Рисунок 4. Монтаж скважинного насоса
аккумулирующий бак, фильтры, автоматику и пр. — прямо внутри себя, не занимая полезную площадь в доме и позволяя избежать шума в доме от работающего насоса. Кроме того, такая конструкция предоставляет свободный доступ к насосу в случае необходимости его ремонта. Но, в то же время, водоподъемное оборудование может быть смонтировано и в самом доме, лучше в подвале. Из кессона также может быть выведена отдельная труба для летнего полива растений.
Насос должен быть установлен (опущен) в динамическом уровне воды в скважине, также с насосом опускается труба для забора воды, трос для удержания и страховки насоса, электрокабель для подачи напряжения на насос.
Кессон из железобетонных колец устанавливают только в той местности, где уровень грунтовых вод достаточно низкий — ниже поверхности земли на два и более метров.
При высоком уровне грунтовых вод вода все равно попадет в кессон сквозь швы между кольцами, конечно не в саму скважину, так как на нее будет одета герметичная крышка. При попадании грунтовых вод в кессон будет ржаветь скважинная труба, крышка, и если нужно будет достать насос, придется откачивать воду.
В том случае если уровень грунтовых вод достаточно высок, устанавливают цельноме-
таллический герметичный кессон. Он как бы одевается на скважинную трубу, после чего приваривается к ней, предварительно с наружной стороны выполняется антикоррозионное покрытие, например, обмазывается битумом.
Вместо кессона скважину можно обустроить спомощью адаптера.
Скважинный адаптер — это специальное быстросъемное приспособление из латуни для прокладки труб от скважины к дому ниже глубины промерзания грунта (рисунок 5).
Устройство адаптера обходится в несколько раз дешевле кессона. Адаптер для скважины не требует проведения масштабних строительных работ.
Минус такого устройства — необходимость установки оборудования в доме (на первом этаже или в подвале) и отсутствие дополнительной трубы для полива участка.
Рисунок 6. Колонка
Еще одним вариантом обустройства скважины является колонка (рисунок 6). Такая конструкция не сложна в строительстве, недорога и позволяет пользоваться скважиной круглый год. Самая верхняя часть скважины называется устьем (оголовком).
Оголовок закрывается на замок. Колонка не нуждается в утеплении. У нее нет обратного клапана. Принцип работы такой колонки прост: нажали кнопку — вода бежит, нажали еще раз — вода перестала бежать. За счет отсутствия обратного клапана вода не стоит в системе, она опускается обратно в скважину. Из-за этого и не требуется утепление. Не требуется установка и наладка систем автоматики.
Вода в артезианской скважине, пробуренной в известняковом горизонте, напорная. Но это не означает, что из пробуренной скважины вода, подобно нефти, будет бить фонтаном.
После вскрытия водоносного горизонта вода поднимется и установится на некотором уровне, называемом статическим. Скажем, глубина скважины может быть 120 м, а статический уровень в одном районе установится на отметке 90 м, в другом — 50 м.
Второй вариант более удачный, так как существенно уменьшает требуемую мощность насосного оборудования и необходимое количество материалов (труб, кабеля, троса и т. п.), соответственно, удешевляя и всю скважину.
Вода из артезианской скважины в большинстве случаев вполне пригодна для питья, хотя и может содержать повышенное количество железа.
Несколько слов относительно выбора места под скважину. Казалось бы, что может быть удобнее скважины в подвале — утеплять не надо, никаких земляных работ по прокладке коммуникаций. Тем не менее располагать скважину в подвале дома категорически нельзя, даже если сам дом еще не построен.
Большинство ремонтных работ в скважине, например, замена насоса, требует применения крупногабаритной техники, разместить которую в подвале дома невозможно. Вот и придется либо бурить новую скважину на улице, либо сносить дом.
Преимущества артезианских скважин:
высокое и постоянное качество воды;
высокая водоотдача;
заранее известна глубина бурения;
долговечность.
Недостатки артезианских скважин:
высокая минерализация воды;
сложность оформления разрешительных документов;
высокая стоимость бурения скважины.
Колодцы
Самый простой способ обеспечить дом водой — это выкопать колодец.
Разновидностями колодцев являются родники или криницы. Криницы устраивали в тех местах, где на поверхность земли выходили родники. Верхняя часть криницы обкладывалась бревнами или камнями. На дне бьет родник, а с противоположной от тропинки стороны вытекает небольшой ручеек. Вода в такой кринице кристально чистая и холодная — около нее ближе ощущается естественное родство с природой. Сродни кринице копанка — вырытая временная точка водоснабжения для полива овощных грядок. Колодцы — это более солидные сооружения. Глубина их самая различная — от 1,5 — 2 до 30 — 50 и более метров.
Достоинства колодца для водоснабжения дома:
• срок службы этой системы более 50 лет;
■ относительно невелика стоимость строительства колодца;
■ не требует специальной строительной техники;
■ не нужны специальные разрешения и оформления;
■ есть возможность декоративно-эстетического оформления надстройки колодца;
■ воду можно выбирать ведром, в случае если сломался насос или отключили электроэнергию;
■удобно проводить очистку и дезинфекцию колодца из-за сравнительно большого диаметра колец от 900 мм до 1200 мм (у скважин, например, диаметр шахты составляет от 78 до 225 мм);
■ не требуется вносить ежемесячную плату за использование воды;
• в воде из колодца нет ржавчины и привкуса хлора (в отличие от системы центрального водоснабжения).
Недостатки колодца для водоснабжения дома:
■ сезонное колебание уровня воды; уровень воды в колодце падает в засушливое лето и повышается после таяния снега или дождей;
■ качество воды после дождя или паводка становится хуже;
Рисунок 7. Колодец
•ограниченная возможная глубина; обычно глубина колодца не 'превышает 10 — 15 м, колодец глубиной более 20 метров выкопать сложно и опасно, так как эти работы проводятся вручную;
■ объем поставляемой колодцем воды ограниченный — 200 — 250 литров в час, чего вполне достаточно для небольшой семьи, но для домов, где проживает много людей, есть поливочная система сада или бассейн, такого объема может не хватить, поэтому колодец не подойдет в качестве источника воды.
Предпочтительнее, при копании колодца, близкое залегание водоносного слоя к поверхности для уменьшения трудоемкости работ. Но при небольшой глубине колодца, встает вопрос качества воды. В шахту колодца могут попадать поверхностные, сточные воды, вода может оказаться не пригодной для употребления в пищу, т. е. — технической.
Кроме того, в колодезной воде могут содержаться всевозможные вредные примеси, начиная от бактерий и заканчивая нитратами, нитритами и тяжелыми металлами. Поэтому использовать колодезную воду для питьевых целей можно только после проведения химического и бактериологического анализов воды. Причем анализы эти рекомендуется периодически повторять, так как нет никакой гарантии, что пригодная на сегодняшний день для питья колодезная вода останется таковой и в будущем.
Рытье колодцев осуществляется ручным способом, что требует больших физических затрат.
Колодец необходимо чистить не реже двух раз в год.
В заболоченной местности строить колодец нельзя, так как сильно загрязненная вода будет непригодной для питья. В каменистых грунтах выкопать колодец довольно трудно.
Воду нужно регулярно отбирать из колодца. В противном случае вода застаивается и начинает цвести.
Выбор места для колодца
На участке расположение колодца должно соответствовать определенным санитарным нормам. Не ближе, чем на 50 м колодец должен быть расположен от складов удобрений и канализации, мест хранения навоза, туалетов и выгребных ям, и не ближе 30 м от автомагистралей. Перед тем как копать колодец необходимо сделать анализ воды в данной местности.
Колодец должен располагаться на участке в удобном для вас месте, но предварительно согласуйте его расположение с соседями.
Не рекомендуется выполнять устройство колодца ближе, чем в 5 метрах от дома, так как дойдя до водоносного слоя, может оказаться так, что плывун большой и вымывание песка в шахту колодца будет интенсивным. При этом существует опасность повреждения фундамента дома — под ним может образоваться пустота.
Не следует устраивать колодцы на склонах балок, оврагов, берегов рек, поскольку тогда они будут дренировать грунтовые воды.
Определить, есть ли вода и какова глубина ее залегания в месте, где вы наметили копать колодец, можно разными способами.
Имеющиеся в округе открытые водоемы и действующие колодцы позволяют достаточно точно определить глубину залегания грунтовой воды. Если они расположены поблизости от выбранной вами площадки, то достаточно показаний ватерпаса, когда же расстояние значительно, понадобится нивелир или барометр-анероид. Например, цена деления барометра 0,1 мм, что соответствует разнице в высоте 1 м; стало быть, если на уровне земли существующего колодца барометр показывает давление 745,8 мм, а в точке, где вы собираетесь рыть колодец, 745,3 мм, то 745,8—745,3 = 0,5 мм, и значит, вероятнее всего, шахту вам придется рыть на 5 м глубже.
22 Водоснабжение загородного дома -3QQSOSQSE---
Самым надежным, но и весьма трудоемким способом поиска воды является разведочное бурение.
Можно использовать «дедовские» способы — при помощи рамок из ивовых прутиков, при помощи согнутых в виде буквы «Г» двух электродов, отмечать обилие росы на участке и т. д. — но эти способы малоэффективны и практически не гарантируют, что выкопав колодец, ориентируясь на результат, полученный этим способом проверки, будете с водой.
В последнее время все чаще поиск воды ведется геофизическими методами, электрической, сейсмической и нейтронной разведкой. Весьма эффективным признан аэрометод — поиск подземных вод путем фотографирования местности. Обильная растительность в засушливые сезоны, когда кругом уже все засохло, указывает места близкого залегания подземных вод. Это модификация геоботанического метода поиска воды. Такой принцип в последние годы стали использовать в космической разведке воды. У космической гидрогеологии большое будущее, так как этот метод позволяет обследовать все места, включая и труднодоступные.
Проведение работ по устройству колодца лучше всего производить в период с июня по сентябрь. В этот промежуток времени водоносный слой имеет низкий уровень залегания, и вам при земляных работах не будут мешать воды верхних почвенных слоев, которые случайно можно принять за водоносный слой, который в последствии иссякнет, и потребуется дальнейшее углубление шахты колодца.
После того, как стаял снег, сошел весенний паводок, необходимо подождать еще 25 — 30 дней и только после этого приступать к устройству колодца.
Строительство колодца
Для начала надо решить, какой колодец строить — шахтный или трубчатый. Схемы устройства обоих типов колодцев могут быть с самым простым и древним способом доставки воды — с ручным приводом или электрическим насосом.
Шахтный колодец
Шахтный колодец роют лопатой. Обычно наибольший его размер в свету 0,8 —1,2 м, что позволяет уместиться в нем человеку с инструментом и вместе с тем не выбрасывать лишнюю землю.
Но поскольку приток воды в колодец (дебит) мало зависит от размеров его поперечного сечения, можно сделать шахту совсем небольшого диаметра (от 50 до 300 мм), вставить в образовавшуюся скважину трубу соответствующих размеров, получив тем самым трубчатый колодец. Его не выкопаешь лопатой, тут свои особенности проходки и требуются специальные орудия.
Рисунок 8
Сделанные правильно, эти колодцы имеют примерно одинаковый срок службы, в обоих случаях для строительства необходимы подготовительные работы, различные подъемные механизмы, инструменты и приспособления.
Принимая решение о строительстве колодца, надо определить глубину залегания подземной воды, ее количество и качество, а также характер вышележащих пород. Обычно различные породы (глина, песок и др.) залегают в толще земли пластами. Если пласт способен отдавать воду при вскрытии шахтой, он является водоносным. Подстилает такой пласт водоупорная порода: она не отдает воду и не пропускает ее. Подземная (грунтовая) вода образуется за счет атмосферных осадков. Кроме того, колодцы часто питаются инфильтрационной водой, проникающей (фильтрующейся) через толщу грунта из окрестных рек, озер, прудов.
По условиям залегания и гидрогеологическим особенностям принято различать три основных вида подземных вод: верховодку, грунтовые и артезианские.
Верховодка, как следует из ее названия, — самая ближняя к поверхности земли вода, располагающаяся на относительно небольшой глубине над водоупорным пластом. Для водоснабжения верховодку обычно не используют и изолируют при проходке колодца, так как она не успевает, просачиваясь через грунт, достаточно очиститься от загрязнений. Запасы воды у верховодки невелики, непостоянны и зависят от количества выпадающих осадков. В местах, где водоупорный слой кончается, верховодка пропадает, стекая в нижележащий, более мощный горизонт. В засушливые периоды и зимой она также обычно исчезает.
Грунтовые — это подземные воды первого от поверхности, постоянно существующего водоносного горизонта. Как и верховодка, они относятся к безнапорным водам, то есть не имеют избыточного давления и, попав в шахту колодца, устанавливаются на том уровне, на котором находились в породе. При выходе такого пласта на поверхность земли возникают родники с их холодной, чистой и вкусной водой.
Артезианские воды в отличие от верховодки и грунтовых относятся к напорным водам. Они располагаются обычно на сравнительно большой глубине, где оказываются как бы зажатыми, сдавленными между двумя водоупорными слоями. Поэтому при вскрытии такого пласта вода поднимается по скважине, устанавливаясь на каком-то статическом уровне.
Поэтому совет один: чем глубже вода, тем больше доводов в пользу скважины, но при условии, что вышележащие породы не содержат много камней. Пробивать скважину самодельным инструментом через залегающий глубоко мощный «каменный» пласт — дело исключительно тяжелое. В таких породах шахтный колодец предпочтительнее.
Шахтный колодец состоит из оголовка, находящегося над поверхностью земли, ствола и водоприемной части. В зависимости от устройства водоприемной части различают колодцы несовершенные (неполные), совершенные (полные) и совершенные с зумпфом (подствольником). В первом крепь шахты не достигает подстилающего водоупорного пласта, приток воды здесь возможен через дно и боковые стенки; во втором крепь опирается на водоупорный пласт, приток воды — только через боковые стенки; в третьем зумпф представляет собой дополнительный резервуар, выполняемый в подстилающей водоупорной породе для увеличения запаса воды. Кроме того, запас воды может быть увеличен за счет расширения подводной части колодца в виде шатра. При толщине водоносного пласта до 2 — 3 м устраивают зумпф, а при большей — шатер. Однако запас воды в колодце и суточная потребность в ней должны быть по возможности согласованы, иначе вода будет застаиваться и загнивать. Поэтому для индивидуального водозабора рекомендуется только несовершенный колодец с притоком воды через донный фильтр (дополнительные боковые фильтры не дают здесь значительного увеличения дебита, а изготовить их сложно). Донный фильтр делают из трех слоев щебня или гравия, беря для каждого очередного слоя в 6 —8 раз более крупный материал. Толщина нижнего, находящегося в контакте с водоносной породой слоя 0,1 м, двух верх-
них — по 0,15 м. Если водоносный пласт сильно разжижен и приток воды обильный, гравийный фильтр насыпают на подведенный снизу под крепление шахты дощатый пол со щелями или отверстиями.
Оголовок колодца обычно выводят на 0,6 — 0,8 м над уровнем земли. Вокруг колодца делают глиняный замок шириной 0,5 м и глубиной 1,0 — 1,5 м, поверх которого рекомендуется устроить сплошную железобетонную отмостку.
Стенки шахтных колодцев выполняют из дерева, бетона, естественного камня или кирпича.
Деревянные колодцы
Деревянный колодец лучше всего делать из дуба, который в надводной части стоит до четверти века, а в подводной — даже и сотню лет. Первое время дуб придает воде неприятный привкус, а дубильные вещества окрашивают ее в коричневый цвет. Лучше использовать мореный дуб.
Лиственница служит чуть меньше дуба, в надводной части стоит не менее 15 лет, привкус воде обычно не дает.
Сосна, легко обрабатывается, в надводной и подводной частях сруба обычно служит не более 15 лет. Непросушенная древесина иногда придает воде смолистый привкус. При использовании сухой древесины привкус в воде незначительный и со временем исчезает.
Осина (особенно не зимней рубки) может придавать воде первое время неприятный горьковатый привкус. В воде сохраняется 15—20 лет, в надводной части, обычно, не более 7 лет.
Вяз и ольха хорошо сохраняются в воде до 20 лет, но в надводной служат обычно не более 5 лет. В сырых местах загнивают еще быстрей. Привкус воде не придают.
Большинство других пород недолговечно, а некоторые придают воде неприятный запах и привкус горечи. Независимо от породы лес должен быть несухостойным, прямым, здоровым, без червоточин и плесени.
Деревянные колодцы строят обычно квадратными в плане — со сторонами от 0,7 до 1,4 м (чаще 1x1 м). Руководствоваться здесь надо только удобством работы в шахте. Сруб делают или из пластин, на которые разрезают бревна диаметром 22 см, или из целых бревен диаметром 15 —18 см. Собирают сруб сначала на поверхности земли и каждый его венец размечают для последующего правильного монтажа в шахте. Сопряжения бревен в углах сруба — в лапу без остатка с коренным шипом — потомком или без него. Венцы соединяют между собой 10-сантиметровыми нагелями, которые по вертикали ставят вразбежку. Чтобы исключить возможность отрыва нижних венцов от верхних, соседние венцы связывают стальными скобами, по углам сшивают брусками, а по середине каждой стороны — досками.
в
Рисунок 9
-зёд§а§о§Е27
Есть три способа установки сруба в шахте: возведение со дна шахты, опускное крепление (наращивание сруба сверху по мере погружения его в грунт) и наращивание снизу.
Возведение со дна шахты применяют при глубине колодца не более б м, когда стенки шахты не обрушиваются и не вспучиваются, а приток воды несильный. Вырыв шахту на полную глубину, на дне ее устанавливают раму-основание, на которой и собирают сруб. Иногда на дно шахты кладут лежни (бревна, распиленные вдоль), на них пришивают пол и уже на этом основании монтируют сруб.
Опускное крепление рекомендуется для колодцев глубиной более 6 м (рис. 9 а). Работа здесь идет в такой последовательности. Вырыв шахту на глубину 3 —б м, сруб устанавливают на основание (2) и выводят его из земли на три венца. Потом шахту углубляют примерно на 25 см, вынимая грунт (1) под серединой стенок, не трогая углов. Все стороны сруба подпирают клиновыми подкладками (3). После этого выбирают грунт в углах. Осталось выбить клиновые подкладки и равномерно опустить сруб
Если грунт рыхлый и сыпучий, сруб иногда застревает в шахте. Тогда его осаживают ударами по верхнему венцу.
Если это не помогает, на верхнем венце устраивают из бревен и досок настил, на который помещают значительный груз. Когда и такая мера не дает желаемого эффекта, работу заканчивают третьим способом — наращиванием сруба снизу, о котором мы скажем чуть дальше.
Чтобы сруб легче было опустить в шахту, его основание уширяют в виде шатра, а нижнюю часть снабжают башмаком с режущим ножом.
Если грунт плотный и колодец сравнительно неглубокий, сруб, наращиваемый сверху, можно подвесить в шахте на веревках на высоте 0,5 — 1,0 м от дна. Тогда сруб не мешает выбирать грунт. Веревки подводят под каждый угол сруба серединой, а концы несколькими витками закрепляют на раме из бревен, установленной над шахтой. Веревки удерживают сруб за счет сил трения между ее витками и бревнами; стоит чуть ослабить веревку — и сруб опускается (рис. 9 в).
Наращивание снизу применяют, как правило, для глубоких колодцев. Особенность этого способа заключается в том, что в срубе через каждые 4 — 5 венцов делают венец с «пальцами» (то есть у двух нижних бревен концы длиннее на 0,4 — 0,5 м). Их закладывают в вырытые в стенках шахты горизонтальные углубления («заклады» или «печуры»), поджимают кверху домкратами и подклинивают. Благодаря «печурам» сруб надежно закрепляется в шахте.
Водоносные пласты — это обычно плывуны, они требуют особых методов работы. Так, если песок очень мелок и сильно разжижен, сруб прекращают опускать и устанавливают второй шатер — водосборный, отступив на 0,35 — 0,4 м от стенок основного шатра. Сборку второго шатра надо проводить снизу вверх очень тщательно, проконопачивая его мхом и зашивая рейками. При углублении шахты песок из внутреннего шатра закладывают между стенками, а воду откачивают, (рис. 9 б)
28 Водоснабжение загородного дома -:@=@=@=@:---
В очень жидких плывунах на дне шахты со всех четырех сторон забивают шпунт (шпунт-перегородка, переборка) из досок на глубину 0,35 м между направляющими и распорными рамами. Затем удаляют грунт, не обнажая концы досок шпунтового ряда, после чего снова углубляют шпунт (рис. 9 г).
Иногда возникает необходимость изолировать вышележащий водоносный пласт с плохой водой, пройти его шахтой. Делают это также с помощью шпунтового ряда досок, которые забивают снаружи сруба. Между шпунтом и срубом устраивают глиняный замок.
Преимуществом деревянных колодцев является их дешевизна, по сравнению с колодцами из железобетонных колец или кирпича.
Недостатки:
■ срок службы стен деревянного колодца не превысит 10—15 лет;
■ венцы сруба придется заменять;
■такие колодцы требуют ежегодной очистки стен сруба от илостных образований;
■ рытье таких колодцев ведется без укрепления стен шахты, что повышает уровень опасности обвала земли внутрь шахты.
Каменные и кирпичные колодцы
Каменные и кирпичные колодцы строят, как правило, круглыми. Кирпич для них годится только красный, плотный, хорошо обожженный.
Из естественных материалов применяют сланцы, плотные известняки и песчаники. У них обычно имеются плоские участки (постели), а если таких нет, камни обтесывают. Бут подбирают очень тщательно. Крупные и мелкие камни кладут отдельными слоями.
Ряды кладки выводят по возможности горизонтальными, с минимальными промежутками между камнями, которые не должны выступать ни с внутренней, ни с наружной стороны.
Необходимо соблюдать перевязку швов, а камни класть к центру колодца узкой стороной (тычком), чтобы грунтом их не выдавило вовнутрь. Кирпич располагают тоже тычком, по радиусам. На внешней стороне швы забивают кирпичным щебнем и замазывают раствором.
Работу ведут наращиванием со дна шахты (при небольшой глубине) или обычным опускным способом, возводя кладку на опорном башмаке.
Толщина бутовых стенок 35 см, кирпичных — не менее 25 см. Поверхности стенок колодца штукатурят, а подводную часть покрывают цементным раствором 1:2.
Опасность разрыва кладки по высоте устраняют армированием анкерными тягами.
-:@Д§Д§Д§Е29
Преимущество у колодцев из мелкоштучных материалов такое же, как и у колодцев из монолитного бетона — их стены не пропускают поверхностные воды, что улучшает качество колодезной воды.
Недостатки:
■ при устройстве стен колодца из кирпича необходимо обладать навыками кладки кирпича;
■ требуется армирование стен для увеличения их прочности;
■ необходимо устройство фундамента под кирпичную стену;
■ при устройстве такого колодца, необходимо укреплять стены шахты колодца деревянными кольцами, чтобы исключить обвал грунта внутрь шахты;
■ этот способ самый трудоемкий, по сравнению с другими способами устройства стен колодца;
■ водоприемная часть этих колодцев такая же, как у рассмотренных ранее.
Бетонные колодцы
Бетонные колодцы могут быть монолитными, а также выполняться из железобетонных (бетонных) колец или пластин.
Колодцы из монолитного бетона
Колодцы из монолитного бетона отличаются высокой прочностью и долговечностью, они лучше других и в санитарно-гигиеническом отношении — такой способ строительства колодца полностью исключает протекание поверхностной воды через стыки, какие имеются при устройстве колодцев из колец или деревянного сруба.
Для бетона, используемого в колодезном строительстве, следует применять портландцемент не ниже марки 400. Песок лучше брать кварцевый, отмытый от загрязнений — глины и органических гумусовых примесей. Размеры частиц гравия или щебня не должны быть больше минимального расстояния между стержнями арматуры и четверти наименьшей толщины стенки.
Состав бетонной смеси (цемент, песок, гравий или щебень) — 1:2:3 или 1:2,5:4 при водоцементном отношении, то есть отношении массы воды к массе цемента 0,5 — 0,7.
Для армирования бетона лучше всего применять специальную арматурную сталь с рифленой поверхностью (так называемая арматура периодического профиля), но можно и любую другую — прутковую или полосовую, а также проволоку. Важно только, чтобы металл не был поражен ржавчиной. Концы гладкой арматуры нужно загнуть или к ним приварить зацепы, тогда при растягивающих нагрузках бетон и арматура станут работать как одно целое.
30 Водоснабжение загородного дома -^QQSQSQSE-~-
Строительство колодца из монолитного бетона ведут обычно в готовой шахте сплошным бетонированием между наружной и внутренней опалубками. Если глубина колодца значительна, обращаются к опускному способу.
Действуют следующим образом: шахту бетонируют с помощью опалубки на небольшую глубину, а над землей продолжают выводить крепление на достаточную высоту. Затем подкапывают дно шахты и постепенно осаживают крепление. В нижней части крепления устраивают специальный режущий башмак. Но можно обойтись и без него, если бетонный ствол внизу (по высоте примерно 1 м) сделать слегка коническим — сужающимся кверху и со скошенной изнутри кромкой, усиленной сталью. Грунт вынимают до тех пор, пока стенки колодца не опустятся метра на два в грунт. А на поверхности земли снова устанавливают опалубку, наращивают крепление и заливают бетон. Свежим стенкам дают окрепнуть 7—10 дней и продолжают углублять шахту вплоть до водоносного слоя.
Недостатками колодцев из монолитного бетона являются:
■ большая трудоемкость по сравнению с устройством колодца из покупных колец — потребуется самим смешивать бетон, заливать его в опалубку;
•длительный срок устройства колодца, так как на затвердевание одного кольца (по уровню опалубки) требуется не менее 7 суток;
■ так же прочность стен монолитного бетона, может быть меньшей, в отличие от колец, изготовленных в заводских условиях.
Колодцы из бетонных пластин
Колодцы из бетонных пластин строят подобно деревянным срубовым. С такими пластинами можно управляться и без грузоподъемных приспособлений, поскольку их чаще отливают поперечным сечением 250x70 мм и массой 30 — 35 кг. Пластины ставят на растворе, в углах соединяют сваркой или отформованными концами в лапу. Поскольку опалубка под них несложная, пластины можно делать различных размеров и форм, «собирая» затем квадратные, прямоугольные, шести- и восьмигранные и даже круглые (из сегментов) колодцы. Высота сегмента 18 см.
Колодцы из бетонных колец
Устройство шахты колодца из железобетонных колец — это самый эффективный и распространенный способ устройства колодцев. Этот способ устройства имеет ряд преимуществ перед другими способами — большой срок службы колец (более 50 лет), простота и надежность устройства, а так же глубина таких колодцев может достигать 20 м.
32 Водоснабжение загородного дома -:©=©=©=©:-~-
Колодец из бетонных колец строится легче и быстрее. Кольца можно изготовить самостоятельно. Но железобетонные (бетонные) кольца заводского производства по прочности и качеству превосходят кольца, изготовленные кустарным способом. Кольца заводского производства изготавливают при помощи специального оборудования — центрифуг и вибраторов — что делает бетон прочным, не имеющим внутренних пор и скрытых трещин, которые впоследствии могут стать причиной разрушения кольца в уже готовом колодце. Ведь давление почвы на стены колец колодца может достигать 10 —15 тонн на квадратный метр. Размеры колец обычно принимают следующими: внутренний диаметр 0,8 —1,2 м (только из соображений удобства работы в шахте), высота 0,7 —1,2 м, толщина стенки из бетона 10 —12 см, из железобетона — 6 — 8 см. Нижнему самодельному кольцу также лучше придать слегка коническую форму со скошенной изнутри нижней кромкой, а заводское приходится устанавливать на башмак с резцом.
Бетонные кольца чаще соединяют впритык, а чтобы предотвратить сдвиг их относительно друг друга, между ними устанавливают скобы из стали толщиной 4 — 5 мм и шириной 50 — 80 мм (рис. 10 а). Иногда, заботясь о более высокой плотности и прочности стыка, кольца соединяют в четверть (фальцевый стык), или враструб, скашивая ребро четверти. Круговую арматуру в железобетонном кольце располагают с расстоянием 160 — 200 мм, вертикальные стержни размещают через 250 мм.
При строительстве опускным способом может случиться, что обрушившийся грунт зажмет верхнюю часть крепления, тогда как нижняя продолжает опускаться, в результате чего оболочка окажется разорванной по стыку между кольцами. Чтобы подобного не произошло, кольца соединяют между собой накладками из полосовой стали шириной 40 — 60 мм и толщиной 5 — 10 мм, равномерно расположенными в трех-четырех местах по окружности. Накладки скрепляют скобами, согнутыми из стального прутка диаметром 16 мм, или болтами, которые пропускают в заранее оставленные при бетонировании отверстия, (рис. 10 б). Еще надежнее соединить кольца при помощи забетонированных в их стенки стальных стержней, имеющих на концах кольцеобразные загибы, в которые вставляют болты, (рис. 10 в).
Стыки между торцами колец в пределах водоприемной части уплотняют просмоленной пеньковой веревкой диаметром 20 мм. Ее укладывают в специальный желобок, отформованный в верхнем торце кольца. Швы между бетонными кольцами, находящимися выше, расшивают цементным раствором в пропорции 1:3. Мягкий грунт со дна шахты начинают выбирать от середины, а если он плотный, то сперва под кольцом вдоль ножа, когда же крепь осядет, вынимают середину. Водоприемная часть бетонного колодца в целом такая же, как у деревянного, а значит, лучше всего, чтобы приток воды шел через дно, то есть делать колодец несовершенным. В случаях, когда водоносный пласт очень рыхлый, под кольцо подводят пол из толстых досок и насыпают на него гравийный фильтр.
В маломощных водоносных слоях приток воды в шахтный колодец иногда устраивают через боковые отверстия, которые выполняют горизонтальными, восходящими или
V-образными. Последние с внешней стороны засыпают песком или мелким гравием, а с внутренней стороны — более крупным гравием.
Другое решение — установить фильтры из крупнопористого бетона. Его готовят без мелкого заполнителя — песка, беря на одну часть цемента шесть частей гравия или щебня при водоцементном отношении 0,3 — 0,5.
В размере зерна гравия или щебня берут такими, чтобы они раз в десять были больше частиц песка водоносного слоя. Крупный заполнитель обволакивают сметанообразной смесью цемента с водой, укладывают в форму и слегка трамбуют. Из этого бетона при формировании нижнего водоприемного кольца делают два пояса высотой 15 — 20 см или же в опалубку закладывают в шахматном порядке заранее изготовленные кирпичи-вставки. Поскольку способ устройства колодца из бетонных кольцец является самым распространенным, рассмотрим более подробно, как построить такой колодец своими руками. Для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:
■ железобетонные или бетонные кольца;
■ крупный и мелкий щебень (для устройства донного фильтра колодца);
■ глина (для устройства «замка» вокруг верхнего кольца колодца);
■ песок и цемент (для заделки стыков между кольцами);
■скобы (для соединения и фиксации колец между собой — минимум три скобы на одно соединение);
■ бревна и доски (для устройства щита под кольца); •лопата штыковая и совковая;
■лопата саперная или лопата с коротким черенком — примерно 40 — 50 см (для копания и выемки грунта);
■ насос (для откачки воды и намывного песка);
■ трос или цепь (для подъема ведра с грунтом со дна шахты колодца);
■ ведро (для грунта);
■ веревочная лестница;
■ для подъема грунта на поверхность потребуется «тренога» с блоком-подъемником (рис. 11).
Блок-подъемник
Перед началом строительства необходимо выравнять площадку, на месте где будет копаться колодец. Примерно очерчивают на земле круг диаметром больше на 10 см, чем диаметр кольца. При помощи штыковой лопаты начинают копать по окружности яму для установки первого кольца, глубина ямы должна быть такой, чтобы после установки, первое кольцо выступало над поверхностью почвы на 8—10 см.
После установки первого кольца делают щит из бревен и досок для подачи колец в шахту (высота щита должна быть на уровне соединительных скоб) (рис. 12). Кольцо
Рису нон 11. «Тренога» с блоком-подъемником
по трапу закатывают на щит, с двух сторон поднимают и опускают в яму, направляя его в установленные скобы нижнего кольца. На торец верхнего кольца устанавливают три соединительных скобы. Стыки между кольцами заделываете при помощи цементно-песчаного раствора. Второе и следующие кольца устанавливают таким же способом, как и первое.
Для дальнейшей выемки грунта из колодца необходимо установить треногу с валом и шкивом над кольцом, через шкив перебрасывают трос или цепь, к которой с одной стороны прикреплено ведро (рис. 13). Спускаются внутрь колец и приступают к выемке грунта при помощи саперной лопатки, укладывая его в ведро.
В варианте «А» подъем грунта осуществляет тот же человек, который находится в шахте колодца, для облегчения подъема грунта на поверхность следует использовать ведро емкость 8 л. Для такого способа выемки грунта достаточно двух человек.
В варианте «Б» выемка грунта осуществляется человеком, находящимся на поверхности, при помощи подъемника, в этом случае можно использовать ведро большей емкости — до 12 л. Если подъемник не оборудован стопором, то для такого варианта подъема грунта на поверхность потребуется три человека.
Для того чтобы кольца опускались ровно, вынимают грунт с середины кольца, оставляя не тронутым грунт под торцом первого кольца, после заглубления примерно на 80 см, можно приступать к выемке грунта из-под торца первого кольца, обкапывая его по кругу.
Рисунок 12
Процесс заглубления третьего и последующих колец осуществляете таким же способом, как заглубляли первые два кольца.
Если планируется провести водопровод в дом, то необходимо во втором кольце от поверхности грунта сделать отверстие, через которое будет проходить водопроводная труба.
Диаметр отверстия должен быть в 1,5 раза больше диаметра водопроводной трубы, что после ввода трубы в колодец, позволит хорошо заделать отверстие цементно-песчаной смесью.
После того как через грунт начинает просачиваться вода, продолжают углубляться, пока вода не начнет интенсивно поступать в колодец. Количество жил (родничков) должно быть не менее трех, если их две или одна, то следует еще углубиться на 30 — 50 см.
Когда вода начнет интенсивно прибывать, необходимо прекратить углубление колодца и при помощи вакуумного насоса-«лягушки» откачать воду и песок, который намывается поступающей водой.
Рисунок 13
блок-подъемник
тренога _ цепь
трос подъемник
карабин
ведро с емкостью 8 л крюк ведро с емкостью 12 л
Устройство фильтра
После того, как вода из колодца полностью откачана, приступают к устройству фильтра (рисунок 15). Для этого необходимо на дно колодца уложить небольшие камни, а сверху насыпать слой щебня толщиной 20 — 40 см, такой фильтр будет задерживать песок и водоносные жилы не будут заиливаться. Если поступление воды в колодец слабое, то толщину фильтра из гравия можно сделать не более 30 см, в противном случае приток воды в колодец еще уменьшится и уровень воды в колодце будет низким. Средним уровнем воды в колодце можно считать 1,5 кольца, это примерно 130-150 см.
Если водоснабжение дома планируется выполнить с помощью трубопровода, то небходимо выкопать канаву для укладки водопроводной трубы к дому (рисунок 15).
Заглубление водопроводной трубы должно быть не менее глубины промерзания грунта в данной местности, а так же она должна быть на уровне отверстия, оставленного в кольце для ввода трубы. После того, как траншея готова, выравнивают ее дно и укладывают трубу (желательно металлопластиковую диаметром 32 мм). Металлопла-стиковая труба легко принимает нужную форму. Трубу вставляют в отверстие в кольце, и постепенно заводят в колодец, аккуратно подгибая ее.
Труба не должна доходить до дна колодца — расстояние между трубой и поверхностью дна должно быть не менее 25 — 30 см. Это расстояние гарантирует, что во время
не менее 1 м поверхность грунта
ft
/ труба трубы
через кольцо - уровень воды
-крепление
металлический штырь
25-30 см
фильтр из щебня
Рисунок 15
отдушина
ж/б крышка колодца
кольцо
аккумулирующий бак, фильтры, автоматику и пр. — прямо внутри себя, не занимая полезную площадь в доме и позволяя избежать шума в доме от работающего насоса. Кроме того, такая конструкция предоставляет свободный доступ к насосу в случае необходимости его ремонта. Но, в то же время, водоподъемное оборудование может быть смонтировано и в самом доме, лучше в подвале. Из кессона также может быть выведена отдельная труба для летнего полива растений.
Насос должен быть установлен (опущен) в динамическом уровне воды в скважине, также с насосом опускается труба для забора воды, трос для удержания и страховки насоса, электрокабель для подачи напряжения на насос.
Кессон из железобетонных колец устанавливают только в той местности, где уровень грунтовых вод достаточно низкий — ниже поверхности земли на два и более метров.
При высоком уровне грунтовых вод вода все равно попадет в кессон сквозь швы между кольцами, конечно не в саму скважину, так как на нее будет одета герметичная крышка. При попадании грунтовых вод в кессон будет ржаветь скважинная труба, крышка, и если нужно будет достать насос, придется откачивать воду.
В том случае если уровень грунтовых вод достаточно высок, устанавливают цельноме-
таллический герметичный кессон. Он как бы одевается на скважинную трубу, после чего приваривается к ней, предварительно с наружной стороны выполняется антикоррозионное покрытие, например, обмазывается битумом.
Вместо кессона скважину можно обустроить спомощью адаптера.
Скважинный адаптер — это специальное быстросъемное приспособление из латуни для прокладки труб от скважины к дому ниже глубины промерзания грунта (рисунок 5).
Устройство адаптера обходится в несколько раз дешевле кессона. Адаптер для скважины не требует проведения масштабних строительных работ.
Минус такого устройства — необходимость установки оборудования в доме (на первом этаже или в подвале) и отсутствие дополнительной трубы для полива участка.
Рисунок 6. Колонка
Еще одним вариантом обустройства скважины является колонка (рисунок 6). Такая конструкция не сложна в строительстве, недорога и позволяет пользоваться скважиной круглый год. Самая верхняя часть скважины называется устьем (оголовком).
Оголовок закрывается на замок. Колонка не нуждается в утеплении. У нее нет обратного клапана. Принцип работы такой колонки прост: нажали кнопку — вода бежит, нажали еще раз — вода перестала бежать. За счет отсутствия обратного клапана вода не стоит в системе, она опускается обратно в скважину. Из-за этого и не требуется утепление. Не требуется установка и наладка систем автоматики.
Вода в артезианской скважине, пробуренной в известняковом горизонте, напорная. Но это не означает, что из пробуренной скважины вода, подобно нефти, будет бить фонтаном.
После вскрытия водоносного горизонта вода поднимется и установится на некотором уровне, называемом статическим. Скажем, глубина скважины может быть 120 м, а статический уровень в одном районе установится на отметке 90 м, в другом — 50 м.
Второй вариант более удачный, так как существенно уменьшает требуемую мощность насосного оборудования и необходимое количество материалов (труб, кабеля, троса и т. п.), соответственно, удешевляя и всю скважину.
Вода из артезианской скважины в большинстве случаев вполне пригодна для питья, хотя и может содержать повышенное количество железа.
Несколько слов относительно выбора места под скважину. Казалось бы, что может быть удобнее скважины в подвале — утеплять не надо, никаких земляных работ по прокладке коммуникаций. Тем не менее располагать скважину в подвале дома категорически нельзя, даже если сам дом еще не построен.
Большинство ремонтных работ в скважине, например, замена насоса, требует применения крупногабаритной техники, разместить которую в подвале дома невозможно. Вот и придется либо бурить новую скважину на улице, либо сносить дом.
Преимущества артезианских скважин:
высокое и постоянное качество воды;
высокая водоотдача;
заранее известна глубина бурения;
долговечность.
Недостатки артезианских скважин:
высокая минерализация воды;
сложность оформления разрешительных документов;
высокая стоимость бурения скважины.
Колодцы
Самый простой способ обеспечить дом водой — это выкопать колодец.
Разновидностями колодцев являются родники или криницы. Криницы устраивали в тех местах, где на поверхность земли выходили родники. Верхняя часть криницы обкладывалась бревнами или камнями. На дне бьет родник, а с противоположной от тропинки стороны вытекает небольшой ручеек. Вода в такой кринице кристально чистая и холодная — около нее ближе ощущается естественное родство с природой. Сродни кринице копанка — вырытая временная точка водоснабжения для полива овощных грядок. Колодцы — это более солидные сооружения. Глубина их самая различная — от 1,5 — 2 до 30 — 50 и более метров.
Достоинства колодца для водоснабжения дома:
• срок службы этой системы более 50 лет;
■ относительно невелика стоимость строительства колодца;
■ не требует специальной строительной техники;
■ не нужны специальные разрешения и оформления;
■ есть возможность декоративно-эстетического оформления надстройки колодца;
■ воду можно выбирать ведром, в случае если сломался насос или отключили электроэнергию;
■удобно проводить очистку и дезинфекцию колодца из-за сравнительно большого диаметра колец от 900 мм до 1200 мм (у скважин, например, диаметр шахты составляет от 78 до 225 мм);
■ не требуется вносить ежемесячную плату за использование воды;
• в воде из колодца нет ржавчины и привкуса хлора (в отличие от системы центрального водоснабжения).
Недостатки колодца для водоснабжения дома:
■ сезонное колебание уровня воды; уровень воды в колодце падает в засушливое лето и повышается после таяния снега или дождей;
■ качество воды после дождя или паводка становится хуже;
Рисунок 7. Колодец
•ограниченная возможная глубина; обычно глубина колодца не 'превышает 10 — 15 м, колодец глубиной более 20 метров выкопать сложно и опасно, так как эти работы проводятся вручную;
■ объем поставляемой колодцем воды ограниченный — 200 — 250 литров в час, чего вполне достаточно для небольшой семьи, но для домов, где проживает много людей, есть поливочная система сада или бассейн, такого объема может не хватить, поэтому колодец не подойдет в качестве источника воды.
Предпочтительнее, при копании колодца, близкое залегание водоносного слоя к поверхности для уменьшения трудоемкости работ. Но при небольшой глубине колодца, встает вопрос качества воды. В шахту колодца могут попадать поверхностные, сточные воды, вода может оказаться не пригодной для употребления в пищу, т. е. — технической.
Кроме того, в колодезной воде могут содержаться всевозможные вредные примеси, начиная от бактерий и заканчивая нитратами, нитритами и тяжелыми металлами. Поэтому использовать колодезную воду для питьевых целей можно только после проведения химического и бактериологического анализов воды. Причем анализы эти рекомендуется периодически повторять, так как нет никакой гарантии, что пригодная на сегодняшний день для питья колодезная вода останется таковой и в будущем.
Рытье колодцев осуществляется ручным способом, что требует больших физических затрат.
Колодец необходимо чистить не реже двух раз в год.
В заболоченной местности строить колодец нельзя, так как сильно загрязненная вода будет непригодной для питья. В каменистых грунтах выкопать колодец довольно трудно.
Воду нужно регулярно отбирать из колодца. В противном случае вода застаивается и начинает цвести.
Выбор места для колодца
На участке расположение колодца должно соответствовать определенным санитарным нормам. Не ближе, чем на 50 м колодец должен быть расположен от складов удобрений и канализации, мест хранения навоза, туалетов и выгребных ям, и не ближе 30 м от автомагистралей. Перед тем как копать колодец необходимо сделать анализ воды в данной местности.
Колодец должен располагаться на участке в удобном для вас месте, но предварительно согласуйте его расположение с соседями.
Не рекомендуется выполнять устройство колодца ближе, чем в 5 метрах от дома, так как дойдя до водоносного слоя, может оказаться так, что плывун большой и вымывание песка в шахту колодца будет интенсивным. При этом существует опасность повреждения фундамента дома — под ним может образоваться пустота.
Не следует устраивать колодцы на склонах балок, оврагов, берегов рек, поскольку тогда они будут дренировать грунтовые воды.
Определить, есть ли вода и какова глубина ее залегания в месте, где вы наметили копать колодец, можно разными способами.
Имеющиеся в округе открытые водоемы и действующие колодцы позволяют достаточно точно определить глубину залегания грунтовой воды. Если они расположены поблизости от выбранной вами площадки, то достаточно показаний ватерпаса, когда же расстояние значительно, понадобится нивелир или барометр-анероид. Например, цена деления барометра 0,1 мм, что соответствует разнице в высоте 1 м; стало быть, если на уровне земли существующего колодца барометр показывает давление 745,8 мм, а в точке, где вы собираетесь рыть колодец, 745,3 мм, то 745,8—745,3 = 0,5 мм, и значит, вероятнее всего, шахту вам придется рыть на 5 м глубже.
22 Водоснабжение загородного дома -3QQSOSQSE---
Самым надежным, но и весьма трудоемким способом поиска воды является разведочное бурение.
Можно использовать «дедовские» способы — при помощи рамок из ивовых прутиков, при помощи согнутых в виде буквы «Г» двух электродов, отмечать обилие росы на участке и т. д. — но эти способы малоэффективны и практически не гарантируют, что выкопав колодец, ориентируясь на результат, полученный этим способом проверки, будете с водой.
В последнее время все чаще поиск воды ведется геофизическими методами, электрической, сейсмической и нейтронной разведкой. Весьма эффективным признан аэрометод — поиск подземных вод путем фотографирования местности. Обильная растительность в засушливые сезоны, когда кругом уже все засохло, указывает места близкого залегания подземных вод. Это модификация геоботанического метода поиска воды. Такой принцип в последние годы стали использовать в космической разведке воды. У космической гидрогеологии большое будущее, так как этот метод позволяет обследовать все места, включая и труднодоступные.
Проведение работ по устройству колодца лучше всего производить в период с июня по сентябрь. В этот промежуток времени водоносный слой имеет низкий уровень залегания, и вам при земляных работах не будут мешать воды верхних почвенных слоев, которые случайно можно принять за водоносный слой, который в последствии иссякнет, и потребуется дальнейшее углубление шахты колодца.
После того, как стаял снег, сошел весенний паводок, необходимо подождать еще 25 — 30 дней и только после этого приступать к устройству колодца.
Строительство колодца
Для начала надо решить, какой колодец строить — шахтный или трубчатый. Схемы устройства обоих типов колодцев могут быть с самым простым и древним способом доставки воды — с ручным приводом или электрическим насосом.
Шахтный колодец
Шахтный колодец роют лопатой. Обычно наибольший его размер в свету 0,8 —1,2 м, что позволяет уместиться в нем человеку с инструментом и вместе с тем не выбрасывать лишнюю землю.
Но поскольку приток воды в колодец (дебит) мало зависит от размеров его поперечного сечения, можно сделать шахту совсем небольшого диаметра (от 50 до 300 мм), вставить в образовавшуюся скважину трубу соответствующих размеров, получив тем самым трубчатый колодец. Его не выкопаешь лопатой, тут свои особенности проходки и требуются специальные орудия.
Рисунок 8
Сделанные правильно, эти колодцы имеют примерно одинаковый срок службы, в обоих случаях для строительства необходимы подготовительные работы, различные подъемные механизмы, инструменты и приспособления.
Принимая решение о строительстве колодца, надо определить глубину залегания подземной воды, ее количество и качество, а также характер вышележащих пород. Обычно различные породы (глина, песок и др.) залегают в толще земли пластами. Если пласт способен отдавать воду при вскрытии шахтой, он является водоносным. Подстилает такой пласт водоупорная порода: она не отдает воду и не пропускает ее. Подземная (грунтовая) вода образуется за счет атмосферных осадков. Кроме того, колодцы часто питаются инфильтрационной водой, проникающей (фильтрующейся) через толщу грунта из окрестных рек, озер, прудов.
По условиям залегания и гидрогеологическим особенностям принято различать три основных вида подземных вод: верховодку, грунтовые и артезианские.
Верховодка, как следует из ее названия, — самая ближняя к поверхности земли вода, располагающаяся на относительно небольшой глубине над водоупорным пластом. Для водоснабжения верховодку обычно не используют и изолируют при проходке колодца, так как она не успевает, просачиваясь через грунт, достаточно очиститься от загрязнений. Запасы воды у верховодки невелики, непостоянны и зависят от количества выпадающих осадков. В местах, где водоупорный слой кончается, верховодка пропадает, стекая в нижележащий, более мощный горизонт. В засушливые периоды и зимой она также обычно исчезает.
Грунтовые — это подземные воды первого от поверхности, постоянно существующего водоносного горизонта. Как и верховодка, они относятся к безнапорным водам, то есть не имеют избыточного давления и, попав в шахту колодца, устанавливаются на том уровне, на котором находились в породе. При выходе такого пласта на поверхность земли возникают родники с их холодной, чистой и вкусной водой.
Артезианские воды в отличие от верховодки и грунтовых относятся к напорным водам. Они располагаются обычно на сравнительно большой глубине, где оказываются как бы зажатыми, сдавленными между двумя водоупорными слоями. Поэтому при вскрытии такого пласта вода поднимается по скважине, устанавливаясь на каком-то статическом уровне.
Поэтому совет один: чем глубже вода, тем больше доводов в пользу скважины, но при условии, что вышележащие породы не содержат много камней. Пробивать скважину самодельным инструментом через залегающий глубоко мощный «каменный» пласт — дело исключительно тяжелое. В таких породах шахтный колодец предпочтительнее.
Шахтный колодец состоит из оголовка, находящегося над поверхностью земли, ствола и водоприемной части. В зависимости от устройства водоприемной части различают колодцы несовершенные (неполные), совершенные (полные) и совершенные с зумпфом (подствольником). В первом крепь шахты не достигает подстилающего водоупорного пласта, приток воды здесь возможен через дно и боковые стенки; во втором крепь опирается на водоупорный пласт, приток воды — только через боковые стенки; в третьем зумпф представляет собой дополнительный резервуар, выполняемый в подстилающей водоупорной породе для увеличения запаса воды. Кроме того, запас воды может быть увеличен за счет расширения подводной части колодца в виде шатра. При толщине водоносного пласта до 2 — 3 м устраивают зумпф, а при большей — шатер. Однако запас воды в колодце и суточная потребность в ней должны быть по возможности согласованы, иначе вода будет застаиваться и загнивать. Поэтому для индивидуального водозабора рекомендуется только несовершенный колодец с притоком воды через донный фильтр (дополнительные боковые фильтры не дают здесь значительного увеличения дебита, а изготовить их сложно). Донный фильтр делают из трех слоев щебня или гравия, беря для каждого очередного слоя в 6 —8 раз более крупный материал. Толщина нижнего, находящегося в контакте с водоносной породой слоя 0,1 м, двух верх-
них — по 0,15 м. Если водоносный пласт сильно разжижен и приток воды обильный, гравийный фильтр насыпают на подведенный снизу под крепление шахты дощатый пол со щелями или отверстиями.
Оголовок колодца обычно выводят на 0,6 — 0,8 м над уровнем земли. Вокруг колодца делают глиняный замок шириной 0,5 м и глубиной 1,0 — 1,5 м, поверх которого рекомендуется устроить сплошную железобетонную отмостку.
Стенки шахтных колодцев выполняют из дерева, бетона, естественного камня или кирпича.
Деревянные колодцы
Деревянный колодец лучше всего делать из дуба, который в надводной части стоит до четверти века, а в подводной — даже и сотню лет. Первое время дуб придает воде неприятный привкус, а дубильные вещества окрашивают ее в коричневый цвет. Лучше использовать мореный дуб.
Лиственница служит чуть меньше дуба, в надводной части стоит не менее 15 лет, привкус воде обычно не дает.
Сосна, легко обрабатывается, в надводной и подводной частях сруба обычно служит не более 15 лет. Непросушенная древесина иногда придает воде смолистый привкус. При использовании сухой древесины привкус в воде незначительный и со временем исчезает.
Осина (особенно не зимней рубки) может придавать воде первое время неприятный горьковатый привкус. В воде сохраняется 15—20 лет, в надводной части, обычно, не более 7 лет.
Вяз и ольха хорошо сохраняются в воде до 20 лет, но в надводной служат обычно не более 5 лет. В сырых местах загнивают еще быстрей. Привкус воде не придают.
Большинство других пород недолговечно, а некоторые придают воде неприятный запах и привкус горечи. Независимо от породы лес должен быть несухостойным, прямым, здоровым, без червоточин и плесени.
Деревянные колодцы строят обычно квадратными в плане — со сторонами от 0,7 до 1,4 м (чаще 1x1 м). Руководствоваться здесь надо только удобством работы в шахте. Сруб делают или из пластин, на которые разрезают бревна диаметром 22 см, или из целых бревен диаметром 15 —18 см. Собирают сруб сначала на поверхности земли и каждый его венец размечают для последующего правильного монтажа в шахте. Сопряжения бревен в углах сруба — в лапу без остатка с коренным шипом — потомком или без него. Венцы соединяют между собой 10-сантиметровыми нагелями, которые по вертикали ставят вразбежку. Чтобы исключить возможность отрыва нижних венцов от верхних, соседние венцы связывают стальными скобами, по углам сшивают брусками, а по середине каждой стороны — досками.
в
Рисунок 9
-зёд§а§о§Е27
Есть три способа установки сруба в шахте: возведение со дна шахты, опускное крепление (наращивание сруба сверху по мере погружения его в грунт) и наращивание снизу.
Возведение со дна шахты применяют при глубине колодца не более б м, когда стенки шахты не обрушиваются и не вспучиваются, а приток воды несильный. Вырыв шахту на полную глубину, на дне ее устанавливают раму-основание, на которой и собирают сруб. Иногда на дно шахты кладут лежни (бревна, распиленные вдоль), на них пришивают пол и уже на этом основании монтируют сруб.
Опускное крепление рекомендуется для колодцев глубиной более 6 м (рис. 9 а). Работа здесь идет в такой последовательности. Вырыв шахту на глубину 3 —б м, сруб устанавливают на основание (2) и выводят его из земли на три венца. Потом шахту углубляют примерно на 25 см, вынимая грунт (1) под серединой стенок, не трогая углов. Все стороны сруба подпирают клиновыми подкладками (3). После этого выбирают грунт в углах. Осталось выбить клиновые подкладки и равномерно опустить сруб
Если грунт рыхлый и сыпучий, сруб иногда застревает в шахте. Тогда его осаживают ударами по верхнему венцу.
Если это не помогает, на верхнем венце устраивают из бревен и досок настил, на который помещают значительный груз. Когда и такая мера не дает желаемого эффекта, работу заканчивают третьим способом — наращиванием сруба снизу, о котором мы скажем чуть дальше.
Чтобы сруб легче было опустить в шахту, его основание уширяют в виде шатра, а нижнюю часть снабжают башмаком с режущим ножом.
Если грунт плотный и колодец сравнительно неглубокий, сруб, наращиваемый сверху, можно подвесить в шахте на веревках на высоте 0,5 — 1,0 м от дна. Тогда сруб не мешает выбирать грунт. Веревки подводят под каждый угол сруба серединой, а концы несколькими витками закрепляют на раме из бревен, установленной над шахтой. Веревки удерживают сруб за счет сил трения между ее витками и бревнами; стоит чуть ослабить веревку — и сруб опускается (рис. 9 в).
Наращивание снизу применяют, как правило, для глубоких колодцев. Особенность этого способа заключается в том, что в срубе через каждые 4 — 5 венцов делают венец с «пальцами» (то есть у двух нижних бревен концы длиннее на 0,4 — 0,5 м). Их закладывают в вырытые в стенках шахты горизонтальные углубления («заклады» или «печуры»), поджимают кверху домкратами и подклинивают. Благодаря «печурам» сруб надежно закрепляется в шахте.
Водоносные пласты — это обычно плывуны, они требуют особых методов работы. Так, если песок очень мелок и сильно разжижен, сруб прекращают опускать и устанавливают второй шатер — водосборный, отступив на 0,35 — 0,4 м от стенок основного шатра. Сборку второго шатра надо проводить снизу вверх очень тщательно, проконопачивая его мхом и зашивая рейками. При углублении шахты песок из внутреннего шатра закладывают между стенками, а воду откачивают, (рис. 9 б)
28 Водоснабжение загородного дома -:@=@=@=@:---
В очень жидких плывунах на дне шахты со всех четырех сторон забивают шпунт (шпунт-перегородка, переборка) из досок на глубину 0,35 м между направляющими и распорными рамами. Затем удаляют грунт, не обнажая концы досок шпунтового ряда, после чего снова углубляют шпунт (рис. 9 г).
Иногда возникает необходимость изолировать вышележащий водоносный пласт с плохой водой, пройти его шахтой. Делают это также с помощью шпунтового ряда досок, которые забивают снаружи сруба. Между шпунтом и срубом устраивают глиняный замок.
Преимуществом деревянных колодцев является их дешевизна, по сравнению с колодцами из железобетонных колец или кирпича.
Недостатки:
■ срок службы стен деревянного колодца не превысит 10—15 лет;
■ венцы сруба придется заменять;
■такие колодцы требуют ежегодной очистки стен сруба от илостных образований;
■ рытье таких колодцев ведется без укрепления стен шахты, что повышает уровень опасности обвала земли внутрь шахты.
Каменные и кирпичные колодцы
Каменные и кирпичные колодцы строят, как правило, круглыми. Кирпич для них годится только красный, плотный, хорошо обожженный.
Из естественных материалов применяют сланцы, плотные известняки и песчаники. У них обычно имеются плоские участки (постели), а если таких нет, камни обтесывают. Бут подбирают очень тщательно. Крупные и мелкие камни кладут отдельными слоями.
Ряды кладки выводят по возможности горизонтальными, с минимальными промежутками между камнями, которые не должны выступать ни с внутренней, ни с наружной стороны.
Необходимо соблюдать перевязку швов, а камни класть к центру колодца узкой стороной (тычком), чтобы грунтом их не выдавило вовнутрь. Кирпич располагают тоже тычком, по радиусам. На внешней стороне швы забивают кирпичным щебнем и замазывают раствором.
Работу ведут наращиванием со дна шахты (при небольшой глубине) или обычным опускным способом, возводя кладку на опорном башмаке.
Толщина бутовых стенок 35 см, кирпичных — не менее 25 см. Поверхности стенок колодца штукатурят, а подводную часть покрывают цементным раствором 1:2.
Опасность разрыва кладки по высоте устраняют армированием анкерными тягами.
-:@Д§Д§Д§Е29
Преимущество у колодцев из мелкоштучных материалов такое же, как и у колодцев из монолитного бетона — их стены не пропускают поверхностные воды, что улучшает качество колодезной воды.
Недостатки:
■ при устройстве стен колодца из кирпича необходимо обладать навыками кладки кирпича;
■ требуется армирование стен для увеличения их прочности;
■ необходимо устройство фундамента под кирпичную стену;
■ при устройстве такого колодца, необходимо укреплять стены шахты колодца деревянными кольцами, чтобы исключить обвал грунта внутрь шахты;
■ этот способ самый трудоемкий, по сравнению с другими способами устройства стен колодца;
■ водоприемная часть этих колодцев такая же, как у рассмотренных ранее.
Бетонные колодцы
Бетонные колодцы могут быть монолитными, а также выполняться из железобетонных (бетонных) колец или пластин.
Колодцы из монолитного бетона
Колодцы из монолитного бетона отличаются высокой прочностью и долговечностью, они лучше других и в санитарно-гигиеническом отношении — такой способ строительства колодца полностью исключает протекание поверхностной воды через стыки, какие имеются при устройстве колодцев из колец или деревянного сруба.
Для бетона, используемого в колодезном строительстве, следует применять портландцемент не ниже марки 400. Песок лучше брать кварцевый, отмытый от загрязнений — глины и органических гумусовых примесей. Размеры частиц гравия или щебня не должны быть больше минимального расстояния между стержнями арматуры и четверти наименьшей толщины стенки.
Состав бетонной смеси (цемент, песок, гравий или щебень) — 1:2:3 или 1:2,5:4 при водоцементном отношении, то есть отношении массы воды к массе цемента 0,5 — 0,7.
Для армирования бетона лучше всего применять специальную арматурную сталь с рифленой поверхностью (так называемая арматура периодического профиля), но можно и любую другую — прутковую или полосовую, а также проволоку. Важно только, чтобы металл не был поражен ржавчиной. Концы гладкой арматуры нужно загнуть или к ним приварить зацепы, тогда при растягивающих нагрузках бетон и арматура станут работать как одно целое.
30 Водоснабжение загородного дома -^QQSQSQSE-~-
Строительство колодца из монолитного бетона ведут обычно в готовой шахте сплошным бетонированием между наружной и внутренней опалубками. Если глубина колодца значительна, обращаются к опускному способу.
Действуют следующим образом: шахту бетонируют с помощью опалубки на небольшую глубину, а над землей продолжают выводить крепление на достаточную высоту. Затем подкапывают дно шахты и постепенно осаживают крепление. В нижней части крепления устраивают специальный режущий башмак. Но можно обойтись и без него, если бетонный ствол внизу (по высоте примерно 1 м) сделать слегка коническим — сужающимся кверху и со скошенной изнутри кромкой, усиленной сталью. Грунт вынимают до тех пор, пока стенки колодца не опустятся метра на два в грунт. А на поверхности земли снова устанавливают опалубку, наращивают крепление и заливают бетон. Свежим стенкам дают окрепнуть 7—10 дней и продолжают углублять шахту вплоть до водоносного слоя.
Недостатками колодцев из монолитного бетона являются:
■ большая трудоемкость по сравнению с устройством колодца из покупных колец — потребуется самим смешивать бетон, заливать его в опалубку;
•длительный срок устройства колодца, так как на затвердевание одного кольца (по уровню опалубки) требуется не менее 7 суток;
■ так же прочность стен монолитного бетона, может быть меньшей, в отличие от колец, изготовленных в заводских условиях.
Колодцы из бетонных пластин
Колодцы из бетонных пластин строят подобно деревянным срубовым. С такими пластинами можно управляться и без грузоподъемных приспособлений, поскольку их чаще отливают поперечным сечением 250x70 мм и массой 30 — 35 кг. Пластины ставят на растворе, в углах соединяют сваркой или отформованными концами в лапу. Поскольку опалубка под них несложная, пластины можно делать различных размеров и форм, «собирая» затем квадратные, прямоугольные, шести- и восьмигранные и даже круглые (из сегментов) колодцы. Высота сегмента 18 см.
Колодцы из бетонных колец
Устройство шахты колодца из железобетонных колец — это самый эффективный и распространенный способ устройства колодцев. Этот способ устройства имеет ряд преимуществ перед другими способами — большой срок службы колец (более 50 лет), простота и надежность устройства, а так же глубина таких колодцев может достигать 20 м.
32 Водоснабжение загородного дома -:©=©=©=©:-~-
Колодец из бетонных колец строится легче и быстрее. Кольца можно изготовить самостоятельно. Но железобетонные (бетонные) кольца заводского производства по прочности и качеству превосходят кольца, изготовленные кустарным способом. Кольца заводского производства изготавливают при помощи специального оборудования — центрифуг и вибраторов — что делает бетон прочным, не имеющим внутренних пор и скрытых трещин, которые впоследствии могут стать причиной разрушения кольца в уже готовом колодце. Ведь давление почвы на стены колец колодца может достигать 10 —15 тонн на квадратный метр. Размеры колец обычно принимают следующими: внутренний диаметр 0,8 —1,2 м (только из соображений удобства работы в шахте), высота 0,7 —1,2 м, толщина стенки из бетона 10 —12 см, из железобетона — 6 — 8 см. Нижнему самодельному кольцу также лучше придать слегка коническую форму со скошенной изнутри нижней кромкой, а заводское приходится устанавливать на башмак с резцом.
Бетонные кольца чаще соединяют впритык, а чтобы предотвратить сдвиг их относительно друг друга, между ними устанавливают скобы из стали толщиной 4 — 5 мм и шириной 50 — 80 мм (рис. 10 а). Иногда, заботясь о более высокой плотности и прочности стыка, кольца соединяют в четверть (фальцевый стык), или враструб, скашивая ребро четверти. Круговую арматуру в железобетонном кольце располагают с расстоянием 160 — 200 мм, вертикальные стержни размещают через 250 мм.
При строительстве опускным способом может случиться, что обрушившийся грунт зажмет верхнюю часть крепления, тогда как нижняя продолжает опускаться, в результате чего оболочка окажется разорванной по стыку между кольцами. Чтобы подобного не произошло, кольца соединяют между собой накладками из полосовой стали шириной 40 — 60 мм и толщиной 5 — 10 мм, равномерно расположенными в трех-четырех местах по окружности. Накладки скрепляют скобами, согнутыми из стального прутка диаметром 16 мм, или болтами, которые пропускают в заранее оставленные при бетонировании отверстия, (рис. 10 б). Еще надежнее соединить кольца при помощи забетонированных в их стенки стальных стержней, имеющих на концах кольцеобразные загибы, в которые вставляют болты, (рис. 10 в).
Стыки между торцами колец в пределах водоприемной части уплотняют просмоленной пеньковой веревкой диаметром 20 мм. Ее укладывают в специальный желобок, отформованный в верхнем торце кольца. Швы между бетонными кольцами, находящимися выше, расшивают цементным раствором в пропорции 1:3. Мягкий грунт со дна шахты начинают выбирать от середины, а если он плотный, то сперва под кольцом вдоль ножа, когда же крепь осядет, вынимают середину. Водоприемная часть бетонного колодца в целом такая же, как у деревянного, а значит, лучше всего, чтобы приток воды шел через дно, то есть делать колодец несовершенным. В случаях, когда водоносный пласт очень рыхлый, под кольцо подводят пол из толстых досок и насыпают на него гравийный фильтр.
В маломощных водоносных слоях приток воды в шахтный колодец иногда устраивают через боковые отверстия, которые выполняют горизонтальными, восходящими или
V-образными. Последние с внешней стороны засыпают песком или мелким гравием, а с внутренней стороны — более крупным гравием.
Другое решение — установить фильтры из крупнопористого бетона. Его готовят без мелкого заполнителя — песка, беря на одну часть цемента шесть частей гравия или щебня при водоцементном отношении 0,3 — 0,5.
В размере зерна гравия или щебня берут такими, чтобы они раз в десять были больше частиц песка водоносного слоя. Крупный заполнитель обволакивают сметанообразной смесью цемента с водой, укладывают в форму и слегка трамбуют. Из этого бетона при формировании нижнего водоприемного кольца делают два пояса высотой 15 — 20 см или же в опалубку закладывают в шахматном порядке заранее изготовленные кирпичи-вставки. Поскольку способ устройства колодца из бетонных кольцец является самым распространенным, рассмотрим более подробно, как построить такой колодец своими руками. Для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:
■ железобетонные или бетонные кольца;
■ крупный и мелкий щебень (для устройства донного фильтра колодца);
■ глина (для устройства «замка» вокруг верхнего кольца колодца);
■ песок и цемент (для заделки стыков между кольцами);
■скобы (для соединения и фиксации колец между собой — минимум три скобы на одно соединение);
■ бревна и доски (для устройства щита под кольца); •лопата штыковая и совковая;
■лопата саперная или лопата с коротким черенком — примерно 40 — 50 см (для копания и выемки грунта);
■ насос (для откачки воды и намывного песка);
■ трос или цепь (для подъема ведра с грунтом со дна шахты колодца);
■ ведро (для грунта);
■ веревочная лестница;
■ для подъема грунта на поверхность потребуется «тренога» с блоком-подъемником (рис. 11).
Блок-подъемник
Перед началом строительства необходимо выравнять площадку, на месте где будет копаться колодец. Примерно очерчивают на земле круг диаметром больше на 10 см, чем диаметр кольца. При помощи штыковой лопаты начинают копать по окружности яму для установки первого кольца, глубина ямы должна быть такой, чтобы после установки, первое кольцо выступало над поверхностью почвы на 8—10 см.
После установки первого кольца делают щит из бревен и досок для подачи колец в шахту (высота щита должна быть на уровне соединительных скоб) (рис. 12). Кольцо
Рису нон 11. «Тренога» с блоком-подъемником
по трапу закатывают на щит, с двух сторон поднимают и опускают в яму, направляя его в установленные скобы нижнего кольца. На торец верхнего кольца устанавливают три соединительных скобы. Стыки между кольцами заделываете при помощи цементно-песчаного раствора. Второе и следующие кольца устанавливают таким же способом, как и первое.
Для дальнейшей выемки грунта из колодца необходимо установить треногу с валом и шкивом над кольцом, через шкив перебрасывают трос или цепь, к которой с одной стороны прикреплено ведро (рис. 13). Спускаются внутрь колец и приступают к выемке грунта при помощи саперной лопатки, укладывая его в ведро.
В варианте «А» подъем грунта осуществляет тот же человек, который находится в шахте колодца, для облегчения подъема грунта на поверхность следует использовать ведро емкость 8 л. Для такого способа выемки грунта достаточно двух человек.
В варианте «Б» выемка грунта осуществляется человеком, находящимся на поверхности, при помощи подъемника, в этом случае можно использовать ведро большей емкости — до 12 л. Если подъемник не оборудован стопором, то для такого варианта подъема грунта на поверхность потребуется три человека.
Для того чтобы кольца опускались ровно, вынимают грунт с середины кольца, оставляя не тронутым грунт под торцом первого кольца, после заглубления примерно на 80 см, можно приступать к выемке грунта из-под торца первого кольца, обкапывая его по кругу.
Рисунок 12
Процесс заглубления третьего и последующих колец осуществляете таким же способом, как заглубляли первые два кольца.
Если планируется провести водопровод в дом, то необходимо во втором кольце от поверхности грунта сделать отверстие, через которое будет проходить водопроводная труба.
Диаметр отверстия должен быть в 1,5 раза больше диаметра водопроводной трубы, что после ввода трубы в колодец, позволит хорошо заделать отверстие цементно-песчаной смесью.
После того как через грунт начинает просачиваться вода, продолжают углубляться, пока вода не начнет интенсивно поступать в колодец. Количество жил (родничков) должно быть не менее трех, если их две или одна, то следует еще углубиться на 30 — 50 см.
Когда вода начнет интенсивно прибывать, необходимо прекратить углубление колодца и при помощи вакуумного насоса-«лягушки» откачать воду и песок, который намывается поступающей водой.
Рисунок 13
блок-подъемник
тренога _ цепь
трос подъемник
карабин
ведро с емкостью 8 л крюк ведро с емкостью 12 л
Устройство фильтра
После того, как вода из колодца полностью откачана, приступают к устройству фильтра (рисунок 15). Для этого необходимо на дно колодца уложить небольшие камни, а сверху насыпать слой щебня толщиной 20 — 40 см, такой фильтр будет задерживать песок и водоносные жилы не будут заиливаться. Если поступление воды в колодец слабое, то толщину фильтра из гравия можно сделать не более 30 см, в противном случае приток воды в колодец еще уменьшится и уровень воды в колодце будет низким. Средним уровнем воды в колодце можно считать 1,5 кольца, это примерно 130-150 см.
Если водоснабжение дома планируется выполнить с помощью трубопровода, то небходимо выкопать канаву для укладки водопроводной трубы к дому (рисунок 15).
Заглубление водопроводной трубы должно быть не менее глубины промерзания грунта в данной местности, а так же она должна быть на уровне отверстия, оставленного в кольце для ввода трубы. После того, как траншея готова, выравнивают ее дно и укладывают трубу (желательно металлопластиковую диаметром 32 мм). Металлопла-стиковая труба легко принимает нужную форму. Трубу вставляют в отверстие в кольце, и постепенно заводят в колодец, аккуратно подгибая ее.
Труба не должна доходить до дна колодца — расстояние между трубой и поверхностью дна должно быть не менее 25 — 30 см. Это расстояние гарантирует, что во время
не менее 1 м поверхность грунта
ft
/ труба трубы
через кольцо - уровень воды
-крепление
металлический штырь
25-30 см
фильтр из щебня
Рисунок 15
отдушина
ж/б крышка колодца
кольцо
Комментариев нет:
Отправить комментарий