Оглавление
Самым опасным явлением, способным разрушить колодезную шахту и угрожать человеку, находящемуся внутри, при обустройстве гидротехнических сооружений, является плывун в колодце, что делать с ним вопрос наболевший. Смещения песчаного или супесчаного грунта, перенасыщенного водой и находящегося в коллоидном состоянии, при появлении свободного пространства, представляющего собой выборку в земле под водозабор, могут привести к проседанию почвы вокруг шахты на значительную глубину, если обустраивается колодец на плавуне, а также стать причиной искривления и разрушения ствола гидротехнического сооружения.
Плюсы и минусы плывуна
Представляя собой мельчайшие частицы песка и глины, являющейся гидрофильным веществом, отдающим воду с большим трудом, плывун свидетельствует о наличии обильных водяных масс, которые могут стать источником водоснабжения. Обуздать стихийную мощь, которой наделен текучий пласт породы, располагающийся на глубине от 1,5 до 10 метров от поверхности, достаточно сложно и имея возможность избежать этого, следует ею воспользоваться, однако, свойства плывуна позволяют судить о возможности обустройства водозабора даже в таких условиях.
Истинный плавун
Самый опасный и непреодолимый из плывунов – истинный, градиент насыщенности которых максимален и для приведения слоя в активное движение требуется небольшое давление жидкости, а возможная водоотдача не превышает 0,5 куб. метра в сутки, а значит подобный источник не позволит удовлетворить потребности в воде даже дачного надела. Опасность такого почвенного образования заключается также в том, что при замерзании его происходит значительное пучение грунта, а потеря пластичности возможна только при снятии нагрузки, в качестве которой выступает открытая шахта водозабора, не позволяющая плывуну обрести сплошную структуру.
Истинный плывун в колодце явление крайне редкое и опытные мастера, занимающиеся обустройством гидротехнических сооружений профессионально, не считают возможным его укрощение, которое может быть помимо прочего крайне опасно, так как все воздвигнутые укрепления будут раздавлены под непрекращающимся давлением текучего потока песка с глиной.
Ложный плавун
Избыточное пластовое давление может стать причиной выброса мелкодисперсного песка с крупным размером пор, насыщенного водой, но не содержащего коллоидных включений, которыми являются частицы глины и сродных ей пород. Снижение давления, характерного для земной толщи, сопровождающее выброс песчано-водной смеси в шахту колодца, приводит к повышению плотности суспензии, в результате чего происходит редуцирование пластичности и грунт перестает течь. Подъем уровня воды в колодце на ложном плывуне может достигать от 0,5 до 1,5 метров, а дебет бывает очень высоким и достаточным для водоснабжения приусадебного хозяйства и частного владения.
Таким образом, обнаружив плывун в колодце и решая хорошо это или плохо, следует различать характер пластичного слоя земной коры, так как, если он ложный, а это бывает в большинстве случаев, то является мощным источником воды и подлежит обустройству водозабора, несмотря на сложности сооружения гидротехнического сооружения в этом случае.
Как укротить плывун
Обнаружив при копке или бурении шахты водозабора плывун в колодце и принимая решение что дальше делать, необходимо учитывать опыт, накопленный годами и применять наработки в зависимости от глубины пластичного слоя почвы и интенсивности притока суспензии в шахту.
Порядок действий при обнаружении плывуна
Симптомом достижения пластичного слоя грунта при выполнении проходки является появление и постоянный приток жидкости в шахте, представляющей собой водно-песчаную суспензию. Если при дальнейшем углублении приток не уменьшается, а напротив наблюдается рост уровня, то свидетельство достижения плывуна на лицо. Перед тем, как продолжать проходку следует сделать перерыв, подготовив необходимые инструменты и расходные материалы, так как выполнение работ в пластичном слое не следует растягивать на несколько дней, ввиду возможности обрушения ствола шахты и проседания грунта на прилегающей территории, что сделает работу бесполезной.
В зависимости от глубины плывуна выбирается алгоритм действий:
- Слой проходится полностью, при этом достигается следующий водоносный горизонт, а стенки ствола тщательно укрепляются при помощи железобетонных колец, жестко связанных между собой, с герметизацией стыков.
- Водозабор обустраивается непосредственно в слое пластичного грунта, используя один из известных способов. Применять донный фильтр для очистки воды в колодце, устраиваемом на плывуне категорически не рекомендуется, так как он будет поломан, смешан и поглощен пластичной массой, а полезный уровень водозабора уменьшиться.
Способы «укрощения» плывуна
Для того, чтобы проводить работы в колодце при наличии плывуна, стенки шахты обязательно должны быть укреплены, для чего применяются многочисленные способы, часть из которых имеет устоявшийся опыт применения, а другие отличаются новаторством и используются недавно.
Сооружение щитов из шпунтованных досок внутри колодезной шахты имеет длительный положительный опыт применения и не требует особых материалов или технологий. При помощи вбивания щитов, собранных из элементов шип – паз (шпунтов), с заостренными концами в вязкое дно колодца, сооружается короб внутри укрепления ствола, из которого производится выемка грунта, а сруб впоследствии осаживается и наращивается. Если вбивание щитов произвести по направлению изнутри-наружу, то осаживание сруба станет невозможным и полученный шатер будет использоваться в качестве водоприемной части, которая может быть наращена еще рядом досок. Так как собрать круг из щитов невозможно, метод имеет ограниченное применение для прямоугольных срубов или шахт.
Проходческий ящик, повторяющий форму колодезной шахты, имеющий острую нижнюю кромку и откидывающуюся крышку вверху конструкции, является модификацией технологии вбивания щитов из шпунтованных досок. Процесс заключается в забивании ящика в плывун, открывании крышки и выборке грунта, после чего производится осаживание и наращивание шахты, а процедура повторяется, пока не будет достигнута нужная отметка.
Более инновационными, но требующими специальных материалов и приспособлений, а потому неподходящими для выполнения своими руками, являются следующие способы проходки плывунов:
- замораживание – подразумевает обустройство системы скважин по периметру шахты, предназначенных для подачи охлажденного в специальной камере раствора, и понижении температуры грунта вокруг проходки;
- силикатизация – введение в грунт жидкого стекла или карбамидных смол, приводящее к уплотнению плывунов, исторически устоявшимся аналогом, является использование ржаной муки, обильное добавление которой в пластичный грунт приводит к его обезвоживанию;
- куст бетонных свай – используется для тоннельного строительства и подразумевает бурение и заполнение бетоном нескольких скважин по периметру проходки.
