Строительство колодца (какие они бывают)
По своему строению колодцы бывают шахтные, трубчатые и шахтно-трубчатые.
Шахтные колодцы широко применяют для получения подземных вод из глубины 10-20 м и реже - из глубины 40-50 м. Шахтный колодец - это круглая или квадратная шахта, нижняя часть которой не менее чем на 2-2,5 м врезается в водоносный слой, а стенки закрепляются бетонными и железобетонными кольцами, каменной или кирпичной кладкой, срубом. Основные части шахтного колодца - ствол, водоприемная (подводная) часть и оголовок. Ствол находится между водоприемной частью и поверхностью земли. Внутренние поперечные размеры его обусловлены удобством проведения работ и равны 1-1,5 м. Водоприемная часть предназначена для приема воды из водоносного слоя и накопление ее в колодце. По сечению ее делают обычно одинаковой со стволом. При слабом поступлении воды из водоносного слоя и при прохождении плывунов водоприемную часть надо делать расширенной в виде шатра. Оголовок выступает над поверхностью земли на 0,7-0,9 м и защищает колодец от поверхностного загрязнения. Его можно делать сечением 0,5 м. Во избежание утечки в шахтный колодец загрязненных поверхностных вод, вокруг его стен укладывают глиняный замок глубиной 1-1,5 м и шириной не менее 0,5 м. Поверхность земли вокруг колодца обкладывают камнями и полосой песка на ширину не менее 2 м с уклоном от колодца. Для отвода поверхностных вод на склоне выше колодца проводят нагорную канаву. Над колодцем делают навес с уклоном для стока воды, будку или крышку. Шахтные колодцы следует размещать выше возможных источников загрязнения (животноводческих ферм, помойных ям, уборных) на расстоянии от них не менее 25 м, вдали от оврагов, которые истощают водоносный слой, на расстоянии не более 200 же от потребителя.
Схема шахтного колодца: 1 - вентиляционная труба; 2 - крышка; 3 - оголовок; 4 - глиняный замок; 5 - ствол; 6 - водоприемная часть; 7 - водоносный слой; 8 - донный песчано-гравийный фильтр; 9 - водоприемный отверстие; 10-отмостки по слою песка.
Количество воды, которое может дать шахтный колодец за единицу времени (его дебит), зависит от характера грунта водоносного слоя и может колебаться от 2 до 50 куб. в час. Дебит будущего колодца определяют пробным скачиванием воды из колодцев, расположенных поблизости. Если их нет, делают разведывательное сверление и воду откачивают из скважин или отрытых шурфов. При сооружении водопровода дебит одного шахтного колодца может быть недостаточным. Тогда сооружают несколько колодцев.
Сооружение водоприемной части колодцев.
От правильного строения водоприемной части зависит дебит и нормальная бесперебойная работа колодца. Если толща водоносного слоя невелика и составляет 2-2,5 м, водоприемная часть должна перерезать ее полностью и дойти до водоупорного слоя. При толщине водоносного слоя менее 1,5-2 м водоприемная часть для увеличения притока и запаса воды должна не только перерезать водоносный, но и углубиться в водонепроницаемый слой. В обоих случаях вода поступает в колодец через боковую поверхность водоприемной части, в которой для этого оставляют специальные отверстия. При значительной толщине водоносного слоя водоприемная часть перерезает его лишь частично, но не менее чем на 2-2,5 м, потому что углубление колодца в водоносный слой увеличивает его дебит. В этом случае вода поступает в колодец не только из боковой поверхности, но и по дну.
Каменный шахтный колодец: 1 - каменная отмостка; 2 - песчаная подушка; 3 - глиняный замок; 4 - каменный ствол; 5 - бетонное переходное кольцо; 6 - бетонные кольца с фильтрами; 8 - донный фильтр; 9 - песок; 10-гравий; 11 - галька; 12 - отверстия фильтров; 13 - исходная часть фильтра; 14 - вода в колодце; 15 - водоносный слой; 16 - входная часть фильтра; 17 - песок; 18 - гравий; 19 - галька; 20 - анкеры из круглого железа
Для того чтобы в колодец не проникал вместе с водой песок с водоносного слоя, в кольцах, из которых состоит водоприемная часть колодца, и на дне ее делают фильтры. Донный фильтр представляет собой трехслойную засыпку, в которую сначала заключается промытый песок, а дальше мелкий и крупный гравий. Толщина каждого слоя 10-15 см. Боковые фильтры представляют собой полости, которые засыпаются песком и гравием.
Фильтры бывают разных конструкций. Лучшие из них представляют собой полости под углом. Их можно применять при любых почвах водоносного слоя, они имеют большую пропускную способность. Заполняют отверстия фильтра на поверхности земли, что обеспечивает хорошее качество засыпания. Сначала засыпают гравий в выходное отверстие, дальше песок - во входное. Дно колодцев, которые дошли до водонепроницаемого слоя или углубились в него, делают из того же материала, что и стены, или выстилают галькой. Колодцы, не оборудованные боковыми фильтрами и с плохим донным фильтром, дают мало воды и быстро заиливаются.
Деревянные шахтные колодцы сооружают из дуба, лиственницы, сосны, вяза, ольхи и березы. Лес для сруба должна быть прямой, незараженный грибком, малосучковатый, без глубоких трещин, ошкуренный, заготовленный за 5-6 месяцев до строительства, несухостойный. Для глубоких колодцев применяют бревна диаметром 15-20 см, для неглубоких - пластины толщиной 10- 12 см. Углы соединяют «в косую лапу», отдельные венцы - за счет вставных дубовых шипов. Щели между венцами не законопачивают, чтобы не вызвать загнивание. Заготовленный заранее сруб для проверки плотности соединения венцов составляют сначала на поверхности земли, а венцы нумеруют. Далее сруб разбирают и устанавливают в шахте колодца.
Водоприемная часть таких колодцев оборудуется так: 1 - глиняный замок; 2 - булыжная отмостка; 3 - слой песка; 4 - земляная засыпка; 5 - шатер; 6 - глубина воды в колодце (не менее 1,25 м); 7 - донный фильтр.
Наиболее распространенный способ установления сруба - опускной, пригодный для всех грунтов при глубине колодцев до 15 м. При этом сруб наращивается сверху и опускается в шахту под действием собственного веса или дополнительной нагрузки. При опускании на глубину более 15 м сруб сильно зажимается землей. Тогда венцы начинают подводить снизу, углубляя постепенно шахту. Деревянные колодцы сравнительно дешевые, но эксплуатация их из-за необходимости частого ремонта и замены загнивших венцов стоит дороже, чем бетонных, железобетонных и кирпичных. В санитарном отношении деревянные колодцы могут быть удовлетворительными, если тщательно соблюдать все правила строительства.
Каменные и кирпичные шахтные колодцы делают внутренним сечением 1-1,5 м. Толщина стен: кирпичных 1-1,5 кирпича, каменных - 30 см. Камень для укладки выбирают с ровной поверхностью без щелей; кирпич - хорошо выжженный. Лучший материал для каменных колодцев - известняк. Подводную часть кладут на цементном, а надводную можно класть и на известковом растворе. Внешнюю поверхность покрывают цементной штукатуркой, а на внутренней расшивают швы. Водоприемную часть таких колодцев можно делать бетонной с угловыми фильтрами. Колодцы делают опускным способом.
Чтобы избежать разрыва кладки при опускании, в стены через 1,2-1,4 м по кругу закладывают вертикально тяги (анкеры) с круглой стали диаметром 12-18 мм, соединенные с опускной рамой, а через 1,5-2 м по высоте закладывают распределительные кольца с полосовой стали. Тяги и кольца соединяют в местах пересечения. Эти колодцы дороже, чем деревянные, но служат в два-три раза дольше. В санитарном отношении они вполне удовлетворительные. Бетонные и железобетонные шахтные колодцы сооружают из готовых колец. Наиболее экономичными являются кольца внутренним диаметром 1 м, высотой 0,7 м, толщиной б-8 см (железобетонные) и 8-10 см (бетонные кольца). Сооружают бетонные и железобетонные колодцы также опускным способом. Кольца соединяют цементным раствором. Чтобы предотвратить их смещение, в трех местах на каждом шве заключают изогнутые пластинки с полосовой стали. Изготовление колец можно организовать на месте. В санитарном отношении эти колодцы безупречные и к тому же долговечны. Они действуют до 30-35 лет. Водоприемная часть таких колодцев оборудуется угловыми и, при необходимости, донными фильтрами.