Что такое плывун в колодце и почему
Как убрать плывун из колодца
Рядовому заказчику может показаться, что строительство питьевого колодца – это простая работа, не требующая опыта и навыков. Они начинают копать его самостоятельно, или с привлечением соседа, кума или местных разнорабочих. Получив вместо воды, смещенные и занесенные вязкой жижей бетонные кольца, они чешут затылок в раздумьях и задаются извечным вопросом классика: что делать?
Плывун – это взвешенные мелкодисперсные глинистые или песчаные грунты, которые приобретают текучесть благодаря содержанию коллоидных частиц. Они залегают под поверхностью грунта на глубине от нескольких метров. Толщина жидкого пласта колеблется от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Точно определить этот параметр невозможно из-за свойства плывуна перемещаться.
Перед копкой участка поинтересуйтесь, не было ли подобных проблем у соседей. Полезную информацию можно найти и на специализированных форумах в сети, где пользователи обсуждают проблемы, связанные с рытьем колодцев.
Реально ли полностью убрать плывун
Плывун при копке шахты обнаруживает себя очень быстро. Все свободное пространство моментально заполняется мокрой песчаной кашей. Это опасно не только для колодезной конструкции, но и для рабочего. Выбраться из плывуна очень сложно. Бывали случаи, когда копатели увязали в нем чуть выше коленей, и их еле-еле вытягивали их машиной.
Плывуны опасны не только своей внезапностью и огромной разрушительной способностью. Находясь в толще грунта, они поддерживают стабильность поверхности и расположенных на ней зданий. Попытки залповой откачки плывунного слоя, приводит к образованию пустот, и как следствие проседанию участка, трещинам в фундаменте, появлению провалов разного размера.
Убрать плывун с участка и колодца практически невозможно, поэтому приходится его укрощать и утихомиривать, чтобы получить достаточное количество воды без негативных последствий.
Что делать, если при копке колодца нашли плывун
На территориях с высокой вероятностью обнаружения плывуна, колодец можно строить двумя способами:
Не стоит рисковать здоровьем и сначала рыть шахту до воды, а потом спускать железобетонные кольца. Работы проводятся бригадой из нескольких человек, которые успеют вытащить копателя из шахты или хотя бы оперативно вызвать спасателей.
Спускаемые кольца соединяют металлическими скобами или полосами, которые сохранят шахту от значительных деформаций, уноса и перевертывания колец. При вскрытии плывун обычно заполняет 0,5-1 кольцо. Черпать его ведром – это бесполезный сизифов труд. Вместо этого строители рекомендуют не откачивать полностью, а углублять шахту дальше. Успокоить текучую массу можно залив в шахту воду, которая придавит его и не даст подниматься. Если проблемный слой будет небольшим, то по мере спуска шахты, он отрежется кольцами.
Неглубокий и неактивный плывун проходят с помощью деревянных шпунтов или донного ящика с острыми режущими кромками. Сначала ими отсекают шахту от массы плывуна, а затем копают внутри. По мере спуска кольца будут надежно его отделять. Оптимально продолжать копать до плотного водоупорного слоя, но это не всегда возможно.
Поскольку плывун способен мигрировать, то при копке его может не быть, а при чистке он появится. Спровоцировать его могут сейсмологические явления или механическое воздействие на грунт (например, рытье котлованов под здания).
При соблюдении строительных норм и техники безопасности, колодец на плывуне перестанет быть невыполнимым заданием. Это просто частный случай гидрогеологии участка, который требует особенного отношения. Воды он будет давать достаточно для хозяйственных нужд.
Правила эксплуатации колодца на плывуне
Чтобы не привести колодец с плывуном в нерабочее состояние, нужно придерживаться таких рекомендаций:
При чистке колодца выбирать грунт нужно аккуратно и умеренно. Плывун характеризуется высотой и давлением. Можно черпать до потери пульса, но уровень не снизится, а может даже увеличиться.
Оптимальное время для чистки и ремонта колодца на плывуне – морозная зима или сухое лето. Его уровень снижается и позволяет более комфортно работать. Вода из колодца частично откачивается, и очистка проводится обычным способом. Деревянный щит в воде хорошо сохраняется, но на первых порах будет придавать воде специфический привкус.
Непроходимые плывуны большой мощности
В основном при копке колодцев встречаются плывуны небольших размеров. И при их прохождении бригады не испытывают особых трудностей. Недостроенные колодцы остаются на совести непрофессионалов. Исключение составляют огромные массы подземного плывучего грунта, вскрытие которых похоже на стихийное бедствие локального масштаба. За несколько секунд в шахту прорываются кубометры вязкой массы. Она ставит кольца набекрень или вообще отрывает и уносит.
Пройти активный мощный плывун не под силу даже промышленным буровым оборудованием. Он полностью забивает шнеки установки, и легко отрывает насадки. Продолжать бурить в таких условиях невозможно, приходится просто переносить в другое место и надеяться на более успешный результат. Пройти плывун можно используя старый способ – забивку абиссинской скважины. К счастью такие плывуны встречаются редко, и шанс выявить его при копке колодца очень небольшой.
Образованию плывунов более подвержены территории с высоким уровнем грунтовых вод. Если на участке есть провалы, то вероятнее всего в грунте есть слой плывуна. Определить его можно с помощью пробного бурения. Как правило, плывун имеет большую площадь, поэтому если на соседних участках он не обнаружен, то его на территории не будет.
Почему нельзя трогать плывун
Однозначно неправ тот, кто заранее гарантирует выкопать 100% отличный колодец с хорошим притоком вкусной воды. Характеристики будущего водозабора зависят от двух факторов:
Чтобы максимально себя обезопасить по первому пункту, заказчики должны выбирать подрядчиков с проверенной репутацией. Здесь, как и в случае с доктором, нужно идти к специалисту, а не искать объявление на столбах. Умелый и совестный мастер приложит все усилия, и выкопает лучший из возможных колодцев, отталкиваясь от исходящих данных. Разнорабочий без специализации создаст видимость деятельности, и при благоприятном стечении обстоятельств, что-то выроет у вас на участке. Чтобы не стать жертвой мошенников, нельзя вносить предоплату и заключать договор на словах.
Страшный сон всех колодезников
В любом деле есть свои тонкости и сложные моменты, которые невозможно предугадать заранее. В колодезной отрасли к таким относятся:
Плывуны – это самый опасный вариант развития событий при рытье колодцев и котлованов под здания. Глубоко под землей они находятся в стабильном состоянии равновесия и никак себя не проявляют. Над ними строят здания и прокладывают дороги. Проблемы начинаются, как только закрытый объем текущего грунта вскрывается при земляных работах.
Суть строительства колодца – это создать и укрепить перпендикулярный шурф в грунте, который последовательно пройдет несколько слоев породы разной мощности и упрется во второй водонепроницаемый пласт. Глубина зависит от региона. По Московской области встречаются колодцы глубиной от 8 до 35 метров, а среди старинных построек исследователи выявили колодец в 75 метров, выкопанный вручную.
Случаются и плывуны небольшой мощности, которые просто заносят шахту на высоту от нескольких десятков сантиметров до 1-2 метров. Теоретически и практически плывун не обнуляет вероятность довести строительство колодца до успешного завершения, но под силу это только настоящим профессионалам.
Возможные действия при обнаружении плывуна
Разбуженный плывун отчерпать невозможно. Естественное равновесие нарушается и чем активнее вычерпывать текучую жижу, тем быстрее она будет прибывать. Это опасно по двум причинам:
Несмотря на сложные условия и высокую оперативность проведения работ есть несколько способов временно восстановить равновесие и нейтрализовать плывунный участок. Самый простой вариант закачать в шахту количество воды, которое своим весом остановит движение грунта. Углубление нужно продолжать, копая под водой. Такой алгоритм применим для плывунов небольшой мощности.
Если действовать быстро, то плывун можно на время отсечь установкой механического укрепления стенок шахты, например, шпунтов. Ими отсекают внешний нестабильный слой, а внутри ускоренными темпами продолжают копать, чтобы быстро пройти проблемную глубину и закрыть ее кольцами. Для такого случая нужно их нужно скреплять между собой металлическими скобками из арматуры или плоскими полосками на винтовых креплениях. Они помогут снизить степень перекоса и разрывов.
Перенасыщенный водой грунт хорошо поддается замораживанию. Практиковать такой способ стали еще в 19 веке. Плывун открывали, с приходом морозов он начинал промерзать и останавливаться, тогда его постепенно снимали обмерзлую массу до нужной глубины. Это действенный метод, но для домашних колодцев непригоден. Самое первое, что может помешать, мягкая зима с плюсовыми температурами, которые никак не способствуют замерзанию чего-либо.
Второй момент, чем глубже спускаться внутрь шахты, тем там теплее – ее греет грунт. В промышленных масштабах плывуны замораживают подачей аммиака через систему трубопроводов. Среди проверенных народных методов упоминается добавление в плывуны скрепляющих веществ, которые будут поглощать влагу и стабилизировать плывун. Практиковалось множество субстанций: ржаная мука, навоз, древесный уголь. В современном прочтении вместо них вводится жидкое стекло, а сам метод называется силикатизация грунтов.
Самый дорогой из современных способов – электрокоагуляция. В плывуне устанавливают графитовые электроды и пропускают через них электрический ток. В процессе образовывается температура до 2500 градусов, которая спекает песок и превращает его в подобие стекла.
Как видим, в домашних условиях реально применить только копку под водой или отсечение плывуна. Не стоит бороться с ним, вооружившись только теоретическими познаниями в области гидрогеологии.
Если вы не метростроевец и не крупная строительная компания, и не обладаете финансовыми и техническими возможностями промышленного масштаба, то работать с плывуном придется народными методами.
Облагораживаем плывун в колодце
Обычно колодезникам удается локализовать область плывуна и достроить колодец. Исключение – плывуна с большой мощностью, которые попадают в шахту в несколько десятков раз быстрее, чем строители успевают вычерпывать. При боковом плывуне дно удается зачистить до плотной породы, а если он открывается снизу, то выемка грунта продолжается до допустимой глубины, после чего колодцу нужно дать время наполниться водой и успокоиться. Как только вес водяного столба придавит плывун, а муть уляжется нужно попробовать снизить нанесенный слой, понемногу вынимая грунт.
Побочной проблемой бокового плывуна будут сложности с гидроизоляцией швов. Замазка обычными цементными растворами не успевает схватиться, поэтому следует использовать специальные составы с коротким временем застывания – гидропломбы.
Чтобы предотвратить взмучивание при заборе воды, на дно укладывается донный фильтр или щит. Насос с нижним забором воды лучше расположить в перфорированной емкости, чтобы предотвратить всасывание мути и поломку оборудования.
В первые годы эксплуатации колодец может активнее заиливаться. При откачивании безопасно убирать не более 2/3 воды, чтобы заново не разбудить плывун. Обращаться к профессионалам рекомендуется даже в случае с обслуживанием обычного колодца, а для плывуна – компания «Три колодца» это то, что нужно.
Почему появляется плывун в колодце и как с ним бороться?
Плывун — это жидкая смесь из песка и глины, дрейфующая меж пластами грунта. Глубину его залегания и траекторию движения трудно, а порой и невозможно предугадать. Остается лишь бороться с последствиями. Но каким образом?
Плывун — головная боль всех, чья работа так или иначе связана с глубоким бурением. Рядовые дачники нередко обнаруживают его в шахтах колодцев. Причем проблема может возникнуть как во время земляных работ, так и несколько лет спустя. Мы рассмотрим обе ситуации, но прежде поговорим о том, как максимально обезопасить себя от встречи с плывуном.
Предпосылками образованию плывуна являются песчаные почвы, высокий уровень залегания грунтовых вод, а также овраги, провалы и глубокие котлованы поблизости. Глубина дрейфующего пласта варьируется от 1,5 до 100 м, так что неприятный сюрприз можно обнаружить в любой момент. Поэтому прежде чем приступать к рытью котлована, необходимо произвести разведку бурением. Говоря иными словами, «не зная броду, не стоит лезть в воду».
Лучше всего привлечь для исследования специалистов-геологов, которые приедут на участок и сделают несколько тестовых скважин. При помощи современного оборудования они управятся за день, и выставленный счет не нанесет катастрофического ущерба бюджету.
По состоянию на август 2018 года средняя стоимость тестового бурения грунта составляет 16 000-18 000 руб.
Можно сделать тесты и самостоятельно, используя ручной бур. Он позволяет исследовать почву на глубине 1, 5 — 2 м. Если в извлеченном грунте обнаружится мокрый песок, где-то близко проходит плывун, и для рытья колодца стоит поискать другое место. И все же разумнее привлечь специалистов — их данные будут куда достовернее.
Справедливости ради стоит отметить, что даже самые тщательные исследования участка не дают стопроцентную гарантию. Пласты мокрого песка и глины могут перемещаться, и, как мы уже говорили, определить их маршрут бывает почти невозможно.
Итак, если в процессе рытья шахту стала заполнять мутная рыжая вода, на пути землекопа попался плывун. Впрочем, это далеко не всегда означает, что нужно прекратить работы. Есть несколько вариантов решения проблемы.
Порой, чтобы преодолеть плывун, достаточно просто укорить работы, исключив длительные паузы в процессе копки, во время которых в шахте скапливается вода
Так, если шахта колодца — деревянная (вариант несколько устаревший, но вполне жизнеспособный), и вода в нее поступает медленно, поможет так называемый шпунтованный ящик. Это короб из досок толщиной не менее 50 мм, распложенных вертикально и соединенных в четверть. Их нижние концы должны быть заострены.
Ящик ставят так, чтобы он скользил по стенкам шахты, и постепенно погружают в землю, оказывая на него давление с помощью клиньев или груза, а землю, которая собирается внутри, извлекают и поднимают наверх. По мере опускания ящика за ним осаживают и сруб.
В случае с бетонным колодцем, для которого нужна шахта круглого сечения, дела обстоят несколько иначе. Решить проблему поможет использование стальной опалубки диаметром меньше, чем используемые кольца, которую опускают в плывун. Она перекрывает слой жидкого грунта, что позволяет продолжить работы до тех пор, пока жидкий пласт почвы не будет преодолен. Воду при этом нужно постоянно откачивать дренажным насосом.
Но даже если плывун пройден, нельзя терять бдительность. Стыки между кольцами нужно будет заделать с особой тщательностью. И лучше всего использовать для этого специальный цементный раствор, предназначенный именно для колодцев. Составы такого рода обладают повышенной прочностью и могут обеспечить необходимую герметичность.
Порой случается так, что пройти плывун не представляется возможным. Некоторые специалисты предлагают бурение внутри шахты или, говоря другими словами, создание абиссинского колодца. Трубу малого диаметра забивают на глубину порядка 20 м, чтобы достигнуть стабильного водоносного слоя. Получается своеобразный гибрид артезианской скважины и колодца. Правда, в этом случае потребуется установка насосного оборудования. Насколько эффективно это решение — вопрос спорный. Возможно, проще и дешевле сделать полноценную артезианскую скважину в другой точке участка.
Для армирования скважины внутри колодца нежелательно использовать трубы из ПВХ. Толстостенные стальные намного прочнее и долговечнее, хотя и дороже
И все же бывают случаи, когда разумнее сдаться. Если плывун обнаружился на большой глубине (от 10 м.), работать в шахте становится не только трудно, но и опасно, так что лучше прекратить работы и поискать для колодца другое место.
Если же дрейфующий плывун обнаружился в уже эксплуатируемом колодце, делу может помочь тщательна чистка. При этом важно соблюдать несколько правил. Чистку нужно проводить только в сухую и теплую погоду. Нельзя извлекать за один цикл работы большое количество пульпы — это может спровоцировать обрушение грунта. По завершении фильтр на дне шахты следует заменить.
Некоторые заблуждения желающих иметь колодец: так ли страшен плывун
Устройство колодца как нельзя лучше иллюстрирует поговорка «Человек предполагает, а Бог располагает»: успех предприятия зависит не столько от умения строителей, сколько от удачи. Один из примеров невезения — когда колодец попал на плывун.
При устройстве колодца необходимо везение
Что такое плывун, как с ним бороться и стоит ли — об этом пойдёт речь в публикации.
Плывун: Великий и Ужасный
Это именно о нём ходят рассказы, наводящие ужас: как при копке колодца бетонные кольца вдруг уносятся в неизвестном направлении прорвавшимся потоком воды и песка вместе с бедолагой-копателем. Действительно, в шахте колодца может случиться обвал и человек пострадает, а то и погибнет, задавленный грунтом и сдвинувшимися кольцами. И в том числе причиной деформации ствола шахты может быть плывун.
Правда, вряд ли в случае такой аварии последствия будут как в высокобюджетном голливудском фильме-катастрофе со спецэффектами — с бетонными кольцами, увлекаемыми вдаль бурным потоком. Может, только если вам «повезёт» попасть не на плывун, а проткнуть колодцем бурную подземную реку.
Но плывун действительно опасен и способен натворить немало бед. Чтобы прочувствовать это, предлагаю посмотреть видео.
Печально известный всем петербуржцам перегон метро между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» проходит как раз через такое опасное место. Плывун под «Лесной» приносил неприятности метростроевцам два раза.
Первый — ещё во времена строительства, в 70-е годы (по этим событиям снят советский фильм «Прорыв»). Тогда после аварии для продолжения работ плывун заморозили, закачав в тоннель более 8000 т жидкого азота. Но в начале 1995-го года плывун вернулся, и в декабре после многочисленных попыток удержать размыв станции закрыли вплоть до 2004 года.
Что такое плывун
Плывун — это насыщенный влагой пористый, рыхлый грунт, состоящий из несвязанных между собой частиц. Из-за большого количества воды такой грунт получает свойства жидкости — начинает течь.
Плывун находится под давлением в герметичной полости в толще грунта. Когда эта полость вскрывается, например, котлованом или шахтой колодца, плывунные массы приходят в движение под действием того самого давления, и массы песка с водой прорываются в образовавшуюся выработку.
Угадать местонахождение плывуна невозможно. Фото с сайта otvali.ru
Чаще всего такие образования встречаются на болотистых почвах или в поймах рек. Толщина плывунного слоя и его размеры могут быть различными. Внешне на поверхности земли плывун себя ничем не выдаёт, поэтому предугадать его местонахождение невозможно. Как и невозможно принять меры, чтобы встречу с ним избежать. Специалисты различают истинные плывуны и ложные.
Истинный плывун
В его составе, кроме пылевидного песка, присутствуют гидрофильные частицы глины или ила, которые обволакивают более крупные песчинки, действуя как смазка. Даже при небольшом давлении масса этой супеси приходит в подвижное состояние.
Если при копке колодца попался именно истинный плывун, то вам действительно не повезло. Истинные плывуны практически не отдают воду — у них низкий коэффициент фильтрации. Поэтому в таком месте построить колодец не получится: вместо воды в нём будет вязкий глиняно-песчаный раствор.
Ложный плывун
К счастью, истинные плывуны встречаются не так часто. Обычно при копке колодца сталкиваются с псевдоплывунами. В составе ложных плывунов нет коллоидных частиц — это грунт, состоящий из мелкого песка и большого количества воды.
Плотный песок, насыщенный водой, разжижается от давления
Чтобы представить, как себя ведёт плывун, вспомните песок у кромки воды. На вид твёрдый и практически сухой, но стоит наступить, как он становится текучим и появляется вода.
Чтобы ложный плывун, в отличие от истинного, на глубине пришёл в движение, необходимо приложить значительное гидравлическое давление. Если на пути шахты попался ложный плывун, то он не станет помехой устройству колодца. Более того, колодец на плывуне отличается особой водообильностью в сравнении с обычным. Однако он усложнит жизнь и копателям, и владельцу колодца в процессе его эксплуатации.
Как бороться с плывуном
В старину для прохода плывуна, помимо скорости работ, укрепления стенок и устройства проходческого щита, отгораживающего плывун и замедляющего поступление воды с песком в колодец, «связывали» водонасыщенный грунт, добавляя вещество, впитывающее воду. Если у ложного плывуна отнять влагу, песок уплотняется и теряет свои плывунные качества.
Для этого, к примеру, насыпали в колодец несколько мешков муки и перемешивали её с водно-песчаной жижей. Через некоторое время мука впитывала воду, и можно было продолжать работы.
Другой вариант — копать колодец зимой. В это время, во-первых, УГВ самый низкий, а во-вторых, почва промерзает.
Колодец на плывуне
Не стоит расстраиваться, что при копке шахты попался плывун: более 40% колодцев в Московской области устроены в подобных условиях. Как уже говорилось выше, такие колодцы обычно имеют большой дебит (то есть скорость притока воды в них высокая), а песок — это отличный фильтр. Нужно просто принять неизбежное заплывание песком как одну из особенностей вашего колодца и правильно с ней обходиться.
Эксплуатация
Не стоит пытаться откачивать песчаную жижу из колодца: чем больше вы выкачиваете, тем больше её прибывает. А это чревато не только бесполезной тратой сил. Песок, поступающий в колодец, выносится водой из-за наружных стенок шахты, и там образуются полости.
И вот тут-то как раз получается развитие событий по сценарию фильмов-катастроф — возможна подвижка грунта и смещение колец со всеми печальными последствиями. Кроме того, в полости, образовавшиеся в грунте, может осесть поверхностный слой почвы. А если рядом находится строение, то вероятно ослабление и даже разрушение его фундамента и самого здания.
Станция метро «Площадь Мужества» в фильме об аварии Ленинградского метро. Фото с сайта masterok.livejournal.com
Некоторая просадка грунта неизбежна — это нормальное явление. Стоит набраться терпения и дождаться, пока почва вокруг нового колодца уплотнится и связка «колодец-водоносный горизонт» придёт в равновесие. Только после этого можно устроить вокруг оголовка колодца отмостку. Процесс уплотнения и просаживания грунта может занять несколько лет.
После того как ситуация стабилизируется, и грунт перестанет активно поступать в шахту, можно попробовать убрать нанесённый песок, пока плывун снова не начнёт проявлять себя. И тогда придётся снова подождать, пока система успокоится. Возможно, процедуру понадобится повторить ещё раз.
Использовать погружной вибрационный насос в колодце на плывуне нельзя, так как он своей работой будет поднимать песок, находящийся на дне.
Схема подключения поверхностного насоса
Нужно установить насос с поверхностным забором воды. Подходящую по мощности модель а также комплектующие для насосов можно подобрать в нашем каталоге, где собраны предложения многих крупных садовых интернет-магазинов. Выбрать насос.
Также нельзя залпово (единовременно) откачивать воду, в колодце всегда должна оставаться как минимум треть от обычного объёма, а лучше — не меньше половины. Забор большого количества воды может «разбудить» плывун. Лучше организовать накопительную ёмкость на поверхности, объём которой заведомо превышает суточное водопотребление, и установить маломощный насос, наполняющий её. А всю систему водоснабжения дома развести уже из ёмкости-накопителя.
А самое главное, не стоит использовать щиты и устраивать донный фильтр в попытке удержать плывун. О причинах этого вы сможете узнать в одной из следующих публикаций.