Добыча воды

Что сооружать на участке? Шахтный колодец или скважину? Это зависит от того, как залегает водоносный слой под вашим участком. Обычно при его глубине до 10 м роют колодец. Чем глубже водоносный слой, тем предпочтительнее трубный водозабор (скважина). Но это если в верхних слоях мало камней. Если же каменных включений много, сложность бурения возрастает настолько, что порой проще вырыть обычный шахтный колодец даже при глубине 20 м.

Кроме того, скважина зависит от насоса — из колодца же в любой ситуации можно добыть воду ведром.

Вода считается годной для питья, если имеет такие кондиции:

• прозрачность по стандартному штифту — не менее 30 см;
• цветность — не более 30;
• привкусы и запахи — не более 2—3 баллов;
• содержание нитратов — не более 10 мг/л;
• титр-коли на содержание бактерий — не менее 100 (то есть не более 10 кишечных палочек на литр).

Чтобы выяснить все эти параметры, нужно сдать пробу воды на анализ в санитарно-эпидемиологическую службу (СЭС). Естественно, вода для полива и других хозяйственных нужд не должна так жестко регламентироваться — годится верховодка, вода из канавы, реки, пруда.

Сегодня если колодец или скважина на вашем участке дают воду, которая немного не дотягивает до кондиции, это не такая уж беда — скорее всего современные системы очистки справятся.

Шахтный колодец

Что же представляет собой шахтный колодец как инженерное сооружение? Он состоит из шахты, облицованной изнутри деревянным срубом либо кирпичным или бетонным стволом, оголовка с подъемным воротом и крыши или крышки. Иногда вместо ворота устраивают подъемник-журавль.

Глубина колодца, как уже говорилось, зависит от глубины залегания водоносного пласта. При этом за счет разной длины ствола колодца водоприемная часть (которая погружена в водоносный слой) может доходить до дна слоя воды, а может оканчиваться выше или ниже этого уровня.

Если водоносный горизонт безнапорный, то зеркало воды в колодце останется на уровне зеркала водяного горизонта, а при подпоре воды оно, наоборот, поднимется выше (рис. 26).

Несовершенный колодец, у которого вода поступает через дно водоприемной части, называют ключевым. Когда же вода поступает и через дно, и через боковые стенки — это сборный колодец.

В сборных колодцах стенки сруба или бетонное кольцо в водоприемной части (ниже зеркала водоносного слоя) снабжают отверстиями. В ключевых колодцах этого не делают.

Рис. 26. Схемы колодцев с разным заглублением в водоносный слой: а - несовершенный; б - совершенный; в - совершенный с зумпфом; г - совершенный с подпором воды.

Показанные на рис. 26 варианты устройства колодца с различной глубиной погружения в водоносный слой как раз и предназначены для того, чтобы обеспечить требуемое в том или ином случае (не чрезмерное) суточное поступление воды.

При небольшой суточной потребности устраивают ключевой колодец, причем чем больше заглублена водоприемная часть в водоносный слой, тем больше дебит (поступление) воды. Когда нижний срез ствола достигает дна водоносного горизонта, это уже совершенный колодец (его стенки ниже зеркала воды должны быть проницаемы). Если и такой колодец дает мало воды, устраивают подствольник (зумпф), заглубленный в водоупорный пласт. Этот дополнительный резервуар позволяет быстрее собирать воду в водоприемную часть колодца.

Стоит отметить, что поперечные размеры шахты колодца (а также ствола-сруба или колец) мало влияют на его производительность. Их выбирают исходя из удобства земляных работ (обычно 0,8—1,5 м). С другой стороны, отсюда следует вывод, что можно не копать шахту вообще, а ограничиться бурением скважины — воды в нее поступит не меньше. Но об этом мы поговорим позже.

В этом случае то, что мы построим, называется трубным колодцем. Его устройство станет ясным, если взглянуть на рис. 38.

Вода в колодце начнет застаиваться и загнивать, если не выбирать почти все, что поступает. Поэтому при сооружении колодца нужно учесть ожидаемую потребность в воде (конечно, с запасом) и устроить, исходя из этого, водоприемную часть колодезного ствола с нужной глубиной погружения в водоносный слой.

Деревянный колодец

Примерное устройство деревянного колодца показано на рис. 27.

От вида древесины, из которой сложен сруб, зависит вкус воды, а иногда и ее физико-химические свойста.

Для подводной части лучше всего подойдет дуб, граб, вяз, лиственница, ольха. Самые долговечные породы — дуб и граб, они служат под водой 20—25 лет, а над водой — 50-60 лет.

Для надводной части годится и сосна.

Желательно, чтобы бревна для сруба имели не очень большой одинаковый диаметр (например, 150 мм) и были предварительно выдержаны. Заготовки длиной 2 м необходимо перед выдержкой ошкурить и сложить на хранение (просушку) в сарай. Бревна, хранящиеся под открытым небом, там, где на них воздействуют солнце, дождь и ветер, почти наверняка потрескаются на значительную глубину и станут непригодны для колодезного сруба.

Дубовые заготовки сушат 2—3 месяца, затем изготавливают и тщательно собирают сруб, нумеруют детали несмываемой краской, потом полностью разбирают и кладут в проточную воду на 1—2 года, чтобы получить мореный дуб. Морить надо лишь те венцы, что окажутся в колодце под водой (примерно 10—12 венцов).

Рис. 27. Деревянный колодец (размеры в см): 1 — ворот; 2 — сваи, на которых крепится ворот; 3 — водоотводная канавка; 4 — деревянная облицовка колодца (сруб); 5 — гравий на дне шахты; 6 — глиняный замок вокруг оголовка.

Мореные детали снова кладут на просушку, а потом используют для сруба.

Проще всего соорудить деревянный колодец квадратного сечения — так обычно и делают. Сначала собирают на земле сруб размером примерно метр на метр из ошкуренных бревен. Концы рубят «в лапу», без остатка (см. рис. 28). Можно вместо бревен использовать брус 150 х 150 мм, который в углах перевязывать гораздо проще. И, наконец, можно собрать сруб из пластин (распущенных вдоль бревен диаметром 20 см) плоской стороной внутрь колодца.

Венцы сруба тщательно подгоняют и собирают на нагелях, добиваясь, чтобы сруб был герметичным и не пропускал внутрь ствола колодца загрязнений. Каждый венец маркируют для последующей сборки. Смежные венцы соединяют скобами, углы сшивают брусками, а середины — вертикальными досками (снаружи), тем самым обеспечивая жесткость сруба при перекосах во время монтажа в шахте.

Рис. 28. Сборка деревянного сруба «в лапу»

Деревянный колодец, безусловно, радует глаз и гортань (особым привкусом воды), но он в наши дни практически вытеснен колодцем из железобетона, который и долговечнее, и не нуждается в дефицитной водостойкой древесине (например, дубе). К тому же бетонный колодец не зарастает плесенью.

Сборка сруба снизу вверх. Техника монтажа зависит от глубины шахты. Если позволяет грунт и не слишком велико просачивание воды, шахту до 6 м отрывают сразу на всю глубину, устраивая временное крепление. На дно укладывают обвязку-основание, можно для удобства работы настелить пол. Затем собирают заготовленный сруб снизу вверх (рис. 29).

Рис. 29. Сборка сруба колодца снизу вверх.

Рис. 30. Сборка сруба колодца сверху вниз.

Рис. 31. Монтаж колодезного сруба при широкой шахте.

Сборка сруба сверху вниз. Если глубина шахты и (или) состояние грунта не позволяют применить описанную выше технологию, приходится поступать иначе (рис.30):

• отрывают шахту на максимально возможную глубину (3—4 или 5—6 м) тем способом, что был описан выше, и собирают в ней сруб опять-таки описанным способом, снизу вверх, доводя его до высоты около полуметра (2—3 венца) выше поверхности земли;
• подрывают грунт в середине каждой стены сруба на глубину 20—25 см и забивают в отрытую часть клинья;
• отрывают грунт в углах сруба;
• высвобождают клинья и осаживают сруб на отрытую глубину;
• повторяют три предыдущих действия.

Рис. 32. Надземная часть деревянного колодца.

Сруб при опускании может заклинить в шахте. Чтобы его осадить используют пригруз, иногда весом в несколько десятков тонн. Наращивать венец снизу, чтобы не осаживать сруб, еще сложнее. Поэтому лучше шахту отрыть с запасом в поперечнике, нижний венец сруба снабдить уширенным башмаком с режущей кромкой по наружному контуру (рис. 31). Надземная часть деревянного колодца с квадратным срубом и воротом, с крышей показана на рис. 32.

Поверхность бревен, брусьев или пластин, обращенная внутрь колодца, должна быть тщательно обработана фуганком или электрорубанком и не иметь сколов, заусенцев, шероховатостей, отщеплений.

Бетонный колодец

Особой квалификации при сооружении бетонного ствола колодца не требуется, материалы вполне доступны: песок, щебень, цемент. Ну и вода, конечно. Песок нужно брать крупный, он должен быть очищен от грязи, просеян на металлической сетке. Цемент, купленный давно, не годится, даже если он не отсырел: со временем марка цемента ухудшается, он теряет вяжущие свойства.

Поскольку речь идет вообще говоря о железобетоне, понадобится еще арматурный пруток.

Рис. 33. Надземная часть бетонного колодца.

Ствол бетонного колодца можно изготовить одним из двух способов:

• монолитным в опалубке;
• из готовых колец.

Оформление надземной части бетонного колодца показано на рис 33.

Колодезный ствол из бетонных колец. Такие кольца можно отливать вручную, с толщиной стенки 100 мм (при меньшей толщине арматурная сетка не дает смеси заполнить зазор между наружной и внутренней опалубками). Но обычно используют готовые кольца, выпускаемые для сборки смотровых колодцев в системах канализации, водопровода и прочего. Они имеют диаметр 100 см; их торцы бывают либо гладкие, либо со ступенькой: в четверть или на конус (рис. 34).

Рис. 34. Типы бетонных колец: а — с гладким торцом; б — со ступенькой в четверть; в — с конической ступенькой.

Если вы используете кольца с гладкими торцами, нужно обеспечить их сцепление, чтобы исключить сдвиг друг относительно друга при монтаже (рис. 35).

Рис. 35. Соединение бетонных колец (размеры в мм): а — скобами; б — болтами; в — штырями; 1 — накладка; 2 — уплотнительный резиновый или пеньковый просмоленный жгут; 3 — скоба; 4 — болт М20; 5 — гайка М20; 6 — штырь.

• можно просверлить в торцах колец перфоратором по 6 гнезд диаметром 20 мм и глубиной 100 мм. Разметку надо делать по шаблону, чтобы гнезда верхнего и нижнего кольца при сборке совпали. В гнезда верхнего среза забивают штыри соответствующего диаметра, концы которых должны быть обточены на конус длиной 20 мм с затупленной вершиной. Это облегчит совмещение отверстий нижнего торца верхнего кольца, которые должны сесть каждое на свой штырь, с конусом-ловителем.
• можно соединять кольца с помощью стальных накладок, скрепленных скобами или болтами. Такое соединение не только препятствует боковому смещению колец, но и обеспечивает продольную стяжку. Это необходимо, когда собранный заранее ствол опускают в отрытую шахту.

Если вы изготавливаете бетонные кольца самостоятельно, можно предусмотреть заранее любые другие закладные элементы, которые позволят соединять кольца между собой.

При опускании в шахту собранного заранее ствола его, как и деревянный сруб, желательно снабдить башмаком с режущей кромкой. Водоприемная часть у бетонного ствола, как и у деревянного сруба, должна иметь в боковых стенках колец отверстия для притока воды (если колодец не ключевой, где вода поступает только снизу, а сборный). Чтобы через отверстия в колодец не проникал песок, их засыпают изнутри крупным гравием, снаружи — мелким.

Но лучше всего водоприемную часть изготовить самостоятельно в виде кольца из крупнопористого бетона или из обычного бетона со вставками из пористого бетона.

Крупнопористый бетон приготавливают без песка, используя в качестве заполнителя лишь щебень размером зерен в 10 раз больше зерен песка водоносного слоя. Щебень обволакивают сметанообразным раствором цемента, укладывают в форму (опалубку) и слегка утрамбовывают.

Сборка железобетонного колодца производится по той же технологии, что и сборка деревянного сруба.

Под нижним кольцом выкапывают 4 углубления, вставляют туда кирпичи или деревянные чурки, затем отрывают остальную землю, так что кольцо садится на опоры. Затем подрывают землю понемногу под противоположными опорами, пока кольцо не сядет на грунт.

Этот способ применяют при глубине колодца до 6 м. Более глубокие шахты копают сразу до водоносного слоя, затем опускают кольца по очереди. При такой технологии приходится устанавливать распорки — во избежание обвала стенок шахты.

Шахтные колодцы очень эффективно строить непрерывным бетонированием, что позволяет избежать стыковых соединений. Для этого на ровную площадку устанавливают башмак, а на него монтируют опалубку. Внешняя опалубка поднимается на 100 см, а внутренняя устроена в виде поясов высотой 25—30 см из полос фанеры или металлического листа. Каждая последующая полоса устанавливается после заполнения бетоном пространства до верхнего уровня предыдущей полосы. По достижении высоты в 100 см кольцо опускают на дно отрытой шахты глубиной 100—150 см.

Наращивают арматуру, выступающую из бетонированного кольца, устанавливают наружную опалубку и полосами в 30 см монтируют внутреннюю, заполняя пространство бетоном. Забетонировав второе кольцо на всю высоту, приступают к углублению шахты и опусканию забетонированного ствола до нулевой грунтовой отметки. Этот цикл повторяют до проектной глубины. Выход ствола над поверхностью земли на высоту до 0,75—0,8 м.

Строить колодец — дело трудоемкое, серьезное и опасное. Каковы же основные источники неприятностей?

• Падение случайного предмета в колодец, когда землекопу в шахте отскочить некуда. Чтобы исключить подобное, следует соорудить заграждение из досок, поставленных, на ребро на расстоянии 0,4—0,7 м от края шахты, а рабочую площадку освободить на 2—3 м от устья шахты.
• Разрыв веревки, используемой для подъема бадьи или ведра с грунтом. Надежность веревки нужно обязательно проверить вне колодца грузом, превышающим в три раза максимальную массу вынимаемого из колодца грунта.
• Самопроизвольное развязывание веревки при подъеме емкости. Веревку следует привязывать наглухо.
• Отравление скопившимся газом. Перед каждым началом работы, до спуска человека в колодец, проверить в нем качество воздуха с помощью горящей свечи. Если свеча гаснет — опасно: не спускаться! Провентилировать и повторно проверить до получения требуемых результатов — стабильного горения свечи. Во избежание случайных недоразумений следует осматривать все подъемные средства после каждого перерыва в работе, влючая обеденный. Оповещать работающих в шахте о подъеме вверх и об опускании вниз различных предметов. Незащищенная креплением часть шахты не должна быть высотой более одного метра. При исполъзовании различных подъемных механизмов заводского изготовления необходимо внимательно выполнять инструкцию и соблюдать предписанные условия безопасного ведения работ.

При изготовлении бетонных колец не забудьте о закладных деталях:

• для крепления троса при опускании кольца лебедкой или автокраном;
• для соединения колец друг с другом;
• для обслуживания колодца при его эксплуатации (то есть для крепления ступенек).

В первом случае речь идет о проволочных петлях (диаметр проволоки 6 мм) с длинными усами, причем после заливки сами петли должны оказаться снаружи кольца. Для соединения колец достаточно предусмотреть отверстия, сквозь которые пройдут соединительные скобы. Для устройства лестницы в бетон закладываются ступеньки-скобы из прутка диаметром 16—20 мм.

Кирпичный колодец

Рис. 36. Каркас кирпичного колодца: 1 — основное (бетонное) кольцо; 2 — вертикальные стержни; 3 — среднее кольцо (деревянное); 4 — верхнее кольцо (деревянное); 5 — стальной башмак-нож.

Шахту для кирпичного колодца отрывают круглую, диаметром не менее метра. Толщина кладки для колодцев глубиной до 6 м — в кирпич (25 см), для более глубоких — в полтора кирпича (37 см).

Кладку ведут с использованием каркаса (рис. 36), повышающего жесткость кирпичного стояка. Каркас состоит из трех горизонтальных колец, соединенных шестью вертикальными стержнями. Нижнее кольцо — массивное, железобетонное, снабженное по наружной кромке окованным железом ножом. Наружный диаметр нижнего кольца на 50 мм больше, чем у остальных колец, высота не менее 100 мм.

Рис. 37. Кладка кирпичей по шаблону: а — положение шаблона; б, в — перевязка четного и нечетного рядов; 1 — шаблон; 2 — штырь; 3 — нижнее кольцо; 4 — кирпичи тычком с уширяющимся наружу швом из раствора; 5 — кирпичи на пласть.

Два других кольца, промежуточное и верхнее, изготавливают из дерева, их высота 80 мм, наружный диаметр совпадает с наружным диаметром кладки, а внутренний — на 20 мм больше, по сантиметру на сторону. (Образующуюся канавку потом заделывают цементным раствором.)

В каждом кольце равномерно по окружности просверливают по 6 отверстий диаметром 32 мм.

Стержни должны иметь диаметр не менее 15 мм. Можно использовать для стержней арматурный пруток с приваренными на концах отрезками прутка с резьбой М16 длиной 200 мм.

Стержни крепят к нижнему кольцу, зажимая его между двумя гайками с шайбами, затем надевают среднее кольцо и конструкцию опускают в шахту, после чего собирают верхнюю часть каркаса.

Можно брать стержни длиной вполовину глубины колодца, тогда в среднем кольце нужно предусмотреть не 6, а 12 отверстий: 6 - для нижних штырей, а 6 в промежутках между ними — для верхних, которые соединят среднее кольцо с верхним. Если же стержни длинные, во всю глубину колодца (например, сварены встык), тогда их расклинивают в отверстиях среднего кольца, надежно его фиксируя.

Удобнее всего использовать для стержней имеющиеся в продаже шпильки М16 трехметровой длины. Наращивать их можно с помощью высоких гаек (такая гайка — это шестигранный пруток длиной 100 мм под ключ 27 с просверленной насквозь резьбой M16). В этом случае среднее кольцо удобно крепится между двумя гайками на нужной высоте.

Затем начинают кирпичную кладку по кругу. Для контроля применяют кольцевой шаблон (рис. 37).

Через каждые 3—5 рядов в кладке прокладывают 2 кольца из тонкой железной проволоки, привязывая их мягкой проволокой к стержням.

Если вода должна поступать не только через дно, но и через боковую поверхность кирпичного стыка, в первом ряду кладки между кирпичами устанавливают равномерно по окружности 6 вставок из пористого бетона, как для бетонных колодцев.

В готовый раствор для кладки стенки колодца можно добавить жидкое стекло (1:10 по объему) и тщательно перемешать — это увеличит герметичность швов.

Когда стенка выложена до середины высоты шахты и среднее кольцо начинает мешать кладке, его либо передвигают повыше, а затем опускают плотно на последний выложенный ряд кирпичей, либо протесывают кирпичи нужной высоты, чтобы плотно уложить их под среднее кольцо. Затем следующий ряд выкладывают поверх кольца.

Так же поступают с последним рядом кладки под верхним кольцом, которое затем плотно сажают на кладку, затягивая равномерно гайки. В дальнейшем верхнее кольцо используют для крепления крыши или крышки колодца.

Колодец из камня

Можно вместо кирпичной кладки облицевать шахту колодца камнем. Кладка также ведется с использованием каркаса, показанного на рис. 36. Камни нужно подбирать по размеру, укладывать с перевязкой, заполняя более мелкими пустоты между крупными камнями. Самые крупные камни следует использовать для нижних рядов. Через каждые 12—20 см для увеличения прочности нужно укладывать проволоку — как для кирпичного колодца.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

• Штукатурные работы - ошибки при производстве каменных, штукатурных работ
• Осторожно: китч
• Проект коттеджа L-232-1K