Как пройти плывун в колодце: особенности обустройства и эксплуатации источников на сложных грунтах

Как следует поступить с плывуном, обнаруженном в собственном колодце? Для начала следует разобраться с тем, что собой представляет плывун, каким он может быть и только потом приступить к выбору метода решения образовавшейся проблемы.

Это природное явление представляет собой дрейфующий участок разжиженного грунта, который будет состоять из глины и песка, связанных между собой более крупными частицами. Под воздействием межпластового давления, перенасыщенная водой масса способна передвигаться и растекаться. При встрече с плывунами копатели сразу начинают бить тревогу, однако есть несколько действенных способов решения проблем.

Такое природное явление, как плывун в колодце, может возникнуть внезапно, поэтому действовать нужно будет без промедления. Если предварительно, еще до начала обустройства колодца, провести необходимые геодезические исследования, то можно узнать характеристики грунта, находящегося на собственном участке. В этом случае неприятных сюрпризов возникнуть не должно.

Однако, в случае, если работы уже начались, а геодезия проведена не была, то определяться с последовательностью действий необходимо будет уже на месте. Предварительно не лишним будет ознакомиться с правилами обустройства колодцев и трудностями, с которыми можно столкнуться. Чистка колодцев от плывунов также должна рассматриваться заранее в том случае, если нижний порог начал стремительно заиливаться.

Что такое плывун в колодце

Плывуны представляют собой слой слипшегося грунта, который перенасыщен водой. Толщина его может составить от 1 до 15 метров. Зачастую речь идет об ограниченном и немного удлиненном объеме, который располагается в толще земли, заполненный супесью и песком с возможным включением более крупных и твердых частиц. Если состояние у него будет обычным, то он будет стабилен и полностью герметичен. Однако при воздействии на него, плывуны могут растекаться. При наличии существенного напора воды, пласт начнет стремительно перемещаться.

Структура у таких явлений может быть как неоднородной, так и однородной, в зависимости от структуры основы (крупнозернистая или мелкозернистая). Часто в состав входят сцементированные массы и обломки камней.

В гидродинамическом равновесии масса будет находиться только на глубине колодца. В этом случае создаваемое внутри него давление будет уравновешиваться имеющимися силами самого грунта, который будет находиться под ним. В таком состоянии масса может располагаться длительное время до того момента, пока будет соблюдаться полное равновесие. При вскрытии показатель внутреннего давления станет преобладающим, после чего песок вытолкнется на поверхность.

Разновидностей плывунов всего два:

• Ложный плывун. В состав войдет мелкозернистый песчаник перенасыщенный водой. Если учитывать глубину залегания сформировавшейся массы, находиться она будет в состоянии избыточного давления, что поможет быстро вытолкнуть скопившийся песок в случае вскрытия.

• Истинный плывун. Исходя из состава, в котором можно обнаружить коллоидные частички пылеобразные и глинистые выполняющие функцию смазки, между собой будут соединены при помощи более крупных включений. Показатель фильтрации у них невероятной низкий, поэтому они с легкостью могут сохранять некоторый объем воды внутри себя, не позволяя ей покидать образовавшийся пласт. На протяжении зимы может наблюдаться некоторое вспучивание. После высыхания масса становится невероятно прочной и твердой.

Чем опасен плывун

В процессе копки новых колодцев плывуны могут обозначить себя на разной глубине и состоять из твердых фрагментов, песка и глины, имеющихся на участке. Может возникнуть на самой разной глубине, поэтому с точностью определить место его возникновения не всегда удается даже специалистам.

Главная опасность будет заключаться в высокой степени подвижности глинистого островка посредством давления, создаваемого водой. Таким образом могут быстро разрушиться только возведенные стены, перекрытия, гидротехнические устройства и сооружения, а также грунт может существенно просесть. В большинстве случаев дальнейшее обустройство колодцев становится невозможным, так как установленные кольца начинают самостоятельно перемещаться.

Воздействие плывуна на скважину или колодец

Приблизительная глубина образования плывунов в колодцах составляет 15-100 метров. Однако на этот показатель оказывают воздействия многие посторонние факторы. Котлованы, провалы и овраги также могут стать причиной возникновения плывунов.

В действующем колодце он может находиться на дне камеры и начать перемещение только при воздействии на него воды. Однако основной причиной возникновения подобных ситуаций является наличие на дне одновременно крупнозернистого и мелкозернистого песка при наличии высокого уровня пролегания грунтовых потоков.

Последствия могут быть следующими:

• полное или частичное разрушение шахты и самого гидротехнического сооружения;
• водоносный слой может полностью исчезнуть;
• может начаться пучение грунта при условии низких температур;
• фильтрация воды станет недостаточной.

Эффективная очистка колодца

Если вы уже столкнулись с проблемой и из колодца подаётся некачественная, загрязнённая вода, то чистка колодца от плывуна неизбежна. Необходимо соблюдать правила техники безопасности, а также учитывать основные моменты:

• Извлекая грунт, состоящий из примесей, из скважины или колодца, делайте это маленькими партиями, чтобы исключить обвал породы.
• Для работы внутри колодца выбирайте засушливое время года.
• Обустройте на дне колодца дополнительный донный фильтр.

Как очистить колодец, стоящий на плывуне:

Диагностировать проблему можно тогда, когда из колодца начинает подаваться мутная, непригодная для питья вода с большим содержанием песка. Чтобы отфильтровать песок, необходимо установить на дно фильтр из древесины, которая является влагостойкой, проделав в щите дополнительные отверстия для выхода воды.

Чтобы обустроить донный фильтр, необходимо соблюдать следующие этапы:

1. Удалить лишний песок, объём которого зачастую составляет до 0,5 кубического метра.
2. Засыпать на дно скважины гравийную подушку высотой полметра.
3. Подготовить деревянный фильтр для колодца в форме круга и опустить его на самое дно. Образованное расстояние между стенками деревянного фильтра и стенками колодезных колец необходимо заполнить битым кирпичом, после чего залить бетоном марки не ниже 200.

Правильно выполненный монтаж гарантирует вам подъём на поверхность воды, идеально очищенной от примесей и песка. Откачивать можно будет насосом.

К чему может привести наличие плывунов

Избавиться от плывунов в колодце можно, однако предварительно следует разобраться не только с причинами его возникновения, но и с промежутком времени, который он уже там находится. От этого будут зависеть не только последующие действия специалистов (владельцев), но и дальнейшие манипуляции, направленные на предотвращение образования подобных масс и ликвидацию выявленных последствий.

Если проблема образовалась относительно недавно, колодцем давно не пользовались или участок с такой скважиной уже приобретен, стоит обратить внимание на то, что вода может поступать в емкость, однако происходить это будет крайне медленно. Для бытовых целей воды может и вовсе не хватать.

Объемы воды для бытовых нужд может понадобиться больше, чем есть в колодце, что приведет к скорому вычерпыванию остатков влаги. В этом случае не лишним будет обратиться за помощью к специалистам, так как понадобятся быстрые и одновременно максимально эффективные меры, на осуществление которых понадобится дорогостоящее специализированное оборудование и некоторый опыт проведения подобных работ.

Если дебет колодца начал снижаться только в последнее время, а сам колодец был обустроен относительно недавно, необходимо в кратчайшие сроки восстановить приток чистой воды, полностью удалив препятствие из выбранного сооружения. Однако для каждого конкретного случая понадобятся своим меры решения проблемы.

Конструкция водозабора: что предпочесть

Из всего вышесказанного, становится понятно, что при строительстве колодцев бороться приходится с истинным плывуном. Чем он объёмнее и мощнее, тем масштабнее мероприятия, проводимые для того, чтобы водозабор был не только построен, но и мог впоследствии нормально функционировать.

Итак:

• Столкнуться с необходимостью борьбы с этим неприятным явлением, приходится не только в процессе прохождения через плывун при рытье шахты. Он может закупорить водоприёмную часть действующего колодца, который ранее эксплуатировался без проблем, и тогда его ствол придётся углублять.
• Прежде, чем приступить к строительству колодца, нужно постараться собрать информацию о характере грунта на вашем участке. Проще всего, когда колодец есть у ваших соседей. Если там проблем с плывунами никогда не было, то есть большая доля вероятности, что и вам не придётся с ним столкнуться.
• Кстати, по соседнему водозабору вы можете сориентироваться, на какой глубине залегают грунтовые воды. Если такого колодца рядом нет, есть ещё один выход – разведочное бурение. Организации, занимающиеся строительством колодцев, оказывают населению и такие услуги. Цена разведочной скважины не превышает 12000 рублей.
• Если разведка показала наличие на трассе проходки истинного плывуна, от строительства шахтного колодца лучше отказаться. Правильным выбором в такой ситуации будет абиссинский колодец, который вполне можно соорудить своими руками. В более дорогом варианте, это может быть и скважина на песке, обустроенная с соблюдением всех технологий, силами специализированной бригады.

Самодельная абиссинская скважина

Трубчатый колодец имеет настолько малый диаметр (2,5-5 мм), что грунт, по сути, не бурят, а прокалывают штангой с острым наконечником. Поэтому, абиссинский колодец имеет и другое название: скважина-игла.

Для её обустройства применяют буровые мини-установки. Чтобы пройти сквозь плывун, бурение производится внутри металлической трубы, ударно-канатным способом — это касается всех видов скважин.

Как пройти плывун

Самостоятельно побороть плывуна может быть весьма проблематично, однако вполне возможно. Если было принято решение избавиться от проблемы самостоятельно, то следует несколько раз взвесить все за и против перед тем, как приступать к конкретным действиям.

Копать колодцы на уже образовавшихся плывунах не только затруднительное действие, но и весьма рискованное. Даже при условии, что все прошло гладко, понадобится существенное укрепление основания (дна), последующее использование донных фильтров и регулярно проводить обслуживание конструкции.

Донный фильтр

Однако даже столь тщательный подход к ситуации не может стать гарантией решения проблемы, и через некоторое время проблема может вернуться. Скорость своего перемещения плывуны меняют самостоятельно.

Нет гарантии в том, что небольшой слой песка спустя годы не начнет самостоятельно перемещаться с невероятной скоростью. Однако если иного выхода нет, а необходимость в колодце огромная, то можно использовать такие способы решения (локализации) проблемы:

• обустройства скважины в выбранном колодце;
• копка колодца.

Абиссинский колодец в плывуне

Одним из наиболее успешных, и от этого популярных, способов борьбы с плывунами является разработка абиссинского колодца.

Устройство абиссинского колодца

Подобный метод представляет собой проработку имеющегося источника, посредством эксплуатации скважины. В большинстве ситуаций принято использовать именно этот способ. Это обусловлено тем, что проходить столь ощутимое препятствие достаточно проблематично. Для начала плывун прорубается по всей глубине, а после осуществляется монтаж обсадной трубы. Далее понадобится хорошенько закрепить установленную трубу, заглушить ее и всячески укрепить дно резервуара.

Установка абиссинского колодца

Этот способ характеризуется как эффективный и одновременно надежный. Сложность заключается в том, что понадобится осуществить дополнительный монтаж насоса на обсадную трубу. Для этого предпочтение отдается оборудованию, которое не относится к категории погружных и вибрационных моделей, хоть они и характеризуются как стойкие. Понадобятся поверхностные образцы, которые требуют дополнительной защиты и регулярного обслуживания. Такой тип оборудования способен функционировать с колодцами, чья глубина превышает отметку в 8 метров, что может вызвать некоторые неудобства.

Абиссинский колодец

Проходим плывун, копая колодец дальше

В этом случае речь идет о существенном углублении имеющейся шахты. Стоит отметить, что занятие это весьма трудоемкое, однако под силу любому человеку, который располагает огромным количеством свободного времени. При использовании уже разработанных методов можно существенно облегчить рабочий процесс.

У этого способа есть свои особенности:

• бетонные кольца скрепляются между собой;
• использование шпунта в процессе копки.

Шпунт представляет собой деревянную конструкцию сборного типа, для изготовления которого принято использовать крепкий брус. Понадобится для прохождение небольшого плывуна (несущественный слой).

Для сборки шпунта применяются металлические пластины и доски сбитые между собой. Нижняя часть будет состоять из заостренных зубцов. Внешне больше напоминает полый бур. Шпунт необходимо углубить на несколько метров. После из него вынимается песок и грунт. Структура плывуна невероятно мягкая, больше напоминающая болотную жижу, что позволит без труда продавить массу при помощи шпунта.

Прохождение плывуна шпунтовым способом

Работы следует продолжать до того момента, пока строительная бригада не выйдет на определенную глубину. Бетонные кольца используются только в том случае, когда плывун слабый, движется медленно и достаточно густой. В этом случае негативные последствия будут минимальными, а работа будет проходить по той же схеме в тех же условиях. Кольца также будут забиваться для того, чтобы в процессе использования они не расползлись. Таким образом можно создать действительно монолитную конструкцию.

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.

Как ещё избавиться от плывуна

На вопрос: плывун в колодце – что делать, можно ответить по-разному. Однако есть дополнительные способы решения проблемы, которые известны многим, однако использовать их принято только в особых случаях.

Так, можно соорудить металлический ящик или полноценный фильтр. При помощи ящика можно существенно повысить показатель безопасности всей конструкции и обеспечить необходимую чистоту технической воды. Однако делается он без дна. Бока делаются максимально острыми для того, чтобы было легко врезать их в толщу грунта в процессе монтажа. Наличие подобной металлической конструкции позволит повлиять на окончательный объем перемещаемых масс песка.

Видимый элемент колодца, находящийся снаружи, должен быть оснащен небольшим люком. Он понадобится для того, чтобы была возможность самостоятельной очистки туннеля колодца при повторном образовании затора.

Перед размещением металлической емкости необходимо дополнительно укрепить стены колодца. Для этого используется глина или специальный раствор. Смещенный уровень песка не даст воду высокого качества и без примесей. В этом случае рекомендуется отдать предпочтение донному фильтру. Небольшие песчинки всегда будут подниматься на поверхность воды. От этого жидкость становится немного мутной и непригодной для употребления как в пищу, так и для решения технических задач. Однако монтаж специализированного оборудования необходимого результата не даст. Насосы быстро забьются мелким песком.

Во избежание подобных ситуаций, следует позаботиться о наличии действительно качественного фильтра. Предпочтительнее использовать такой материал, как дерево (стойкие к влаге породы). Специалисты отдают предпочтение осиновым доскам. Они сбиваются между собой, образуя полноценный щит. Его размер не должен быть больше диаметра колодца (его тоннеля). Разницы в несколько сантиметров будет более чем достаточно. Больших дыр и щелей щит иметь не должен. Отверстия, отвечающие за подачу воды, проделываются самостоятельно.

Осиновый донный фильтр

Собранный самостоятельно фильтр будет иметь незначительный вес, поэтому поднять его наверх, в случае необходимости не составит труда. На дне он крепится посредством камней. Такой щит должен заменяться каждые пять лет, так как конструкция начинает гнить и теряет свои первоначальные свойства.

Меры профилактики

Если колодец расположен на таком препятствии или со временем подошел к нему, что чревато засорением, следует обратить внимание на следующие важные аспекты:

• Даже для чистки не следует выкачивать из колодца полностью воду.

• Свободное пространство будет занято плывуном, полностью откачать который будет проблематично.

• Высота водного столба особого значения играть не будет.

• Показатель водоотдачи всегда будет на нужном уровне.

• Монтаж фильтров для воды должен осуществляться исключительно по горизонтальному уровню (водоносному).

• Ил следует вычерпывать регулярно.

• Дно колодца необходимо дополнительно укрепить при помощи дощатого щита, бревен.

• Чистка систем проводится раз в пять лет.

Во избежание проблем в дальнейшем, необходимо перед обустройством колодца убедиться в отсутствии плывунов на выбранном участке. Если поблизости имеются колодцы (у соседей), следует проверить их на наличии подобных проблем. Помимо этого следует произвести все необходимые геодезические работы, ведь плывуны в колодце являются распространенной проблемой. Если преграда будет слишком подвижной, то процесс обустройства следует полностью остановить. В противном случае используемое оборудование будет полностью разрушено. Изоляции стенок следует уделить особое внимание.

Полезные советы и рекомендации, как его убрать

Если поблизости от вашего участка нет другого источника, лучше провести пробное бурение вручную, на предмет выявления плывунов.

Работу проводят ручным буром, достигающим глубины 15-20 м. Внимательно изучая вынимаемый грунт, определяют, когда бур вошел в плавун. После этого:

• по количеству смонтированных шахт устанавливают уровень, на котором расположен плавун, размер его тела, глубину нахождения водоносного слоя. На основе этих данных решают, какой тип колодца будет сооружен;
• если обнаружено небольшое количество примесей, а под ними не больше чем десять метров от земли расположен водоносный слой, выбирают вариант возведения трубчатого колодца. В случае более глубокого залегания воды следует бурить скважину.

Если же вы приступили к устройству шахты без разведочного бурения и обнаружили плывун, в таком случае трудно определить толщину его тела и принять какое-то взвешенное решение. Может возникнуть и другая ситуация – в давно используемом колодце стала пропадать вода. Начало ухудшаться её качество, а источник со временем стал мелеть.

Решением этих проблем является бурение вглубь колодца. Стоимость работы окажется ниже, поскольку оно проводится не от поверхности. В шахте затем установят насосное оборудование.