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.

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.