Непосредственно строительство колодцев или рытье шахт под них предваряется разведывательными мероприятиями: во-первых, необходимо найти водоносную жилу, определить глубину ее залегания...
...во-вторых, взять пробу грунта и определить его вид; в-третьих, основываясь на полученных данных, выбрать тип колодца, наиболее приемлемый для строительства в конкретных условиях; в-четвертых, определить оптимальное расположение колодца на местности исходя из санитарных норм.
В зависимости от расположения водоносного слоя различают ключевые и шахтные колодцы.
Ключевой колодец строится в том случае, если имеется место выхода воды водоносного слоя на поверхность земли: водоносная жила, встречая на своем пути препятствие в виде водоупорного горизонта, иногда находит выход на поверхность земли, образуя ключи (родники). Если на низко расположенной, но ровной местности вода выходит на поверхность с некоторым напором, то вы имеете дело с восходящим ключом. В случае нисходящего ключа вода стекает по какому-либо склону медленно, ровно, без напора.
Строительство шахтных колодцев производят в тех местностях, где нет открытого выхода воды на поверхность, но имеется подземная водоносная жила с глубиной залегания до 20 м.
Этот тип колодцев является самым простым и экономичным. Его конструкция зависит от того, на каком ключе он строится: на восходящем или нисходящем.
В месте выхода струи восходящего ключа на поверхность земли разравнивается небольшая строительная площадка (круглая — диаметром около метра, квадратная — со сторонами такой же величины). По площади будущего сруба снимается верхний плодородный слой почвы, а грунт немного заглубляется, стенки колодца укрепляются кирпичом или бутовым камнем, в углубление устанавливается сруб. Сруб может быть бетонным или деревянным.
Схема установки сруба должна быть такой, чтобы нижний его край находился ниже верхнего уровня подъема воды (см. рис.). Высота сруба зависит от желания владельца, но если верхний край сруба намного превышает уровень подъема воды, то в стенке сруба нужно обязательно сделать сливное отверстие. В противном случае вода может уйти из колодца.
Под сливным отверстием к стенке сруба прикрепляется лоток для стекания воды. Как правило, его же используют и для забора воды из колодца. Это значительно удобнее, чем вычерпывать ее из сруба, к тому же так вода в колодце не будет загрязняться.
Для отвода стекающей через сливное отверстие воды необходимо проложить глубокую канавку. Стенки и дно канавки обмазывают слоем жирной глины и выкладывают плоским бутовым камнем.
Чтобы вода не просачивалась в зазоры между стенками углубления в грунте и стенками сруба, их заделывают толстым (не менее 20 см) слоем жирной глины; сверху глину закладывают природным камнем или засыпают щебнем или гравием.
Хорошо промытым гравием, щебнем или речным песком (крупной фракции) засыпают и дно колодца. Слой донной засыпки будет играть роль естественного фильтра. Его толщина должна быть не менее 10 см.
Чтобы к колодезной воде не примешивалась вода атмосферная (в виде дождя, снега), вокруг сруба колодца делают довольно широкую (до 30-40 см) отмостку из жирной глины, которую сверху выкладывают кирпичом, бутовым камнем, бетонируют или асфальтируют. Верх колодца должен быть всегда накрыт плотной крышкой.
Вода ключа нисходящего зачастую содержит в себе частицы ила, горного песка, грунта и т. п. Поэтому сруб колодца, построенного на таком ключе, обязательно должен иметь перегородку с фильтрующим слоем щебня или гравия. В месте выхода ключа на поверхность земли разравнивается участок площадью около 1 кв. м. При этом следует учесть, что нисходящие ключи находятся, как правило, на склонах, площадка же под колодец должна быть горизонтальной (для контроля можно использовать строительный уровень).
Далее производится углубление грунта, в котором устанавливается сруб. Зазоры между стенками углубления грунта и стенками сруба заделываются толстым слоем жирной глины, глиной же промазывается и дно колодца, которое затем обязательно закрывается твердым материалом: выкладывается кирпичом, камнем, бетонируется или застилается досками (см.рис.).
На донное покрытие засыпается фильтрующий слой гальки, щебня или крупного речного промытого песка; сверху на фильтрующий слой устанавливается перегородка с отверстиями.
Отстаиваясь в нижней части сруба, под перегородкой, вода поступает наверх уже очищенной от примесей, ила, грунта и т. д.
Аналогично восходящему ключевому колодцу для отвода излишков воды в срубе проделывается сливное отверстие, под которым закрепляется лоток для стока воды. От колодца лишняя вода отводится глубокой, вымощенной бутовым камнем канавкой.
При глубине залегания водоносного слоя до 20 м для получения воды строятся шахтные колодцы. Поперечное сечение шахты колеблется в пределах 0,8-1,5 м. Основными составляющими шахтного колодца являются:
а) оголовок — наземная часть. Для удобства пользования колодцем высоту оголовка не стоит делать более
0,8-1 м;
б) ствол — подземная часть, или шахта.
В нижней части ствола — водоприемной — происходит сбор воды и ее хранение. Высота водоприемника находится в пределах 0,75—2 м. В том случае, если мощность водоносного слоя невелика и соответственно поступление воды в колодец происходит в малых количествах, для накопления воды водоприемную часть ствола делают расширенной либо строят колодец с зумпфом.
Зумпфом называется самая нижняя часть ствола, расположенная ниже уровня водоупорного пласта.
Если материалом для строительства колодца служит дерево, то стенки шахты укрепляются бревенчатым или брусчатым срубом. В этом случае поперечный разрез ствола колодца представляет собой квадрат или прямоугольник.
Первым этапом при строительстве колодца является рытье шахты. Если шахта роется в плывунах, сыпучем, мягком или слабом грунте, то по мере ее углубления готовые стенки укрепляются опалубкой. В среднем и твердом грунте опалубка не требуется.
Глубина шахты зависит от глубины залегания водоносного слоя, определяется эта величина еще до начала земляных работ специальными приборами. По мере приближения к расчетной глубине шахты следует укреплять вертикальные стенки опалубкой.
После того как шахта вырыта на необходимую глубину, из нее откачивается скопившаяся вода, дно выравнивается и производится установка оклада — нижнего венца сруба. Если грунт по плотности ниже слабого, то под тяжестью верхних венцов сруб может накрениться. Чтобы этого не произошло, под углы оклада в таких грунтах укладывают большие камни-плитняки. А чтобы сруб не всплыл при заполнении колодца водой, нижний венец вкапывают в грунт (после установки 2—3 последующих венцов).
Далее укладываются последующие венцы сруба. Для более плотного соединения венцов сруба между собой каждое бревно присаживают ударами барсика (большой киянки), однако удары наносят не непосредственно по бревну, а по наложенной на него деревянной прокладке.
Следует помнить, что в каждой отдельной стенке сруба вершинка укладываемого бревна должна ложиться на комель уже уложенного
После укладки каждого венца следует проверять вертикальность стенок сруба с помощью отвеса.
На уровне шестого венца работы по возведению сруба временно прекращают и производят засыпку фильтрующего слоя, для чего дно колодца засыпают слоями: крупным гравием или щебнем (толщина слоя 10 см), гравием среднего размера (5 см), крупным речным песком (20 см).
В том случае, если водоприемная часть ствола доходит до нижнего водоупорного пласта и вода поступает в колодец не только со дна, но и через нижнюю часть сруба, то для ее притока в пазах бревен нижних венцов необходимо сделать отверстия, а зазор между внешней стороной сруба и стенками шахты на 10 см выше водоносного слоя засыпать гравием или щебнем. Причем толщина засыпки должна быть не менее 25-30 см.
По мере изготовления сруба для более прочного его крепления через каждые 5-6 венцов делают залоги: бревна для венцов с залогами берутся не установленной длины, а на 50 см длиннее. Удлиненные концы бревен заводят в специально устроенные подкопы, грунт в которых тщательно утрамбовывают (см. рис.). Если грунт рыхлый, то под залоги следует подложить большие камни-плитняки или толстые доски из твердой (но влагостойкой) древесины. Крепление залога в грунте будет более надежным, если его заклинить.
Пазы венцов той части сруба, которая будет находиться над водой, промазываются жирной глиной. Это делается для того, чтобы в колодец не просачивались почвенные воды и верховодка. Этого можно не делать, если для изоляции колодца будет использован глиняный замок (промазка наружной поверхности стен сруба жирной глиной). Если замок устраивается по всей длине сруба, то достаточно толщины слоя глины в 15-20 см. Если замок будет устроен только в верхней его части (около 2,5 м), то толщина глиняного слоя должна быть не менее 30-40 см.
Пропитывать стенки сруба антисептиком, красить их, а также конопатить пазы и трещины пенькой или паклей не рекомендуется. Все эти мероприятия отрицательно сказываются на вкусе, а главное, на качестве воды.
Зазор между наружными стенками сруба и стенками шахты (вне зависимости от наличия или отсутствия глиняного замка) засыпается слоями вынутого при рытье шахты грунта, каждый слой засыпки тщательно утрамбовывается.
После того как будет уложен последний венец подземной части колодезного ствола, площадка вокруг колодца закрывается бревнами, на которые настилаются толстые доски (дощатый настил крепится к бревнам длинными гвоздями). Обязательное условие: настил должен полностью перекрывать края засыпанной шахты. Затем изготавливают и устанавливают на верхний венец ствола наземную часть колодца — оголовок. После этого сверху настила следует устроить насыпь из грунта с уклоном от колодца (диаметром не менее 2 м). Сверху насыпь обмазывают слоем жирной глины и бетонируют или выкладывают бетонными плитами или камнем-плитняком.
В начале строительных работ роется котлован глубиной не более 3-5 м. Дно котлована тщательно выравнивается и трамбуется. Затем на него ставят опускную раму из бревен или бруса. Рама должна иметь заостренные ножки, либо на ее краях должны быть закреплены ножи из листовой, полосовой или уголковой стали (рис. 21). Размер рамы в поперечном сечении должен превышать тот же размер рядовых венцов сруба.
На опускную раму кладутся два окладных венца. Бревна этих венцов должны быть больше бревен рядовых венцов и выступать с наружной стороны сруба не менее чем на 5 см. Это необходимо для того, чтобы во время опускания сруба глина из пазов между рядовыми венцами (глиняный замок) не осыпалась и не вытиралась.
На окладные венцы укладываются 2-3 рядовых. Венцы припрессовываются друг к другу барсиком, а пазы между венцами промазывают жирной глиной. После проверки вертикальности стенок к бревнам по внутренней стороне сруба длинными гвоздями прибиваются толстые доски. С наружной стороны сруба к бревнам прибивают направляющие (см. рис.), их задача — обеспечить прочность крепления и жесткость всей конструкции.
Вокруг возведенной части сруба (вплотную к направляющим) укладываются четыре бревна, соединенные "в чашу". Углы, образованные бревнами, фиксируются кольями толщиной около 10 см, которые вбиваются в землю. Соединение бревен между собой, а также места их соприкосновения с кольями закрепляются скобами. Эта конструкция позволит производить спуск сруба строго вертикально, без перекосов.
Когда нижние венцы сруба закреплены, а для спуска сруба установлена оснастка, производят извлечение грунта из-под стенок.
Для поднятия ведер наверх применяют различные приспособления в виде треноги с блоком, журавля, вертикального или горизонтального ворота.
После извлечения грунта на глубину, равную высоте уже сооруженного сруба, верх сруба застилается досками, а на доски укладывается груз, под давлением которого сруб опускается вниз.
Дальнейшее возведение сруба и спуск его в ствол колодца осуществляется тем же порядком.
По мере увеличения длины сруба производят наращивание закрепляющих досок с внутренней стороны сруба и направляющих — с внешней. По окончании строительства колодца внутренние доски снимаются, а направляющие остаются в земле.
Завершается строительство колодца аналогично предыдущему способу: изготовлением и установкой наземной части сруба и устройством отмостков вокруг колодца.
В качестве строительного материала для закрепления вертикальных стенок шахты колодца используют железобетонные кольца, кирпичные и каменные кладки.
Трубные колодцы более гигиеничны, поскольку, в отличие от древесины, бетон, камень и кирпич значительно меньше впитывают в себя посторонние примеси и запахи и их проще
чистить.
Для возведения сборных железобетонных колодцев чаще всего используют железобетонные кольца.
В вырытом котловане шахты колодца на выровненное дно устанавливается первое железобетонное кольцо, внешний диаметр которого должен превышать внешний диаметр рядовых колец на 5-6 см. Чтобы кольцо легче врезалось в грунт дна, можно воспользоваться любым из следующих вариантов: по нижнему краю окладного кольца устанавливается стальной нож со штырями. Если нижний край кольца имеет конусообразное сужение, то можно обойтись без ножа.
Чтобы через соединительный шов между окладным кольцом и первым рядовым в колодец не просачивалась загрязненная вода, стык уплотняется просмоленным волокнистым материалом (пенька, канат и пр.). Наружная поверхность стыков заделывается цементным раствором после установки всего ствола колодца.
Затем кольца между собой скрепляются стальными скобами длиной около 20 см. Скобы можно установить как с внешней стороны ствола, так и с внутренней. Отверстия после установки скоб также заделываются цементно-песчаным раствором. Сами же скобы перед установкой покрывают слоем масляной краски и хорошо просушивают.
Для удобства проведения ремонтных и профилактических работ внутри ствола колодца устраивается вертикальная лестница. Для ее сооружения используются скобы.
После установки всего ствола колодца цементируется внешняя сторона стыков между кольцами, а зазор между их внешними стенками и отвесными стенками шахты засыпается грунтом, который тщательно утрамбовывается. Далее со дна колодца убирают защитный настил и устраивают фильтрующий слой из гравия, щебня или речного песка.
На верхний край верхнего кольца устанавливают оголовок, а вокруг колодца делают отмостки и ограждение.
Помимо колец, построить сборный железобетонный колодец можно из пластин (брусков). Концы железобетонных брусков должны быть сформованы "в лапу", а собирается ствол такого колодца по аналогии с брусчатым срубом.
Кроме кирпича (красного или железняка) для строительства трубчатого кирпичного колодца потребуются несколько круглых рам — плоских колец, внутренний диаметр которых должен быть равен диаметру будущего колодца, — и анкеры с шайбами и гайками, из расчета б анкеров на каждую раму.
Основная рама (она устанавливается на дно колодца) должна быть самой прочной, ее изготавливают из железобетона, металла или мореного дуба. Толщина основной рамы — 9-10 см, а ширина должна несколько превышать толщину кладки. По всему внешнему краю рамы устанавливается стальной нож лезвием вниз. В раме на одинаковом расстоянии друг от друга просверливаются 6 отверстий под анкеры.
Промежуточные и верхнюю рамы можно изготовить из деревянных досок толщиной не более 8 см. Их ширина может быть несколько меньше толщины кладки. Доски между собой скрепляются длинными гвоздями, концы которых следует загнуть. В промежуточных рамах сверлится по 12 отверстий под анкеры, в верхней — 6.
На нижней раме с помощью шайб и гаек прочно закрепляют 6 анкеров и опускают ее в котлован, проверив уровнем горизонтальность ее установки. На анкеры нижней рамы надевают промежуточную раму и прочно закрепляют ее. Для большей прочности конструкция закрепляется сверху бревнами (см. рис.).
После всех подготовительных мероприятий можно приступать непосредственно к кладке. На основную раму накладывают и разравнивают постель из цементно-песча ного раствора толщиной 1-1,5 см, на которую укладывают кирпичи первого ряда кладки. Кладку ведут одними тычковыми рядами или чередуя их с ложковыми, но в любом случае первые два ряда кладки выполняются только тычковыми рядами.
Чтобы было удобнее сохранять круглую форму ствола колодца, можно изготовить из водостойкой фанеры шаблонв виде кольца из двух половинок и им контролировать качество кладки.
В кирпичах, укладываемых у анкеров, делаются выемки под анкеры, которые заполняются раствором. Поскольку кладка ведется по кольцу, а внутренний диаметр кольца меньше внешнего, то с наружной стороны между кирпичами образуется зазор, который следует заделать обломками кирпича, смешанными с раствором. Для прочности кладки через каждые 3-4 ряда ее армируют тонкой двойной проволокой.
Когда между кладкой и промежуточной рамой остается зазор в 5-6 см, кладку приостанавливают и закрепляют на раме анкеры, зазор заделывают смесью кладочного раствора с щебнем или гравием (в соотношении 1 : 3) и тщательно утрамбовывают.
Далее следует оштукатурить цементно-песчаным раствором выложенные стенки как внутри, так и снаружи ствола колодца. Для процесса оштукатуривания потребуется 6 гладких ровных реек длиной, соответствующей длине анкера, и малка — деревянный полукруг, радиус которого равен половине диаметра колодца. Рейки будут играть роль маяков. Их крепят на стенку в местах расположения анкеров. Оштукатуривание производится в два этапа: сначала наносят обрызг, а затем основной намет. Чтобы разровнять намет, на два соседних маяка опирают малку и ее движениями вверх и вниз выравнивают раствор. Маяки затем снимают, а оставшиеся от них выем ки заделывают раствором. После оштукатуривания первой захватки (расстояния между основной и промежуточной рамами) продолжают выборку грунта — шахту заглубляют на 1 — 1,5 м. Потом на анкеры первой промежуточной рамы устанавливают вторую промежуточную раму и продолжают кладку. Для фиксации колодца на нужной глубине под нож основной рамы подкладывают камни-плитняки или железобетонные плиты такого размера, чтобы они выступали за границы колодца минимум на 0,5 м.
По окончании строительства кирпичного ствола дно колодца очищается и засыпается фильтрующим слоем щебня, гравия или крупного речного песка.
Оголовок кирпичного колодца также можно устроить из кирпичной кладки, но уже без рам и анкеров. Сверху кладка армируется стальной проволокой и заливается в опалубке цементно-песчаным раствором на высоту 20-25 см.
Для лучшей устойчивости к атмосферным осадкам верхний край оголовка следует затереть с железнением (присыпать сухим цементом и затереть мастерком).
