Что такое плывуны в колодце
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.
Что делать при обнаружении плывуна в колодце
Во время работ по устройству шахты можно встретить плывун в колодце. Для успешного решения этого вопроса следует изучить причину данного явления и то, как с ним бороться.
Что это такое и какие опасности он несет
Это насыщенная жидкостью подвижная песчаная или глинистая масса, имеющая тестообразную консистенцию.
Возводя источник, эту зону лучше избегать. Его наличие увеличивает стоимость работ по устройству шахты, так как возникают дополнительные затраты на материалы и технику.
Появляется в неустойчивой почве, когда отдельные части грунта слабо соединены друг с другом. Прежде всего это касается пылеватых или слабо насыщенных влагой торфяных грунтов. Также встречается в песчаной и глинистой почве.
Развиваясь и перемещаясь, примеси забивают собой водоносный слой, что приводит к замыванию ствола и ухудшению водоснабжения. Если необходимо обеспечить нормальную подачу воды в дом, следует изучить вопрос плывуну в колодце. При должной организации работы это явление можно победить за короткий промежуток времени с использованием минимального набора инструментов. Для этого не потребуется никакого дополнительного подъёмного оборудования.
Опасности:
Важно: если площадь участка, выделенного под колодец, ограниченна, и вы столкнулись с явными признаками плывуна, работы можно продолжать. Но следует изучить, как решать возникшие в связи с этим проблемы.
Признаки
Характерным признаком является его перемещение в грунте и внезапное появление. На его присутствие указывают провалы в почве. Плавун приходит в движение под воздействием земляных работ, проводимых на поверхности.
Он долгое время остаётся на одном месте вблизи прохождения шахты, а затем начинает перемещаться из-за влияния движения водных масс под поверхностью земли. Механическое влияние на окружающую почву тоже приводит к движению этой разжиженной песчаной массы.
Приметой нахождения в грунте примесей является:
Подвижный слой песка располагается внутри земли на расстоянии от 1,5 до 10 метров. Он даже считается водоносным и жидкость в нем хорошо прибывает. Но она не пригодна для использования, так как там содержатся мелкие песчинки и другие частицы.
Ложный и истинный
Любые грунты становятся подвижной песчаной массой от их избыточного переувлажнения. В зависимости от состава различают два вида плавунов:
Истинные – глина, глинистый песок, то есть рыхлые породы. Они состоят из подвижных частиц, имеющих минимальное механическое сцепление. Вся эта масса сильно увлажненная. Под внешним воздействием она приходит в движение.
Если поместить в дистиллированную воду и взболтать этот состав, образуется суспензия, которая не выпадает в осадок несколько месяцев. Из-за коллоидных частиц жидкость, поступающая в шахту, имеет мутный вид.
Ложные – в основном среднезернистый и тонкозернистый песок. Он переходит в движение под давлением подземных вод, в результате вскрытия траншеи или котлована.
Что делать при обнаружении песка
Колодец, расположенный на плывуне, можно эффективно использовать, если учитывать особенности этого явления.
Если образование текучей массы произошло давно, или источником длительное время не пользовались, вода в него может поступать очень медленно. Следует определить, как быстро она вычерпывается и через какой промежуток времени восстанавливается в необходимой точке.
При длительном возобновлении уровня воды следует обратиться к специалистам по бурению. Поскольку своими руками углубить шахту, чтобы пройти это место, не представляется возможным.
Если в новом источнике из-за влияния примесей начал снижаться дебит воды, можно исправить ситуацию своими руками с небольшими затратами, придерживаясь следующих рекомендаций:
Придерживаясь этих советов, можно продлить срок службы шахты без проведения капитального ремонта.
Важно: если в начале работ по рытью шахты игнорировать признаки появления плывуна, в дальнейшем придется постоянно чистить колодец или же вода из него может вовсе уйти.
Как правильно пройти при копке
В некоторых случаях достаточно просто углубить дно, минуя опасный участок.
Этот метод предусматривает ускоренное выполнение работ по выкапыванию шахты, каждая минута на счету. Длительные перерывы в работе губительны для источника, так как в неё будет поступать большой объем воды, загрязненной песком. Следует постоянно использовать дренажный насос, чтобы прокачивать этот осадок.
Эффективным методом является использование в прокладке колодца стальной опалубки, которая в диаметре немного меньше стандартных бетонных колец. Её опускают прямо в мягкую массу, где она герметично перекрывает поступление в шахту скважины разжиженного песка. Затем устанавливают бетонные кольца, которые при замазывании соединительных швов герметичным материалом не обеспечивают целостность конструкции колодца.
Гораздо проще решать вопрос в самом начале работ.
Совет! Лучше проходить зимой, когда уровень воды минимальный и ставить по 3 скобы на соединение.
Выкопать одно кольцо плывуна сопоставимо с пятью обычного грунта, поэтому мало кто хочет браться за такой труд!
Как избавиться
Функционирование старого источника можно восстановить, правильно почистив шахту. Для этого используют специальный стальной щит, защищающий воду от проникновения частиц песчаника. Его устанавливают на стыки колодезных колец.
Кольца монтируются с помощью нержавеющих анкеров, а промежуток между ними и бетоном заделывается битумными герметиками. Способ предотвращает попадание в шахту скважины крупных частей песка, хотя и не защищает воду от микрочастиц. Благодаря этому методу колодец не мелеет и сохраняет необходимый для эксплуатации объем.
Также чистят трубопровод, отходящий от источника, и выполняют ревизию насосов. Проведение этих мероприятий позволит сделать эксплуатацию колодца продолжительной и обеспечить дом качественной водой.
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:
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.
Полезное видео
Что это, своими глазами:
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.
Как пройти плывун при копке колодца
Описание и виды плывуна в колодце
Плывуны представляют собой сильно насыщенные влагой рыхлые и сыпучие грунты, состоящие из песка или супеси. Мельчайшие частицы связаны между собой водой и образуют желеобразную массу, которая способна перемещаться в водяном слое. В колодце густая смесь забивает жилы и создает массу других проблем.
Объемные пласты вязкого вещества преодолеть очень трудно — освободившееся пространство сразу же заполняется мокрым песком. Глубина плывуна колеблется в пределах 1,5-10 м и зависит от структуры почвы и размера водоносного слоя. Сыпучая масса может быть неподвижна до поры до времени, а затем в начале копки колодца плывун начинает двигаться под действием водяной жилы.
Существует большая опасность возникновения неприятного образования, если шахта выкопана в слое мелкодисперсного песка. Толчком к началу загрязнения колодца может стать перемещение подземных слоев или механическое воздействие, например, такое часто происходит при строительстве фундамента под жилой дом.
Для прохождения образования используют специальные технологии, которые не позволяют песку перемещаться в шахту. Однако, если приток воды из плывуна окажется очень большим, работу придется остановить и искать для колодца другое место.
Ложные образования состоят только из мелкого песка и пыли, склеенных водой. В отличие от первого случая из ложного плывуна выделяется достаточно много влаги. В колодце, построенном на подобной массе, уровень жидкости достигает 1,5 м.
Если не бороться с этим явлением на стадии строительства колодца, в дальнейшем возникнут такие проблемы:
Как определить наличие плывуна в колодце
Наличие плывуна в колодце определяют по небольшому уровню воды в шахте, который нельзя увеличить никакими способами. На дне собирается мутная жидкость коричневого цвета. Копается яма легко, но объем удаляемого грунта во много раз больше, чем при работе с обычной почвой.
Наличие плывуна на участке определяется с большой точностью только с помощью пробного бурения, однако в некоторых случаях его присутствие можно заранее предугадать.
Существуют следующие признаки близкого залегания полужидкой массы:
Как пройти плывун в колодце
Пройти вязкое образование традиционными способами, с помощью которых копают колодцы, не получится. Чтобы углубиться на 20-30 см, понадобится вынуть на поверхность 50-60 ведер грунта. Для решения проблемы применяются как старинные методики, так и новейшие технологии.
Как пройти плывун с помощью бетонных колец
Для работы понадобятся изделия диаметром 1-1,5 м, высотой 0,25-0,5 м и толщиной не менее 5 см. Чем больше кольца, тем легче внутри работать, но больше вес. Чтобы пройти проблемный слой, применяют опускной способ.
Последовательность работ следующая:
Использование щитов из шпунтованных досок
Такой метод хорошо себя зарекомендовал при неглубоком залегании водного пласта, а также в случае небольшого напора полужидкой массы. Для работы понадобится высушенная обрезная доска толщиной 5 см и длиной 2 м, одна сторона которой заострена.
Выполните следующие операции:
Донный фильтр
Приспособление устанавливается в шахту, когда не удалось пройти полужидкую массу и решение, как избавиться от плывуна в колодце, не было найдено. В этом случае криницу начинают эксплуатировать в том состоянии, на котором была остановлена стройка. Его использование оправдано при большом притоке воды, когда плывун истинный. Если образование ложное, песок быстро забьет отверстия фильтра и перекроет поступление влаги в колодец. Изготавливают изделие из водостойких пород древесины, например, из осины.
Выполните следующие операции:
Другие способы, как пройти плывун в колодце
Для этого можно воспользоваться ударно-канатным методом, когда плывун пробивается с помощью ударного стакана, который перемещается внутрь обсадной трубы. После прохождения образования необходимо загерметизировать дно криницы, чтоб снизу не поступал песок. Для этого понадобится полотняный мешок, диаметр которого в заполненном состоянии равен диаметру скважины. Наполните его песком и цементом в пропорции 1:1 и опустите на дно. Через 24 часа смесь застынет, и вода сразу станет чище.
Абиссинский колодец представляет собой конструкцию из тонкой металлической трубы диаметром 1,5-2 дюйма, нижняя часть которой играет роль фильтра. С его помощью добывают жидкость с небольшой глубины независимо от состава водяного слоя. Трубку забивают в грунт на необходимую глубину. Появление влаги в ней контролируют с помощью специального устройства. К недостаткам такого колодца относится небольшой объем добываемой жидкости и использование насоса, который устанавливается на поверхности.
Донный ящик используется для прохождения очень жидкого плывуна. Конструкция представляет собой короб с режущим ножом в нижней части и крышкой с другой. Установите изделие на дно колодца и максимально вдавите в грунт. Откройте крышку и удалите песок из короба. Таким способом можно выкопать яму глубиной не более одного метра.
В рамках склеивания подвижной массы для прохождения плывуна допускается применять специальные вещества, которые при взаимодействии с водой увеличивают свой объем в десятки раз. К ним относится, например, бетонит. Высыпьте в колодец средство и подождите, пока оно затвердеет. В результате образуется отличный гидроизоляционный состав, который позволит без труда пройди эту субстанцию.
Профилактические меры для предупреждения появления плывуна
Чтобы не спровоцировать появление вязкой массы, необходимо придерживаться таких правил: