Что такое плывун в грунте
Плывун на участке — страшный сон строителя?
Слово-то какое неприятное «плывун», но еще неприятнее последствия обнаружения подобного природного явления на участке земли, предназначенном под застройку. Внешне строительная площадка может выглядеть абсолютно нормально, но только до начала подземных работ. Малейшее действие – и техника вместе с коммуникациями может оказаться в соседней области, всплывет там загадочным образом. Что еще хуже, плывун начнет ей жонглировать, выплевывая поочередно трубы и фитинги.
Так что же делать, если плывун обнаружился на участке? Бежать? Выбрасывать белый флаг и отказываться от объекта? Копать или не копать? Разбираемся со специалистами группы компаний «КС» и «ВММоторсервис», которые имеют большой опыт в водопонижении и водоотведении.
Кто подсунул плывун?
Если подходить с научной точки зрения, откинув мифы, то плывун – это подвижный подземный слой земли. Его размер, как правило, не превышает 10 метров. По крайней мере таких случаев не зафиксировано. Опасность этого слоя почвы состоит в его уникальной способности двигаться практически вертикально. Залегает он при этом на абсолютно любой глубине.
В спокойном состоянии он герметичен. Но это до момента, пока его не тронули. И тут происходит смещение огромного массива почвы. Плывун легко скользит, потому что мелкие частицы, щедро обогащенные водой, начинают работать как смазка на его краях. По этой причине перемещение идет достаточно быстро. И практически не встречает преград на своем пути.
Для упрощения понимания возможностей и грозящих опасностей от, казалось бы, простого куска земли, представьте шар. Диаметр его может достигать 10 метров. И вот этот дикий мяч обмазан скользким слоем. Сам он находится в толще подобных шаров, но более спокойных и неподвижных. Что происходит при рытье котлована? Ковш экскаватора создает сначала колебания. Затем задевает мяч-плывун, и масса почвы вырывается под давлением на поверхность земли, попутно затягивая предметы с поверхности и выстреливая всем подряд.
Плывун, я тебя знаю!
Принято считать, что плывуны встречаются двух видов:
Истинные – состоящие не только из земли и песка, но и из мелких частей илистого содержания и глины.
Подобные подземные «гости» на строительном объекте чрезвычайно опасны. Именно такой плывун способен на многое. Да, он неподвижен, пока его не потревожили. Но как только его задели, меняется внутреннее давление внутри такого пузыря и суглинок, глина и ил вырываются наружу. У истинного плывуна низкая водоотдача, поэтому когда строительные работы ведутся с целью обнаружения водоносного слоя для устройства питьевых/технических скважин или колодцев, приходится сдвигаться.
Так в чем же опасность истинных подземных плывунов:
Ложные плывуны – разновидность «спокойного» пузыря. Он состоит в основном из воды и песчаной массы. Чтобы сдвинуть его с места, необходимо образовать гидравлическое давление.
Максимальный вред, который такой плывун может нанести — чрезмерное обогащение почвы водой. Найти способ нейтрализации без переноса или остановки строительства профессионалам не составляет труда. Например, ситуация с плывуном в ЖК «YELKI VILLADGE» была успешно решена.
Вопрос частого появления агрессивных масс земли в последнее время не раскрыт учеными. Они утверждают, что это природное явление не зависит от континента. Но сложность в водоснабжении все же есть. Ее связывают с постепенным вымыванием почвы плывунами.
Уничтожить, забыть или зарыть? — Реальная помощь в борьбе с плывуном
Несмотря на все сложности, современные методики строительства и благоустройства позволяют продолжать землеустроительные работы без существенных сдвигов в графике сдачи. Достигается это в основном за счет научного подхода и большого опыта в водоотведении, осушении и понимании природы явления. Пренебрежение элементарной техникой безопасности или непроведение геологоразведочных работ и исследований может привести к жертвам.
Одной из радикальных мер борьбы с плывунами принято считать осушение строительного участка. Для этого бурятся несколько скважин для откачки специальными насосами песчано-водной смеси. Такой метод приемлем, если водопроницаемость породы не менее метра в сутки.
В случае когда индекс проницаемости ниже или равен 0,2 метра/сутки — применяют иглофильтровые установки.
Следующий способ — электрическое дренирование почв. Электрический дренаж способен осушить даже слабофильтрующие грунты.
Кроме этого можно возводить изоляционные (шпунтовые) ограждения для плывунов. А на горных выработках и тоннелях применяют трубы большого диаметра в качестве опускных колодцев. Для их размещения привлекают вибрационные машины. Минус лишь в том, что устройства допустимо погружать не глубже 10—25 метров.
Но если плывун расположился под галечным слоем, то забивка шпунтов становится невозможной. В питьевых и технических колодцах применяют абиссинскую или канатно-ударную методику, строительство на плитах или сваях, стабилизацию (укрепление) пластов, грамотную отмостку и т.д.
Многие задаются вопросом, какой фундамент возводить, если на участке обнаружен плывун. Это напрямую зависит от данных почвенных исследований, глубины залегания, опыта специалистов и наличия у них знаний и необходимой для работы промышленной техники.
Остались вопросы? Или на строительном участке обнаружился плывун и нет понимания, как от него избавиться? Свяжитесь с нашими менеджерами через форму обратной связи на этой странице или позвоните по номерам телефонов, указанным вверху страницы.
Когда земля уходит из-под ног. Что делать с плывуном на участке
Представьте: начинаете вы копать яму для хозяйственных нужд, рыть колодец или готовить почву под фундамент. Стоите хоть и не на монолитной (земля все-таки), но на достаточно твердой поверхности… и вдруг резко проваливаетесь вниз. Это вы нарвались на плывун.
Начиная с определенной глубины, плывун может оказаться в любом месте вашего участка. Пока не станешь копать или не сделаешь геологическую экспертизу, никогда не узнаешь, где он. Плывун имеет способность передвигаться. Узнав о наличии плывунов в земле, люди боятся капитально строиться. Известны случаи, когда из-за плывуна при установке бетонных колец для колодца многоцентнерные конструкции внезапно сдвигались и хоронили под собой строителей…
А бывает, хозяева и в голову не берут, что вся их земля в плывунах, они с ними просто не сталкиваются. Тут уж как повезет.
Явление природы – плывун
Плывун – это насыщенный водой слой почвы размером от 2 до 10 метров, который способен двигаться под землей в вертикальном направлении. Он может обнаружиться на глубине от метра и ниже.
Плывун – герметичный объект (пока его не заденешь). Мельчайшие частички почвы, из которых он состоит, в силу своей насыщенности водой играют роль смазки по краям плывуна, поэтому он так легко перемещается под землей.
Для понимания явления дадим очень упрощенное сравнение с плывуном. Представьте шарик (хотя вообще-то плывун больше похож на амебу), покрытый сверху скользким слоем и находящийся в толще таких же, только не скользких шаров или другого материала, в котором возможно движение. Как он будет перемещаться, какое действие извне будет влиять на это? Ответы на эти вопросы дадут примерное представление о том, как может вести себя плывун в земле. А если наш условный шарик-плывун задеть чем-то острым, то прорвавшаяся из него наружу масса, доселе находившаяся под давлением, окажется тоже очень скользкой и будет стремиться вверх.
Плывуны классифицируют как:
Почвы, в которых обнаруживают истинные плывуны, это, в основном, глинистые пески, супеси, суглинки.
До сих пор даже у ученых нет однозначного ответа, почему образуются плывуны. Логично, что больше всего их выявляется в местах с насыщенными водой почвами. Московская область в этом отношении находится в большой зоне риска. Но даже в пустыне есть образования, схожие по действию с плывунами. Речь о страшных зыбучих песках.
Впрочем, нашего человека «жизнь» плывунов, в основном, начинает интересовать ровно с того момента, когда нужно углубляться в землю.
Плывун – опасная находка
Риск встретиться с плывуном возникает в случаях, когда нужно:
Капитальным постройкам при плывунах быть
Плывуны были, есть и будут в почве всегда, и во все времена люди рыли колодцы и ямы, строили прочные дома.
Сегодня проще всего будет доверить это дело бригаде специалистов. Профессионалы возьмут на себя все риски, связанные с плывунами, выявят наличие этих опасных объектов, обойдут их, дадут экспертный совет: где на участке копать можно, на какую глубину, какие постройки здесь вообще допустимы и т. п.
Если вы все же решили поработать самостоятельно:
Еще сложнее устанавливать фундамент в нестабильной почве с плывунами. В любой момент земля может «поехать», стены дома потрескаться.
Возможные решения строительства фундамента в земле с плывунами:
Есть способы осушения плывуна с помощью профессионального оборудования, но в частном строительстве его используют редко, т. к. это слишком дорого.
Конечно, можно считать участок, где-то в глубине которого скрываются плывуны, бедой для хозяев. Но конструктивнее осознавать, что это просто особенность почвы, которую надо уметь учитывать перед проведением всех необходимых земляных работ.
И последнее. Так или иначе обойдя плывун, приспособившись к его наличию на участке, хозяева порой вовсе о нем забывают. Это не совсем правильно. О почве с плывунами все же надо помнить.
Если речь о колодце, то при чистке (а она обязательно потребуется с годами). Известны случаи, когда человек спускался работать на дно колодца, а там его начинало засасывать.
При пользовании домом, бассейном нужно быть готовым к тому, что фундамент все же может дать трещину, и лучше его почаще проверять, чтобы исправить проблему на ранней стадии.
Чем опасен плывун и как от него избавиться
Владельцы частных земельных участков постоянно возводят постройки, это может быть небольшой дачный домик, а может современный коттедж. В любом случае, для таких задач им необходима вода. И вот, при копании колодца, рабочие натыкаются на плавун.
Что за напасть такая, что делать если у вас просел грунт?
Многие, наверное, слышали страшилки о плывуне, что кольца уносило, копачей под землю затягивало…Ну такое возможно, если наткнуться на бурную подземную реку, в жизни немного проще. 
Что такое плывун и чем он так опасен
Плывуны бывают двух видов, рассмотрим каждый, чтобы понять разницу.
Истинный – в почве, кроме песка, присутствуют частички глины и ила, именно они обволакивают частички песка, действуют как смазка. Такая масса лежит в неподвижном состоянии до тех пор, пока не меняется внутреннее подземное давление. Грунты, где преобладают истинные плывуны в составе имеют глину, песок, супесь, суглинки.
Когда копают колодец или копают траншеи под фундамент, всегда есть вероятность наткнуться на такого непрошеного подземного гостя.
У истинного плывуна очень низкая водоотдача из-за глины, поэтому колодец придется копать в другом месте. Вода будет выглядеть как глиняно-песчаный раствор.
Чем же опасен истинный плывун:
Ложный – такой вид не такой опасный, в его составе много песка и воды. Чтобы заставить его двигаться, необходимо создать гидравлическое давление. Если на вашем пути повстречался данный вид, это не так печально, как с первый вариант. Поскольку в его составе превалируют песчанные массы, такой пласт почвы весьма богат влагой. Этот факт усложняет процесс копки и создаст дополнительные трудности в процессе эксплуатации.
Подобные прослойки встречаются в различных почвах, независимо от континента. Ученые до сих пор спорят на эту тему, причину возникновения не знает никто. В почвах происходят так называемые процессы водонасыщения, которые и являются по сути, плывунами. Наши почвы постепенно замываются плывунами, что приводит к ухудшению водоснабжения.
Как определить плывун на участке
Ответить на данный вопрос можно только в процессе копки. При проведении земляных работ возможно быстрое наполнение влагой траншеи или шурфа, проседание грунта, обвал шахты. Пока плывун герметично находится в почве, он не производит никаких действий. Как только человек нарушает его изоляцию, из него исходит вода, над ним начинает проседать почва.
Правильным решением будет проведение геодезической экспертизы, однако стоимость данной услуги не всем по карману.
Если есть соседи, можно познакомившись, расспросить их о данной проблеме, какой у них колодец, какой фундамент, глубина…
Как осушить плывун
Однако, современные методы строительства основаны на научных разработках, позволяют в большинстве случаев, не уходить с выбранного участка.
При копке колодцев, когда плывун в скважине, необходимо пройти его как можно быстрей и поглубже пройти этот слой. В этом случае, необходимо соблюсти некоторые меры безопасности:
Невыполнение элементарных требований может привести даже к человеческим жертвам. Плывун – это как резиновый шарик с водой и при неаккуратным обращении с ним, он в считанные секунды вырывается на поверхность, заливая все вокруг глинистой грязной массой. Поток грязного песка сложно остановить, а затем и вычистить.
Поведение разбуженного и сердитого плывуна невозможно предсказать, он может быть чрезвычайно мощным и агрессивным, его сила даже кольцо может унести. В случае попадания на ложный мощный плывун, сильная выкачка воды не всегда помогает. При этом может весьма просесть грунт, его просто вымоет вода с песком.
Осушить плывун можно путем установки дренажной системы для отвода лишней водной массы. Однако, такой метод приемлем на небольшой глубине залегания плывуна. Водоотводная система делается ниже проблемного пласта почвы, за ней необходимо наблюдать все время.
Чтобы плывун остановить, необходимо максимально быстро отсечь его путем монтажа металлических щитов на стенках шахты в неспокойном месте.
Опытные специалисты знают, что в зимний период активность плывуна значительно ниже, если он на небольшой глубине.
В случаях, когда нет возможности осушить активный пласт, необходимо выбрать правильный вариант устройства подземной части, который сведет к минимуму контакт с ним.
Типы фундаментов для строительства на плывуне
Если вы узнали, что плывун на участке есть, не отчаивайтесь – есть несколько проверенных вариантов для строительства. Рассмотрим их:
При возведении фундамента на плывуне не стоит пользоваться тяжелыми тракторами, не создавать тем самым лишнее давление на подвижной пласт.
Траншеи, как правило, копают вручную; хотя предпочтительным вариантом является свайный фундамент, здесь меньше земляных работ.
В составе воды в плывуне много глинистых взвесей, поэтому, грунт пучинистый. Исходя из этого, сезонные деформации будут обязательно себя проявлять. Стальной усиленный каркас, вмонтированный в фундамент, нивелирует подвижки грунта и предотвратит его растрескивание.
При копке траншеи, важно знать, что плывун не обладает прочностью, поэтому, давление на него должно быть минимальным. В связи с этим, траншеи должны быть широкими. Идеально было бы установка бетонной подземной плиты на весь периметр дома, но материально это не каждому по плечу.
Монолитная бетонная лента заливается по верху гидроизоляции на усыпанный слой песчано-гравийной подушки. Такой слой должен быть не менее 40 см и быть максимально равномерно уложенным. Широкая отмостка будет отводить влагу от фундамента, которой в недрах и так предостаточно.
Если плывун в колодце
Прежде всего необходимо осмотреть погружной насос на предмет его заиливания поступающей суспензией. Если такое произошло, его обязательно необходимо промыть. Также важно прочистить трубы от колодца к дому, иначе возможное попадание глины в систему приведет к порче оборудования.
Если донный фильтр состоит из щебня крупных фракций, необходимо сверху насыпать слой чистого щебня более мелкой фракции толщиной 20 – 30 см.
Иногда, чтобы спасти колодец, требуется монтаж специальных стальных щитов – колец, которые монтируются на швы между кольцами на анкерах из нержавеющей стали. Стык должен быть обмазан специальным герметиком на битумной основе.
Такая защита предотвратит просачивание в скважину нежелательных глинистых примесей, вода будет максимально чистой и пригодной для всех случаев.
Такой вариант требует умения и знания, поэтому лучше привлечь к этому специалистов в этой области. Материально это все равно дешевле, чем устанавливать в подвале специальные системы по очистке воды. Нужен обязательно теплый и большой подвал, где размещают две емкости для воды и отдельно для грязи.
Изучение выбранного участка перед началом земляных работ позволит избежать сюрпризов и неожиданностей. Если обнаружился плывун, по возможности, его лучше обойти. Размеры плывуна составляют от двух до десяти метров по периметру.
Также не лишним будет проконсультироваться с мастерами в этом деле.
Плывуны
Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.
Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение. В Ленинграде в 1974 г. при строительстве метро проходили подземную выработку в плывунах на глубине примерно 80 м после их замораживания. Однако на одном участке эти пески оказались не промороженными и образовался прорыв. Тысячи кубических метров плывунных грунтов быстро заполнили часть готовой выработки, а па поверхности произошло оседание пород с образованием мульды.
Установлено, что плывуны — это слабые, неустойчивые породы, требующие специальных методов ведения строительных работ и специальных мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.
В плывунное состояние могут переходить пески, супеси, лессы, суглинки, озерные илы, глины.
Таким образом, плывуны — это не какой-либо определенный тип горной породы, а особое состояние породы.
На практике чаще всего приходится иметь дело с плывунными песками и особенно с песками, содержащими некоторое количество коллоидных частиц. При всем многообразии гранулометрического состава плывунов для всех типов плывунных унтов характерно одно общее качество — частицы этих грунтов в силу различных причин при вскрытии горными выработ-1ми оказываются разделенными прослойками свободной воды, то обусловливает или полное исчезновение структурных связей, или уменьшение их настолько, что они не в состоянии противостоять тем напряжениям, которые приводят плывуны в движение.
Давление плывунов часто вызывает искривление стволов шахт, разрушает крепление подземных горных выработок.
Проявление плывунности грунтов может привести к деформации и даже разрушению сооружения. Примером может по служить строительство на Ленинских горах в Москве стометрового лыжного трамплина. Когда трамплин был уже построй строители приступили к срезке грунта в нижней части склона, которому нужно было придать кривизну, обеспечивающую безопасное приземление лыжников. Подрезкой были вскрыты плывунные грунты, устремившиеся в выемку так быстро, что рабочие не успели вывести из нее экскаватор.
Переход грунтов в плывунное состояние возможен при одновременном сочетании следующих четырех факторов:
— благоприятные условия залегания пород;
— наличие разностей напоров подземных вод;
— определенный состав пород;
— определенное состояние рыхлых пород.
Под благоприятными условиями залегания следует понимать обнаженность пород, вскрытых горными выработками, буровыми скважинами или какими-нибудь естественными процессам например, размывом. Если плывуны залегают глубоко и не вскрываются, то плывунность пород не проявляется. Очень часто при строительстве, опасаясь осложнений, сооружения проектируют таким образом, чтобы не вскрывать породы, которые могут перейти в плывунное состояние.
Наличие разности напоров подземных вод также может служить причиной перехода грунтов в плывунное состояние. Разность напоров во многих случаях зависит от геологического строения и геоморфологических условий местности. Следует также иметь в виду, что естественные гидрогеологические условия могут быть изменены в процессе строительства, и тогда устойчивые горные породы могут перейти в плывунное состояние. Так, например, при откачке воды из котлованов может возникнуть разность напоров, что может привести к переходу грунтов в плывунное состояние.
Классификация плывунов
Перечисленные грунты могут перейти в плывунное состояние при наличии избыточного увлажнения их. Анализ причин, которые вызывают переход грунтов в плывунное состояние, позволили А.Ф. Лебедеву подразделить плывуны на истинные ложные.
Истинные плывуны
Истинные плывуны. Группу истинных плывунов составляют рыхлые горные породы — глинистые пески, супеси, суглинки, глины. Они переходят в плывунное состояние не только под воздействием гидродинамического давления, но, главным образом, из-за наличия в их составе минеральных и органических коллоидов. Коллоиды присутствуют в форме коллоидно-дисперсных минералов типа глауконита и монтмориллонита, а также виде гидроокиси Al, Fe и органических соединений. Все они придают частицам плывунов подвижность и, включая большое количество воды, способствуют растяжению структурной сетки.
Это, в свою очередь, обусловливает уменьшение механическое сцепления между частицами. Вода, присутствующая в плывунных грунтах, находится в связанном состоянии, что затрудняет ее удаление.
Истинные плывуны обладают следующими особенностями:
1.Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.
2.Наличие органических и минеральных коллоидов.
3.Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.
4.Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.
5.Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.
6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивлением сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.
7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.
8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.
9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.
10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобрела большую несущую способность.
11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся края, каплями падают с руки.
12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.
Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:
— При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.
— В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.
Ложные плывуны
Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.
1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;