни (бревна, распиленные вдоль), на них пришивают пол и уже на этом основании монтируют сруб.

Опускное крепление рекомендуется для колодцев глубиной более 6 м. Работа здесь идет в такой последовательности. Вырыв шахту на глубину 3-6 м, сруб устанавливают на основание и выводят его из земли на три венца. Потом шахту углубляют примерно на 25 см, вынимая грунт под серединой стенок, не трогая углов. Все стороны сруба подпирают клиновыми подкладками. После этого выбирают грунт в углах. Осталось выбить клиновые подкладки и равномерно опустить сруб.

Если грунт рыхлый и сыпучий, сруб иногда застревает в шахте. Тогда его осаживают ударами по верхнему венцу. Если это не помогает, на верхнем венце устраивают из бревен и досок настил, на который помещают значительный груз. Когда и такая мера не дает желаемого эффекта, работу заканчивают третьим способом - наращиванием сруба снизу, о котором мы скажем чуть дальше.

Чтобы сруб легче было опустить в шахту, его основание уширяют в виде шатра, а нижнюю часть снабжают башмаком с режущим ножом.

Если грунт плотный и колодец сравнительно неглубокий, сруб, наращиваемый сверху, можно подвесить в шахте на веревках на высоте 0,5-1,0 м от дна. Тогда сруб не мешает выбирать грунт. Веревки подводят под каждый угол сруба серединой, а концы несколькими витками закрепляют на раме из бревен, установленной над шахтой. Веревки удерживают сруб за счет сил трения между ее витками и бревнами; стоит чуть ослабить веревку - и сруб опускается.

Наращивание снизу применяют, как правило, для глубоких колодцев. Особенность этого способа заключается в том, что в срубе через каждые 4-5 венцов делают венец с «пальцами» (то есть у двух нижних бревен концы длиннее на 0,4-0,5 м). Их закладывают в вырытые в стенках шахты горизонтальные углубления («заклады» или «печуры»), поджимают кверху домкратами и подклинивают. Благодаря «печурам» сруб надежно закрепляется в шахте.

Водоносные пласты - это обычно плывуны, они требуют особых методов работы. Так, если песок очень мелок и сильно разжижен, сруб прекращают опускать и устанавливают второй шатер - водосборный, отступив на 0,35-0,4 м от стенок основного шатра. Сборку второго шатра надо проводить снизу вверх очень тщательно, проконопачивая его мхом и зашивая рейками. При углублении шахты песок из внутреннего шатра закладывают между стенками, а воду откачивают.

В очень жидких плывунах на дне шахты со всех четырех сторон забивают шпунт (шпунт-перегородка, переборка) из досок на глубину 0,35 м между направляющими и распорными рамами. Затем удаляют грунт, не обнажая концы досок шпунтового ряда, после чего снова углубляют шпунт. Иногда возникает необходимость изолировать вышележащий водоносный пласт с плохой водой, пройти его шахтой. Делают это также с помощью шпунтового ряда досок, которые забивают снаружи сруба. Между шпунтом и срубом устраивают глиняный замок.

Современное водоснабжение загородного дома из колодцев с развитием бытовых технологий нуждается в интенсификации. Наличие стиральных и посудомоечных машин, высокопроизводительных душевых кабин с подогревом требует повышенного расхода воды. Существующие издавна колодцы не всегда удовлетворяют сегодняшних дачников. Одни видят выход в углублении шахт, другие считают, что выходом из ситуации станет скважина в колодце. Расскажем, как ее пробурить, и когда бурение внутри колодца имеет смысл

Низкая эффективность колодцев может быть вызвана их заиливанием, обрушением обсадной колонны, наличием плывуна. Но есть еще один повод, который многих вынуждает прекратить пользоваться водой. Обычно вода залегает на глубине 5-10 м, источник воды в них – ручьи.

Поверхностные воды берут начало в дождях и сугробах. Выпадающий на землю в виде осадков дистиллят до того, как просочиться в колодец, проходит дополнительную фильтрацию природным песком. Незначительные вредные примеси сорбируются активными почвенными ингредиентами. В конно-тягловую эпоху вода чистой была всегда – независимо от их глубины. Единственный фактор, которой мог испортить вкус воды, определялся наличием болота рядом с колодцем.

В условиях индустриальной перестройки мира дожди приобрели устойчивый кислотный привкус и щелочную мылкость. Пески и суглинки собрали с бескрайних удобряемых полей все вносимые компоненты. Колодцы из источников кристально-чистой воды превратились в накопители нитратов, гербицидов и солей тяжелых металлов

Современные методики добычи пресной воды рекомендуют забуриваться вглубь земли – до уровня грунтовых вод или, еще лучше, – до артезианских водоносов. Среди множества способов, позволяющих устроить эффективное домашнее водообеспечение, наиболее бюджетным выглядит вариант – сделать скважину в колодце.

Скважина внутри колодца

Сразу нужно заметить: не во всех случаях бурение скважины в дне подземного водоема позволит сэкономить средства. Нередко бывает, что эффективнее пробурить шурф рядом. Это утверждение почти всегда верно для тех случаев, когда проходку выполняет профессиональная бригада бурильщиков: мощность их оборудования позволяет выполнять бурение в промышленных объемах за короткий срок. Производительность машины обеспечивает достижение уровня глубины большинства колодцев за четверть часа. Выполнение работы займет времени меньше, чем подготовка установки к бурению.

По этой причине большинство специализированных компаний предпочитают выполнять бурение на целине. Стоимость работ в любом случае рассчитывается от нулевой отметки – уровня почвы. В такой точке зрения содержится рациональное зерно и для заказчика. Если приглашать буровиков, целесообразнее пробивать скважину на воду в месте, максимально удобном для обслуживания источника, прокладки труб и выполнения самого бурения, – там, где не мешают заборы, деревья и декорированные дорожки.

За работы по углублению существующих источников, в том числе изготовление трубчатых колодцев, берутся индивидуальные бригады, оборудование которых обладает меньшей мощностью, а специалисты готовы уделить внимание таким «мелочам», как укрепление стенок, создание усиливающих каркасов, фиксацию обсадных труб и строительство дополнительных кондукторов. Заказчик при этом получает бонус в виде снижения стоимости проходки за счет уже существующего шурфа.

В каких случаях углубление имеет смысл?

Чтобы спрогнозировать качество результата, необходимо иметь представление о структуре водоносных слоев и грунтовых пластов.

Под черным плодородным слоем залегают глины, суглинки и супеси. В отдельных карманах, в структуре которых содержится песчаник, могут протекать подземные ручьи, образованные поверхностными потоками.

Ниже верхнего слоя песчаников под глиняной коркой снова располагается слой песков (иногда с галькой), в котором протекают подземные реки. В большинстве случаев эти грунтовые воды являются продолжением наземных водоемов. Пески на этой глубине могут перемещаться вместе с водяными потоками, образуя «плывуны».

Глубже располагаются глины с валунами и гранитами. Третий слой песков, смешанных с водой, лежит, как правило, на поверхности пористых известняков, в толще которых текут мощные потоки артезианского уровня.

Существующие колодцы доходят до поверхностных или грунтовых вод. Нередко их наполняемость ограничена плывунами, малозаметными пользователям. При регулярном пользовании в толще песка образуется линза, в которой накапливается вода. Ее дебит колеблется – от 300 л/сутки до 600 л в час.

Для минимального водопользования этого объема может быть и достаточно, однако такого количества влаги не хватит на обеспечение среднестатистической современной семьи. Попытки углубить колодец оканчиваются неудачей: вместо отобранного песка подземный поток приносит новый, и природный баланс восстанавливается.

В таком старом колодце можно попытаться пробурить скважину: заглубление обсадной трубы в нижележащие пески не потребует больших физических усилий. Процесс устройства должен пройти без лишних осложнений, если под плывуном не обнаружится гранитное дно.

В каком колодце можно делать скважину?

Отдельного ГОСТа или СНиПа с требованиями к элементам скважины в колодце не существует. Заказчики и исполнители руководствуются здравым смыслом при выборе методов, отдавая предпочтение наиболее функциональным и безопасным.

В первую очередь необходимо удостовериться в том, что скважина не станет причиной обрушения стенок в колодец. Для этого существующую конструкцию тщательно обследуют, выявляют явные и потенциальные дефекты, устраняют их.

Колодцы, выложенные из бревен, в 90 процентах случаев нуждаются в дополнительной обвязке и усилении. Бетонные кольца более надежны и долговечны, но и они требуют предварительного изучения. Кладка должна быть без щелей, разрушений, шатающихся элементов. Трасса шахты должна быть вертикальной.

Нарушение соосности колец может свидетельствовать о том, что песчаная подушка неустойчива, на нее активно действует водный поток. Вновь пробитая вглубь скважина может стать причиной попадания в колодец новых масс воды, которые просто смоют кольцо со всем, что внутри него находилось.

Укрепляющие и усиливающие конструкции

Усилению подлежат два элемента: обсадная кладка и устанавливаемый кондуктор. Операцию по армированию проще выполнить в прочном бетонном колодце. Для выполнения работы в стенки верхнего, нижнего и одного из средних элементов вмуровывают по четырем осям анкерные болты, к которым впоследствии прикручивают вертикальные стойки из стального профиля. Стойки обваривают на двух-трех уровнях окантовывающими стержнями, которые должны образовать квадраты. В вершины квадратов вваривают арматурные прутья, скрепляющие их между собой.

Укрепление кондуктора выполняют таким образом. Намечают точку, в которую войдет скважина, вокруг нее в колодец заглубляют уголки, расположенные строго вертикально. Уголки обваривают между собой по периметру. Если перед этим была сделана обвязка колец, конструкции соединяют, обеспечивая жесткую фиксацию.

Над шахтой размещают буровую вышку, которая оборудована блоком с воротом на оси, и бабкой на тросе или цепи. Вышку располагают на твердой поверхности, в некоторых случаях под ее пятки помещают бетонные плиты или заливают монолитное основание.

Время для изготовления скважины

Бурить скважину в колодце лучше всего поздним летом, в начале осени, когда в почве содержится наименьшее количество воды. Можно работы выполнять и зимой, в этом случае воду можно попытаться заморозить. Для этого в самые лютые морозы с поверхности земли в колодец нагнетают холодный воздух. При интенсивном охлаждении водное зеркало может застыть на третий-седьмой день.

Сама технология бурения схожа с традиционной. Единственное отличие заключается в том, что до начала работ в дно колодца забивают трубу – кондуктор. Высота трубы должна доходить до верхнего края колодца. Длина кондуктора должна быть достаточной, чтобы максимально его заглубить, – защитить канал бурения от движущихся масс воды и песка. При необходимости трубу удлиняют с помощью муфт.

Шахту модернизированного колодца после завершения работ часто засыпают. Скважина должна быть защищена от верхних сточных вод, попадающих в колодец с поверхности почвы.

Когда появляется в колодце плывун, можно ожидать многочисленных проблем как при строительстве, так и во время эксплуатации. Наличие такого подземного явления существенно сказывается на качестве воды, вплоть до ее полной непригодности для питья.

Большие сложности возникают и при рытье колодезной шахты при прохождении такого нестабильного слоя. Однако все проблемы можно решить. Лучше всего с этим справятся профессионалы из специализированных организаций, но можно все сделать и собственными руками.

По своей сути, плывун представляет собой грунтовый слой с водяным насыщением и толщиной от 1 до 15 м. Как правило, это ограниченный, удлиненный объем в земляной толще, заполненный песком и супесью (часто с твердыми частицами различных примесей). В нормальном состоянии он герметичен и стабилен, но при механическом воздействии способен легко растекаться.

403 Forbidden

403 Forbidden

nginx

Под напором воды такой пласт начинает двигаться. В целом, плывуны могут иметь достаточно однородную или совершенно хаотичную (неоднородную) структуру с мелко- или крупнозернистой основой. Они часто имеют в своем составе каменистые обломки и сцементированные песочные массы.

На глубине плывун чаще всего находится в гидродинамическом равновесии, т.е. давление, создающееся внутри него, уравновешивается силами, обеспечивающимися массой грунта, расположенного над ним. В таком состоянии пласт может находиться сколько угодно долго, пока не будет нарушено это равновесие. При его вскрытии внутреннее давление становится преобладающим, что выталкивает песок вверх.

Различают 2 основных типа плывунов:

1. Истинная разновидность в своем составе имеет многочисленные глинистые и коллоидные пылеобразные частички, которые начинают играть роль смазки, соединяя крупные частицы. Такие пласты способны сохранять воду внутри и имеют низкий коэффициент фильтрации, что не позволяет внешней воде проходить через пласт. В зимнее время при промерзании они проявляют значительное вспучивание. При высыхании истинные плывуны сильно уплотняются.
2. Ложная разновидность состоит из мелкого песчаника с водяным насыщением. С учетом глубины залегания такого пласта вода в них находится под избыточным давлением, а при вскрытии выталкивает песок.

Какие проблемы возникают

Проблемы с наличием плывунов могут возникать на стадии строительства и при эксплуатации колодца. В первом случае затруднения вызываются, если такой пласт находится в месте рытья колодезной шахты, и его необходимо пересечь, т.е. когда возникает условие: плывун располагается выше водоносного пласта.

При копании котлована приходится вскрывать плывун, что вызывает его подвижку. Разжиженная масса начинает заполнять шахту, делая невозможным дальнейшее ее углубление. Формирующаяся полость приводит к высокой вероятности смещения грунтовых пластов.

Таким образом, возникает обязательное требование: работы по рытью шахты могут проходить только при условии закрепления стенок и блокировании плывуна.

Большие неприятности возникают при эксплуатации, когда плывун располагается в придонной зоне колодца . В действующем сооружении такое явление, прежде всего, загрязняет воду. Однако это далеко не самая большая проблема. Плывун затрудняет приток воды и, в принципе, может привести к полному истощению колодца.

Кроме того, большую опасность вызывают возможные механические нагрузки. В нижней части колодца существует риск поперечного сдвига или осаждения бетонных колец или венцов сруба. При замерзании пласта в срединной части шахты возникает интенсивное вспучивание, что создает очень высокие нагрузки на шахтные стенки. Другими словами, действующий колодец в плывуне выдвигает такие повышенные требования: периодическая чистка придонной зоны, упрочняющие мероприятия и т.п.

Тонкости монтажа колодцев

Как указывалось выше, для того чтобы пройти плывун при формировании необходимой глубины колодца, следует принять меры, предотвращающие подвижку насыщенного водой песка в яму для шахты.

Эти меры зависят от типа плывуна, его размеров, подвижности (податливости), мощности, состава и других характеристик. Иногда, когда он не столь велик, оказывается достаточным ускорение рытья или бурения с быстрым началом обустройства стен. Интенсивная работа совмещается с откачкой воды и очисткой ствола.

Такие действия возможны при копании неглубоких ям, а также в обстоятельствах, когда прохождение опасного участка проводится в нижней части колодца.

В таких случаях важно соблюдать технику безопасности и контролировать риск обрушения стенок. Появляющийся осадок надо откачивать в постоянном режиме с использованием дренажного насоса необходимой мощности, не допуская накопления просачивающейся массы в колодезной шахте.

Вообще, самый верный способ избежать проблем — выявление наличия плывуна на стадии изыскательских работ и перенос строительства колодца на другое, более безопасное место.

Принятие технических мер

При значительных размерах плывуна, когда насос не справляется с откачкой массы, применяются различные технические способы проходки. При возведении стенок в виде колонны бетонных колец нередко применяется технология их осаждения. Способ реализуется путем выборки грунта под бетонным кольцом, которое затем под собственным весом медленно опускается вниз.

Естественно, что пройденный таким образом опасный участок сразу же герметизируется, затирая швы между кольцами. При опускании блоков применяются небольшие дополнительные механические нагрузки сверху. Важное условие — равномерное осаживание, не допускающее перекосов колец.

Еще один вариант проходки плывуна — крепление шпунтов в опасной зоне. Такое приспособление представляет собой стенку, переборку, щит из досок или брусьев, скрепленных надежно между собой с использованием четвертей или углов, при этом в нижней части торцы досок шпунтов заостряются для возможности их вбивания сверху.

При локализации плывуна близко от водоносного пласта, питающего колодец, проходку можно осуществить с использованием шпунтового ящика. Такой шпунт вбивается строго вертикально с контролем отвесом с помощью деревянного обуха или ручной бабы. Он погружается на глубину 32-40 см между направляющей и распорной рамами.

После удаления грунта без оголения торцов досок приспособление снова забивается. Если толщина слоя плывуна составляет более 1 м, то воздействие придется производить с использованием копра и бабы из чугуна, которая перемещается по направляющим.

В тех случаях, когда наполнение плывуна сильно разжижено, применяется специальный придонный ящик с крышкой и разрезающим металлическим башмаком. Это приспособление опускают в придонную зону и вдавливают в дно шахты (непосредственно в плывун).

Процесс осаждения ящика осуществляется с помощью клиньев или домкратов, воздействующих на брус, закрепленный на срубе. Домкраты или клинья устанавливаются симметрично, с двух противоположных сторон ящика. По мере его наполнения содержимым плывуна крышка открывается, а масса извлекается и поднимается вверх. В это же время сруб колодца постепенно опускается созданием нагрузки. Данный метод применим при прохождении пластов размером порядка 0,8-1,2 м.

Трубная проходка

Достаточно эффективным и надежным способом, реализующим прохождение мощных плывунов при строительстве колодца, является стальная опалубка из труб с диаметром немного меньшим, чем размер колодезных бетонных колец. Такая опалубка погружается прямо в толщу плывуна, что обеспечивает полное блокирование и герметизацию разжиженного грунта.

Необходимо отметить, что бетонные кольца даже при максимальной герметизации создать такую защиту не могут. Другими словами, в зоне вскрытия плывуна монтируется стальной кессон без днища. Вместо герметичного дна формируется фильтрующий слой из промытого щебня фракции 50-70.

Второй способ трубчатой проходки основывается на применении стальных труб, гарантирующих подпор воды с глубины, что исключает подъем песка водой с верхних горизонтов пласта. С этой целью используется труба диаметром порядка 30-55 мм, которая вбивается на глубину до 25-30 м (до верхнего водоносного пласта со стабильным дебитом) при помощи бурильной установки.

Таким способом строится что-то среднее между скважиной и колодцем, при этом давление, обеспечиваемое глубинной водой, препятствует проникновению песка из плывуна.

Мероприятия на действующих колодцах

Плохо блокированный при строительстве придонный плывун в процессе эксплуатации способен вызвать вышеуказанные проблемы с поступлением воды. Для того чтобы исключить такое явление, колодцы с плывунами периодически подвергаются чистке. Наиболее тщательно очищается придонный фильтр.

Для исключения дальнейших влияний плывуна применяется способ обустройства двойного шатра в зоне забора воды. Для этого углубляется шахта и устанавливается нижний шатер. Затем на расстоянии 40-45 см от него устанавливается дополнительный водосборный шатер.

Следует обратить особое внимание на монтаж этого элемента — его следует тщательно законопатить по всей длине мхом и расшивкой рейками. Принцип действия такого фильтра прост: песок из нижнего шатра остается между стенками элементов, а вода откачивается вверх .

При проведении профилактических и ремонтных работ в колодцах на плывунах следует учитывать тот факт, что водяной столб в шахте сдерживает подъем песка из пласта, а значит, не следует откачивать из нее всю воду.

Минимальный водяной пласт должен иметь высоту 35-40 см. Для исключения риска проникновения песка в питьевую воду дно колодца часто оборудуется специальным фильтром. В частности, находит применение осиновый щит. Иногда на него насыпается дополнительный фильтрующий слой из песка и щебня.

Плывун при строительстве или эксплуатации колодца может вызвать серьезные проблемы. Однако известно множество способов, позволяющих эффективно преодолевать такие трудности. Все мероприятия можно осуществить своими руками.