Колодец своими руками: подробная обзорная инструкция по самостоятельному строительству
Если систему водоснабжения загородного участка нельзя подключить к общественной сети, возникает необходимость в устройстве индивидуального источника. Для обеспечения любимой усадьбы питьевой или технической водой чаще всего копают колодец.
Это наиболее доступная по цене выработка, не требующая для разработки использования экскаватора или буровой установки.
Понимая технологию строительства, вполне реально соорудить колодец своими руками и обеспечить дом питьевой водой. Согласитесь, прежде чем приступать к работам, необходимо изучить теоретический аспект вопроса.
Мы поможем вам определить оптимальное место для копки колодца, расскажем подробно о геологических изысканиях, которые можно провести самостоятельно. Кроме того, предложим несколько вариантов обустройства водозаборных точек и опишем пошаговые технологии их реализации.
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.
Породы в земной коре залегают пластами, в пределах которых грунты обладают равнозначными физико-механическими свойствами и одинаковой структурой
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:
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.
Подземные воды образуются в результате инфильтрации атмосферных осадков или вод соседних водоемов и в результате конденсации внутри пласта (+)
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.
Пласты, способные отдавать воду при вскрытии шахтой, называются водоносными, породы, не пропускающие и не отдающие воду, называются водоупорными или водонепроницаемыми (+)
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.
В качестве питьевой воды используют только воду из водоносного слоя, перекрытого водоупорными пластами, и артезианскую воду, добываемую артезианскими скважинами (+)
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:
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.
Согласно СНиП 2.04.02-84 шахтные колодцы следует устраивать в первых от поверхности безнапорных водоносных пластах, сложенных рыхлыми породами (+)
Классификация по водоприемной части
Степень погружения водоприемной части в водоносный пласт – критерий деления колодцев на следующие виды:
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.
В несовершенном колодце крепление шахты не достигает подстилающего пласта, в совершенном колодце крепление достигает водоупорного пласта и опирается на него (+)
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.
Выбирая устройство водоприемной части, необходимо учесть, что запас воды в колодце и суточная потребность в ней должны быть по возможности согласованы, иначе вода будет застаиваться и загнивать
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.
Глубину залегания подземных вод можно определить с помощью барометра-анероида, сравнив показания над соседским колодцем и запланированным местом рыться собственного
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.
По санитарным нормам расстояние от колодца до указанных объектов должно быть не менее 20 м, в идеале 50 м (+)
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:
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.
Если глубина колодца не более 6 м и стенки шахты не требуют усиленного крепления, его лучше строить со дна выработок (+)
В устройстве шахтного колодца должно быть задействовано трое и более человек. Один работает на «забое», двое страхуют на земле.
Кирпичная кладка криволинейного очертания колодцев относится к особо высокой степени сложности кладки, требующей от исполнителя опыта и серьезных навыков
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.
Пояснения к схеме: 1 — бетонная подушка, 2 — цементный раствор, 3,4 — 1-й и 2-й ряд в 1,5 кирпича, 5 — 3-й ряд и т.д., 6 — арматурный каркас, 7 — фильтрующая засыпка
После затвердевания бетона выполняют разметку:
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.
Кладку стенок колодцев при круглом их очертании выполняют в 1 — 1,5 или в 2 кирпича, в зависимости от глубины колодца, кирпич кладут тычковыми рядами (+)
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.
Самый простой в реализации и экономный вариант строительства колодца – сооружение его из бетонных колец или путем монолитного бетонирования
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.
Размеры кольца обычно принимают следующими: внутренний диаметр — 0,8—1,2 м, толщина стенки бетонного колодца — 10—12 см, железобетонного — 6—8 см, высота кольца — 0,7—1,2 м (+)
Устройство ствола из заводских ж/б колец поэтапно:
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.
Стартовый этап рытья шахты колодца
Контроль размеров ствола выработки
Как вытащить валун из колодезной шахты
Механизация ручного труда при копке колодца
Вспомогательная конструкция для сооружения колодца
Установка бетонных колец в шахту колодца
Сооружение из бетонных колец ствола колодца
Анализ качества воды из колодца
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.
Выполнив бетонирование последнего нижнего кольца, нужно откачать из колодца всю воду, затем уложить слои донного фильтра и обустроить оголовок
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.
Соединение колец производят стальными скобами, накладками из полосовой стали шириной 40—60 мм и толщиной —10 мм, стальными стержнями (+)
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.
Рубят стены колодца из свежесрубленных бревен с влажностью 80-90%, т.к. такие брёвна легче обрабатываются и в собранном виде подвержены меньшей деформации
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.
Завершающие этапы строительства колодца
Вариант обустройства оголовка колодца
Простейший способ подъема воды
Дощатый фильтр для песчаного дна колодца
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.