Строение колодца

Содержание статьи:

Конструкция и материалы
Достоинства и недостатки
Технология строительства
- Выбор места
- Шахта с бетонными кольцами
- Деревянная шахта
- Обустройство фильтра
- Надземная часть
- Изготовление ворота
Техника безопасности

Колодец — это гидротехническая конструкция для добывания грунтовых вод. Он представляет собой вертикальную широкую шахту от поверхности до подземного водоносного слоя. В статье мы расскажем, как сделать колодец своими руками с учетом всех нюансов.

Конструкция и материалы для строительства колодца

Колодец строят в случае отсутствия на участке другого источника воды. Состоит он из таких частей:

Оголовок — верхняя часть сооружения, предназначенная для защиты от загрязнений, промерзания зимой, а также в качестве украшения. Его строят из дерева, камня, кирпича или бетона. На оголовке устанавливают ворот с цепью, крышку над шахтой, навес (крышу).
Ствол — подземная часть колодца.
Водоприемник — нижняя часть шахты, в которой обустроен фильтр из песка и гравия и где собирается чистая вода.

Для укрепления стен и предотвращения попадания грязи используются следующие материалы:

Бетонные кольца. Такой вариант считается наиболее простым и безопасным и чаще всего применяется при строительстве на песчаных почвах. Кольца, которые устанавливаются по мере углубления ямы, защищают мастера от обрушения стенок. С их помощью можно вырыть яму глубиной до 20 м.
Шахта с деревянным срубом. Используется в конструкциях прямоугольной формы. Для строительства годятся бревна диаметром 12-18 см, имеющие большую плотность — лиственница, дуб. Отрезы устанавливаются друг на друга и запрессовываются ударами.
Монолитный бетон. В яме собирается опалубка и заливается бетоном. После застывания раствора временные элементы снимаются, а зазоры между новой стеной и грунтом засыпаются смесью песка и гравия.
Бетонные пластины. Устанавливаются в шахту прямоугольной формы. Соединяются между собой цементным раствором. В углах устанавливают арматуру, которую сваривают по месту.
Кирпич. Для работы используется красный обожженный кирпич. Кладку делают круглой. Кирпичом обкладывают шахту колодца глубиной до 3 м. Процесс отличается большой сложностью и трудоемкостью.
Природный камень. Для работы можно использовать сланец, песчаник, известняк. Скрепляют элементы между собой цементным раствором. Узкие части камня направляют к центру шахты, что снижает вероятность их выдавливания.

Традиционный колодец роют до самого верхнего водоносного слоя, в котором располагается грунтовая вода. Она всегда чистая, холодная и годится для питья (если позволяет химический состав). Часто полезный слой выходит на поверхность, тогда в этих местах появляются родники.

Необходимо отличать грунтовые воды от верховодки, которая располагается очень близко к поверхности. Этот слой состоит из плохо очищенных атмосферных осадков, к тому же совсем небольшой. Такую жидкость нельзя использовать для питья, только для полива.

Строительные работы выполняются осенью или зимой, когда уровень подземных вод минимальный. Если их выполнять весной, то летом криница может оказаться сухой.

Размер колодца зависит от глубины расположения полезного слоя и редко превышает 15 м. Традиционные шахты имеют достаточно большое сечение, чтобы удобно работать лопатой. Процесс строительства трудоемкий и неспешный, чтобы достигнуть нужного уровня, может понадобится 3-4 дня.

Достоинства и недостатки колодцев

Традиционные криницы имеют простую конструкцию, которая не менялась на протяжении многих веков.

Основные плюсы сооружений:

Простота технологии — работу можно выполнить самостоятельно, без привлечения профессионалов.
Стоимость работ минимальная. Небольшие затраты объясняются возможностью выполнить все вручную, без использования дорогостоящей техники.
Срок службы колодца неограничен и зависит только от объема водоносного слоя.
Большое сечение шахты позволяет легко выполнять профилактические работы, например, чистку.
Криницы незаменимы на участках без водопровода и в районах, где часты перебои с электричеством.

К сожалению, недостатков у конструкции достаточно много. Перед тем как сделать колодец дома, владелец должен учесть такие моменты:

Медленное восстановление уровня воды — 1-2 м³ в час. Такого количества достаточно для обслуживания коттеджа, но для полива, наполнения бассейна и других целей его не хватит.
Есть опасность заиливания воды, поэтому раз в 3-4 года требуется ее очистка. Кроме того, необходимо периодически мыть стенки шахты.
Качество воды нельзя заранее предугадать.
В шахту может попасть грязь.
Невозможность с первого раза попасть на жилу с высокой производительностью.

Технология строительства колодца

Независимо от устройства колодца, понадобится тренога, цепь и блок, с помощью которых грунт поднимается на поверхность. Работы выполняются в несколько этапов, которые мы сейчас подробно изучим.

Выбор места

Перед тем как сделать колодец, выясните глубину залегания водоносного слоя и состав грунта над ним. Для этого достаточно поговорить с соседями, которые вырыли криницу раньше вас. Если рядом ничего подобного нет, придется сделать разведочную скважину. Такой вариант затратный, но полученная информация будет наиболее точной.

Самым удачным вариантом считается песчаный или глинистый грунт. Но если в земле много крупных камней, колодец вряд ли удастся вырыть. На песчаной почве есть опасность обрушения ствола, поэтому необходимо продумать способ его укрепления. Копать яму в глине тяжело, но зато можно обойтись без укрепляющих конструкций. В любом случае лучше перестраховаться и позаботиться о надежности строения.

На участке колодец строят на расстоянии не менее 30 м от туалетов, сараев с животными, мест хранения навоза и других подобных источников загрязнения почвы. Неудачными для работы считаются берега рек, оврагов, балок, которые способны дренировать подземные воды.

При наличии на участке животных, которых надо часто поить, колодец устанавливайте на полпути между жилым домом и сараем.

При отсутствии неблагоприятных моментов ройте его рядом с домом, но не ближе 5 м, чтобы не повредить фундамент.

Если на участке автономная канализация без дна, ее необходимо переделать и установить пластиковые емкости для нечистот. В противном случае бытовые стоки обязательно поникнут к водоносному слою, в результате вода станет невкусной, вонючей и просто опасной.

Не ройте колодец рядом с соседями, от которых могут появиться стоки. Расположите его на возвышенности, куда они не смогут попасть.

Шахта с бетонными кольцами

Колодец из бетонных колец — самый популярный вариант. Его диаметр в нашем случае должен быть равен диаметру заготовок. Обычно используют элементы с внутренним диаметром 1-1.5 м, высотой 0,25 и толщиной стенок не менее 50 мм. Если кольцо меньше, в нем неудобно работать.

Крупные заготовки тяжелые, поэтому для укладки понадобятся кран и дополнительные затраты. Перед началом строительства сделайте чертеж колодца, на котором покажите размеры основных частей.

Ниже приведена последовательность работ при обустройстве криницы такого типа:

Выполните разметку ямы. Ее диаметр должен быть на 10 см больше наружного диаметра колец.
Выкопайте котлован глубиной 0,5-0,8 м, в зависимости от высоты бетонных элементов.
Установите в него первое кольцо и проконтролируйте его выступание над поверхностью. Идеальный вариант — когда после установки оно возвышается над землей на 10-15 см.
Проверьте отвесом вертикальность элемента.
Удалите грунт изнутри кольца на глубину 80 см. Если яма роется в мягкой земле, начинайте вынимать ее с центра. В этом случае конструкция самостоятельно будут погружаться, выдавливая землю в середину. Если шахта роется в глине, копать начинайте по периметру ствола, под кольцом, по направлению к центру.
После опускания колец сверху установите новые. Для герметизации стыков между бетонными элементами укладывайте просмоленный пеньковый канат.
Соедините заготовки между собой скобами, по три на каждый стык. Перед установкой очередного кольца проверьте вертикальность шахты с помощью отвеса.
Процесс прекращается, когда будет достигнут водоносный слой.

Деревянная шахта

Для работы понадобятся колоды из разных пород деревьев. Нижнюю часть делайте из ольхи, ивы или березы. Они способны улучшить качество питьевой воды. Дубовые и сосновые бревна придадут влаге горьковатый привкус, поэтому из них строят верх ствола.

Подводная часть шахты не портится более 50 лет из-за небольшого процента кислорода в жидкости. Верхняя часть выходит из строя быстрее, поэтому ее придется периодически обновлять.

Строят деревянный колодец следующим образом:

Соберите на поверхности нижнюю часть шахты из 5-7 венцов. Количество рядов зависит от веса конструкции: чем она тяжелее, тем труднее опустить в яму. Бревна соедините между собой скобами. Изнутри сруб зашейте досками.
Нанесите на земле контур колодца. Он должен быть на 10-15 см больше, чем наружные размеры деревянной конструкции.
Выкопайте яму глубиной 1,5-2 м.
Установите в нее подготовленный сруб. Проверьте горизонтальность верхних бревен. При необходимости сделайте подкоп и опустите одну или две стороны.
Выберите грунт внутри конструкции, начиная копать с середины, при этом бревна должны опираться углами на грунт.

Подкопайте землю под углами, после чего бревна самостоятельно опустятся. Проверьте горизонтальность верхней поверхности.
Соберите на поверхности следующую часть деревянной конструкции.
Установите в колодец новую часть сруба и закрепите к нижней.
Продолжите операции до достижения водоносного слоя.
Сформируйте донный фильтр, как в предыдущем разделе.

Обустройство фильтра

Приближение к водоносному слою можно определить заранее по снижению температуры воздуха и появлению мини родничков. Перед последним этапом хорошо отдохните, ведь придется тяжело работать без отдыха с мокрым грунтом.

Последовательность работ при обустройстве фильтра:

После увлажнения дна прекратите работу на 12 часов, чтобы в стволе появилось достаточно воды.
Откачайте всю жидкость и углубитесь еще на 10-15 см.
Уберите мокрый грунт и грязь, пока не появятся мощные источники. Работу облегчит грязевой насос.
Отложите работу на сутки.
Измерьте высоту водяного столба. Необязательно добиваться большой глубины, достаточно 1,5 м.
Вновь выкачайте жидкость и выровняйте обнажившееся дно.
Насыпьте чистый крупнозернистый песок слоем 20-25 см. Морской не годится, нужен только речной.
Сверху добавьте мелкий гравий (15-20 см) и крупный щебень (15-20 см). Камешки перед засыпкой сначала промойте в растворе хлорной извести, которую смойте чистой водой.

Воду после строительства колодца можно пить не сразу. Она будет мутной еще 2 недели, но для полива и стирки вполне годится. Когда жидкость очистится, отвезите образцы в лабораторию для изучения состава. Только после получения положительного результата ее можно использовать по назначению. Процедуру делать необязательно, если у соседей криница эксплуатируется уже длительное время.

Строительство надземной части

Нежелательно, чтобы в шахты стекали атмосферные осадки. Чтобы избежать загрязнения вокруг них, в верхней части сделайте глиняный замок. Для этого по периметру ствола выкопайте траншею глубиной 1 м. Обнажившуюся наружную сторону конструкции оберните полиэтиленовой пленкой. Место стыка полотна загерметизируйте любым способом. Заполните глиной яму и тщательно ее утрамбуйте. Сверх насыпьте бугорок с откосом и сделайте бетонную отмостку для отвода влаги от ствола.

В схеме колодца обязательно присутствует оголовок — надземная часть, которая возвышается над поверхностью на 0,6-0,8 м. Для этих целей можно использовать те же кольца, из которых сделана шахта. Бетонные изделия выглядят не очень привлекательно, поэтому вокруг них сооружают деревянный сруб. Его высота должна обеспечить удобство эксплуатации колодца, обычно она равна 0,8 м.

Оголовок накрывают крышей с большими свесами, чтобы в шахту не попадал мусор. Она держится на двух стойках сечением 100×100 мм. Навес делают из обрезных досок толщиной не менее 25 см, которые укладываются в 2 ряда. Верхний слой предназначен для перекрытия щелей на нижнем ряду, а также для декорирования. Вагонку для перекрытия крыши не используют, она боится воды и после дождя вспучивается. Если вариант с доскам не подходит по какой-либо причине, используйте металлочерепицу или шинглас.

Важным элементом в конструкции крыши являются раскосы. Через некоторое время крепеж раскосов может повести, что приведет к перекосу навеса. В этом случае необходимо выставить навес в первоначальное состояние и закрепить его новым крепежом.

Колодец должен закрываться крышкой, которая обеспечит безопасность детей и домашних животных.

Изготовление ворота

Один из способов подъема воды на поверхность — использование ворота. Его изготавливают из колоды не менее 200 мм в диаметре. Для колодца диаметром 1 м его длина должна быть не менее 1,2 м. Ворот можно изготовить из бруска сечением 200×200 мм.

Для этого углы балки срезают рубанком. Чтобы закрепить бревно над шахтой, в торцах колоды просверлите отверстия глубиной 10-12 см. В них запрессуйте ось и рукоятку. Металлические части закажите в мастерской, т. к. они готовыми не продаются.

Установите ворот в специально подготовленные места на стойках крыши оголовка. Чтобы выставить его по центру шахты, используйте шайбы, которые надеваются на ось, и ручку воротка. Закрепите к вороту цепь с ведром.

Техника безопасности при строительстве колодца

Строительство криницы относится к опасным работам, поэтому, чтобы не ставить жизнь рабочего под угрозу, придерживайтесь следующих правил:

Работать необходимо только в защитной каске.
Все грузоподъемные средства, используемые в работе, должны быть проверены на прочность. Рекомендуется проверять канаты каждый день.
Вокруг шахты создайте свободную площадку в радиусе 2-3 м.
При опускании мастера на глубину более 6 м используйте страховочный файл.
Горловины ствола огородите досками, установленными на ребро.
При использовании технических средств для подъема и опускания убедитесь, что они оборудованы механизмом самоторможения.
Во время выемки грунта всегда проверяйте качество крепления каната к ведру.
Перед опусканием чего-либо в яму обязательно оповещайте работника об этом.
В колодце холодно и сыро, поэтому во время перерыва в работе поднимайтесь на поверхность.

При работе на большой глубине контролируйте загазованность ствола. Для проверки используйте зажженную свечу. Если она погаснет, немедленно поднимайтесь на поверхность. Проветрить колодец можно следующим образом: привяжите к веревке одеяло и несколько раз поднимите и опустите его в стволе. Если процедура не помогла, используйте мощные вентиляторы.

Как сделать колодец — смотрите на видео:

Обеспечение загородного участка питьевой водой является основной задачей хозяина. Наличие источника пресной воды гарантирует комфортное проживание на даче. Сделать колодец своими руками под силу каждому, только следует знать и соблюдать правила техники безопасности. Строение колодца TutKnow.ru

Источник: tutknow.ru

КОЛОДЦЫ — гидротехнические сооружения, предназначенные главным образом для добычи воды из подземных источников. К. используются, кроме того, и для получения воды из открытых водоемов (инфильтрационные К.), а также для удаления жидких отбросов (поглощающие К.).

К. представляют собой выкопанные в земле вертикальные шахты или скважины, достигающие водоносного горизонта, и служат, как правило, для организации местного водоснабжения. Буровые К. иногда используют в качестве источника и при централизованном водоснабжении. В крупных городах применение К. для централизованного водоснабжения не получило широкого распространения в силу ограниченного дебита воды.

В зависимости от местных условий, глубины залегания водоносных горизонтов, потребностей водоснабжения и технических возможностей сооружают шахтные (срубовые) или буровые (трубчатые) К. Устройство трубчатых К. предпочтительнее, т. к. по сравнению со срубами трубы значительно лучше предохраняют воду от загрязнений. Глубина К. может колебаться от нескольких метров до десятков и даже сотен метров (артезианские К.) и зависит от глубины залегания водоносных горизонтов. Дебит воды, получаемой из К., колеблется от 1,5 — 7 (шахтные и мелкие трубчатые К.) до 400 м³ в сутки (крупные трубчатые К.). Вода в К. устанавливается на определенном уровне, который называется статическим. Однако при постоянном заборе воды из К. количество ее, поступающее из почвы, оказывается недостаточным для поддержания в К. статического уровня, и она устанавливается на более низком уровне, который называется динамическим. В результате вода постоянно притекает в К., а в почве вокруг него образуется зона нек-рого разрежения, имеющая вид воронки, расширяющейся кверху (депрессионная воронка). Разница высоты статического и динамического уровней, а следовательно, и величина депрессионной воронки зависят от интенсивности откачивания воды. Величина депрессионной воронки имеет большое гиг. значение, т. к. по ее размеру можно определить зону наиболее вероятного подсасывания загрязнений в К., и служит критерием для установления зон сан. охраны.

Качество воды, получаемой из К., зависит от глубины их, благоустройства, способа забора воды, местных гидрогеологических и гиг. условий. Как правило, с увеличением глубины К. бактериальное загрязнение воды, получаемой из них, снижается, а количество растворенных солей и степень жесткости увеличиваются. Из правильно устроенных К. обычно получают воду, по своим качествам пригодную для использования без дополнительной обработки.

Для получения доброкачественной воды рекомендуется устраивать К. на возвышенном месте, в достаточном удалении от мест загрязнения (не ближе 25 м от скотных дворов, сараев, дворовых уборных, мусорных куч, помойных ям и т. д.) с учетом строения почвы. При близком расположении к указанным объектам, высокой степени проницаемости почвы или неправильном устройстве этих объектов загрязнения из них могут просочиться в К. (рис. 1). Глубину К. рекомендуется доводить до второго или третьего водоносных горизонтов, что в значительной степени снижает возможность загрязнения воды. Территория вокруг К. должна быть благоустроена и содержаться в чистоте. Участок земли, прилегающий к К. в радиусе ок. 5 м, следует огородить; в радиусе 2— 3 ж земля должна иметь твердое покрытие. Для обеспечения оттока проливаемой воды сооружают водоотводные желоба или роют канавки.

Шахтный колодец — наиболее древнее сооружение для добычи воды — является самым распространенным источником водоснабжения в сельской местности. Для устройства шахтного К. вертикально в земле выкапывают вручную или специальными механизмами шахту, имеющую квадратное или круглое сечение с величиной сторон (диаметра) ок. 1 м. Глубина шахтного К. чаще всего колеблется от 5 до 15 м, но иногда может доходить до 20— 25 м. Стенки шахты укрепляются срубом — деревянным, кирпичным, каменным, бетонным (рис. 2 и 3). На деревянный сруб используют породы, устойчивые к гниению: дуб, лиственницу, сосну, ольху. Хорошим креплением являются бетонные кольца (рис. 2, 2 и 3), которые опускают в шахту и скрепляют между собой цементным р-ром. Такие стенки обладают полной водонепроницаемостью, что является важным фактором, предохраняющим воду в шахтном К. от загрязнения. Нижнюю масть сруба, находящуюся в водоносном горизонте, делают водопроницаемой для облегчения поступления воды в К. (при бетонированном срубе нижнюю часть сооружают из пористого бетона). При устройстве шахтных К. в скальном грунте иногда обходятся без крепления стенок. Для предотвращения взмучивания воды на дно К. насыпают крупный гравий. Верхняя часть сруба должна выступать над поверхностью земли на 0,8 — 1 м, чтобы в К. не попадали поверхностные загрязнения; вокруг сруба отрывают яму глубиной ок. 1 ж и такой же ширины, в к-рую послойно утрамбовывают жирную глину (глиняный замок). Поверхность грунта вокруг К. должна иметь скат во внешнюю сторону. Сруб снабжается крышкой, а для защиты от атмосферных осадков над ним устраивают навес. Наиболее гигиеничным и удобным является подъем воды из шахтного К. по трубам с помощью ручных или электрических насосов, при этом устье К. может быть полностью закрыто. Часто подъем воды осуществляется ведрами при помощи ворота или «журавля». Общественное ведро постоянно закрепляется на подъемном устройстве. Пользование индивидуальными ведрами категорически запрещается. Наиболее гигиеничным в этом случае является самоопрокидывающееся ведро (рис. 3, 4), к к-рому не прикасаются руками. Периодически (раз в год) К. подвергается очистке: воду из него полностью откачивают, механически очищают стенки и дно от осадков и ила, после чего производят обеззараживание. Для этого обмывают стенки сруба 10% р-ром хлорной извести, доводят в накопившейся воде содержание активного, хлора до 10—15 мг/л и оставляют на 10—12 час., после чего воду вычерпывают до исчезновения резкого запаха хлора.

Трубчатые К. (рис. 4) могут быть мелкими или глубокими. Они представляют собой металлические трубы, вставленные в землю до водоносного горизонта. Нижняя часть трубчатого К. снабжена фильтром для приема воды, подъем к-рой может происходить самотеком, с помощью ручных, электрических центробежных или поршневых насосов, а также эрлифтов. В верхней части трубчатого К. устраивают приспособление для сбора вытекающей воды и предохранения К. от загрязнения с поверхности. Диаметр труб может быть различным и зависит от глубины К., предполагаемого дебита воды и технических возможностей. При небольшой глубине используют трубы одинакового диаметра. При бурении скважин на большие глубины использование труб одинакового диаметра становится невозможным; в таких случаях диаметр труб с увеличением глубины бурения уменьшается. Место соединения труб разного диаметра герметизируют. Мелкие трубчатые К. (абиссинские, нортоновские) используют для добычи воды с небольших глубин, не превышающих 7—8 м, и сооружают из труб диам. 40—60 мм. Подъем воды из такого К. производится ручным поршневым насосом, установленным в наземной части К. (рис. 4,5). Такой насос не в состоянии создать разрежение, достаточное для подъема воды с больших глубин. Нижняя часть труб мелких трубчатых К. заканчивается стальным наконечником, благодаря чему возможно вбивание или ввинчивание их в грунт без предварительного бурения скважины. Такой способ погружения труб снижает возможность затрубного загрязнения водоносного горизонта с поверхности. Вода из водоносного горизонта поступает в полость труб через расположенные в их нижней части сверления, закрытые сетчатым фильтром. Наземная часть К. выступает над поверхностью земли примерно на 1 м и представляет собой укрепленную на поверхности колонку, снабженную водоразборным краном и рукояткой для приведения в действие насоса, размещенного внутри колонки. Дебит такого К. составляет обычно ок. 1,5—2 м³/сут.

Простота устройства, а также компактность оборудования мелких трубчатых К. позволяют использовать их для организации полевого водоснабжения (полевые станы, экспедиции, военные условия). Качество воды, получаемой из мелких трубчатых К., в значительной степени колеблется в зависимости от их глубины, характеристики грунта и степени загрязнения почвы.

Буровые колодцы используют для добычи воды из глубоких межпластовых водоносных горизонтов (см. Водяная скважина). Их разновидностью являются артезианские К., которые устраивают посредством бурения скважин до водоносных горизонтов, где вода находится под напором в силу определенного расположения водоупорных и водоносных горизонтов (см. Артезианские воды). Глубина артезианских К. не ограничивается подъемными возможностями насосов и иногда может достигать нескольких сотен метров при диаметре труб до 400 мм. Иногда напор воды в межпластовых горизонтах бывает недостаточным для выхода ее на поверхность земли. В таких случаях используют специальные устройства (см. Водоподъемники). Артезианские К., а также буровые с использованием водоподъемников часто применяют для централизованного водоснабжения; вода в них довольно высокой степени чистоты.

Инфильтрационный колодец устраивают для улучшения качества воды, забираемой из открытых водоемов (рис. 5). Он представляет собой шахтный К., вырытый в нескольких метрах от водоема (в зависимости от характера грунта).

Глубина инфильтрационного К. должна быть примерно на 1 м ниже уровня воды в водоеме. Вода поступает в него из водоема, проходя через слой грунта, вследствие чего качество ее улучшается. Если вблизи водоема грунт плохо проницаем для воды, то иногда между водоемом и инфильтрационным К. отрывают фильтрационную траншею, к-рую заполняют пористым, хорошо фильтрующим материалом. Оборудование инфильтрационного К. должно соответствовать всем требованиям, предъявляемым к шахтному К.

Поглощающий колодец представляет собой шахтный К., достигающий водоносного горизонта. Его используют для удаления жидких отбросов. Отбросы постепенно всасываются в водоносный горизонт. Поглощающие К. могут явиться источником загрязнения водоносных горизонтов. Устройство их в Советском Союзе запрещено.

См. также Водоснабжение, Источники водоснабжения.

Библиография: Годeс Э. Г. Опыт строительства водозаборных сооружений, Л., 1970, библиогр.; ЛерманС. Н. и Заика С. К. Справочник по бурению, оборудованию, эксплуатации и ремонту артезианских скважин, Киев, 1974, библиогр.; Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С. Н. Черкинского, М., 1975.

Ю. П. Пивоваров, А. А. Величко.

Источник: xn--90aw5c.xn--c1avg

Кратко о залегании грунтовой воды

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

Определиться с питьевой и технической категорией необходимо на стадии планирования будущей выработки, потому что от этого зависит ее глубина и конструкция. Различаются категории по степени загрязнения.

В химическом составе технической воды больше минеральных примесей, допускается наличие запаха и легкого замутнения. Питьевая вода обязана быть кристально прозрачной, лишенной напрочь запаха и вкуса.

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

Верхняя граница пласта именуется кровлей, нижнюю называют подошвой. В зависимости от мощности водоносного слоя и от необходимого количества воды колодец может вскрывать лишь кровлю, пересекать 70% пласта или устанавливаться дном на подошву.

Кровля водоносного пласта в свою очередь служит подошвой вышележащего слоя, а подошва кровлей нижележащего.

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

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

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

Для желающих знать, как построить полноценный колодец своими руками, следует учесть следующее:

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

Если владельца участка интересует техническая категория, вполне достаточно вскрыть или углубиться в слой с верховодкой. Ствол колодца в таких случаях значительно короче, чем ствол выработки для питьевой воды.

Однако зеркало верховодки сложно назвать устойчивым. Засушливым летом и зимней порой уровень в подобных выработках ниже, чем в дождливые осенние и весенние периоды. Запасы воды будут соответственно колебаться.

Для получения стабильного количества воды в колодце верховодку необходимо пройти и углубиться в нижележащий водоносный пласт. Обычно между ним и верховодкой несколько проницаемых и водонепроницаемых слоев. Значит, есть вероятность дойти до питьевой воды.

Однако ствол такого колодца значительно длиннее: материала, времени и трудовых усилий на его строительство уйдет больше.

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

Типовая схема колодца шахтного типа

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

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

Основные конструктивные составляющие

Роют колодцы глубиной до 30 м. Более глубокую выработку проще и разумнее проходить буровой установкой. Аналогично поступают при устройстве колодца в скальных и полускальных породах: своими руками пробурить в них шахту невозможно или слишком сложно.

Копать имеет смысл грунты, поддающиеся разработке лопатой: пески, супеси, глины, суглинки.

Конструктивные составляющие шахтного колодца:

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

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

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

Классификация по водоприемной части

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

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

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

Оптимальная для частников схема

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

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

Дно стандартного несовершенного источника оборудуют трехслойным донным фильтром. Сначала засыпают 10 см песка, затем 15 см гравия или щебня с песчаным заполнителем, после 15 см мелкой гальки, гравия или щебня размером покрупней, чем предыдущая засыпка.

Если водоприемная часть колодца заглублена в разжиженную породу – плывун, дно выработки оснащают дощатым настилом с просверленными для поступления воды отверстиями и щелями.

Самостоятельные гидрогеологические изыскания

Приблизительную глубину шахты можно выяснить заранее. Для этого нужно обойти соседние участки и узнать, на каком уровне в расположенных неподалеку колодцах стоит вода. Следует поинтересоваться, для технических или питьевых целей был выкопан колодец, стабильно ли в нем зеркало грунтовой воды.

Заодно стоит поспрашивать, сложно ли было разрабатывать шахту, не встречались ли в ходе копки крупные валуны.

Метод опросов приемлем, если усадьба расположена на равнинной местности с незначительной холмистостью. Там слои горных пород залегают почти горизонтально, приблизительно повторяют форму естественного рельефа.

Зеркало грунтовых вод располагается примерно на одном уровне, т.к. в водопроницаемых породах действует принцип сообщающихся сосудов. Разницу в длине шахты могут дать лишь различия высотных отметок устья колодцев.

Глубину залегания подземной воды в выработке, запланированной к строительству в равнинном районе, тоже можно заранее определить, пользуясь соседским колодцем как ориентиром. Для этого потребуется барометр-анероид.

На шкалу указанного прибора нанесены деления через 0,1 мм. Расстояние между делениями соответствует 1 метру разницы в высотных отметках.

К примеру, замеры возле действующего колодца показали отметку 634,7, а на месте будущей выработки стрелка барометра остановилась на 633,8. Значит, подземные воды появятся на глубине 9 м.

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

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

Дополнительная информация о поисках водоносного слоя представлена в этой статье.

Где устроить объект водоснабжения

Выбрать место для индивидуального источника водоснабжения не слишком просто, особенно, если небольшой участок уже занят внушительной жилой и хозяйственной застройкой.

При всем желании сэкономить метры, при планировании места под строительство личного колодца своими руками рекомендуется придерживаться следующих правил:

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

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

Запрещено располагать колодец вблизи источников биологического и химического загрязнения, а также на склонах, у оврагов и на берегу рек.

Технологии строительства шахтных колодцев

Суть сооружения колодца заключается в формировании стенок, укрепляющих шахту.

В зависимости от материала, выбранного для устройства колодезного крепа, работы производятся согласно одной из трех проверенных схем:

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

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

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

Вариант #1 — сооружение колодца с фундаментом

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

Опалубка для колодезного фундамента собирается на дневной поверхности, затем втрамбовывается и устанавливается на подготовленное дно. Внутри опалубки рекомендовано постелить полиэтилен, который будет выполнять функцию гидроизоляции основания.

Для заливки допускается использовать раствор из цемента со щебнем без песчаного заполнителя. Бетонирование производится в один прием без перерывов.

После затвердевания бетона выполняют разметку:

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

Арматура применяется горизонтальная и вертикальная. Горизонтальные хомуты располагают в аналогичных швах кладки снаружи ствола. Вертикальные прутки устанавливаются через восьмикратную толщину стенки. Таким должно быть расстояние между всеми элементами армирования.

Толщина кладочного раствора для крепления арматуры должна учитывать полное покрытие вертикальных стержней с запасом в 2 см. Запас в горизонтальных швах составляет 0,4 см.

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

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

Вариант #2 — как сделать колодец из бетонных колец

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

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

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

Для замеса раствора используется цемент маркой не ниже М400, промытый песок, щебень или гравий. На застывание раствора отпускается 2-3 дня, после чего кольцо погружают в почву методом подкопа под нижней гранью. Затем изготавливают следующий элемент и устанавливают на предыдущий.

В результате получается ствол со своеобразными ступеньками, позволяющими мастеру перемещаться вверх/вниз внутри строящегося колодца.

Устройство ствола из заводских ж/б колец поэтапно:

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

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

Грязную воду откачивают из шахты, используя насосную установку. После этого обустраивают дно и сооружают оголовок с глиняным замком, отмосткой. Перед устройством замка верхние кольца оборачивают полиэтиленом, чтобы сезонные подвижки промерзающих пород не повредили ствол колодца.

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

Чтобы защитить колодец от просачивания грунтовых вод и засорения, вовнутрь устанавливают пластиковую вставку.

Вариант #3 — устройство сруба деревянного колодца

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

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

Сооружение деревянного колодца напоминает строительство избы в миниатюре. Желающим знать, как правильно сделать сруб для деревянного колодца, стоит ознакомиться с классическими способами формирования врубок.

Соединяют пластины или бревна в углах врубками «в лапу» с коренным шипом. Венцы прошивают нагелями. Для сохранения формы сруба в период погружения его временно обивают досками с внутренней стороны.

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

Если строительных навыков нет, то лучше доверить работу профессионалам. Заранее необходимо оговорить с исполнительной бригадой возможные варианты подготовки выборки и расценки на копку колодца.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1: Правила устройства колодца из заводских бетонных колец

Видео #2: Практические советы желающим копать колодец

Видео #3: Процесс изготовления бетонного кольца в разборной опалубке

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

Если у вас есть опыт строительства колодца, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии и добавляйте фотографии самодельных колодцев в форме ниже.

Источник: sovet-ingenera.com