Текст книги "Сооружаем системы орошения, полива, дренажа и колодцы"

Настоящий, классический колодец, способный не только напоить, но и украсить усадьбу, конечно, деревянный (рис. 84). Больше всего для колодцев подходит лиственница. Она служит столько же, сколько и дуб: 20–25 лет в надводной части, а в подводной гораздо больше. Правда, цена такого сруба окажется немалой.

Рис. 84. Устройство шахтного колодца (размеры в см):

1 – ворот; 2 – свайка; 3 – водоотводная канава; 4 – сруб; 5 – слой гравия; 6 – глиняный замок; 7 – дощатая обшивка оголовка

Вкус воды в деревянных колодцах во многом зависит от вида древесины. Лучше выбирать ольху, вяз, липу или березу: привкус будет минимален. Правда, названные породы непрочны – хорошо сохраняются в воде (до 20 лет), но в надводной части служат не более 5 лет, а в сырых местах загнивают еще быстрей. Поэтому обычно их используют на нижние венцы, которые погружены в воду. В качестве верхних венцов предпочтителен дуб. Однако если делать сруб из немореной древесины, то долгое время дубильные вещества будут придавать воде неприятный привкус и окрашивать ее в коричневый цвет. Дубовые заготовки сушат 2–3 месяца, затем изготавливают сруб насухо, нумеруют детали несмываемой краской, полностью разбирают и кладут в проточную воду на 1–2 года, чтобы получить мореный дуб. Сосна в надводной и подводной частях сруба обычно служит не более 15 лет. Сруб из непросушенной сосны 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.

Рис. 85. Сборка деревянного сруба «в лапу»

В любом случае древесина должна быть сухой, не пораженной насекомыми и без гнили. Использовать можно бревно ∅18–22 см. При большем диаметре его разделяют на пластины и ставят в сруб плоскостью внутрь. Можно вместо бревен использовать брус 150 × 150 мм, который гораздо проще перевязывать в углах.

Сруб рубят на подготовленной площадке «в лапу», без выступов (рис. 85). Его размер обычно от 1,0 × 1,0 до 1,5 × 1,5 м. Поверхность бревен, брусьев или пластин, обращенная внутрь колодца, должна быть тщательно обработана фуганком или электрорубанком и не иметь сколов, заусенцев, шероховатостей, отщеплений.

Венцы должны устанавливаться с помощью отвеса и плотно примыкать друг к другу, чтобы сруб был герметичным и не пропускал внутрь ствола колодца загрязнений. Внутреннюю поверхность сруба обычно стесывают. Отдельные венцы для прочности скрепляют с разных сторон двумя круглыми или прямоугольными шипами. Затем все бревна помечают (нумеруют) и разбирают сруб.

Рис. 86. Сборка сруба колодца:

а – снизу вверх; б – сверху вниз; в – в широкой шахте

Самым подходящим временем для рытья колодца является ранняя осень. Это именно то время, когда уровень грунтовых вод наиболее низок. Техника монтажа зависит от глубины шахты. Если позволяет грунт и не слишком велико просачивание воды, шахту отрывают сразу на всю глубину, устраивая временное укрепление стенок щитами. На дно укладывают обвязку-основание, можно для удобства работы настелить пол. Затем собирают заготовленный сруб снизу вверх (рис. 86, а). Это самый легкий, быстрый и наименее трудоемкий способ устройства колодца, который применяют при глубине колодца до 6 метров.

Если глубина шахты или состояние грунта не позволяют применить подобную технологию, приходится поступать иначе. Отрывают шахту на максимально возможную глубину вышеописанным способом и собирают в ней сруб снизу вверх, доводя его до высоты около полуметра (2–3 венца) выше поверхности земли. Затем подрывают грунт в середине каждой стены сруба на глубину 20–25 см и забивают в отрытую часть клинья (рис. 86, б). Отрывают грунт в углах сруба. Когда расчищен весь периметр, клинья высвобождают и осаживают сруб на отрытую глубину. Так действуют до тех пор, пока не будет достигнута расчетная глубина. По мере осадки сруб наращивают. Выбираемый грунт вначале выбрасывают наружу, а затем придется воспользоваться ведром, поднимаемым с помощью блока. Причем желательно вынимаемый из шахты грунт сразу убирать подальше во избежание обвала ее стенок.

Сруб при опускании может заклинить в шахте. Чтобы его осадить, используют пригруз, иногда довольно тяжелый. Наращивать венец снизу, чтобы не осаживать сруб, еще сложнее. Поэтому лучше шахту отрыть с запасом в поперечнике на 20–30 см, а нижний венец сруба снабдить уширенным башмаком с режущей кромкой из стали по наружному контуру (рис. 86, в). Это позволит срезать неровности грунта на стенках шахты. Сруб должен опускаться строго вертикально.

Независимо от того, какой грунт выбирают из шахты, пространство между стенками шахты и стенками сруба надо постепенно заполнить сухой глиной, особенно последние 1,5 м до уровня земли. Это гидрозамок для защиты водоема от попадания надпочвенных вод. Верхнюю часть сруба выводят выше уровня земли примерно на 0,5–0,8 метра.

Постройка деревянного сруба – дело сложное, а деревянная конструкция все равно будет недолговечной. Но самое главное – в наше неблагополучное с экологической точки зрения время деревянный сруб не обеспечивает водонепроницаемость для грунтовых вод. Поэтому в настоящее время все чаще колодцы устраивают из бетонных колец диаметром от 70 до 150 см и высотой 90–100 сантиметров.

Такие колодцы являются наиболее универсальными. Они гарантируют получение воды в необходимом количестве из разных водоносных слоев, даже толщиной в несколько десятков сантиметров, при условии, что эти слои находятся не глубже 20–30 м. Колодцы из колец позволяют использовать насосы любого вида или другие приспособления для подъема воды. Их преимуществом является наличие эффекта самоочистки воды от соединений железа и частично марганца, если к воде будет обеспечен доступ воздуха и света (над колодцем нужно делать козырек).

Основные параметры стандартного кольца КС10.9: высота – 0,89 м, внутренний диаметр – 1 м, толщина стенки ~8 см, вес кольца ~600 кг. Применяются два типа колец: с плоским торцом (обычные) и кольца с пазом (замком). Кольца с замком обеспечивают лучшую герметичность соединений, а также предохраняют шахту колодца от горизонтальных смещений на сыпучих грунтах.

В то же время постройка кольцевых колодцев может быть делом хлопотным. Поэтому, если предвидятся проблемы с получением воды, лучше сразу поискать опытного специалиста по сооружению шахтных колодцев и тщательно проверить грунтово-водные условия, с тем чтобы подобрать к ним технологию выполнения колодца. Для этого нужно сделать пробное бурение на месте планируемого строительства и с точностью до 10–20 см зафиксировать очередность расположения пластов земли.

В зависимости от толщины (мощности) слоя и давления содержащейся в нем воды устраиваются разные виды кольцевых колодцев (рис. 87).

Рис. 87. Шахтные кольцевые колодцы:

а – с нижним поступлением воды; б – с нижним притоком воды с фильтром; в – с боковым притоком воды; г – с обсыпкой; д – комбинированный; 1 – герметичные кольца; 2 – водоносный слой; 3 – открытое дно; 4 – фильтр из гравия; 5 – фильтрационные кольца с отверстиями; 6 – бетонированное дно; 7 – обсыпка шириной около 0,5 м из гравия; 8 – отверстие в бетонированном дне колодца; 9 – дренажное отверстие диаметром 10–20 см, заполненное гравием

– С нижним притоком воды. Такой колодец выполняют, если водоносный слой содержит воду под давлением или имеет толщину в несколько метров (рис. 87, а). Кольца должны быть углублены в слой. В толстых водоносных слоях (более 2 м) или если давление в слое небольшое, на дне колодца желательно уложить фильтр из гравия (рис. 87, б). Кольца должны быть герметичными по всему стволу колодца.

– С боковым притоком воды. Для того чтобы такой колодец надежно выполнял свою функцию, его дно должно быть расположено ниже водоносного слоя. Вода в колодец поступает сбоку, через водопроницаемые кольца, которые располагают на глубине залегания водоносного слоя (рис. 87, в). Такие кольца выполнены из крупного гравия и имеют множество отверстий для фильтрации воды. Остальные кольца – ниже фильтрационных колец (водоносного слоя) и выше – должны быть герметичными. Дно колодца лучше всего забетонировать. Это решение особенно подходит при очень тонких водоносных слоях.

– С обсыпкой. Колодец роют до как можно более глубокого водоносного слоя (слоев). Дно колодца и пространство вокруг колец (от дна до уровня верхнего водоносного слоя) заполняют гравием. Вода из тонких водоносных слоев, находящихся на разной глубине, через гравийную обсыпку отводится на дно колодца (рис. 87, г). Кольца должны быть герметичными по всему стволу колодца.

– Комбинированные. В этом случае кольца не достигают водоносного слоя; на дне колодца бурят отверстие диаметром 10–20 см, которое выполняет функцию дренажа, подводящего воду из слоя (рис. 87, д). Для защиты от заиливания и обеспечения водопроницаемости в отверстие можно вставить трубу или заполнить его крупным гравием. Второе решение особенно подходит при очень тонких водоносных слоях. Дно колодца лучше всего забетонировать (кроме инфильтрационного отверстия), а все кольца должны быть герметичными.

Шахтные колодцы из железобетонных колец могут выполняться в нескольких вариантах в зависимости от вида водоносного слоя.

Вариант I. Водоносный слой находится под давлением; после его вскрытия уровень воды устанавливается на глубине 5–7 метров.

В таком случае колодец с нижним притоком воды обеспечит достаточную производительность и стабильность водозабора при слоях толщиной по меньшей мере 1 м. Если же слой имеет толщину около 1 м, нужно следить за тем, чтобы кольца не сползли вглубь него, отсекая при этом приток воды. При более тонком слое выполняют кольцевой комбинированный колодец, который не достигает слоя, и вода в него подводится через дренаж из гравия или трубу.

Вариант II. Слои имеют небольшое давление; уровень воды расположен ниже 7 метров.

В таком случае устраивают колодцы с нижним притоком воды с фильтром, с обсыпкой или боковым притоком. В толстых водоносных слоях (не менее 2 м) колодец должен быть максимально углублен в слой, а на его дне должен быть уложен фильтр из гравия, который будет предотвращать перекрытие притока воды в случае сдвигания колец вниз.

Если слой имеет толщину около 1 м или меньше, дно колодца желательно углубить и расположить его ниже водоносного слоя – чем больше будет нижняя часть колодца, тем больше воды можно получить за один раз.

Так же как и для сруба, колодец можно выкопать двумя способами: открытым и в кольцо. Открытый способ заключается в том, что сначала выкапывают шахту, а в нее опускают колодезные бетонные кольца. Но в этом случае шахту колодца приходится выкапывать большего диаметра, чем диаметр кольца, что неизбежно нарушает естественную структуру грунта. Способ в кольцо состоит в том, что на месте будущего колодца устанавливают железобетонное кольцо и изнутри ведут подкоп. Кольцо под собственной тяжестью постепенно оседает. Когда оно полностью погрузится в землю, на первое кольцо устанавливают следующее, и так до водоносного пласта. При этом объем землеройных работ меньше.

Для того чтобы разметить границы колодезной шахты, вовсе не обязательно сразу перетаскивать на ее место тяжелое бетонное кольцо. Сбейте крест-накрест две одинаковые рейки, длина которых на пару сантиметров больше внешнего диаметра бетонного кольца. Гвоздь в центре не загибайте, желательно, чтобы он был большим. Теперь положите крестовину на землю. Вращая ее вокруг центра, легко разметить контур будущей шахты.

Обычно для колодцев используют готовые кольца, выпускаемые для сборки смотровых колодцев в системах канализации, водопровода и т. д. Они имеют диаметр 100 см; их торцы бывают либо гладкие, либо со ступенькой: в четверть или на конус (рис. 88).

Рис. 88. 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 относительно друг друга при монтаже (рис. 89). 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. При опускании в шахту собранного заранее ствола его, как и деревянный сруб, желательно снабдить башмаком с режущей кромкой.

Рис. 89. 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

Если вы изготавливаете бетонные кольца самостоятельно, можно предусмотреть заранее любые другие закладные элементы, которые позволят соединять кольца между собой. Отливая кольца самостоятельно, вы существенно сэкономите на стоимости колец, их доставке и выгрузке на участок. Но главное – в этом случае можно сделать стенки колодца монолитными.

Работу надо начинать с изготовления опалубки для литья колец (рис. 90). Для колодца диаметром 80 см понадобятся два листа оцинкованного железа 1 × 2 м. Толщина стенки кольца в этом случае принимается равной 8 см (это минимально допустимая толщина колец). Лист оцинкованного железа скручивают в трубу по границе внутреннего диаметра, загибают края, пробивают 3–4 отверстия и через две деревянные рейки стягивают шурупами.

Рис. 90. Детали опалубки:

1 – внутренняя металлическая опалубка; 2 – внешняя металлическая опалубка; 3 – деревянная рейка; 4 – арматура; 5 – бетонное кольцо; 6 – яма вокруг колодца

Точно так же делают внешнюю стенку опалубки, только края внешней стенки загибают наружу, а внутренней – внутрь колодца. Если длины листа не хватает, его удлиняют надставкой, соединяемой с основным листом шурупами через рейку снаружи. Готовые цилиндры относят на место и вставляют их друг в друга.

Песок и цемент перемешивают в сухом виде до образования однородной массы, затем подливают воду и перемешивают вновь. После приобретения раствором консистенции негустой сметаны высыпают в него предварительно смоченный щебень и опять хорошо перемешивают. Соотношение частей цемента, песка и щебня в смеси должно быть равно 1:3:3. Приблизительный расход материала на одно кольцо: мешок цемента М500 и по 12 ведер песка и щебня.

Заполнив пространство между кольцами на треть, вставляют арматурные штыри ∅6–8 мм или толстую проволоку. Равномерно заполняют бетоном опалубку до конца, не забывая штыковать раствор куском арматуры и постукивать по стенкам деревянным бруском, чтобы не было пустот.

Через двое суток опалубку можно аккуратно снять, открутив шурупы. Через 4–5 дней кольцо можно вкапывать в землю. Начинать делать колодец лучше в яме глубиной до 1 м. Кольцо опускают в яму и изнутри подкапывают под стенками штыковой лопатой, как бы в стороны – колоколом (рис. 91).

Рис. 91. Схема копки колодца колоколом

Когда кольцо опустилось в грунт, на него надевают опалубку, заполняют бетоном, выдерживают 4–5 дней, закапывают снова до уровня земли и так до тех пор, пока не появится водоносный слой.

Если водоупорный пласт состоит из плотно спрессованного песчаника, его очень трудно раздолбить ломом, тем более – лопатой. В таком случае лучше всего пользоваться обыкновенным топором, и рубить не столько под стенками кольца, сколько внутри него. Углубиться в пласт достаточно на метр.

В процессе отливки колец важно не допустить прерывания вертикальной арматуры – из готового кольца она должна выступать на 20–30 см и к ней прикручивают проволокой арматуру следующего кольца. Таким образом получается непрерывная монолитная труба, которой не страшны зимнее вспучивание грунта, а также осенняя и весенняя распутица, когда грязная вода проникает между кольцами. Из последнего кольца не забудьте выпустить анкеры, к которым будет крепиться каркас навеса. Для этого можно использовать длинные болты или просто обрезки арматуры.

Если устанавливают заводские кольца, швы между ними придется герметизировать. Для этого в воде разводят цементно-песчаный раствор в пропорции 1:1. Его берут рукой в резиновой перчатке, добавляют немного жидкого стекла, разминают, и тут же втирают полученную смесь в шов снаружи и изнутри колодца.

Смесь застывает очень быстро, поэтому порция на ладони – оптимальная.

Шахту для кирпичного колодца отрывают круглую, диаметром не менее 1 м. 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. 92), 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 миллиметров.

Рис. 92. Каркас кирпичного колодца:

1 – основное кольцо (бетонное); 2 – вертикальные стержни; 3 – среднее кольцо (деревянное); 4 – верхнее кольцо (деревянное); 5 – стальной башмак-нож

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 миллиметра.

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 миллиметров.

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 в половину глубины колодца, тогда в среднем кольце нужно предусмотреть не 6, а 12 отверстий: 6 – для нижних штырей, а еще 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 шпильки М16 длиной 3 м. Наращивать их можно с помощью высоких гаек (такая гайка представляет собой шестигранный пруток длиной 100 мм под ключ 27 с просверленной насквозь резьбой М16). 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. 93). Через каждые 3–5 рядов в кладке прокладывают 2 кольца из тонкой железной проволоки, привязывая их мягкой проволокой к стержням.

Рис. 93. 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

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.

Воду в новом колодце надо несколько раз вычерпать, потом еще раз прочистить дно и засыпать слоем гравия или щебня толщиной 20–30 см. В плывунах дно колодца закрывают деревянным днищем или бетонной плитой с отверстиями, на которые также необходимо насыпать гравий.

Вокруг колодца обязательно делают глиняный замок, а грунт по периметру оголовка должен быть утрамбован. Для этого вокруг колодца очерчивают окружность радиусом 2 м, выбирают грунт на глубину промерзания (но не менее 35 см), заполняют эту выемку мягкой глиной и плотно утрамбовывают. Поверх делают бетонную отмостку или выкладывают тротуарный камень, обеспечив уклон 5 % от колодца для водоотвода. Это исключит попадание в шахту осадков и загрязненных поверхностных стоков.

У кольцевых колодцев все внутренние щели между кольцами по всему стволу колодца должны быть затерты (это не относится к колодцам с боковым поступлением воды). У колодца без насоса оголовок должен быть выведен выше поверхности земли не менее чем на 0,7 м, а щели между кольцами с наружной стороны должны быть затерты до глубины не менее 1,5 м от поверхности земли. Если в кольцевой колодец установлен насос, оголовок должен быть выведен выше поверхности земли не менее чем на 0,3 м. Щели между кольцами с наружной стороны также должны быть затерты до глубины не менее 1,5 м от поверхности земли. Особое внимание следует обратить на места вывода труб системы водоснабжения.

Оголовок колодца должен закрываться плотно прилегающей прочной плоской крышкой. Сверху над ней строится крыша в форме шатра или беседки (рис. 94). Оголовок бетонного колодца можно оформить керамической плиткой или декорировать деревянным срубом, придав ему классический вид. Верх сруба можно обшить доской, а по венцу устроить горизонтальный настил шириной не менее 25 см, чтобы было удобно ставить ведра.

Рис. 94. Колодезные навесы:

а – каркас простого навеса для бетонного колодца; б – простой навес в сборе; в, г – классические навесы различных конструкций; 1 – конек; 2 – обшивка шпунтованной доской; 3 – стенка колодца

Если вода содержит много железа, то крышку колодца лучше сделать в виде навеса, который пропускал бы в шахту немного света и воздуха – от этого улучшится качество воды.