Колодец без ошибок: Какой тип выбрать
Если попросить мастеров по сооружению колодцев дать описание хорошего колодца, наверняка каждый из них порекомендует свой собственный «рецепт». Конечно, это упрощение, поскольку не существует колодца, который оправдал бы себя в любых условиях. Тип колодца, способ выполнения и необходимое оборудование должны быть подобраны индивидуально для вашего участка, с учетом расположения водоносного слоя и его мощности.
Сооружение хорошего колодца, который будет давать достаточное количество воды и не создавать хлопот при эксплуатации, требует принять во внимание многие факторы. Определение наиболее подходящего для него места - это только часть дела. Последующие действия в значительной мере зависят от типа водоносного слоя - его мощности и давления находящейся в нем воды. Нередко бывает, что необходимое количество воды можно получить только в том случае, если выполнить колодец определенного типа, с соответствующими диаметром и глубиной, а также если использовать специальные фильтр и насос. К счастью, у застройщика обычно есть возможность выбора из нескольких (двух и даже трех) видов колодца; однако, это не значит, что выполнение каждого из них будет одинаково эффективным.
Типы колодцев
Основные типы колодцев, используемые для получения подземных вод:
• шахтные колодцы (из железобетонных колец) - обычно их копают на глубину до 20-30 м;
• мелкие трубчатые колодцы (абиссинские) - выполняют из труб небольшого диаметра 25-50 мм на глубину до 30 м;
• глубокие трубчатые колодцы (артезианские скважины) - выполняются из труб диаметром больше 80 мм (чтобы можно было опустить скважинный насос) и достигают глубины 100 м и более.
Неглубокие колодцы из железобетонных колец (глубиной до 7 м) и мелкие трубчатые колодцы достаточно просты в выполнении, следовательно, можно попытаться сделать их своими силами. В то же время сооружение глубокого трубчатого колодца требует наличия знаний, богатого опыта и применения специализированного оборудования.
Поэтому эти работы следует доверять только квалифицированным специалистам.
Занимаясь поиском исполнителей, стоит помнить о том, что фирмы чаще всего специализируются на колодцах конкретного типа. Следовательно, нельзя ожидать, что предприятие, располагающее оборудованием для выполнения артезианских скважин, предложит вам изготовление шахтного колодца, более подходящего для вашего участка, учитывая расположение водоносного слоя, а строитель шахтных колодцев, который досконально освоил технику монтажа колодцев из колец, будет рекомендовать артезианскую скважину. Разве что из технологических соображений выполнение шахтного колодца будет невозможным (например, из-за очень глубокого залегания водоносного слоя).
Шахтные колодцы из железобетонных колец
Такие колодцы являются наиболее универсальными. Они гарантируют получение воды в необходимом количестве из разных водоносных слоев, даже толщиной в несколько десятков сантиметров, при условии, что эти слои находятся не глубже 20-30 м. Колодцы из колец позволяют использовать насосы любого вида или другие приспособления для подъема воды. Их преимуществом является наличие эффекта самоочистки воды от соединений железа и частично марганца, если к воде будет обеспечен доступ воздуха и света (над колодцем нужно делать козырек).
В то же время постройка кольцевых колодцев может быть делом хлопотным. Поэтому если предвидятся проблемы с получением воды, лучше сразу поискать опытного специалиста по сооружению шахтных колодцев и тщательно проверить грунтово-водные условия, с тем чтобы подобрать к ним технологию выполнения колодца. Для этого нужно сделать пробное бурение колодца в Рязани на месте планируемого строительства и с точностью до 10-20 см зафиксировать очередность расположения пластов земли.
Наиболее подходящим периодом для сооружения кольцевого колодца является вторая половина лета или ранняя осень, когда уровень грунтовых вод наиболее низкий. Весной или ранним летом сильный приток воды может сделать невозможным опускание колец на необходимую глубину - следовательно, такой колодец может пересыхать после снижения уровня воды. Работы следует запланировать на безоблачный день и выполнить быстро, поскольку в случае сильного дождя котлован может заполниться илом и все усилия будут напрасными.
Способы сооружения. Для сооружения колодца обычно используются бетонные кольца. Кольца, которые укладываются в нижней части ствола колодца, должны быть армированы, поскольку на них действуют большие нагрузки. В зависимости от толщины (мощности) слоя и давления содержащейся в нем воды устраиваются разные виды кольцевых колодцев:
с нижним притоком воды. Такой колодец выполняется, если водоносный слой содержит воду под давлением или имеет толщину в несколько метров. Кольца должны быть углублены в слой. Если давление в слое небольшое, на дне колодца желательно уложить фильтр из гравия. Кольца должны быть герметичными по всему стволу колодца;
с боковым притоком воды. Для того чтобы такой колодец надежно выполнял свою функцию, его дно должно быть расположено ниже водоносного слоя. Вода в колодец поступает сбоку, через водопроницаемые кольца, которые располагают на глубине залегания водоносного слоя. Такие кольца выполнены из крупного гравия и имеют множество отверстий для фильтрации воды. Остальные кольца - ниже фильтрационных колец (водоносного слоя) и выше - должны быть герметичными. Дно колодца лучше всего забетонировать;
с обсыпкой. Колодец роют до как можно более глубокого водоносного слоя (слоев). Его дно и пространство вокруг колец (от дна до уровня верхнего водоносного слоя) заполняют гравием. Вода из тонких водоносных слоев, находящихся на разной глубине, через гравийную обсыпку отводится на дно колодца. Кольца должны быть герметичными по всему стволу колодца;
комбинированные. В этом случае кольца не достигают водоносного слоя; на дне колодца бурят отверстие диаметром 4-8 дюймов (10-20 см), которое выполняет функцию дренажа, подводящего воду из слоя. Для защиты от заиливания и обеспечения водопроницаемости в отверстие можно вставить трубу или заполнить его крупным гравием. Второе решение особенно подходит при очень тонких слоях. Дно колодца лучше всего забетонировать (кроме инфильтрационного отверстия), а все кольца должны быть герметичными.
Шахтные колодцы из железобетонных колец
Эти колодцы выполняются в нескольких вариантах - в зависимости от вида водоносного слоя.
1-ая группа: водоносный слой находится под давлением; после его вскрытия уровень воды устанавливается на глубине 5-7 м.
Колодец с нижним притоком воды обеспечит достаточную производительность и стабильность водозабора при слоях толщиной, по меньшей мере, 1 м. Если же слой имеет толщину около 1 м, нужно следить за тем, чтобы кольца не сползли вглубь его, отсекая при этом приток воды. При более тонком слое выполняется кольцевой комбинированный колодец, который не достигает слоя, и вода в него подводится через дренаж из гравия или трубу.
2-ая группа: слои с небольшим давлением; уровень воды ниже 7 м.
В толстых водоносных слоях (не менее 2 м) колодец должен быть максимально углублен в слой, а на его дне должен быть уложен фильтр из гравия, который будет предотвращать перекрытие притока воды в случае сдвигания колец вниз.
Если слой имеет толщину около 1 м или меньше, дно колодца желательно углубить и расположить его ниже водоносного слоя - чем больше будет нижняя часть колодца, тем больше воды можно получить за один раз.
Осторожно - опасные газы
В котловане, вырытом под колодец, могут скапливаться очень опасные газы, которые поступают из грунта. Газы бывают причиной трагических случаев, поэтому во время выполнения кольцевого колодца нужно соблюдать особую осторожность:
• перед спуском в шахту всегда нужно проверять состав находящегося в ней воздуха, например, опустив на дно горящую керосиновую лампу. Любое изменение вида пламени - удлинение, угасание или изменение цвета - свидетельствует о присутствии газа;
• в котлован нельзя спускаться без страховки и страхующего человека на поверхности. В случае если работающему внизу человеку станет плохо, это дает возможность поднять его наверх без необходимости спуска в шахту. Страховка также позволит быструю эвакуацию в случае внезапного притока воды после вскрытия водоносного слоя, находящегося под давлением. Как показывает опыт, времени на то, чтобы опустить лестницу, обычно нет.
Опасный газ проще всего удалить, закачивая в шахту воздух с помощью компрессора или пылесоса, подключив его шланг к нагнетающему отверстию.
Мелкие трубчатые колодцы (абиссинские)
Они являются наиболее дешевыми и сооружаются быстрее, чем другие колодцы, но имеют значительно меньшую производительность. С их помощью можно брать воду только из мелко залегающих слоев толщиной не менее 2 м (это не касается слоев под давлением). Такие скважины выполняются из узких труб сечением 25-50 мм, заканчивающихся сетчатым наконечником (фильтром), который размещают в водоносном слое. Это можно сделать одним из приведенных способов:
труба вбивается в землю с использованием специализированного оборудования (высокой треноги
и копра);
обычно после предварительного выполнения отверстия необходимой глубины специальным буром, а затем методом вкручивания выполняется установка труб. Это самый простой способ, для которого нужны лишь простые инструменты;
производится омывание направляющей трубы, а затем в нее вставляют трубу с фильтром. Этот вариант используется в песчаной почве и требует применения большого резервуара для воды, например, пожарной машины, а также насоса высокого давления.
Чтобы скважина давала достаточное количество воды, фильтр углубляют в водоносный слой на 0,5-1,5 м (если работы выполняются в сухой период) или как минимум на 2 м (после сильного дождя). Это касается скважин, получающих воду из водоносных слоев, в которые попадает атмосферная вода, хотя бы частично. Скважина может быть оснащена ручным или электрическим насосом. Электрические насосы, устанавливаемые в скважинах, должны иметь не слишком высокую производительность. Это предотвращает разрушение водозабора (в результате слишком интенсивного забора воды).
Глубокие трубчатые колодцы (артезианские скважины)
Сооружение таких колодцев потребует немалых средств, поскольку для их выполнения необходимо специальное оборудование, весьма дорогостоящее. Кроме того, они требуют профессионального обслуживания во время эксплуатации. Однако если воду необходимо брать с глубины более 10-20 м, очень часто без них просто не обойтись.
В водозаборах глубиной несколько десятков метров нередко предпочтительнее сделать кольцевой комбинированный колодец или - если это позволяет тип водоносного слоя - построить трубчатый колодец с соплом глубокого всасывания (эжектором). Дешевле всего выполнить его так называемым методом на завал: делается скважина с обсадной трубой диаметром, например, 200 мм, а после монтажа внутри нее сопла глубокого всасывания и сетчатого фильтра (такого же, как в абиссинском колодце) свободное пространство засыпается гравием на высоту фильтра и обсадная труба вынимается. Это значительно удешевляет выполнение колодца, но, к сожалению, делает невозможным ремонт сопла.
Глубокие трубчатые колодцы обычно выполняют из металлических или пластиковых обсадных труб, которые служат корпусом скважины. В нижней части (в водоносном слое) размещают фильтр, а затем опускают скважинный насос или эжектор.
Давление или глубина
Подбирая тип колодца и устройство водозабора (например, насос) в зависимости от параметров водоносного слоя, нужно помнить о том, что глубина, на которой находится слой, - значимый, но не главный показатель. Важнее другое: как высоко поднимется уровень воды после вскрытия слоя, то есть под каким давлением находится в нем вода. При небольшом давлении уровень воды может подняться всего на 1-2 м, если же давление большое, вода может подняться даже на 20 м выше водоносного слоя.
Таким образом, статическими следует считать уровни, на которых устанавливается поверхность воды, например:
• слой находится на глубине 5-7 м, имеет небольшое давление и после его вскрытия уровень воды установится на глубине 5 м;
• водоносный слой находится на глубине 25 м, но в результате давления вода поднимается до уровня 5 м от поверхности.
Существуют также водоносные слои без давления, наименее благоприятные для сооружения колодца, особенно если они, кроме всего прочего, имеют небольшую толщину. Чтобы получить из таких слоев воду в достаточном количестве, потребуется выполнить специальный колодец; при этом очень многое зависит от квалификации того, кто занимается его сооружением.
Цена материалов и стоимость работ
Кольцевой колодец - 800-2000 руб. за кольцо в зависимости от его диаметра и местности, на которой выполняются работы. Там, где присутствуют плывуны (слои орошенного песка, мелкого как пыль) или монолитные горные породы, цена может возрасти в несколько раз.
Колодец из узких труб - 320-600 руб. за метр глубины в зависимости от диаметра колодца и местности, на которой выполняются работы. Колодец с обсадной трубой (абиссинский, глубинный) - 600-1400 руб. за метр глубины, но в цену часто не входит стоимость всех материалов.