Фундамент на болоте

Почва, перенасыщенная влагой, считается болотистой. Чтобы создать фундамент на болоте, приходится прибегать к специальным способам постройки с учетом специфики участка.

На болотистых местностях содержатся различные частицы грунта, из которых образуются плывуны, характеризующиеся нестабильностью. Кроме того, подобная почва подвержена значительному пучению в морозы и размыванию в теплые сезоны. Данные факторы приходится учитывать при решении строительства дома на болоте.

При выполнении строительных работ на болотистом участке застройщик сталкивается с такой проблемой, как избыточность влаги, плохая несущая способность почвы. В подобных условиях необходим гарантированно устойчивый фундамент. Удержать строение долгое время способны не все фундаментные конструкции.

На российской территории болотистые местности относятся к нередкому явлению. Болотами заняты огромные участки земли, на которых приходится возводить жилые дома и промышленные сооружения.

Болотистые грунты насыщены торфом, который характеризуется низкой устойчивостью. Плотные породы находятся довольно глубоко. Поэтому строительство железобетонного фундамента является огромной проблемой с большим объемом земляных работ, усилением грунта и выполнением прочих трудоемких и дорогих операций.

Для принятия решения о выборе вида основания следует выполнить мероприятия по определению характера грунта, уровня грунтовых вод, глубины твердых пластов. Финансовые расходы на возведение фундамента могут быть существенно снижены, если установить причины затопления местности и методы борьбы с этим явлением.

При проведении исследований делается глубокий дренаж. При этом осушается несколько квадратных метров участка. Чтобы разобраться в типе болотистой местности, вырывают яму глубиной 1,5 метра. По результатам исследований удается принять наиболее оптимальное решение о постройке вида фундаментного блока. Иногда выполняется обустройство ленточного фундамента. Однако не на любом болоте его удается возвести.

Вид фундаментной конструкции

Выбор вида фундамента является важной задачей, правильное решение которой позволяет создать надежность, долговечность возводимого дома. Значительную роль при формировании прочного базиса играет специфика грунта.

Строительство на болоте требует особого внимания. Основание дома испытывает несущую нагрузку, а также подвижность почвы. Данный фактор может вылиться в большие проблемы:

  • при пучении почвы возможно затопление дома;
  • при неправильном распределении нагрузки на основание происходит разрушение по несущим стенам;
  • присутствие сырости в доме из-за влажного пола.

Чтобы не допустить таких неприятностей, требуется грамотно подойти к постройке фундамента на болоте. На болотистых местностях довольно разнообразный состав грунта. Он состоит из торфяных пластов, плывунов, глины, песка. Подобные сочетания приводят к подвижкам почвы.

Перед разработкой проекта делается предварительный анализ грунта. Для этого проводится бурение контрольных скважин. Исследование почвы позволит правильно выполнить расчет несущей способности основания.

Распространенным типом фундамента на болоте является свайная конструкция. Четко придерживаясь технологии монтажа, основание получается прочным и качественным.

Строительство на железобетонных опорах

Количество железобетонных свай зависит от степени пучинистости почвы. Глубина их погружения достигает 20 метров. При этом ж/б столб преодолевает болотистый слой, упираясь в твердые пласты. Такое основание получается крепким и долговечным. Его можно формировать при любой погоде (зимой и летом). Продолжительность работ составляет не более трех дней. Затраты на материал оказываются невысокими. Однако работы выполняются с помощью сложного оборудования.

Железобетонные опоры забиваются с помощью специальной техники. Она загоняет столб до достижения скальных слоев. Поэтому основание устанавливается не на болоте, а на твердых породах.

Винтовые сваи

Наиболее приемлемым вариантом для постройки дома на болотистом участке является использование винтовых опор. Технология возведения основы винтовых опор несложная. В этом случае выполняется проект, в котором приводятся расчеты, в каких местах следует погрузить винтовые столбы. Завинчивание производится при помощи специальных машин или вручную.

Чтобы возвести деревянное строение, обычно на сваи кладется мощный брус. На нем строится дом.

Применяя правильную технологию, преимущества строительства очевидны:

  • постройка расположена над грунтом. Поэтому вопрос гидроизоляции не стоит;
  • происходит постоянное проветривание нижней части строения. Благодаря этому не развиваются процессы гниения;
  • дом с помощью винтовых столбов может быть построен на болоте с неровным рельефом. Используя способ, предусматривающий заливку фундамента, этого сделать не удастся;
  • простота монтажа, долговечность, надежность конструкции. Без привлечения техники свая завинчивается усилиями двух строителей.

Степень влагонасыщения на заболоченных участках повышенная. Поэтому при обустройстве винтового основания нужно учитывать:

  • недостаточную несущую способность;
  • воздействие морозного пучения;
  • коррозионную агрессивность почвы.

Для правильного восприятия фундаментной конструкцией проектных нагрузок лопасти винтовых свай должны быть закреплены в породах, способных выдержать необходимую нагрузку. При этом мощность плотного слоя под опорой – не менее метра.

Поскольку болотистые почвы обладают низкой несущей способностью, то длина столба должна быть такой, чтобы пройти через слабые слои и закрепиться в несущей породе. При обустройстве фундамента на болоте важным параметром свайного изделия является конфигурация лопасти, которая должна соответствовать грунтовым условиям.

Технология возведения винтовой конструкции была изначально разработана для прибрежных районов. Подобные фундаменты характеризуются надежностью. Потому данная методика стала применима также на заболоченных участках.

  • проходят толщу слабого грунта, достигая устойчивых слоев;
  • вкручиваются полуавтоматическим, ручным способом, если нет возможности подъезда строительной техники;
  • можно устанавливать зимой. Тяжелые машины успешно работают на замерзшей земле;
  • могут быть наращены до требуемой длины, чтобы достичь плотных пород.

Особенности монтажа на болоте

Свайный фундамент для постройки иногда становится единственным вариантом. При его закладке приходится преодолевать ряд трудностей. К ним относятся сложности с использованием спецтехники, определением глубины погружения опоры. На неустойчивой почве возникают проблемы с передвижением строителей.

Но все эти сложности решаемы тем или другим способом. В результате установка свайного фундамента становится более простой и менее затратной, чем монолитного основания на болоте.

Свайное основание на болотистом участке считается наиболее эффективным, обладающим максимальной несущей способностью. Подобная конструкция на размокшем грунте является надежным сооружением.

Геология болотистой местности такова, что твердые пласты находятся достаточно глубоко. Свайные столбы забивают до плотных слоев, расположенных под дном болота.

Принцип создания свайной фундаментной системы заключается в монтаже требуемого количества свай, опирающихся на каменистые грунты. Такая конструкция сможет удержать даже кирпичный дом в несколько этажей. Строительные работы выполняются с помощью специальной техники.

Неглубокое (примерно трехметровое) расположение твердых пород позволяет применять винтовые сваи, которые дешевле железобетонных. Иногда их вкручивают вручную. Для профилактики верхний слой до 70 сантиметров снимают, укладывают геотекстиль, засыпают песчано-щебеночным материалом.
После установки свай верхние оголовки связывают стальным каркасом или мощным ростверком.

Силы морозного пучения

Для водонасыщенных грунтов присуще морозное пучение. Оно заключается в увеличении объема замерзшей воды, расположенной в порах почвы. Это явление способствует выталкиванию основания вверх.

Длина винтовой сваи подбирается специальным образом. Здесь важное значение имеют такие критерии, как глубина промерзания, расположение грунта с хорошей несущей способностью. Винтовые сваи различных типов ведут себя по-разному при воздействии морозного пучения.

Коррозионная агрессивность

Коррозийный процесс во влажном грунте развивается достаточно быстро. Болото относится к группе агрессивных почв. Поэтому выбирать стальные изделия для создания фундамента нужно с особой тщательностью, учитывая толщину металлопроката, марку стали.

Для предотвращения коррозии винтовые сваи предусмотрительно покрываются специальным составом. Погружение опор производится с помощью винта. Он достаточно хорошо уплотняет грунт. Поэтому без специального оборудования такие опоры выкрутить не удастся. Чтобы свайное основание смогло выдержать повышенные нагрузки, устанавливаются дополнительные опоры. Для пущей защиты используются оцинкованные модели

Или термозащитная трубка, устанавливаемая на границе атмосфера-грунт

Правильно подобранные сваи позволят обеспечить надежность опорной конструкции. Заказав услуги строительства в компании Эндбери, которая занимается производством и монтажом железобетонных и винтовых свай, проблема может быть решена наиболее грамотно.

При строительстве на болоте винтовой фундамент становится качественной основой под постройку. К его монтажу и эксплуатации предъявляются высокие требования.

Прохождение плывуна при бурении скважины вручную

Что такое плывун, как обойти его при бурении, и возможна ли скважина на плывуне – эти вопросы часто возникают при самостоятельном обустройстве источника воды. При некоторой сноровке и умении, осложнений при проходе плывуна не возникнет, стоит лишь разобраться, что именно представляет собой подобная грунтовая масса, как с нею справиться и заранее позаботиться обо всех инструментах. Хорошей помощью будет опрос соседей перед началом работ. Если у них встречались подобные проблемы, вполне вероятно с ними столкнетесь и вы в процессе обустройства колодца. Тогда проще всего сразу настроиться на абиссинский вариант скважины и не создавать себе лишних задач.

Плывун в колодце: что это такое?

Плывуном называется грунтовый слой, перенасыщенный влагой. При воздействии, пласт начинает разрушаться, разжижаться и с завидным постоянством обваливаться в колодец. Виды плывунов бывают разные, он может состоять из мелкой песочной пыли, глинистых частиц, почвенных и грунтовых, которые вместе с водой образуют неприятную жижу и превращаются в ползущую массу, забивающую колодец.

Подобное явление может встретиться на какой угодно глубине от одного до 20 метров. В процессе бурения, плывун заполняет массой все затрубное пространство шахты скважины, грунт буквально плывет, и бурить становится невероятно сложно. Мотопомпа не спасет, она не справится с вымыванием породы и тут есть опасность даже потерять буровую колонну.

Вариантом минимизации рисков может стать использование обычного садового бура, посредством которого проводится предварительная разведка. Подобное бурение на глубину 2-2,5 метра поможет понять, что именно произойдет в процессе обустройства колодца вручную.

Как проходить плывуны: способы решения проблемы

Есть несколько вариантов, облегчающих процесс бурения плывуна, но все зависит от глубины водоносного слоя.

Шпунтованная доска

Метод применяется в случаях, когда грязный водоносный слой располагается не слишком глубоко. Для того чтобы пройти плывун без осложнений, понадобится сухая шпунтованная доска толщины примерно 50 мм, длины в 2 метра и с одним заостренным концом. Досок должно быть несколько, причем их обязательно нужно оснастить пазом на одной стороне и гребнем на другой, для крепления между собой.

Такие доски, скрепленные в единый щит, создают неплохую защиту от плывуна и пробурить колодец получится без особых проблем. Чтобы бурение было оперативным, шпунтованную доску забивают на глубину до 0,4 м по всему периметру тела шахты. После грунт в колодце осторожно выбирается до заостренной нижней части шпунта, а дальше все повторяется: шпунт углубляют вбиванием и снова бурение. Так придется делать до тех пор, пока весь плывун не будет пройден.

Для дна в колодце приготавливается обычный деревянный ящик высоты до полуметра. Конструкцию нужно оснастить отверстиями для поступления воды и не забыть про «подушку» из 20 см песка и 30 см среднефракционного щебня под песочным слоем. Фильтр надежно отсечет поступление илистых и песочных масс и вода в колодце будет чистой.

Можно обойтись без ящика, накрыв дно дощатым щитом, диаметр которого чуть меньше, чем диаметр дна в колодце. После того, как закончится бурение, в щите высверливаются отверстия для поступления воды, на основу насыпается обычная подушка из песка и щебня и скважина готова к эксплуатации.

Но такие виды защиты от плывуна работают только в том случае, когда грязевой поток не имеет мощности, выливается без напора. Точнее просмотреть способ с доской и другие варианты можно на видео.

Совет! Если мощность обводненного песка высока, то тратить время на шпунтовую доску не нужно, лучше воспользоваться другими способами, тем более, есть виды и попроще.

Параллельная обсадка

По сути, метод также напоминает работу с доской: обсадная труба спускается параллельно с колонной, производящей бурение, вслед за долотом. Пробурить плывун можно, а вот чтобы вытащить потом обсадную колонну, придется применить специальный бур складного типа. Способ решения задачи очень трудоемкий, так как придется следить одновременно за углублением колонны буровой и опусканием обсадной колонны, движение которой обязательно должно быть неспешным и сразу вслед за буром.

Метод прохождения «кондуктором»

Отличие способа в том, что бурение происходит без обсадных труб, доходит до плывуна. Теперь, чтобы пройти плывун, нужно вынуть бур, вставить в скважину «кондуктор» — это обсадная труба из металла достаточной длины, идеально герметизирующая стенки от плывущей породы. Пробурить дальше вручную поможет долото меньшего размера, которое легко помещается внутри «кондуктора».

Совет! Если есть колодезные кольца, их можно применять для бурения плывуна в колодце. Обеспечивая герметичность стенок, кольца работают ничуть ни хуже, чем шпунтованная доска или обводная колонна. При этом также нужно соблюдать синхронность движений, аккуратно проходя грязевой грунтовый слой.

Использование бетонита

Если предыдущие виды борьбы с грязевым грунтом только ограждали от плывуна, то бетонит его попросту блокирует. Бетонит – это натуральная глинистая субстанция, которая взаимодействуя с водой или другой жидкостью, увеличивается в 16 раз. Ограниченное для свободного разбухания пространство приводит к образованию надежного гидроизоляционного геля, полностью препятствующего поступлению и проникновению влаги.

Таким образом, бурение в колодце будет проходить без малейших осложнений, главное, вовремя определить момент появления плывуна и засыпания бетонита, чтобы обустроить скважину на плывуне без лишних хлопот.

Бетонит не требует больших затрат, стоит он всего $20, а использование его в буровом растворе обеспечит не только возможность пройти плывун, но и смазывание бурового инструмента, а также полную гидроизоляцию приямков. Порошок обволакивает стенки скважины так, что вода даже под давлением не пройдет в ствол. Поэтому, если в процессе бурения предполагается появление плывуна в колодце, лучше запастись бетонитом заранее.

Важно! Прохождение плывуна – дело небыстрое, торопиться тут нельзя. Обрушение породы может проходить с удручающей скоростью и есть риск не только потери бурового инструмента, но и полного завала колонны. Предварительный просмотр видео поможет разобраться с методами решения задачи прохождения плывуна.

Недостатки обустройства колодцев на плывуне

Такие скважины обязательны для чистки ежегодно, поэтому сталкиваясь с грязевыми потоками грунта на малых глубинах, нужно подумать – перекрываются ли недостатки достоинствами колодца. Кроме того:

  1. Возможно смещение колодца;
  2. Частые пересыхания – тоже результат обустройства скважины в плывуне;
  3. Периодическое попадание грязевых частиц в воду.

Сталкиваясь с плывунами, иногда можно использовать колодец как некое подобие кессона, чтобы труды не пропали зря.

Проблемы при бурении скважин на воду

Плывуны – самая частая беда, но не единственная. Есть еще масса задач, возникающих в процессе:

  1. Неправильный выбор места или водоносного слоя. Часто такие нюансы возникают от незнания местности. Например, вода пошла, и вы начинаете откачку до визуальной чистоты жидкости. А спустя совсем малое время, вода перестает идти вовсе или дебет значительно снижается. Причина – слабонаполнненый водоносный слой или сезонность наполнения. Решение – пробурить другую скважину или углубиться в грунт сильнее.
  2. Перебур – это когда водоносный слой уже найден и пройден, так как вы посчитали его слабым. Результат – проблемы со скважиной в будущем. Правильным решением будет перекрытие водоносного слоя, а также отсечь верхние горизонты дополнительной обсадной трубой. Межтрубное пространство обязательно зацементировать, чтобы предотвратить перетоки и тогда уже можно будет пробурить скважину нужной глубины.
  3. Недобур – противоположная проблема, когда за водонос принимается сезонный грунтовый слой. В этом случае проще всего вставить в обсадную трубу более тонкую колонну с фильтром и пробурить грунт до нужной глубины. Как это делать подскажет видео.
  4. Серьезные осложнения возникают при неверном выборе и установке фильтра. Как результат – постоянное или временное загрязнение воды, поломка насосов и засоры скважины. Решение – определить размеры и назначение фильтра перед началом работ, а еще лучше заказать нужный экземпляр индивидуально. Это полностью убережет от всевозможных проблем. Установка фильтра должна быть прочной, ровной и лучше всего воспользоваться советами мастеров, которые щедро делятся фото и видео-результатами работ.
  5. Недостаточная герметичность обсадной колонны часто бывает при использовании металлических труб. Их нужно сваривать, а не прикручивать, как пластик. В этом случае не возникнет осложнений в процессе добычи воды в колодце: заиливания, засоров и прочего.

В заключение

Пробурить скважину на своем участке можно разными способами, как и пройти плывун. В случае выполнения всего цикла работ хорошим подспорьем станут наши советы, видео-рекомендации, но если процесс производится усилиями профессиональной бригады, также не стоит пускать дело на самотек. Слишком часты случаи оставления скважин на плывунах без должного внимания вследствие малого опыта, а значит, колодец будет обустроен неправильно и совсем скоро потребует подновления или полной реконструкции.

Как поставить фундамент, если попался «плывун» на участке

«Плывун» на участке приводит к множеству проблемных ситуаций. Возводится фундамент в таком случае с учётом специфики залегания грунта, степень насыщения влаги. Чтобы не покосилось в будущем здание и не растрескалось, необходимо составление правильного проекта. В противном случае это приведёт к нарушению неустойчивых образований.

Разновидности плывущих почв

Плывущие почвы приводят к быстрому разрушению здания. Уже через несколько месяцев строение начинает «ехать». На поверхности появляются трещины. Специалисты разделяют подобные «плывуны» на две группы:

  1. Состав естественного грунта включает суглинок, глинистый песок, супесчаные элементы. По этой причине он отличается высокими гидрофобными свойствами. Происходит быстрое и обильное впитывание воды почвенными слоями. Отличие таких плывунов заключается в наличие спецплёнки.

Если вырыть яму, внутрь её за короткий срок просачивается вода. При этом цвет жидкости приобретает красный тон. Высыхая, почва образует плотную, тягучую массу.

  1. Искусственные приспособления обустраивают с помощью гравиевого песка. Опасности образования не представляют, в них отсутствует наличие крепких молекулярных связей. В этом случае наблюдается появление светлой жидкости. После её быстрого испарения происходит формирование рыхловатой массы.

Какие фундаменты применяют для плывущих грунтов

Для плывунов применяют следующие разновидности фундаментов:

  1. Популярна конструкция ленточного типа. Её применяют, если нахождение плывуна находится не более, чем на полутораметровой глубине.
  2. Для влажных и пучинистых участков часто применяют плитные варианты. Обустраивают подобные основы в тех случаях, когда глубина неустойчивого слоя большая. При такой методике фундаментом возможно выдерживание больших нагрузок. Постройка не разрушается, прослужит длительный срок без разрушения.
  3. При близком залегании плывуна применяют свайную основу. Уместность конструкции происходит при наличии плотного устойчивого пласта, находящегося под водонасыщенной прослойкой.

Строим ленточный

Просто обустроить ленточный. Рассмотрим, как строить его подробно. Сначала необходимо составление чертежа с указанием толщины, габаритов элементов. Предусматривается, как будет заливаться основание. Сначала показана очистка территории от строительного сора, травы. Затем поверхность выравнивается. После этого приступают к закладыванию котлована.

Для предотвращения капиллярного подъёма воды с нижней части необходимо введение дренажной системы. Располагают её горизонтальным образом. Роют котлован на 70-сантиметровую глубину. Затем насыпают слой щебёночной подушки. Её выравнивают.

Поверх щебёнки насыпают крупнозернистый песок. Немаловажным является его трамбование. Перед этим не забудьте песок тщательно увлажнить. Внутрь полости укладывают рубероид. Заливают поверх бетоном высокого качества с последующим выполнением армирования.

Чтобы в процессе высыхания не разрушалась конструкция, закрывают эту основу спецплёнкой. При жаркой погоде следует фундамент регулярно поливать водой.

Как работать с плывущими вариантами почв

При работе рекомендуется придерживаться следующего:

  • Укрепляются деревянными щитами, установленными в специально вырытые траншеи или котлованы;
  • Отслеживается, как делается фундамент с возвышенного места. Это помогает быстро исправить проблемную ситуацию в случае её развития.

Не забудьте проконсультироваться со специалистами о процессе проведения работ. Это предотвратит развитие разных проблем.

Плывуны

Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.

Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение. В Ленинграде в 1974 г. при строительстве метро проходили подземную выработку в плывунах на глубине примерно 80 м после их замораживания. Однако на одном участке эти пески оказались не промороженными и образовался прорыв. Тысячи кубических метров плывунных грунтов быстро заполнили часть готовой выработки, а па поверхности произошло оседание пород с образованием мульды.

При строительстве Северо-Муйского тоннеля протяженностью 15,3 км было вскрыто несколько десятков разломов, заполненных дезинтегрированным до песка и глины грунтом. Обильно водонасыщенные грунты при вскрытии переходили в плывунное состояние. Наиболее опасными по стабильности перехода в плывунное состояние являлись нарушения, заполненные водопасыщенным грунтом песчано-глинистого состава с содержанием глинистых частиц 3-12% и более. Так, например в 1979 г. выброс плывуна в тоннеле составил 12000 за 10 минут. Вынос водонасыщенного песка повлек за собою человеческие жертвы. В 1986 г. выброс плывуна из разломов превысил 8000 . В 1987 г. во время ведения буро-взрывных работ про­изошел выброс плывуна. В результате на 100 м от забоя была разброшена буровая установка и породопогрузочная машина массой 27 т.

Установлено, что плывуны — это слабые, неустойчивые породы, требующие специальных методов ведения строительных работ и специальных мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.

В плывунное состояние могут переходить пески, супеси, лессы, суглинки, озерные илы, глины.

Таким образом, плывуны — это не какой-либо определенный тип горной породы, а особое состояние породы.

На практике чаще всего приходится иметь дело с плывунными песками и особенно с песками, содержащими некоторое количество коллоидных частиц. При всем многообразии гранулометрического состава плывунов для всех типов плывунных унтов характерно одно общее качество — частицы этих грунтов в силу различных причин при вскрытии горными выработ-1ми оказываются разделенными прослойками свободной воды, то обусловливает или полное исчезновение структурных связей, или уменьшение их настолько, что они не в состоянии противостоять тем напряжениям, которые приводят плывуны в движение.

Плывуны очень осложняют процесс проходки горных выработок и строительство сооружений. При проходке котлованов происходит обрушение их стенок, разжижение грунтов при сотрясении, выполаживание откосов, заплывание котлована грунтом. Так, например, при строительстве Химкинский плотины произошло оплывание супесей в котловане с образованием угла .Оплывание произошло в результате сотрясения от бетономешалки.

Значительные затруднения возникают и при вскрытии плывунов буровыми скважинами. В этом случае в обсадных трубах образуются «пробки» вследствие того, что плывуны из забоя нажины устремляются вверх по обсадной трубе, обволакивают буровой снаряд и происходит его «прихват».

Давление плывунов часто вызывает искривление стволов шахт, разрушает крепление подземных горных выработок.

Проявление плывунности грунтов может привести к деформации и даже разрушению сооружения. Примером может по служить строительство на Ленинских горах в Москве стометрового лыжного трамплина. Когда трамплин был уже построй строители приступили к срезке грунта в нижней части склона, которому нужно было придать кривизну, обеспечивающую безопасное приземление лыжников. Подрезкой были вскрыты плывунные грунты, устремившиеся в выемку так быстро, что рабочие не успели вывести из нее экскаватор.

Переход грунтов в плывунное состояние возможен при одновременном сочетании следующих четырех факторов:

— благоприятные условия залегания пород;

— наличие разностей напоров подземных вод;

— определенный состав пород;

— определенное состояние рыхлых пород.

Под благоприятными условиями залегания следует понимать обнаженность пород, вскрытых горными выработками, буровыми скважинами или какими-нибудь естественными процессам например, размывом. Если плывуны залегают глубоко и не вскрываются, то плывунность пород не проявляется. Очень часто при строительстве, опасаясь осложнений, сооружения проектируют таким образом, чтобы не вскрывать породы, которые могут перейти в плывунное состояние.

Наличие разности напоров подземных вод также может служить причиной перехода грунтов в плывунное состояние. Разность напоров во многих случаях зависит от геологического строения и геоморфологических условий местности. Следует также иметь в виду, что естественные гидрогеологические условия могут быть изменены в процессе строительства, и тогда устойчивые горные породы могут перейти в плывунное состояние. Так, например, при откачке воды из котлованов может возникнуть разность напоров, что может привести к переходу грунтов в плывунное состояние.

Классификация плывунов

Перечисленные грунты могут перейти в плывунное состояние при наличии избыточного увлажнения их. Анализ причин, которые вызывают переход грунтов в плывунное состояние, позволили А.Ф. Лебедеву подразделить плывуны на истинные ложные.

Истинные плывуны

Истинные плывуны. Группу истинных плывунов составляют рыхлые горные породы — глинистые пески, супеси, суглинки, глины. Они переходят в плывунное состояние не только под воздействием гидродинамического давления, но, главным образом, из-за наличия в их составе минеральных и органических коллоидов. Коллоиды присутствуют в форме коллоидно-дисперсных минералов типа глауконита и монтмориллонита, а также виде гидроокиси Al, Fe и органических соединений. Все они придают частицам плывунов подвижность и, включая большое количество воды, способствуют растяжению структурной сетки.

Это, в свою очередь, обусловливает уменьшение механическое сцепления между частицами. Вода, присутствующая в плывунных грунтах, находится в связанном состоянии, что затрудняет ее удаление.

Истинные плывуны обладают следующими особенностями:

1.Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.

2.Наличие органических и минеральных коллоидов.

3.Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.

4.Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.

5.Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.

6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивлением сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.

7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.

8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.

9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.

10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобре­ла большую несущую способность.

11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся края, каплями падают с руки.

12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.

Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:

— При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.

— В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.

Ложные плывуны

Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.

1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;

  1. В котлованах, вскрывающих ложные плывуны, вода прозрачная или слабо мутная, быстро светлеющая;
  2. Ложные плывуны сравнительно хорошо отдают воду, и при естественном или искусственном снижении гидравлического (напорного) градиента они легко переходят в устойчивое состояние.

Как организовать колодец на плывуне и использовать данный водоносный слой без вреда?

Чтобы избежать затрат, желательно избегать строительства и рытья котлованов и колодцев в сфере действия плывуна.

Что делать в таком случае? В случае необходимости проведения работ, потребуется строить защитные сооружения.

Что это такое

Это тестообразная подвижная масса из песка и глины, которая может содержать в себе и твердые фрагменты. Плывуны необязательно имеют однородный состав.

Сцементированные массы песка в толще представляют серьезную опасность для любого строительства. Последствия это ямы, провалы, промоины, неравномерные смещения грунта, разрушение и загрязнение колодцев и скважин.

Схема расположения плывуна и водоносного слоя

Как динамическое явление, плывун способен перемещаться или внезапно появиться в почвах, склонных к образованию таких явлений. Свидетельством его наличия являются провалы и овраги.

Предпосылкой развития плывуна может послужить наличие в почве слоя мелкодисперсионного песка, крупного песка с пылевой смесью и высокие грунтовые воды или источник воды.

Толчком движения массы обычно бывает смещение основных почвенных слоев или механическое воздействие. Такое, как строительство фундамента дома или рытье колодца.

Толщина подвижного слоя может быть от 1,5 до 10 метров. Слой условно можно назвать водоносным, поскольку содержание воды в нем велико и приток воды значителен. Но сама вода крайне грязная, засоренная мелкими частицами песка, пыли и глины. Использовать такую воду можно только после отстаивания и тщательной фильтрации.

Как копать колодец

Пробурить водоносную скважину в плывуне при применении буровой установки, обычно не представляет труда, поскольку масса мягкая и податливая, насыщенная водой. Часто применяется метод с подсыпанием клея при бурении, который цементирует стенки скважины.

Бурение абиссинского колодца

Прокопать колодец значительно сложнее, потому что почвенные массы будут непрерывно заполнять колодезные кольца. Абразивные частицы плывуна способны уничтожить соединения между колодезными кольцами. После этого он полностью заполняет всю яму в колодце, поглощая колодезные кольца в свою массу. Интересно, что и найти колодезные кольца после их поглощения абразивным грунтом будет непросто. Он может унести их в любом направлении.

Схема копки колодца на плывуне

Активная выемка грунта, практикующаяся в некоторых случаях, может помочь в случае ложного плывуна, но со значительным риском образования промоин рядом с местом выемки и разрушения конструкции. В случае наличия настоящего плывуна, последствия выемки грунта могут оказаться непредсказуемыми. Площадь может быть значительна, и предсказать места появления провалов абсолютно невозможно.

Если вы готовы к серьезным дополнительным затратам, использованию техники и т.д, проблему можно решить.

Существует несколько способов прохождения и изоляции плывуна. Но если есть возможность перенести работы по строительству колодца на другое место, следует обязательно ею воспользоваться.

Человеческий фактор

Ввиду непредсказуемости поведения плывуна, бригады часто отказываются вести работы во избежание лишних проблем или ввиду невозможности выполнения задач. Поэтому, столкнувшись с ним, вы должны понимать, что это именно ваша проблема. Спихнуть ее на строителей и списать на них все возможные дополнительные трудозатраты и риски, не получится.

Читайте в этой статье про погружной насос для колодца с автоматикой.

Методы прохождения плывуна

Если толщина слоя не слишком большая, для прохождения забивается шпунт. Шпунт это щит из досок, заостренных снизу и прочно соединенных между собой. Для забивания шпунта потребуется бабка или оборудование для забивания свай. При устройстве самодельной каменной или чугунной бабы важно не забывать об амортизаторах, как для шпунта, так и между элементами.

Изоляция плывуна шпунтом

Устройство шпунтового ящика и другие приспособления.

Как пройти плывун в колодце? Коробку из щитов шпунта забивают по направляющим и вынимают грунт, не доходя до заостренных концов шпунта. Таким образом можно пройти небольшие плывуны.

Шахту колодца на более глубоких плывунах укрепляют при помощи косых шпунтов, вбиваемых последовательно, с распорками. Получается достаточно гибкая и прочная конструкция, способная противостоять подвижной массе толщиной до 2 метров.

Проходка колодцев в плывунах

Донный ящик представляет собой металлический ящик с нижней режущей кромкой и крышкой сверху. Ящик забивается в жидкий плывун, после чего крышка открывается и вычерпывается грунт. Одновременно производятся работы по укреплению шахты.

Достаточно часто возникает необходимость изолировать грязный водоносный слой с плывуном, чтобы добраться до более чистого водоносного слоя.
В этом случае обязательно устройство гидроизоляционного водного замка между шпунтом и срубом. Традиционно замок делается из глины, но возможны и другие варианты.

Как углубить колодец

Углубление колодца на плывуне под собственной тяжестью.

Пользуясь солидным весом бетонных колец, часто используется следующий метод: из шахты равномерно вынимается грунт, и она сама, под своим весом, опускается ниже.

В случае прохождения плывуна этот метод мало применим, поскольку на место вынутого грунта непрерывно поступает новый, а использование грязевых насосов с большой вероятностью приведет к завалу шахты.

Профилактические меры и чистка колодца

Если ваш колодец расположен на плывуне или он «подошел» к вашему колодцу и грозит засорением, следует соблюдать следующие меры:

Не выкачивайте из колодца всю воду, в том числе для чистки. Освободившееся место займет масса плывуна, откачать которую будет весьма затруднительно. Пусть вас не беспокоит небольшая высота водного столба. Водоотдача подвижной массы всегда хорошая.

Схема расположения водного фильтра в колодце

Устанавливайте водные фильтры, выравнивая их четко по водоносному горизонту.

Не пытайтесь «вычерпать ил». Дно колодца можно укрепить отдельным дощатым щитом или осиновыми бревнами, которые будут выдавливать плывун из колодца.

Чистка колодца с установленным донным фильтром производится примерно раз в 5 лет и заключается в размытии слоя песка и вычерпывании его.

Что делать при обнаружении плывуна в колодце

Во время работ по устройству шахты можно встретить плывун в колодце. Для успешного решения этого вопроса следует изучить причину данного явления и то, как с ним бороться.

Что это такое и какие опасности он несет

Это насыщенная жидкостью подвижная песчаная или глинистая масса, имеющая тестообразную консистенцию.

Возводя источник, эту зону лучше избегать. Его наличие увеличивает стоимость работ по устройству шахты, так как возникают дополнительные затраты на материалы и технику.

Появляется в неустойчивой почве, когда отдельные части грунта слабо соединены друг с другом. Прежде всего это касается пылеватых или слабо насыщенных влагой торфяных грунтов. Также встречается в песчаной и глинистой почве.

Развиваясь и перемещаясь, примеси забивают собой водоносный слой, что приводит к замыванию ствола и ухудшению водоснабжения. Если необходимо обеспечить нормальную подачу воды в дом, следует изучить вопрос плывуну в колодце. При должной организации работы это явление можно победить за короткий промежуток времени с использованием минимального набора инструментов. Для этого не потребуется никакого дополнительного подъёмного оборудования.

Опасности:

  • наличие в воде мелких примесей песка;
  • со временем жидкость становится непригодной для питья;
  • начав двигаться, плывун сдвигает кольца источника;
  • разгерметизация шахты.

Важно: если площадь участка, выделенного под колодец, ограниченна, и вы столкнулись с явными признаками плывуна, работы можно продолжать. Но следует изучить, как решать возникшие в связи с этим проблемы.

Признаки

Характерным признаком является его перемещение в грунте и внезапное появление. На его присутствие указывают провалы в почве. Плавун приходит в движение под воздействием земляных работ, проводимых на поверхности.

Он долгое время остаётся на одном месте вблизи прохождения шахты, а затем начинает перемещаться из-за влияния движения водных масс под поверхностью земли. Механическое влияние на окружающую почву тоже приводит к движению этой разжиженной песчаной массы.

Приметой нахождения в грунте примесей является:

  • мелкофракционный песок в грунте;
  • высокий уровень грунтовой воды;
  • источник расположен к поверхности на расстоянии до 1 метра.

Подвижный слой песка располагается внутри земли на расстоянии от 1,5 до 10 метров. Он даже считается водоносным и жидкость в нем хорошо прибывает. Но она не пригодна для использования, так как там содержатся мелкие песчинки и другие частицы.

Ложный и истинный

Любые грунты становятся подвижной песчаной массой от их избыточного переувлажнения. В зависимости от состава различают два вида плавунов:

  • истинный;
  • ложный.

Истинные – глина, глинистый песок, то есть рыхлые породы. Они состоят из подвижных частиц, имеющих минимальное механическое сцепление. Вся эта масса сильно увлажненная. Под внешним воздействием она приходит в движение.

  • пористость составляет до 58% массы;
  • наличие органических коллоидов;
  • в состав входят микроскопические частицы, масса которых составляет 3%;
  • водоудерживающая способность, что затрудняет возможность осушения плывуна;
  • низкое сопротивление к сдвигу;
  • своеобразная реакция на сваи. При их забивке плывун начинает двигаться, и свая свободно входит в почву. Затем при остановке свая приобретает огромную несущую способность;
  • слабая водопроницаемость;
  • части примесей, выбранные из шахты, напоминают влажный грунт;
  • при высыхании эта масса цементируется под воздействием коллоидов.

Если поместить в дистиллированную воду и взболтать этот состав, образуется суспензия, которая не выпадает в осадок несколько месяцев. Из-за коллоидных частиц жидкость, поступающая в шахту, имеет мутный вид.

Ложные – в основном среднезернистый и тонкозернистый песок. Он переходит в движение под давлением подземных вод, в результате вскрытия траншеи или котлована.

  • жидкость, поступающая в шахту прозрачная или слабо мутная;
  • если взболтать в дистиллированной воде примеси, образуется суспензия, которая осветлится на десять сантиметров за два-три дня;
  • вода в источник прибывает достаточно быстро;
  • достаточно легко перевести в устойчивое состояние. Следует только искусственно снизить гидравлический (напорный) градиент.

Что делать при обнаружении песка

Колодец, расположенный на плывуне, можно эффективно использовать, если учитывать особенности этого явления.

Если образование текучей массы произошло давно, или источником длительное время не пользовались, вода в него может поступать очень медленно. Следует определить, как быстро она вычерпывается и через какой промежуток времени восстанавливается в необходимой точке.

При длительном возобновлении уровня воды следует обратиться к специалистам по бурению. Поскольку своими руками углубить шахту, чтобы пройти это место, не представляется возможным.

Если в новом источнике из-за влияния примесей начал снижаться дебит воды, можно исправить ситуацию своими руками с небольшими затратами, придерживаясь следующих рекомендаций:

  • не следует сразу выкачивать воду в больших объемах. При её интенсивном отборе появляются мелкие частицы песчаника, которые оседают, и шахта становится мелкой и теряет свою функциональность;
  • улучшает состояние источника установленный донный фильтр. Он мешает попаданию внутрь песка и сводит его влияние на чистоту воды к минимуму.

Придерживаясь этих советов, можно продлить срок службы шахты без проведения капитального ремонта.

Важно: если в начале работ по рытью шахты игнорировать признаки появления плывуна, в дальнейшем придется постоянно чистить колодец или же вода из него может вовсе уйти.

Как правильно пройти при копке

В некоторых случаях достаточно просто углубить дно, минуя опасный участок.

Этот метод предусматривает ускоренное выполнение работ по выкапыванию шахты, каждая минута на счету. Длительные перерывы в работе губительны для источника, так как в неё будет поступать большой объем воды, загрязненной песком. Следует постоянно использовать дренажный насос, чтобы прокачивать этот осадок.

Эффективным методом является использование в прокладке колодца стальной опалубки, которая в диаметре немного меньше стандартных бетонных колец. Её опускают прямо в мягкую массу, где она герметично перекрывает поступление в шахту скважины разжиженного песка. Затем устанавливают бетонные кольца, которые при замазывании соединительных швов герметичным материалом не обеспечивают целостность конструкции колодца.

Гораздо проще решать вопрос в самом начале работ.

Совет! Лучше проходить зимой, когда уровень воды минимальный и ставить по 3 скобы на соединение.

Выкопать одно кольцо плывуна сопоставимо с пятью обычного грунта, поэтому мало кто хочет браться за такой труд!

Как избавиться

Функционирование старого источника можно восстановить, правильно почистив шахту. Для этого используют специальный стальной щит, защищающий воду от проникновения частиц песчаника. Его устанавливают на стыки колодезных колец.

Кольца монтируются с помощью нержавеющих анкеров, а промежуток между ними и бетоном заделывается битумными герметиками. Способ предотвращает попадание в шахту скважины крупных частей песка, хотя и не защищает воду от микрочастиц. Благодаря этому методу колодец не мелеет и сохраняет необходимый для эксплуатации объем.

Также чистят трубопровод, отходящий от источника, и выполняют ревизию насосов. Проведение этих мероприятий позволит сделать эксплуатацию колодца продолжительной и обеспечить дом качественной водой.

Полезные советы и рекомендации, как его убрать

Если поблизости от вашего участка нет другого источника, лучше провести пробное бурение вручную, на предмет выявления плывунов.

Работу проводят ручным буром, достигающим глубины 15-20 м. Внимательно изучая вынимаемый грунт, определяют, когда бур вошел в плавун. После этого:

  • по количеству смонтированных шахт устанавливают уровень, на котором расположен плавун, размер его тела, глубину нахождения водоносного слоя. На основе этих данных решают, какой тип колодца будет сооружен;
  • если обнаружено небольшое количество примесей, а под ними не больше чем десять метров от земли расположен водоносный слой, выбирают вариант возведения трубчатого колодца. В случае более глубокого залегания воды следует бурить скважину.

Если же вы приступили к устройству шахты без разведочного бурения и обнаружили плывун, в таком случае трудно определить толщину его тела и принять какое-то взвешенное решение. Может возникнуть и другая ситуация – в давно используемом колодце стала пропадать вода. Начало ухудшаться её качество, а источник со временем стал мелеть.

Решением этих проблем является бурение вглубь колодца. Стоимость работы окажется ниже, поскольку оно проводится не от поверхности. В шахте затем установят насосное оборудование.

Полезное видео

Что это, своими глазами:

Можно ли победить: