Рытье колодца своими руками: разновидности конструкций и обзор технологий копки

В зонах, где нет централизованного водоснабжения, становится необходимым сооружение колодцев или скважин. Выбор источника воды зависит от геологических условий местности, нужд и предпочтений владельца участка.

Копка колодцев представляет собой сложный и затратный процесс, но можно существенно сократить расходы, проведя работы самостоятельно. В этой статье мы рассмотрим, как правильно выкопать колодец и что для этого понадобится.

На какую глубину следует копать колодец?

Водоносные горизонты могут располагаться на разных уровнях. Наиболее верхний слой обычно находится близко к поверхности. Этот слой называется верховодкой. К сожалению, он часто загрязнен химикатами, используемыми в сельском хозяйстве, а также бактериями из сточных вод и другими вредными веществами.

Верховодка не является подходящим источником для колодца, если только вода не нужна для технических нужд или полива растений. Также учтите, что в зависимости от времени года уровень воды в этом слое может значительно колебаться.

Колодцы копают на уровне грунтовых вод. Этот пласт располагается ниже верховодки. Воды здесь, как правило, не под давлением, и их уровень в колодце совпадает с уровнем в водоносном слое. При строительстве гидротехнических объектов важно отделять грунтовые воды от верховодки для их защиты от загрязнений.

Ниже горизонтов грунтовых вод находятся артезианские воды, но для их использования колодцы не строят, так как бурение скважин на такой уровень требует значительных затрат и оформления разрешений на использование водных ресурсов.

Артезианские воды имеют напорный характер, поэтому уровень воды в скважине зачастую оказывается выше уровня водоносного пласта, что может приводить к фонтанированию.

Различные зоны одного и того же водоносного слоя могут отличаться по химическому составу, температуре и чистоте воды. Поэтому крайне рекомендуется проводить анализ воды, даже если рядом находятся колодцы с хорошей водой, выкопанные на том же уровне.

Выбор места для источника воды

При возведении колодца нужно точно определить глубину залегания безопасного питьевого источника, рассчитать и приобрести необходимое количество бетонных колец, а также оборудование для обустройства колодца и системы распределения воды. Не менее важно правильно выбрать время и место для рытья колодца.

При выборе подходящего места для колодца необходимо учитывать множество факторов:

• Геологоразведочные данные. Существует много методов поиска воды, однако наиболее надежными остаются геологические изыскания местности.
• Информация о соседних источниках. Полезно узнать у соседей, на какую глубину у них расположены колодцы и каково качество воды.
• Качество воды для питья. Обязательно нужно предоставить пробу воды на химический и микробиологический анализ в соответствующую лабораторию, чтобы определить содержание токсичных веществ и наличие бактерий.
• Тип почвы. Тип грунта влияет на сложность копки, необходимость специального оборудования и общую стоимость колодца. Наиболее трудный процесс происходит в каменистых условиях.
• Рельеф местности. Выкапывать колодец на склоне может быть значительно сложнее. Оптимально, если участок ровный.
• Расстояние от загрязняющих источников. Колодцы необходимо размещать на достаточном расстоянии от выгребных ям, септиков, компостных кучи и др. Нежелательно находить их в низинах, где скапливаются дождевая и талая вода, а также минералы из удобрений.
• Удаленность от жилых построек. Чем ближе колодец к дому, тем удобнее пользоваться его ресурсами.

Кроме того, колодец лучше размещать так, чтобы не препятствовать движению, и не закрывать доступ к хозяйственным зданиям.

Минимально допустимые расстояния указаны на схеме ниже.

При прокладке водоснабжения и канализации следует ориентироваться на действующие нормы СНиП 2.04.03-85. Это обеспечит защиту источников питьевой воды от загрязнений, сохранит целостность фундаментов и предупреждает сбои в работе систем.

Характеристика различных конструкций колодцев

Существует два основных типа конструкций: шахтные и трубчатые. Шахтные колодцы более распространены, так как их возведение зачастую дешевле, а использование более удобно. Шахтные сооружения универсальны, и воду можно поднимать как ведрами, так и насосами, как ручными, так и электрическими.

Еще одним преимуществом шахтных конструкций является простота их строительства. Информацию о том, как выкопать шахтный колодец своими руками, можно найти в специализированных материалах и статьях.

Любой желающий может воспользоваться представленными им рекомендациями для создания качественного источника воды самостоятельно.

Колонка или трубчатый колодец представляет собой неглубокую скважину, стенки которой усилены трубами, а воду поднимают с помощью ручного или электрического насоса.

Трубчатый колодец строят при неглубоком залегании водоносного пласта и возможности использования бурового оборудования. Преимущества трубчатой конструкции заключаются в скоростях строительства и меньших загрязнениях из-за меньшего диаметра. Такие сооружения можно размещать рядом с жилыми домами и хозяйственными постройками.

Обе конструкции имеют свои плюсы и минусы. При выборе требуется учитывать все нюансы. Поскольку шахтные колодцы проще в строительстве без использования специальной техники, в дальнейшем мы сосредоточимся на вопросах рытья именно этой конструкции.

Наилучший период для начала строительства

Когда лучше всего копать колодец? Начав работы весной, после таяния снега, можно ошибиться в определении глубины шахты. В период повышения уровня грунтовых вод не рекомендуется проводить копку. В противном случае может потребоваться углубление колодца из-за недостатка воды в летнее или зимнее время.

Осень также не является оптимальным временем для копки из-за дождей. Наилучшими периодами подойдут жара лета или зима. В эти периоды уровень воды уменьшается, и если получится выкопать исправный колодец, он большую часть времени останется продуктивным.

Строительство зимой может усложниться из-за замерзания почвы, однако в летние месяцы и ранней осенью земляные работы можно проводить без препятствий. Есть одно исключение: если колодец строится на плывуне, лучше всего осуществлять работы зимой.

Начинать строительство можно даже при первых заморозках и выпавшем снеге, главное, чтобы почва не была слишком промерзшей.

Два главных метода копки шахты

Перед началом работ по копке колодца на даче или в частном доме необходимо определить тип грунта и выбрать подходящий метод рытья шахты. Существуют два основных метода: открытый и закрытый, которые существенно различаются друг от друга и имеют свои особенности.

Открытый метод копки колодца подходит для глинистых и суглинистых почв, тогда как закрытый лучше применять для песчаных и супесчаных грунтов.

Метод #1 – открытый способ копки

Открытый способ армирования колодца прост и удобен. Сначала выкапывается шахта до необходимой глубины, а затем устанавливаются бетонные кольца. Этот метод лучше применять на участках с плотными, стойкими к обрушению грунтами.

Шахту копают до горизонта воды. При необходимости стенки усиливаются по мере углубления. Диаметр ямы должен немного превосходить размеры колец. После завершения копки шахту оформляют, а оставшийся пустотный объем засыпают песком или щебнем.

Чтобы обеспечить герметичность стыков между кольцами, их фиксируют на цементном растворе. Также можно использовать замковые кольца, в которых предусмотрены специальные соединения. Это сделает колодец более прочным и надежным.

Метод #2 – особенности закрытого метода копки

Для песчаных участков открытый способ не подходит из-за вероятности обрушения стенок шахты, что создаёт риски для строителей. В таком случае применяют закрытый метод рытья «в кольцо», который хотя и более сложный, но обеспечивает безопасность.

Сначала нужно выкопать небольшую яму под первое кольцо, она может быть глубиной от 20 см до 2 метров. Диаметр должен совпадать с размерами колец. Установив первое кольцо, начинают выемку грунта внутри конструкции. Тяжелое кольцо опускается под собственным весом.

Шаг 8: Копка колодца в одиночестве строго запрещена. Во время работ необходимо, чтобы при least двух помощников находились рядом, чтобы в случае возникновения опасных ситуаций они могли быстро извлечь работника из шахты.

Выбор места для колодца на участке

Подготовка к созданию колодца с использованием колец

Копка колодца с применением погрудных колец

Опускание бетонного кольца в разработку

Извлечение soil из колодезной шахты

Наращивание стенок колодца с помощью колец

Нанесение раствора для соединения колец

Строительство колодца из бетонных колец

В процессе установки первого кольца оно должно углубиться достаточно, чтобы можно было установить следующее. Второе кольцо помещается точно на первое и закрепляется металлическими скобами и раствором. Важно избежать перекоса, так как это может привести к нарушению герметичности швов и соединений в дальнейшем. Таким образом продолжается установка всех колец.

Когда стенки шахты будут готовы, необходимо выполнить гидроизоляцию, а также обустроить дно и верхнюю часть. Эти этапы будут одинаковыми вне зависимости от выбранного метода копки.

К минусам технологии копки «в кольцо» относится ограниченное пространство, в котором необходимо работать. Это может создать значительные неудобства, особенно если шахта имеет большую глубину, что может также вызвать психологический дискомфорт.

При выборе метода рытья следует принимать во внимание, что в процессе земляных работ может возникнуть множество нюансов. Например, может появиться необходимость в извлечении крупного валуна, препятствующего глубокой проработке, либо встреча с пластами плывуна. Эти проблемы легче решить, если выбрана техника открытого рытья.

Краткий недостаток закрытого метода заключается в образовании верховодки, содержащей больше ненужных примесей по сравнению с грунтовыми водами и способной загрязнить колодец. Избавиться от верховодки иногда бывает непросто.

Метод открытой копки также не лишен недостатков. Необходимость вырыть яму, превышающую размеры самого колодца, подразумевает большие трудозатраты.

Вне зависимости от выбранной техники рытья колодца, оптимально работать в составе трех человек. В этом случае один может извлекать грунт, другой поднимать его на поверхность, а третий отдыхает и при необходимости подменяет кого-то из работающих.

Строительство и обустройство шахтного колодца

Шахтные колодцы чаще всего возводят из готовых бетонных колец, что является наиболее удобным вариантом. Конструкция получается прочной, надежной и может прослужить десятки лет. Рекомендуется выполнять работы по строительству колодца в паре или в группе из трех человек.

Понадобятся подъемные механизмы. Необходимо установить треногу с лебедкой или воротом, с помощью которых можно будет поднимать ведра с вытянутой землей и опускать бетонные кольца в шахту. Также понадобятся прочные веревки, тросы и цепи.

В первую очередь нужно спланировать требуемый диаметр колодца, оптимальным вариантом является 1 м. Для такой конструкции используют стандартные кольца, предпочтительно маленькой высоты, что упростит их установку друг на друга. Однако это приведет к увеличению времени, необходимого для герметизации швов, так как их станет больше.

Для гидроизоляции питьевых колодцев часто применяют проникающие материалы, популярны составы системы «Пенетрон».

Как смонтировать стенки и дно конструкции?

Для оснащения стен и дна конструкции следует следовать следующей простой инструкции:

1. Выкопать яму глубиной 0.5–1 м. Меньшая или большая глубина может создать неудобства в процессе работы.
2. Установить первое кольцо, идеальным вариантом будет установка его на режущий башмак.
3. Постепенно подкапывайте дно ямы, равномерно извлекая грунт по всей площади шахты.
4. Когда кольцо будет углублено, установите следующее кольцо и скрепите их.
5. Продолжайте работы до достижения водоносного слоя, на что обычно уходит несколько дней.
6. Сигналом о достижении водоносного горизонта станет появление грязной и мутной воды на дне шахты. Для очистки потребуется откачать воду и установить фильтр на дне.
7. После готовности шахты удалите воду и грязь ведрами или насосом, продолжая углубляться еще на 10-15 см и выравнивая дно.
8. Дно колодца необходимо заполнять 25-сантиметровым слоем речного крупнозернистого песка, затем укладывайте просеянный щебень толщиной не менее 15-20 см, и завершающий слой – крупный щебень такой же толщины.

Перед укладкой щебень следует продезинфицировать слабым раствором извести. Иногда бывает неудобно укладывать донный фильтр напрямую на дно ямы, особенно если грунт является избыточно водянистым. В таких случаях можно сначала уложить дощатый настил с зазорами, сверху на который потом укладывается донный фильтр.

По завершению работы конструкцию следует откачать от воды. После этого необходимо дождаться, когда она наполнится снова, и повторно откачать. Эти действия повторяют несколько раз до достижения чистоты воды. После этого можно взять пробу для анализа в лаборатории.

Мы рекомендуем ознакомиться также с материалом о причинах мутности воды в колодце и способах ее устранения.

Помимо привычных сыпучих материалов для создания донного фильтра можно использовать цеолит или шунгит. Это более затратный вариант, но он обеспечивает чистоту и свежесть воды в колодце.

Наружная гидроизоляция – глиняный замок

Для защиты колодца от воды используется так называемый глиняный замок, который необходим для предотвращения поступления верховодки и дождевой и талой воды. Однако такой замок может не быть идеальным вариантом, так как он способен вызывать деформации всей конструкции из-за изменений в объеме.

Для достижения качественной наружной гидроизоляции часто укладывают рулонные материалы, обрабатывают поверхности жидким стеклом и потом формируют глиняный замок. Это обеспечивает двойную защиту от влаги, что, хотя и увеличивает стоимость, помогает сохранить качество воды.

Глину для замка выбирают с минимальным содержанием песка – до 15%. Ее вымораживают на морозе в течение зимы, после чего материал смешивают с известью в пропорции 4:1, тщательно перемешивая до получения однородной массы.

«Правильная» глина не трескается и хорошо сохраняет форму при сжатии. Ее укладывают в траншею, вырытую вокруг колодца. Ширина траншеи должна составлять минимум 0.5 м, а глубина – 1 м, при этом стенки траншеи укрепляют опалубкой.

Глиняный замок укладывается слоями по 15-20 см, каждый из которых тщательно утрамбовывается. Когда замок будет готов, его накрывают геотекстилем, а сверху можно залить бетоном или уложить тротуарную плитку. Эта отделка нужна, чтобы глина не размокала во время дождей и не образовывала грязную массу.

Глиняный замок – это самый экономичный способ наружной защиты колодца, и часто материал можно получить бесплатно или за символическую плату.

Устройство оголовка колодца

Надземная часть конструкции должна возвышаться на 0.7-1 м. Самый простой способ ее устройства – установка дополнительного бетонного кольца. Место соединения подземной и надземной частей необходимо тщательно герметизировать.

Бетонное кольцо может не выглядеть слишком привлекательно, поэтому для улучшения внешнего вида оголовка его часто отделывают деревом или камнем, а также строят домики, которые могут полностью или частично закрывать надземную часть конструкции.

Установленные во время монтажа ствола и разработки шахты скобы необязательно снимать – они могут пригодиться для обслуживания и чистки водоисточника.

К дому от колодца подводится летний или зимний водопровод, по необходимости можно подключить обе ветки.

Ограничения для устройства оголовка колодца отсутствуют, за исключением минимальной высоты, которая должна составлять не менее 70 см.