Что такое плывун
По своей природе, плывун это изолированный слой грунта, настолько пропитанный водой, что перенимает ее свойство растекаться как жидкость. В его составе могут быть разного рода пески и супески, а также другие породы с примесью коллоидных частиц, которые обеспечивают ему текучесть. Чем лучше отшлифованы частицы в плывуне, тем более он подвижен.
Плывун это изолированный слой грунта, настолько пропитанный водой
Научно о плывунах
Само явления плывунов известно с тех пор, как начали строиться сооружения с углубленной подземной частью. Сегодня нет единой теории, которая бы объяснила их образование, или помогала с достоверной точностью определить наличие плывуна на определенном месте.
Гипотез появления плывунов много, некоторые ученые винят в этом техногенные факторы, что пока не подтверждено.
Плывуны делятся на два типа:
- Истинный – содержит коллоидные частицы;
- Ложный – движется только под давлением фильтруемой воды.
Коллоидные частицы в плывунах – это последствие попадания в подземные воды различной органики, и ее последующее там разложение. В статичном положении они удерживают плывун от размыва, а под нагрузкой, частички начинают скользить.
Плывун – явление местное. Невозможно точно определить, на какую площадь он распространен. Толщина пласта варьируется от 50-70 см до 10 метров. Мельчайшие песчинки, почти ил, насыщены водой и герметично заперты между слоями породы. Обычно, масса плывуна находится под давлением, что объясняет резкий приток, когда его открывают при копке.
Если большой объем плывуна выйдет из природной емкости, эффект может быть разрушительным, вплоть до обвала близкорасположенных инженерных и бытовых сооружений. Они уходят под землю или начинают постепенно крениться.
Колодцы на плывунах
Поскольку определить плывун и избежать его, возможности нет, то при строительстве колодцев, он открывается довольно часто. Утешительно то, что столб воды в таком колодце хоть и небольшой (редко больше одного кольца), но компенсируется быстрым ее притоком.
Это если положение дел устраивает заказчиков. Иначе приходится углублять колодец в очень тяжелых условиях, практически с постоянным риском для жизни. Иногда даже приходится использовать водолазное оборудование. Сложность работы сказывается на ее стоимости.
Песок из плывуна будет постоянно выходить в шахту. Чтобы замедлить этот процесс, нужно организовать давление в самом стволе колодца. Для этого можно просто не откачивать воду и выборку грунта проводить прямо в ней. Если плывун полностью не открылся, его можно предупредить, заполнив шахту водой. Такой маневр позволит остановить небольшое давление массы песка. В тяжелых случаях используют глинистые взвеси, иногда с присадкой барита или металлических опилок.
На промышленных стройках для прохождения плывунов используют заморозку грунта. в бытовом масштабе – обсадные кольца, или можно подождать периода года с самым низким уровнем грунтовых вод. К сожалению ни один метод не гарантирует положительный исход для судьбы колодца.
Песок из плавуна попавший в шахту колодца
Трудности при копке на плывуне
Когда открывается плывун, обычно уже потрачено много сил, а в шахту опущено не менее 4-5 колец. Тут и начинается лотерея. Уже спущенные кольца может просто накренить, как Пизанскую башню, а может просто увести в сторону самое нижнее кольцо. Уход нижнего кольца случается не сразу, а придя утром к шахте, копатели отмечают, что его сильно увело в сторону. Ослабить влияние плывуна помогают бетонные кольца с замками, или скрепленные скобами. Тогда их будет тяжелее сместить.
Мощные плывуны, сносящие все на своем пути, встречаются не часто. Речи о продолжении строительства колодца в таком месте быть не может. Рациональнее просто выбрать для него другое место.
В большинстве случаев максимальная толщина плывуна не превышает 1-2 метров, а значит, есть возможность докопать колодец до конца.
Остановить плывун небольшой активности можно с помощью шпунтованных досок. Их торцы плотно замыкаются, напоминая вагонку или ламинат, а один край заострен. Они вбиваются в дно колодца по периметру последнего опущенного кольца на глубину 0,5 м, образовывая своего рода щит, который удерживает плывун. Внутри контура выбирается грунт, а затем доски вбиваются глубже, и все повторяется снова. Таким способом можно пройти плывун, но не застраховать кольца от смещения.
Второй вариант развития событий – плывун выявлен на глубине более 10 метров, вода в нем чистая. Профессионалы не советуют предпринимать попытки углублять сильнее, если столба воды достаточно для бытовых нужд. Взвешенный песок может повести себя при дальнейшей копке не самым приятным образом. Проглотит несколько колец, полностью занесет дно колодца, а сам копатель едва успеет спастись. Спасти человека из плывуна с большим наносом невозможно. Поэтому обязательно ремень безопасности и исправный подъемный механизм, который вытащит копателя наружу по первому сигналу.
Как вариант, можно «догнать» колодец, пробурив в нем скважину, но стоимость бурения ощутимо выше. Получится подобие кессона.
Последствиями упорных стараний победить плывун становятся приход в негодность ближних построек, расположенных на нем. Пока он закрыт, его наличие никак не влияет на здания, но движение становится причиной провалов и проседания почвы. В процессе можно потерять всю буровую колонну.
Фильтрация воды из плывуна
Как упоминалось выше, плывун содержит песок, воду и органические примеси, придающие ему подвижность. Поэтому считается, что вода в нем далека от допустимых санитарных норм. Точный ответ может дать только экспертиза.
Недостаток воды из плывуна, в том, что она содержит много песка. Попадая в водопровод, он будет постепенно приводить его в негодность. Выход в установке фильтров грубой очистки.
На дно колодца с плывуном часто опускают донный фильтр – круг из дерева, нержавеющей стали. Он сокращает попадание песка из плывуна. Чтобы древесина не всплывала, ее нагружают валунами или слоем гальки крупной фракции.
Для щита годятся только дуб и ольха. Их древесина от нахождения в воде становятся только крепче, но придает ей специфический привкус, который со временем исчезнет.
При слабых плывунах, можно углубиться до нужного водоносного слоя, с хорошей водой, нужно только использовать самозамыкающиеся бетонные кольца или скобы. Чтобы мутная вода не выжималась в колодец, внутрь шахты опускают пластиковую трубу, которая служит гидроизоляцией.
Попытки полностью вычерпать плывун бесполезны. Даже если на вооружении мощный насос и много времени. Каждая откачка жижи приводит к ее поступлению из недр земли.
Уход за колодцем на плывуне
Обустройство колодца с плывуном еще не повод впадать в уныние, или планировать новое строительство. Его можно использовать долгие годы, при соблюдении правил эксплуатации.
Такой колодец нельзя полностью откачивать, чтобы не «разбудить» плывун. На дне всегда должен оставаться не меньше, чем 30-40 см воды, которая будет сдерживающим фактором.
Воду придется дополнительно обрабатывать фильтрами. Чистку колодца выполнять в 1,5-2 раза чаще, чем в обычном случае. Также нужно внимательно следить за положением колец, чтобы вовремя заменить смещение.
Для бурения настоящей артезианской скважины обслуживания рекомендуется вызывать профессиональную бригаду, сотрудники которой умеют работать с особенными колодцами.
Верховодке хода нет – гидроизоляция и отмостка
Источник
Что такое плывун? Уникальные подземные фото
Схема образования полости при бурении плывуна
Переход между глиной и плывуном
Подземная полость в плывуне
Корни растений свисают в полость от плывуна
Бурение плывуна с обсадной трубой
Так мы и сделали. Опустили в скважину обсадную трубу.
Затем мы стали бурить внутри обсадной трубы и пробовать просаживать ее все глубже и глубже, периодически выкачивая песок с водой вибрационным насосом Ручеек.
Вибронасос для прокачки плывуна
Мы по неопытности совершили три ошибки:
- Обсадную трубу надо брать железную. Мы взяли пластиковую, которая при забивании аммортизирует и не идет в глубь. Кроме того, у пластиковой трубы толще стенки. Это тоже не на пользу.
- В обсадной трубе не должно быть отверстий. У нашей же трубы было очень много насверленных дырок. Так как взяли в качестве обсадной трубы то, что было под рукой.
- Воду из скважины выкачивать нельзя. При этом увеличивается внешнее сдавливание песком обсадной трубы и ее трудно забивать глубже. Можно даже сказать больше — лучше заливать внутрь обсадной трубы воду или глинистый раствор, тем самым создавая давление внутри ствола обсадной и помогая продвигать ее все ниже и ниже.
Ну и напоследок схема установки нашей скважины-иглы со всеми подземными слоями. Надеюсь кому-то мой пост был интересен. Буду и дальше делиться опытом.
Источник
Некоторые заблуждения желающих иметь колодец: так ли страшен плывун
Устройство колодца как нельзя лучше иллюстрирует поговорка «Человек предполагает, а Бог располагает»: успех предприятия зависит не столько от умения строителей, сколько от удачи. Один из примеров невезения — когда колодец попал на плывун.
При устройстве колодца необходимо везение
Что такое плывун, как с ним бороться и стоит ли — об этом пойдёт речь в публикации.
Плывун: Великий и Ужасный
Это именно о нём ходят рассказы, наводящие ужас: как при копке колодца бетонные кольца вдруг уносятся в неизвестном направлении прорвавшимся потоком воды и песка вместе с бедолагой-копателем. Действительно, в шахте колодца может случиться обвал и человек пострадает, а то и погибнет, задавленный грунтом и сдвинувшимися кольцами. И в том числе причиной деформации ствола шахты может быть плывун.
Правда, вряд ли в случае такой аварии последствия будут как в высокобюджетном голливудском фильме-катастрофе со спецэффектами — с бетонными кольцами, увлекаемыми вдаль бурным потоком. Может, только если вам «повезёт» попасть не на плывун, а проткнуть колодцем бурную подземную реку.
Но плывун действительно опасен и способен натворить немало бед. Чтобы прочувствовать это, предлагаю посмотреть видео.
Печально известный всем петербуржцам перегон метро между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» проходит как раз через такое опасное место. Плывун под «Лесной» приносил неприятности метростроевцам два раза.
Первый — ещё во времена строительства, в 70-е годы (по этим событиям снят советский фильм «Прорыв»). Тогда после аварии для продолжения работ плывун заморозили, закачав в тоннель более 8000 т жидкого азота. Но в начале 1995-го года плывун вернулся, и в декабре после многочисленных попыток удержать размыв станции закрыли вплоть до 2004 года.
Что такое плывун
Плывун — это насыщенный влагой пористый, рыхлый грунт, состоящий из несвязанных между собой частиц. Из-за большого количества воды такой грунт получает свойства жидкости — начинает течь.
Плывун находится под давлением в герметичной полости в толще грунта. Когда эта полость вскрывается, например, котлованом или шахтой колодца, плывунные массы приходят в движение под действием того самого давления, и массы песка с водой прорываются в образовавшуюся выработку.
Угадать местонахождение плывуна невозможно. Фото с сайта otvali.ru
Чаще всего такие образования встречаются на болотистых почвах или в поймах рек. Толщина плывунного слоя и его размеры могут быть различными. Внешне на поверхности земли плывун себя ничем не выдаёт, поэтому предугадать его местонахождение невозможно. Как и невозможно принять меры, чтобы встречу с ним избежать. Специалисты различают истинные плывуны и ложные.
Истинный плывун
В его составе, кроме пылевидного песка, присутствуют гидрофильные частицы глины или ила, которые обволакивают более крупные песчинки, действуя как смазка. Даже при небольшом давлении масса этой супеси приходит в подвижное состояние.
Если при копке колодца попался именно истинный плывун, то вам действительно не повезло. Истинные плывуны практически не отдают воду — у них низкий коэффициент фильтрации. Поэтому в таком месте построить колодец не получится: вместо воды в нём будет вязкий глиняно-песчаный раствор.
Ложный плывун
К счастью, истинные плывуны встречаются не так часто. Обычно при копке колодца сталкиваются с псевдоплывунами. В составе ложных плывунов нет коллоидных частиц — это грунт, состоящий из мелкого песка и большого количества воды.
Плотный песок, насыщенный водой, разжижается от давления
Чтобы представить, как себя ведёт плывун, вспомните песок у кромки воды. На вид твёрдый и практически сухой, но стоит наступить, как он становится текучим и появляется вода.
Чтобы ложный плывун, в отличие от истинного, на глубине пришёл в движение, необходимо приложить значительное гидравлическое давление. Если на пути шахты попался ложный плывун, то он не станет помехой устройству колодца. Более того, колодец на плывуне отличается особой водообильностью в сравнении с обычным. Однако он усложнит жизнь и копателям, и владельцу колодца в процессе его эксплуатации.
Как бороться с плывуном
Устраивать колодец лучше поручить специалистам, которые имеют опыт встречи с плывуном и могут быстро принять правильное решение. Если же вы решили копать самостоятельно, необходимо соблюдать технику безопасности:
- стенки колодца нужно обязательно укреплять, то есть нельзя устраивать колодец на сложных рыхлых грунтах без колец;
- наверху должен находится напарник, а копатель должен иметь страховочную верёвку, чтобы в случае необходимости была возможность сразу поднять человека: плывун может прийти в движение внезапно;
- если есть основания полагать, что плывунный слой небольшой толщины, и принято решение его пройти, то работать нужно максимально быстро, а в случае невозможности прохода — остановиться и устроить водоприёмную часть в плывуне.
Работа в колодце. Фото с сайта stroytolk.ru
В старину для прохода плывуна, помимо скорости работ, укрепления стенок и устройства проходческого щита, отгораживающего плывун и замедляющего поступление воды с песком в колодец, «связывали» водонасыщенный грунт, добавляя вещество, впитывающее воду. Если у ложного плывуна отнять влагу, песок уплотняется и теряет свои плывунные качества.
Для этого, к примеру, насыпали в колодец несколько мешков муки и перемешивали её с водно-песчаной жижей. Через некоторое время мука впитывала воду, и можно было продолжать работы.
Другой вариант — копать колодец зимой. В это время, во-первых, УГВ самый низкий, а во-вторых, почва промерзает.
Колодец на плывуне
Не стоит расстраиваться, что при копке шахты попался плывун: более 40% колодцев в Московской области устроены в подобных условиях. Как уже говорилось выше, такие колодцы обычно имеют большой дебит (то есть скорость притока воды в них высокая), а песок — это отличный фильтр. Нужно просто принять неизбежное заплывание песком как одну из особенностей вашего колодца и правильно с ней обходиться.
Эксплуатация
Не стоит пытаться откачивать песчаную жижу из колодца: чем больше вы выкачиваете, тем больше её прибывает. А это чревато не только бесполезной тратой сил. Песок, поступающий в колодец, выносится водой из-за наружных стенок шахты, и там образуются полости.
И вот тут-то как раз получается развитие событий по сценарию фильмов-катастроф — возможна подвижка грунта и смещение колец со всеми печальными последствиями. Кроме того, в полости, образовавшиеся в грунте, может осесть поверхностный слой почвы. А если рядом находится строение, то вероятно ослабление и даже разрушение его фундамента и самого здания.
Станция метро «Площадь Мужества» в фильме об аварии Ленинградского метро. Фото с сайта masterok.livejournal.com
Некоторая просадка грунта неизбежна — это нормальное явление. Стоит набраться терпения и дождаться, пока почва вокруг нового колодца уплотнится и связка «колодец-водоносный горизонт» придёт в равновесие. Только после этого можно устроить вокруг оголовка колодца отмостку. Процесс уплотнения и просаживания грунта может занять несколько лет.
После того как ситуация стабилизируется, и грунт перестанет активно поступать в шахту, можно попробовать убрать нанесённый песок, пока плывун снова не начнёт проявлять себя. И тогда придётся снова подождать, пока система успокоится. Возможно, процедуру понадобится повторить ещё раз.
Использовать погружной вибрационный насос в колодце на плывуне нельзя, так как он своей работой будет поднимать песок, находящийся на дне.
Схема подключения поверхностного насоса
Нужно установить насос с поверхностным забором воды. Подходящую по мощности модель а также комплектующие для насосов можно подобрать в нашем каталоге, где собраны предложения многих крупных садовых интернет-магазинов. Выбрать насос.
Также нельзя залпово (единовременно) откачивать воду, в колодце всегда должна оставаться как минимум треть от обычного объёма, а лучше — не меньше половины. Забор большого количества воды может «разбудить» плывун. Лучше организовать накопительную ёмкость на поверхности, объём которой заведомо превышает суточное водопотребление, и установить маломощный насос, наполняющий её. А всю систему водоснабжения дома развести уже из ёмкости-накопителя.
А самое главное, не стоит использовать щиты и устраивать донный фильтр в попытке удержать плывун. О причинах этого вы сможете узнать в одной из следующих публикаций.
Источник