Строительство колодца на плывуне – причины появления и эффективные способы борьбы

Обустройство современных гидротехнических сооружений нередко сопровождается опасными явлениями, одним из которых является плывун в колодце. Зачастую, он возникает совершенно неожиданно, поэтому все работы по его устранению проводятся незамедлительно. Как бороться с плывуном, чтобы предотвратить его разрушительное воздействие на сооружение?

Опасности плывунов

Для начала необходимо выяснить, что такое плывун. Подобное название получила динамическая масса, состоящая из глины, песка и твердых фрагментированных частиц других пород. Плывун при копке колодца может встречаться на разной глубине, поэтому сложно заранее определить место его залегания.

Опасность подобного явления заключается в высокой подвижности массы под давлением воды. Это может привести к быстрому разрушению стен гидротехнического сооружения и проседанию почвы.

В большинстве случаев негативное воздействие сжиженных глиняно-песчаных масс не только затрудняет обустройство колодца, но и приводит к сдвигу колец при использовании водного источника.

Зачастую, плывун залегает на глубине от 150 до 1000 см, на это влияет множество факторов.

Овраги, провалы, котлованы приводят к движению грунта и появлению плывунов. В обустраиваемом сооружении он может оставаться неподвижным или перемещаться под воздействием воды.

Основным фактором, который влияет на появление плывуна, является наличие песка мелкой и крупной фракции, а также высокий уровень подземных вод.

Плывун в колодце приводит к следующим неприятным последствиям:

• недостаточной фильтрации воды,
• пучению грунта при низких температурах,
• исчезновению водоносного слоя,
• разрушению шахты гидротехнического сооружения.

Разновидности плывунов

До начала бурения скважины или колодца рекомендуется провести геологические изыскания. Оптимальный вариант – бурение разведывательной шахты. Плывуны бывают двух типов:

• Ложный – часть грунта, который насыщается водой и состоит из песка мелкой фракции. Он не создает препятствий при бурении колодца, способен быстро отдавать воду. Пройти слой с плывуном в колодце можно достаточно легко.
• Истинный – часть грунта толщиной от 3,5 до 12 метров, которая состоит из песка, глины и воды. Плывун такого типа не позволяет очищать и отдавать воду, что усложняет процесс строительства сооружения.

В этом случае обустроить колодец на плывуне возможно только при условии привлечения профессиональной бригады бурильщиков.

Если результаты изысканий выявили наличие плавающего пласта, от сооружения колодца или скважины стоит отказаться. Альтернативное решение – абиссинская скважина с металлической трубой для обсадки.

Эффективные способы преодоления плывуна

Если перенос гидротехнического сооружения невозможен, как пройти плывун в колодце? Эффективная борьба с подобным явлением проводится следующими способами:

• Ударно-канатное воздействие. Процесс бурения шахты выполняется с использованием стакана ударного типа, который расположен в полости металлической трубы. Недостаток – сложность в заглушке дна трубы для обсадки.
• Фиксация бетонных колец. Предполагает создание монолитной бетонной конструкции колодезной шахты. Этот способ позволит предотвратить возможное смещение колец у основания. Недостаток – сложность скрепления колец скобами и герметизация стыков.
• Абиссинский источник. Его можно сделать так: металлическую трубу с диаметром в 250 мм углубить в грунт на 18 метров. Труба позволяет выдерживать давление в слое, содержащем плывун, при этом не засорять водоносный источник. Недостаток – невозможность монтажа насоса большой мощности, поэтому выкачка воды выполняется вручную.

Если появился плывун в колодце, что делать в таком случае? Как обеспечить быстрое прохождение загрязненного пласта без привлечения сторонней помощи? Такой грунт копается легче, а вот удаляется на поверхность – сложнее.

Преодоление плывуна выполняется следующим образом:

• При сильном заглублении пласта все работы рекомендуется прекратить до первых заморозков почвы. Это позволит остановить движение плывуна и продолжить работы по строительству колодца.
• При малоподвижном пласте стоит применить шпунты из деревянных щитов, имеющие заостренные края. Они забиваются под небольшим углом в 38 градусов в сторону почвы на глубину до 35 см, после чего копаем дальше.
• При неглубоком залегании плавающего пласта (до 95 см), допускается использование донного ящика с режущим основанием. Он опускается на дно для вдавливания грунта. По мере заполнения ящика, грунт удаляется из шахты колодца. При помощи этого способа проходим до 150 см плывуна.
• При сильно подвижных пластах рекомендуется применять шпунт усиленной конструкции длиной в 85 см. Он забивается в почву, изолируется и дотачивается.

Иногда решить проблему может углубление колодца на плывуне. В этом случае из шахты удаляется лишний грунт, а она под весом колец из бетона опускается на требуемый уровень.

Важно! При углублении не рекомендуется использовать грязевые насосы, которые способны привести к обвалу шахты.

Эффективная очистка колодца

При обустройстве колодца не избежать намывания песчаного слоя, который со временем может прекратить доступ к водоносной жиле. Для этого проводится своевременная чистка колодца на плывуне с соблюдением следующих правил:

• За один очистной цикл допускается извлечение небольшого количества пульпы, чтобы избежать обрушения грунта.
• Чистка выполняется только в сухое время года.
• Очищенная шахта обустраивается дополнительными донными фильтрами.

Во время чистки мелкий песок в большом объеме поднимается из водного слоя. По этой причине вода приобретает мутность, становится непригодной для использования в питьевых и технических нуждах.

В этом случае рекомендуется установить специальный деревянный фильтр в камере приема воды. В качестве материала используется влагостойкая древесина, например, осина. Фильтр может быть выполнен в виде щита или цилиндра с отверстиями для подачи воды, который погружается на дно шахты.

Установка фильтра выполняется следующим образом:

1. Удаляется 35 см песчаного слоя из колодезной шахты.
2. Выполняется засыпка подушки из гальки или гравия на высоту от 6 до 55 см.
3. Фильтр опускается на дно и закрепляется в верхней части.
4. Донное кольцо шахты фиксируется к фильтру.
5. Расстояние между фильтром и стенками шахты заполняются битым кирпичом и заливаются бетонной смесью. Подобная конструкция позволяет эффективно добывать воду, очищать от песчаных примесей и поднимать на поверхность.

Важно! Деревянная конструкция подвержена гниению под воздействием воды, поэтому рекомендуется проводить замену фильтра каждые 5 лет.

Профилактические мероприятия при эксплуатации колодца

Комплекс профилактических мер направлен на увеличение эксплуатационного срока гидротехнического сооружения и повышение качества воды.

1. Не допускается полное опустошение шахты от водного источника. Это же условие соблюдается и при проведении чистки колодца. Недостаток водной массы может привести к образованию плывунов.
2. Рекомендуется проверять целостность установленных очистительных сооружений и эксплуатационного оборудования на дне шахты колодца. При выявлении повреждений необходимо выполнить своевременную замену.
3. При установке фильтра донной очистки, требуется соблюдать выравнивание по уровню водоносного слоя.
4. Для удаления песчаного слоя со дна шахты необходимо использовать специальное оборудование.
5. Монтаж донного деревянного щита позволит предотвратить появление плывунов в колодце.
6. Комплексное очищение колодца рекомендуется проводить каждые 5 лет с обязательной заменой фильтров.

Если нет другого варианта, как обустроить колодец на плывуне, что делать в таком случае? Достаточно применить наиболее эффективные способы борьбы с подобным явлением, чтобы минимизировать негативные последствия для себя и гидротехнического сооружения.

(Пока оценок нет)

Загрузка...