Питьевой колодец

Несмотря на растущую популярность скважин, колодец под питьевую и/или техническую воду по-прежнему занимает значимое место среди гидротехнических сооружений, используемых для водоснабжения загородных и деревенских домов, а также дачных участков. Такая популярность деревенского обычного колодца обусловлена возможностью совмещения функции источника воды и аккумулирующей ёмкости, сохраняющей значительный объем, который при необходимости может быть использован большим расходом и восполняться, когда потребление отсутствует. Наиболее распространены колодцы для воды из бетонных колец, совмещающие в себе простоту и оперативность монтажа с практичностью и долговечностью эксплуатации.

Существующие виды колодцев

Классификация на виды обычно осуществляется исходя из материального исполнения стенки шахты, которая может быть:

• деревянной;
• кирпичной;
• каменной;
• из бетонных колец;
• из монолитного железобетона;
• из полимерных колец.

Каждый из материалов имеет свои достоинства и недостатки, а также показания и ограничения по применению в зависимости от размеров и глубины гидротехнического сооружения.

Деревянный колодезный сруб

Одним из первых искусственных сооружений, ввиду доступности, дешевизне и простоте обработки материала, стал деревянный колодец, который несмотря на многообразие конструкционных материалов, выпускаемых предприятиями строительной индустрии, остается самым доступным, особенно если рядом с дачей или загородным домом есть лес. В качестве конструктивных элементов колодцев, изготавливаемых из дерева, могут применяться ошкуренные цельные бревна, брус, распущенный надвое кругляк или толстые доски. Окончательный выбор производится из соображений экономии и трудоемкости обработки и сборки сруба из того или иного материала, что в свою очередь обуславливается наличием подходящего инструмента и навыка у мастера, решившего соорудить водозабор.

Размер конструктивных элементов подбирается в зависимости от того, какова глубина колодца, исходя из следующих соображений:

• диаметр бревен – 120 – 180 мм;
• толщина бруса, досок или распила – от 100 до 150 мм.

Породы древесины обладают различной твердостью и стойкостью к влаге, поэтому при комплектации рекомендуется принимать:

• для погруженной в воду нижней части – ольху, вяз или дуб;
• для надводной части, не подверженной контакту с водой – сосну.

Шахта, сложенная из камня

Гидротехническим сооружением, способным оспорить пальму первенства в вопросе первоочередности появления у деревянного сруба, является каменный колодец. Вполне возможно, что первый колодец был полностью выполнен из природного материала, представляя собой подобранные по размеру камни, собранные в цилиндрическую шахту и скрепленные между собой глиной. Сегодня, устройство каменных колодцев для питьевой воды подразумевает использование в качестве связующего материала густой песчано-цементной смеси с высоким содержанием портландцемента для обеспечения водонепроницаемости конструкции, которая также достигается использованием в качестве основного материала гранита, бутового камня или доломита, не пропускающих в отличие от известняка и песчаника воду извне, что гарантирует её поступление исключительно из водоносного слоя.

Надежное устройство колодца из природного камня подразумевает изготовление опорной рамы из железобетона на дне шахты, которая является массивным основанием всей конструкции и обеспечивает ее устойчивое позиционирование в соединении с промежуточным и верхним деревянным элементом, выполняющим в сочетании с армирующими стержнями роль скелета. Металлические прутки, соединяющие элементы колодцев из камня между собой, снабжаются резьбой по концам, позволяющей закрепить их к деревянным круглым рамам при помощи гаек, накручиваемых и двух сторон и затягиваемых до жесткого контакта. Количество промежуточных рам определяется глубиной сооружения, но должно быть не менее одной при проходке до 2 метров и располагаться на расстоянии от 1 до 1,5 метров при более низком уровне дна. Для усиления конструкции, каждые 5 – 6 рядов каменной кладки должны снабжаться прокладкой замкнутого кольца из двухрядной стальной проволоки диаметром 0,5 – 1 мм.

Кирпичная кладка вместо камня

Развитие строительных технологий и появление искусственного камня, которые после обжига приобретает водоотталкивающие свойства, позволило построить первый колодец из кирпича, используемый и по сей день. Строение кирпичного колодца аналогично, описанному для сооружения из природного камня, при этом толщина опорной рамы должна составлять не менее 100 мм, а ширина превышать четверть метра, что позволит выполнить кладку в один или полтора кирпича, в зависимости от выбранной схемы. Деревянные элементы колодцев из кирпича должны быть толщиной от 80 мм, а их ширина превышает ширину кладки на 20 мм и более.

Чтобы разрез кирпичного колодца в горизонтальной плоскости имел форму кольца, при кладке используются специально подготовленные шаблоны, выполненные в виде сегмента круга и обеспечивающие необходимый профиль шахты. Зазоры между последним рядом кирпичей и промежуточной или верхней рамой заполняется кладочным раствором, который трамбуется.

Альтернативным материалом при устройстве кирпичного колодца для воды является кирпич-железняк, полученный пережогом заготовки и являющийся практически непроницаемым для влаги.

Сборка шахты из бетонных колец

Наиболее практичным с точки зрения времени обустройства и удобства эксплуатации является колодец из бетонных колец, которые могут иметь в поперечнике от 800 до 1500 мм, а в высоту от 300 до 900 мм. Устройство колодца, собранного из бетонных колец, предусматривает тщательную герметизацию стыков конструктивных элементов при помощи специальных гидроизолирующих смесей, путем заполнения и обмазывания с обеих сторон. Если глубина колодца не превышает 6 метров, то практикуется использование бетонных труб, имеющих диаметр 600 – 700 мм и длину 3 – 4 метра.

Жесткость устройства колодца для воды, собранного из бетонных труб достигается за счет обустройства наружной дощатой опалубки, защищающей конструкцию от сдвигающих воздействий слоев грунта, или приваркой к наружным закладным пластинам металлических отрезков арматуры или другого профиля.

Монолитные бетонные колодцы

Наибольшая глубина установки колодца для воды может быть достигнута при обустройстве полностью монолитной армированной конструкции из бетона, получаемой:

• методом постепенного наращивания путем перестановки опалубки снизу-вверх;
• последовательной заливкой колец на высоту ограждающей формы, подрыванием и опусканием ее вглубь, после чего производится наращивание армирующего каркаса и переустановка опалубки. Операции повторяются нужное для достижения водоносного слоя количество раз.

Устройство железобетонных монолитных колодцев для питьевой воды достаточно трудоемкое и затратное по времени производства работ мероприятие, которое рационально использовать только при возможности разового выполнения работ путем обустройства сплошной двусторонней опалубки и арматурного каркаса на всю высоту, с последующей периодической заливкой всего объема, с интервалами необходимыми для уплотнения бетона при помощи глубинных вибраторов. Внешние опалубочные элементы колодцев при такой организации процесса являются несъемными и подлежат обратной засыпке вместе с монолитной шахтой.

Сборка шахты из пластиковых элементов

Полимерные колодцы являются новшеством на рынке дачных гидротехнических сооружений и пока не стали достаточно распространенными, хотя имеют весь необходимый для этого набор положительных свойств:

• конечная стоимость сопоставимая с колодцами для воды, сооружаемыми из бетонных колец;
• на порядок меньшая масса конструктивных элементов, имеющих при этом большую длину (1500 мм);
• высокая герметичность сборки, достигаемая за счет резьбового соединения элементов и превосходящая даже показатель, который имеют колодцы железобетонные, за счет полной водонепроницаемости стенок;
• допустимое рабочее давление на внешние и внутренние стенки – 50 кПа;
• эксплуатационная температура от -70 до +50⁰С;
• срок использования свыше 50 лет.

Альтернативой пластиковым гофрированным трубам, со способностью к восприятию внешних нагрузок сопоставимой с той, которую имеют бетонные колодцы, может стать полимерпесчаная композиция, применяемая для изготовления колец высотой 200 мм и с толщиной стенок – 45 мм. Диаметр водяного колодца из таких деталей может быть только 970 или 1060 мм, так как выпускаемые элементы имеют исключительно такие размеры. Схема сборки колодца из песчанополимерных колец подразумевает фиксацию звеньев при помощи специальных замков, обеспечивающих жесткость конструкции.

Устройство колодца

Все рассмотренные виды колодцев обустраиваемых для добычи воды включают в себя:

• дно с фильтрующим слоем, представляющим собой основу из геотекстиля и/или гравийной отсыпки, толщина слоя которой определяет степень очистки поступающей воды, но должна быть не менее 100 мм;
• ствол, имеющий окна в нижней части, заполняемые пористым бетоном, если колодец стоит на водоупорном слое, а не на песке;
• оголовок, возвышающийся над поверхностью земли на 0,6 – 0,8 м и служащий для установки оборудования, навеса и/или крышки;
• глиняный замок, получаемый выемкой грунта на 25 – 50 см и обратным заполнением глиной, которая представляет собой водонепроницаемую преграду для поверхностных стоков. Необходим для видов водозаборных колодцев, не имеющих водонепроницаемые стенки.

Некоторые авторы, отвечая на вопрос: «Какие бывают колодцы?», дополняют имеющуюся классификацию трубными гидротехническими сооружениями, что не верно, так как в силу отношения диаметра отверстия в земле к его глубине правильнее будет относить их к скважинам.

vodosistema.ru

1 Преимущества и недостатки пластиковых колодцев

С помощью полимерных материалов вы сможете не только построить новый стеклопластиковый колодец, но и реанимировать старый бетонный. Если на участке уже присутствует источник, но вас не удовлетворяет качество получаемой из него питьевой воды, то вставка внутрь колодца пластиковой трубы может в полной мере решить этот вопрос.

Для этого внутрь старого колодца выполняется установка пластиковой колонны диаметром на 10-20% меньше, чем диаметр ЖБ колец, а свободное пространство между стенками засыпается цементным раствором.

Пластиковый слой предотвращает попадание в воду налета, осевшего на стенках бетонных колец,  и грунтовых загрязнений, которые появляются вследствие нарушения целостности ЖБ колонны.

Колодцы из пластика обладают целым рядом преимуществ, которые, в большинстве случаев, делают их создание предпочтительнее, чем обустройство обычного колодца из железобетонных колец. Рассмотрим их подробнее:

• Колодец из пластиковой трубы – бесшовная конструкция, которая обладает максимальным уровнем герметичности (ЖБ кольца под воздействием грунта, со временем, теряют плотность соединительных швов;


• Умеренная стоимость материалов (пластик гораздо дешевле бетона);
• Небольшой вес конструкции;
• Неподверженность коррозии и гниению, и, как следствие, отсутствие провоцируемых ими загрязнений питьевой воды;
• Пластиковые трубы для колодца обладают минимальной теплопроводностью, что гарантирует отсутствие замерзания воды в холодное время года;
• Стенки кольца оборудованы специальными ребрами жесткости, что при высокой, в целом, гибкости и эластичности трубы, делает её ещё и очень крепкой;
• Огромный сортамент форм и размеров материалов;
• Пластиковые стенки колодца препятствуют жизнедеятельности микроорганизмов и их размножению;
• Длительный период эксплуатации;
• Простота монтажа и обслуживания колодца во время использования.

Серьезными недостатками, которые могут перевесить имеющиеся достоинства, пластиковые колодцы не обладают.

Все перечисленные ниже факторы, скорее можно отнести к особенностям использования конструкции, чем к существенным минусам:

• Колодцы из стеклопластика требуют периодического обслуживания – чистки дна, профилактики фильтра и насоса, и тд;
• Для предотвращения ухудшения качества питьевой воды, вследствие попадания механических примесей и дождевой воды внутрь колодца, его горловина должна закрываться пластиковой крышкой.

Расценки на создание пластикового колодца зависят, в первую очередь, от стоимости материалов. Так, пластиковые кольца для сбора колонны колодца, диаметром в 90 см, обойдутся вам в 140-150 долларов за одну секцию, высота которой составляет 150 см. Стоимость качественной крышки для колодца составляет порядка 50 долларов.

Насосы для автоматизированной подачи воды отличаются очень большим разбросом цен. В начальной ценовой категории самым качественным является насос «Малыш», его можно купить за 35-40 долларов.

В целом, производство насосов обеспечивает рынок как предельно утилитарными устройствами, так и более совершенными механизмами, с неоправданно завышенной, в большинстве случаев, ценой.

Расценки на копание шахты зависят от её глубины, так как предлагающие эту услугу службы берут оплату за один погонный метр. Рытье на глубину одного кольца, и его вставка, стоит примерно – 25-30 долларов.

Хороший водопроводный шланг, в зависимости от толщины, можно приобрести по цене, начинающейся с 2 долларов за метр. Учитывайте ещё затраты на герметик — это около 10 долларов. Что касается донного фильтра, то его составляющие стоят не так уж дорого, на щебень и гальку вам придется потратить не больше 10-15 долларов.
к меню ↑

2 Этапы монтажа колодца

Обустройство пластиковых колодцев выполняется в четыре этапа:

• Предварительное планирование;
• Расчет количества необходимых материалов и их закупка. Может потребоваться лестница для колодца;
• Монтаж колодца: рытье шахты и вставка трубы, установка донного фильтра;
• Подсоединение колодца к системе домашнего водопровода;

Рассмотрим детальнее каждый из них.

Планирование работ — перед созданием колодца необходимо выполнить предварительную геологическую разведку. Она необходима для того, чтобы точно знать, в каком месте вашего участка водоносный шар грунта максимально приближен к поверхности.

Это позволит существенно уменьшить финансовые и трудовые затраты, так как придется копать шахту наименьшей возможной глубины. Расценки на геологическую разведку для поиска воды начинаются от 70 долларов.

Установка колодца должна выполняться на достаточном расстоянии от больших деревьев, так как их корневая система может стать не только причиной трудностей при монтаже, но и в дальнейшем повредить стенки пластиковой трубы.

Расчет и закупка материалов. Все расчеты производятся исходя из необходимой глубины колодца, которую показала геологическая разведка. Учитывайте, что верхняя точка трубы должна возвышаться над землей на 50 сантиметров, это необходимо для защиты колодца от попадания дождевой и талой воды.

Производство пластиковых колодцев, в основном, выполняется с использованием сборных труб диаметром от 60 до 200 см., при этом, длина одной секции кольца должна составлять 100-200 см.

Если говорить об оптимальном диаметре, то учитывая, что вам придется выполнять периодическую чистку колодца от загрязнений, которая требует нахождения человека внутри колонны, следует брать трубы диаметром 100-150 см.

Обустройство донного фильтра, необходимого для более чистой воды, требует закупки следующих материалов: мелкий щебень, речная галька, геотекстиль.

Поскольку пластик обладает небольшим весом, опустить трубу в шахту можно собственноручно, без использования какого-либо оборудования. Этапы работы следующие:

1. Копается шахта необходимой глубины. Учитывайте, что её диаметр должен превышать диаметр трубы на 15-20 см;
2. На дно ямы укладывается геотекстиль, который утрамбовывается, и для фиксации засыпается щебнем.
3. Собирается колодезная труба из отдельных пластиковых колец. Все резьбовые соединения обрабатываются герметиком.
4. Выполняется вставка трубы в шахту.
5. Труба выравнивается, после чего свободное пространство между внешними стенками колонны и слоем грунта заполняется мелким гравием.
6. Создается донный фильтр из гравия и речной гальки.

После этого выполняется установка пластикового люка на горловину трубы.

Подключение колодца к водопроводу. Подача воды из колодца может осуществляться прямо в дом, это может быть реализовано при использовании глубинного, либо центробежного насоса. В основном вода с колодца подается в специальный накопительный бак, на который устанавливается водопроводный кран, и шланги для подачи воды к бытовым устройствам.

• Глубинный насос. К такому устройству подключается шланг, который выводится в дом, а сам насос на тросе опускается на дно колодца. Хорошие глубинные насосы укомплектовываются системой дистанционного управления, что позволяет управлять ним, находясь в доме.
• Центробежные насосы устанавливаются в подвале дома, при этом к ним от колодца подводится водопроводный шланг большого диаметра, через который осуществляется забор воды.

к меню ↑

byreniepro.ru

Этапы строительства

По способу строительства и глубине отверстия колодец для питьевой воды может быть глубоким, вырытым вручную, или скважинным, построенным с помощью бурильного оборудования.

Первое, что нужно сделать, это убедиться, что разрешено иметь колодец в своей собственности.

Существуют три важных шага или процедуры для достижения оптимальных результатов при строительстве питьевого колодца:

• размещение
• сверление/копание
• испытание

Процесс размещения заключается в исследовании грунтовых вод. В принципе, любое отверстие, глубоко вырытое в земле, даст воду, но качество и количество воды в результате случайно вырытого колодца может быть недостаточным. Поэтому первый важный шаг, чтобы выкопать себе питьевой колодец, — это найти оптимальное место.

Процедура поиска мест залегания может быть дорогостоящей, но в любом случае было бы неплохо получить экспертную информацию о наличии и надежности местных водоносных горизонтов, прежде чем начинать вкладывать средства в буровое или копающее оборудование.

В большинстве случаев местоположение колодца дополнительно ограничено владением собственности, и важно обеспечить минимальную транспортировку нагнетаемой грунтовой воды на поверхности. При размещении скважины необходимо также рассмотреть близость потенциальных источников загрязнения, таких как топливо или химикаты, близлежащие потоки, канализационные линии и выщелачивающие поля или септики.

Методы строительства

Скважины, глубиной более 90 метров, строятся либо с помощью кабельного инструмента, либо путем роторного сверления. Они требуют установки корпуса и экрана для предотвращения притока осадка и разрушения. Пространство вокруг корпуса должно быть герметизировано, чтобы предотвратить загрязнение водой, стекающей с поверхности вниз по внешней стороне корпуса.

Методы бурения колодца включают воздушный ротор, ковшовый шнек, кабельный инструмент, сквозную и обратную циркуляцию.

Другой тип колодца — и экономичный — это управляемая скважина, построенная путем вождения трубы небольшого диаметра в мелководный песок или гравий. Перед тем, как водить машину, к нижней части корпуса прикрепляют экранированную точку скважины. Колодцы относительно просты в строительстве, но могут давать немного воды и легко загрязняться, так как не обрабатываются герметичным материалом. Ручные скважины обычно имеют глубину около 20-40 метров.

Третий тип скважины — это хорошо выкопанный вручную лопатой до уровня ниже уровня грунтовых вод. Эти колодцы облицованы камнем, кирпичом, плиткой или другим материалом для предотвращения стока осадков. Из-за типа конструкции буровые скважины могут проходить глубже ниже уровня грунтовых вод, чем ручные колоды.

Проектирование и установка

Самое главное — начать правильно, потому что, если не начнете в соответствии с нормами, будет сложно продолжать строительство. Поэтому убедитесь, что нашли подходящее место для колодца. Если сможете получить образец воды в районе копания, сможете проверить наличие бактерий и других вещей в земле, которые могут сделать воду небезопасной для питья, то можно смело продолжать строительство.

Как только местоположение колодца будет определено, начинают работы по бурению. Общая цель проекта заключается в создании структурно устойчивого, долговременного, эффективного колодца, который имеет достаточное пространство для размещения насосов или других устройств для извлечения воды и предотвращает рост бактерий и попадание мусора в скважину.

Преимущество бурения колодца заключается в том, что скважина будет проходить очень глубоко в землю. В результате пробуренные колодцы способны давать больше питьевой воды.

Недостатком бурения колодца является цена. Если стоимость рытья — это слишком дорого, альтернатива — традиционный метод физического копания колодца: вырываете отверстие ниже уровня залегания воды. Копать питьевой колодец можно лопатой, либо использовать электроинструменты и буровое ручное оборудование. При этом потребуется поднимать вверх грунт и поступающую воду. Несмотря на это, выкопанные колодцы не будут столь же глубокими, как буровая скважина, и вода, вероятно, будет не такой чистой, но он будет выполнять свою функцию.

Существует метод, который можете использовать, чтобы увеличить шансы на получение чистой вод — отделать верхнюю часть скважины непроницаемыми материалами, такими как кирпич или бетон, что снизит риск загрязнения колодца.

Как построить питьевой колодец вручную

Работы начинают с выделения всего внешнего края колодца. Область должна быть достаточно большой, чтобы могли легко поднимать ведро и двигать лопатой.

Как только начнете становиться ниже, и станет трудно наклониться, чтобы выкопать грязь, потребуется спуститься в колодец, чтобы продолжать рыть. Когда копаете, необходимо следить за стенами вокруг. Всегда должна быть лестница или веревка в отверстии, чтобы сделать быстрый, безопасный и простой процесс копания.

Как только колодец наполнится водой, не сможете вернуться туда, чтобы вытащить камни и обломки, поэтому следите за тем, чтобы стены были облицованы камнями, кирпичами или плитами какого-то типа, прежде чем доберетесь до самого основания. Первый поток воды необходимо поднять вверх и продолжить рыть, чтобы сделать колодец немного глубже и получить лучший доступ к питьевой воде. Когда вода начнет поступать быстрее, чем можете ее извлечь, тогда нужно завершить копание.

Как только колодец заполнен, и протестирован, необходимо установить крышку. Можно построить на раме для колодца, добавляя больше кирпичей и камней, чтобы сделать его выше и легче достать ведро. В любом случае, вода должна быть защищена от падающих обломков, которые могли бы загрязнить источник.

Строительство верхнего уплотнения колодца

Питьевой колодец состоит из донного отстойника, скважинного экрана и обсадной колонны (трубы) гравийной набивкой и соответствующими поверхностными и скважинными уплотнениями.

Крепление шахты колодца делают из дерева, бетона, железобетона, естественного камня и кирпича. Выполнить крепление можно тремя способами:

• возведение стен со дна выкопанной шахты (при опасности обвала грунта необходимо делать временное крепление стен);
• наращивание сверху по мере углубления отверстия (опускное крепление);
• наращиванием снизу.

Стены питьевого колодца могут непрерывно экранироваться вдоль отверстия или с определенными интервалами глубины. Последнее необходимо, когда колодец пересекает несколько зон водоносного горизонта, чтобы обеспечить соответствие экранированных пластов, из которых будет поступать вода.

На поверхности колодца обычно используется наружный корпус, установленный для облегчения конструкции скважины. Корпус и уплотнение защищают колодец от загрязнения – они основывают прочную раму, которая может поддерживать некоторый вес и обеспечить противовес, когда пытаетесь вытащить тяжелое ведро с питьевой водой.

Питьевой колодец требует удаления первой воды

Теперь, когда колодец для питьевой воды выкопан, а трубы установлены, следующим шагом является удаление грязной воды. Этот шаг имеет решающее значение, иначе предыдущие усилия были бы пустой тратой времени и сил. Просто опускают стержень подкачки по длине трубы, и она будет заполняться водой, когда достигнет грунтовых вод. Поднимают его, выпускают и повторяют процесс до тех пор, пока вода не будет удалена. Эта процедура перелива/наполнения может занять несколько дней или, возможно, дольше, в зависимости от размера и глубины колодца.

Правильно разработанный гравийный пакет удерживает мелкие отложения из скважины и обеспечивает чистоту и неограниченный путь потока для грунтовых вод. Правильный дизайн и тестирование приведут к более длительному сроку службы и меньшему количеству биологических проблем, таких как железобактерии и образование слизи.

После завершения строительства целесообразно провести испытание водоносного горизонта (или испытание насоса). Для тестирования водоносного слоя, колодец закачивают с постоянной скоростью или со ступенчатыми повышенными скоростями, обычно в течение 12 часов до 7 дней, тогда как уровни воды в скважине проверяются и регистрируются.

Также важно установить обратный поток профилактических устройств, особенно если колодезная вода смешивается с такими химикатами, как удобрение и пестициды вблизи колодца. Устройство предотвращения обратного потока предназначено для хранения загрязненной воды от течения распределительной системы в скважину.

trubadelo.ru

Кратко о залегании грунтовой воды

Цель строительства колодца на загородном участке заключается во вскрытии водоносного пласта, способного покрыть потребности семьи в питьевой или технической воде. Первую употребляют согласно названию, вторую для полива участка, уборки и подобных нужд.

Определиться с питьевой и технической категорией необходимо на стадии планирования будущей выработки, потому что от этого зависит ее глубина и конструкция. Различаются категории по степени загрязнения. В химическом составе технической воды больше минеральных примесей, допускается наличие запаха и легкого замутнения. Питьевая вода обязана быть кристально прозрачной, лишенной напрочь запаха и вкуса.

Водоносными называются пласты равнозначной по составу и структуре породы, вмещающие грунтовую воду. На геологическом разрезе они выглядят как полосы произвольной ширины, залегающие под наклоном или относительно горизонтально.

Верхняя граница пласта именуется кровлей, нижнюю называют подошвой. В зависимости от мощности водоносного слоя и от необходимого количества воды колодец может вскрывать лишь кровлю, пересекать 70% пласта или устанавливаться дном на подошву. Кровля водоносного пласта в свою очередь служит подошвой вышележащего слоя, а подошва кровлей нижележащего.

У появления воды в толщах пород есть два естественных пути, это:

• Проникновение в грунты атмосферных осадков или вод близлежащих водоемов. Вода свободно проходит сквозь водопроницаемые отложения, к которым относятся пески, галечники, щебнистые и гравийные массы. Процесс просачивания или проникновения называется инфильтрацией, а пропустившие через себя воду слои называют водопроницаемыми.
• Конденсация влаги в пластах, зажатых между двумя водонепроницаемыми или иначе водоупорными слоями. Не пропускают воду глины, суглинки, полускальные и скальные породы, не имеющие трещин. Залегающая между ними вода может быть напорной: при вскрытии уровень ее повышается, иногда фонтанирует.

Трещиноватые скальные и полускальные разновидности могут вмещать воду, но напора у нее нет или он слабый. На химический состав трещинной воды обязательно окажут влияние вмещающие породы. Известняки и мергели обогатят ее известью, доломиты магнием, гипс на пару с каменной солью насытят хлористыми и сернокислыми солями.

Водопроницаемость и водонепроницаемость – две весьма важных характеристики для желающих знать, как построить полноценный колодец своими руками, потому что:

• Наличие непроницаемой породы над водоносом исключает просачивание грязных стоков в пласт. Воде, добытой из перекрытого водоупором слоя, может быть присвоена категория питьевой.
• Отсутствие водоупора сверху водоноса сигнализирует о запрете применения воды для питьевых целей. Она называется верховодкой и применяется исключительно для хозяйственных нужд.

Если владельца участка интересует техническая категория, вполне достаточно вскрыть или углубиться в слой с верховодкой. Ствол колодца в таких случаях значительно короче, чем ствол выработки для питьевой воды. Правда, зеркало верховодки сложно назвать устойчивым. Засушливым летом и зимней порой уровень в подобных выработках ниже, чем в дождливые осенние и весенние периоды. Запасы воды будут соответственно колебаться.

Для получения стабильного количества воды в колодце верховодку необходимо пройти и углубиться в нижележащий водоносный пласт. Обычно между ним и верховодкой несколько проницаемых и водонепроницаемых слоев. Значит, есть вероятность дойти до питьевой воды. Однако ствол такого колодца значительно длиннее: материала, времени и трудовых усилий на его строительство уйдет больше.

Важно. Вода питьевой категории обязана пройти проверку в местный орган санэпиднадзора. По результатам анализов делают выводы об ее пригодности. В случае необходимости рекомендуют меры по очистке.

Типовая схема колодца шахтного типа

Шахтный колодец – распространенная разновидность индивидуальных источников водоснабжения. В просвете у него самый большой размер, что позволяет самостоятельному хозяину формировать выработку простой лопатой прямо в шахте. В плане выработка может быть круглой, квадратной, реже прямоугольной.

Диаметр или длина стенки квадратного ствола обычно варьирует от 0,8 до 1,2/1,5 м. Заметим, что слишком большой просвет не гарантирует увеличение дебита. Воды в широком колодце немногим больше, чем в узком аналоге. Ведь дебит определяется возможностями водоноса, а не размерами шахты. А вот разницу в расходах на сооружение сложно не заметить.

Основные конструктивные составляющие

Роют колодцы глубиной до 30 м. Более глубокую выработку проще и разумнее проходить буровой установкой. Аналогично поступают при устройстве колодца в скальных и полускальных породах: своими руками пробурить в них шахту невозможно или слишком сложно. Копать имеет смысл грунты, поддающиеся разработке лопатой: пески, супеси, глины, суглинки.

Конструктивные составляющие шахтного колодца:

• Водоприемная часть – нижний сегмент стенок колодца, предназначенный для приема грунтовой воды. Если запас водоноса достаточен для потребления семьей, вода поступает исключительно через дно. Если дебит пласта маловат, в заглубленных в него колодезных стенках делают отверстия для бокового течения воды.
• Ствол – часть колодца от поверхности земли до статического уровня колодезной воды. Бывает деревянным, монолитным бетонным, собранным из ж/б колец, каменным, кирпичным. Ствол должен обеспечить герметичность, которая исключает просачивание нечистот, атмосферной воды, проникновение химических веществ и органических остатков.
• Оголовок – надземный участок, создающий условия для безопасного пользования источником водоснабжения, предотвращающий загрязнение воды. Возвышаться над поверхностью он должен минимум на 60 см. Удобной высотой считается 80 – 90 см. Оголовок должен иметь крышку для защиты воды от загрязнений и устройство для подъема ее ведром.

Вокруг места состыковки оголовка с верхушкой ствола устраивают глиняный замок, играющий роль барьера для почвенной воды, атмосферных и бытовых стоков с земной поверхности. Это своеобразная округлая траншея глубиной ниже уровня сезонного промерзания грунта, шириной около 50 см. Траншею заполняют мятой глиной.

Засыпку с усердием трамбуют так, чтобы в высыхающей глине не появлялись трещины. Поверх замка сооружают отмостку из железобетона, бутового камня, кирпича, шириной 1,0/1,5 м с уклоном от стенок оголовка 0,01.

Классификация по водоприемной части

Степень погружения водоприемной части в водоносный пласт – критерий деления колодцев на следующие виды:

• Несовершенный. Водоприемный сегмент несовершенного типа частично заглубляется в водоносный слой. Приток воды происходит через днище, при необходимости через боковые отверстия.
• Совершенный. Водоприемная часть совершенного типа полностью пересекает водоносный слой и устанавливается днищем на кровлю расположенного ниже водоупора. Приток воды происходит через боковые отверстия в стенках.
• Совершенный с зумпфом. По строению он схож с предыдущим типом. Отличие заключается в том, что водоприемный участок заглубляется в водоупор с целью создания резервуара для запаса воды.

Для сооружения резервуара есть еще один способ: водоприемную часть устраивают в форме усеченного конуса, напоминающего шатер. Конусовидная подводная часть устраивается, если мощность водоноса больше 3 м, если меньше рациональней сделать зумпф.

Оптимальная для частников схема

Выбор конструкции подводной части шахтного колодца следует ориентировать на реальную потребность в запасе воды. Если не вычерпывать излишки, они будут застаиваться, что приведет к потере питьевых качеств и загниванию. Потому для водоснабжения частных хозяйств рекомендуют несовершенные колодцы без запасных резервуаров.

Народная многолетняя практика подсказывает: водоприемник несовершенного колодца не стоит заводить в водоносный слой более чем на 0,7 от мощности пласта. При превышении рекомендованного регламента уменьшается объем поступающей воды, что влечет необходимость в формировании боковых отверстий в стенках колодца.

Дно стандартного несовершенного источника оборудуют трехслойным донным фильтром. Сначала засыпают 10 см песка, затем 15 см гравия или щебня с песчаным заполнителем, после 15 см мелкой гальки, гравия или щебня размером покрупней, чем предыдущая засыпка. Если водоприемная часть колодца заглублена в разжиженную породу – плывун, дно выработки оснащают дощатым настилом с просверленными для поступления воды отверстиями и щелями.

Самостоятельные гидрогеологические изыскания

Приблизительную глубину шахты можно выяснить заранее. Для этого нужно обойти соседние участки и узнать, на каком уровне в расположенных неподалеку колодцах стоит вода. Следует поинтересоваться, для технических или питьевых целей был выкопан колодец, стабильно ли в нем зеркало грунтовой воды. Заодно стоит поспрашивать, сложно ли было разрабатывать шахту, не встречались ли в ходе копки крупные валуны.

Метод опросов приемлем, если усадьба расположена на равнинной местности с незначительной холмистостью. Там слои горных пород залегают почти горизонтально, приблизительно повторяют форму естественного рельефа. Зеркало грунтовых вод располагается примерно на одном уровне, т.к. в водопроницаемых породах действует принцип сообщающихся сосудов. Разницу в длине шахты могут дать лишь различия высотных отметок устья колодцев.

Глубину залегания подземной воды в выработке, запланированной к строительству в равнинном районе, тоже можно заранее определить, пользуясь соседским колодцем как ориентиром. Для этого потребуется барометр-анероид. На шкалу указанного прибора нанесены деления через 0,1 мм. Расстояние между делениями соответствует 1 метру разницы в высотных отметках. К примеру, замеры возле действующего колодца показали отметку 634,7, а на месте будущей выработки стрелка барометра остановилась на 633,8. Значит, подземные воды появятся на глубине 9 м.

Метод опросов не действует в регионах с высоким залеганием скальных и полускальных пород. Особенно, если добывать предстоит трещинную воду, которая распространяется спорадически, иногда перетекает в смежные пласты.

Не слишком помогут опросы в областях с ярко выраженной холмистостью, где невозможно без изысканий точно представить геологический разрез. Хозяевам участков в подобных районах желательно обратиться в местный центр проектирования сетей водоснабжения с водоотведением или в гидрогеологическую организацию.

Где устроить объект водоснабжения

Выбрать место для индивидуального источника водоснабжения не слишком просто, особенно, если небольшой участок уже занят внушительной жилой и хозяйственной застройкой. Важно учесть, что при всем желании сэкономить метры, при планировании места под строительство личного колодца своими руками рекомендуется придерживаться следующих правил:

• Питьевой колодец нельзя располагать возле навозных куч, уборных, бань, помойных ям, скотных дворов и подобных объектов. Между колодцем и источником вероятного загрязнения должно быть не менее 20 — 25 м.
• Не нужно устраивать колодец на склонах речных берегов или оврагов. Из-за направленного к понижению тока подземной воды дебит будет ощутимо уменьшен.
• Минимальное расстояние между колодцем и фундаментом дома или хозблока должно быть не менее 5 м. В колодец как в сформированный в земле резервуар будут направлены токи воды, по частицам вымывающие грунт из-под фундаментов. Расположенный рядом угол постройки непременно просядет.

Нежелательным соседством считаются водоемы со стоячей водой. Через водопроницаемые породы вода из них будет непременно инфильтрировать, что крайне опасно для питьевой категории.

Технологии строительства шахтных колодцев

Суть сооружения колодца заключается в формировании стенок, укрепляющих шахту. В зависимости от материала, выбранного для устройства колодезного крепа, работы производятся согласно одной из трех проверенных схем:

• Строительство стенок со дна заранее вырытой шахты. Технология применяется чаще всего при сооружении кирпичных и каменных колодцев с опирающимся на водоупор фундаментом. Из-за опасности обвалов стенки шахты оборудуют временным крепежом.
• Наращивание стенок сверху строящегося ствола с одновременным опусканием. Самый распространенный и безопасный способ, предполагающий параллельное выполнение строительства и проходки. Используется в сооружении колодцев со стенками из бетонных колец и колодезных срубов.
• Наращивание стенок снизу с одновременной проходкой. Метод применяется в устройстве деревянного крепежа в случаях, когда коробку заклинивает. Тогда размер просвета уменьшают и присоединяют элементы к условному дну ствола.

Альтернативой нижнему наращиванию может послужить бурение скважины в стволе колодца. Призвать в помощь бурильщиков также стоит, если при рытье уперлись в крупный валун, который сложно разбить ручным долотом.

В устройстве шахтного колодца должно быть задействовано трое и более человек. Один работает на «забое», двое страхуют на земле.

Вариант #1 — сооружение колодца с фундаментом

Строительство начинается с сооружения бетонного основания. Для этого от места работ предварительно отводят воду. Грунт трамбуют и выравнивают, поверх устраивают щебенистую подушку.

Опалубка для колодезного фундамента собирается на дневной поверхности, затем втрамбовывается и устанавливается на подготовленное дно. Внутри опалубки рекомендовано постелить полиэтилен, который будет выполнять функцию гидроизоляции основания. Для заливки допускается использовать раствор из цемента со щебнем без песчаного заполнителя. Бетонирование производится в один прием без перерывов.

После затвердевания бетона выполняют разметку:

• Округлый колодец размечают путем вычерчивания внутренней окружности и простановки центра.
• Прямоугольный колодец вычерчивают посредством обозначения внутренних и наружных граней стен. Отмечаются продольная и перпендикулярная оси.

Арматура применяется горизонтальная и вертикальная. Горизонтальные хомуты располагают в аналогичных швах кладки снаружи ствола. Вертикальные прутки устанавливаются через восьмикратную толщину стенки. Таким должно быть расстояние между всеми элементами армирования. Толщина кладочного раствора для крепления арматуры должна учитывать полное покрытие вертикальных стержней с запасом в 2 см. Запас в горизонтальных швах составляет 0,4 см.

Кладку стенок колодца с округлыми очертаниями выполняют тычковыми рядами. В зависимости от глубины выработки кладут в два, полтора либо в один кирпич. Строят ярусами около 1,2 м. Перевязку осуществляют путем смещения нового ряда по отношению к уложенному ряду на четверть кирпича.

Строительство со дна выполняют два человека. Мастер кладет кирпичи, подмастерье готовит и подает материалы. Контроль вертикальности и горизонтальности рядов проводят регулярно уровнем и отвесом. Работают с подвесных лесов. Если колодец строится в три кирпича, допускается проводить кладку со стенок.

Вариант #2 — как сделать колодец из бетонных колец

Самый выгодный, оперативный и простой в исполнении вариант – применение бетонных колец заводского изготовления, оснащенных ступенчатым или скошенным фальцем на торцевых стыках.

Однако бетонные кольца можно сделать собственноручно. Для этого нужно соорудить опалубку — два съемных или разборных кольца. Делают их из листового металла или соединенных металлической полосой досок. Иногда опалубке придают слегка коническую форму, чтобы удобнее было сверху вниз наращивать самодельные кольца.

Последовательное производство колец таким методом производится непосредственно на объекте. По периметру опалубки размещается арматура: как минимум 5 вертикальных прутков. Расстояние между ними 25 см. Горизонтальную арматуру располагают через 20 см, крепят ее к вертикальным деталям вязальной проволокой.

Для замеса раствора используется цемент маркой не ниже М400, промытый песок, щебень или гравий. На застывание раствора отпускается 2-3 дня, после чего кольцо погружают в почву методом подкопа под нижней гранью. Затем изготавливают следующий элемент и устанавливают на предыдущий. В результате получается ствол со своеобразными ступеньками, позволяющими мастеру перемещаться вверх/вниз внутри строящегося колодца.

Устройство ствола из заводских ж/б колец поэтапно:

• Выполняют разметку ствола, согласно которой грунт выбирается на высоту кольца.
• В шахту устанавливают первое ж/б кольцо с режущей нижней кромкой.
• По верхнему стыку вдоль фальца укладывают пропитанный битумом или просмоленный шнур Ø1 см.
• Поверх первого кольца устанавливается второе, стык элементов обрабатывается бетонным раствором.
• Под нижним кольцом с двух противоположных сторон подкапывают грунт саперной лопатой или обычной совковой сестрой с укороченным черенком. Но сначала выбирают и подают наверх грунт из середины выработки.
• В углубления устанавливают чурки или подобные приспособления равной высоты.
• Подкапывают под кольцом со сторон, перпендикулярных предыдущим. В углубление помещают чурки.
• По аналогии проводят подкопы под оставшейся частью кольца и выбирают грунт внутри выработки.
• Из-под полностью подкопанного кольца выбивают чурки. Под собственным весом кольцо оседает.

Согласно описанной схеме действуют до полного погружения второго кольца, поверх которого водружается третье. Приведенному алгоритму следуют до тех пор, пока не появится подземная вода, и проходка не внедрится в водоносный пласт на достаточную глубину.

В завершении полностью откачивают воду и обустраивают дно, затем сооружают оголовок с глиняным замком и отмосткой. Перед устройством замка верхние кольца оборачивают полиэтиленом, чтобы сезонные подвижки промерзающих пород не повредили ствол колодца.

Бетонные кольца крепят между собой накладками из полосового металла. Накладки устанавливают на каждом стыке в 3 или 4 точках по окружности. Для крепления накладок в стенках колец должны быть пробурены отверстия. Самодельные кольца лучше скрепить замонолитченными в стенки стальными стержнями с петлями на краю.

Вариант #3 — устройство сруба деревянного колодца

Оптимальный материал для строительства сруба – дуб, подводная часть которого прослужит около века, а надводная не менее 25 лет. Пригодна древесина вяза, лиственницы, ольхи, для сооружения надводной части вполне подойдет сосна.

Строят их в основном погружным методом, заглубляя по мере наращивания сруба сверху. Распространенная технология в точности повторяет способ устройства колодца из бетонных колец. Наращивание снизу и строительство со дна сложнее и опаснее, потому применяются реже.

Сооружение деревянного колодца напоминает строительство избы в миниатюре. Желающим знать, как правильно сделать сруб для деревянного колодца, стоит ознакомиться с классическими способами формирования врубок. Соединяют пластины или бревна в углах врубками «в лапу» с коренным шипом. Венцы «прошивают нагелями. Для сохранения формы сруба в период погружения его временно обивают досками с внутренней стороны.

Со дна шахты деревянный колодец строят, если глубина выработки не планируется более 6 м и стенки вырытой шахты не угрожают обвалами. При необходимости исключить поступление верховодки деревянный колодец снаружи обивают шпунтованной доской на уровне ее появления и установления.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1: Правила устройства колодца из заводских бетонных колец

Видео #2: Практические советы желающим копать колодец

Видео #3: Процесс изготовления бетонного кольца в разборной опалубке

Мы привели лишь базовые способы строительства колодца. На деле вариантов сооружения несколько больше, описанные схемы могут комбинироваться. Однако предложенной информации вполне достаточно для успешного устройства индивидуального источника водоснабжения.

sovet-ingenera.com

Другие статьи по теме:

Карты глубин водоемов Норма содержания железа в питьевой воде Зота котлы Анализ воды из скважины Слив воды в бане Вода из скважины мутная