admin / 23.12.2018

Фундамент на плывуне

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.

Плывун в колодце меняет методику его углубления. Ни в коем случае нельзя полностью откачивать всю воду, которая выжимается вместе с песком. Это только стимулирует быстрое заполнение шахты. Иногда приток настолько стремителен, что рабочие едва успевают выбраться наружу

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.

Песок из плавуна попавший в шахту 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.

Плывун может появиться там, где его не было в прошлом году и наоборот – уйти. Был случай, когда при чистке колодца он обнаруживался и заносил песком рабочего за несколько минут. Поэтому, соблюдение техники безопасности всегда должно быть на первом месте

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.

Засыпка плывуна щебенкой не даст никакого результата. Плывун способен затянуть большие количества материала. Как правило, вода набирается до определенного уровня, после чего напор ослабевает, и после отстаивания ее можно использовать

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.

Что такое плывун? Уникальные подземные фото

Давно хотел написать пост про плывун и наглядно на фотографиях и картинках показать, что это такое. Я уже немного писал об этом в своем посте про скважину-иглу. Здесь немного дополню. Итак на участке под землей с уровня где-то 3-3.5 метра и до глубины 10 метров расположен водонасыщенный песок — плывун. Мы пробовали сделать скважину обычным способом — сделали разборный бур из нескольких секций и начали бурить.Для удобства мы установили треногу.До глубины 3 метра все шло хорошо. Затем начались проблемы с плывуном. Сколько мы не вынимали песка, глубина погружения бура практически не менялась. Это обычное явление на плывунах. В песке под землей образуется полость пустоты с водой. Эта полость растет в ширину и практически не углубляется. Так можно вычерпать хоть несколько тонн песка, пока не образуется подземная пещера и грунт сверху не провалится вниз. 🙂

Вот как выглядит такой процесс на схеме.

Схема образования полости при бурении плывуна

А вот как это выглядит в реальности. Выкладываю уникальные подземные фото плывуна и образовавшейся в результате бурения полости. Мы опускали фотоаппарат на веревке в скважину. Первое фото на глубине примерно 3.5 метра в переходном слое между глиной и песком. Т.е. там где нормальная скважина переходит в пустотную полость.

Переход между глиной и плывуном

Следующие два фото сняты ниже — на глубине около 4-х метров. На этом уровне видна шарообразная полость заполненная на половину водой. Из-за таких полостей бывают провалы грунта над плывунами. Также видны корни растений повисшие в пустоте. Оказалось, что многие травы дорастают корнями до 4 метров! Мы не ожидали, если честно. Вот так обваливается песок в плывуне. Бурить обычным способом бесполезно. Просто будем увеличивать подземную пещеру. 🙂

Подземная полость в плывуне

Корни растений свисают в полость от плывуна

Чтобы решить такую проблему нужно применять обсадную трубу. Которая не даст песку обваливаться, и бур пойдет потихоньку вниз. Полости при этом не будет. Обсадную трубу нужно периодически забивать все глубже и глубже. На рисунке я пририсовал обсадную трубу красным цветом.

Бурение плывуна с обсадной трубой

Так мы и сделали. Опустили в скважину обсадную трубу.

Затем мы стали бурить внутри обсадной трубы и пробовать просаживать ее все глубже и глубже, периодически выкачивая песок с водой вибрационным насосом Ручеек.

Вибронасос для прокачки плывуна

Мы по неопытности совершили три ошибки:

  1. Обсадную трубу надо брать железную. Мы взяли пластиковую, которая при забивании аммортизирует и не идет в глубь. Кроме того, у пластиковой трубы толще стенки. Это тоже не на пользу.
  2. В обсадной трубе не должно быть отверстий. У нашей же трубы было очень много насверленных дырок. Так как взяли в качестве обсадной трубы то, что было под рукой.
  3. Воду из скважины выкачивать нельзя. При этом увеличивается внешнее сдавливание песком обсадной трубы и ее трудно забивать глубже. Можно даже сказать больше — лучше заливать внутрь обсадной трубы воду или глинистый раствор, тем самым создавая давление внутри ствола обсадной и помогая продвигать ее все ниже и ниже.

Итог: у нас ничего не получилось. Покупать стальную обсадную мы не стали, а просто забили рядом скважину-иглу — отчет об этом я уже писал раньше. Пластиковую обсадную сначала хотели вытащить домкратом, но потом решили не мучаться и оставили в земле (нижний ее край на глубине 4-5 метров в воде), пользуемся ею как холодильником. Опускаем туда три бутылки пива на веревке. 🙂 При желании оттуда можно выкачать ведро грязной воды с песком, но такой необходимости нет.

Ну и напоследок схема установки нашей скважины-иглы со всеми подземными слоями. Надеюсь кому-то мой пост был интересен. Буду и дальше делиться опытом.

Почитайте также, как я пробовал очищать воду от железа с помощью белизны.

Технология строительства фундаментов на плывунах

Решая, какой фундамент строить на плывуне, необходимо принять во внимание глубину залегания неустойчивого грунта и толщину самой песчаной прослойки.

Первый параметр определяется, как расстояние от нулевого уровня до границы плывуна. Второй параметр – это глубина самого плывуна – расстояние от начала песчаной прослойки до устойчивого слоя грунта.

Причем и первый, и второй параметр определяют с помощью геологических изысканий, проводимых в границах участка. Иного варианта, определить глубину залегания плывуна и расстояние от нулевого уровня до устойчивого грунта, нет.

В итоге, если глубина залегания плывуна не превышает трех метров, то в процессе сооружения основания следует применять технологию мелкого заложения, ленточного фундамента.

Если глубина залегания плывуна не превышает одного метра, а глубина залегания устойчивого грунта – четырех-пяти метров, то в процессе строительства следует использовать фундамент свайного типа с монолитным ростверком.

При значительной глубине залегания устойчивого грунта (более шести метров) и малой глубине залегания плывуна (менее одного метра) в качестве фундамента используют монолитную плиту, заливаемую поверх нулевого уровня.

Особенности процесса возведения основания на плывунах

Сооружая фундамент на песчаном грунте пылевого типа (плывуне), необходимо руководствоваться следующими правилами обустройства:

    • Во-первых, земляные работы на плывунах придется организовывать без использования тяжелой строительной техники. Именно поэтому ленточный тип фундамента, для обустройства которого придется рыть довольно габаритную траншею, является менее популярным способом обустройства оснований, чем монолитный или свайный варианты, не требующие объемных земляных работ.
    • Во-вторых, в конструкции любого варианта фундамента придется использовать усиленный арматурный каркас. Ведь плывуны относятся к пучинистым грунтам. И совершенно не важно, на какой глубине они залегают – последствия сезонной деформации почвы будут ощутимы в любом случае. Поэтому фундамент должен быть усилен максимально. Иначе он лопнет, тем самым спровоцировав разрушение всего строения.
    • В-третьих, ширина фундамента должна быть максимальной. То есть, лучшим вариантом основания является монолитная плита – ширина фундамента, в данном случае, совпадает с габаритами его периметра. Ленточные фундаменты строятся с учетом увеличенной толщины ленты. Только такая конструкция позволит оптимизировать силу давления строения на почву, которая обратно пропорциональна площади соприкосновения основания с грунтом.
    • В-четвертых, строительство фундаментов ленточного типа необходимо организовывать на площадках, оснащенных системой дренажа. Причем дренажные траншеи и колодцы следует обустраивать над уровнем залегания плывуна. Иначе они будут заполнены влагой из насыщенных водой горизонтов.
    • В-пятых, при строительстве фундамента на неустойчивом грунте необходимо очень внимательно следить за процессом земляных работ. Поскольку малейший прокол на границе глубины залегания сложного грунта провоцирует смещение слоев почвы в самом плывуне. Поэтому все траншеи, как самого фундамента, так и инженерных коммуникаций, прокладывают над уровнем залегания проблемного грунта.
    • В-шестых, любой фундамент, за исключением свайного варианта, обустраивается на 30-40 сантиметровой подушке, состоящей из песчано-гравиевой смеси. Причем эта подушка укладывается на дно котлована, поверх гидроизолирующего слоя или пленки с односторонней проницаемостью.

  • В-седьмых, вокруг готового основания необходимо обустроить широкую отмостку, защищающую грунт под фундаментом от увлажнения дождевой и талой водой.

О сайте

Явление природы – плывун

Плывун – это насыщенный водой слой почвы размером от 2 до 10 метров, который способен двигаться под землей в вертикальном направлении. Он может обнаружиться на глубине от метра и ниже.

Плывун – герметичный объект (пока его не заденешь). Мельчайшие частички почвы, из которых он состоит, в силу своей насыщенности водой играют роль смазки по краям плывуна, поэтому он так легко перемещается под землей.

Для понимания явления дадим очень упрощенное сравнение с плывуном. Представьте шарик (хотя вообще-то плывун больше похож на амебу), покрытый сверху скользким слоем и находящийся в толще таких же, только не скользких шаров или другого материала, в котором возможно движение. Как он будет перемещаться, какое действие извне будет влиять на это? Ответы на эти вопросы дадут примерное представление о том, как может вести себя плывун в земле. А если наш условный шарик-плывун задеть чем-то острым, то прорвавшаяся из него наружу масса, доселе находившаяся под давлением, окажется тоже очень скользкой и будет стремиться вверх.

Плывуны классифицируют как:

  • Истинные. В их составе находятся мельчайшие частички глины, песка и органики, которые, с одной стороны, как бы склеивают почву в ту самую «амебу», а с другой – обеспечивают ей большую подвижность, и в итоге получается крайне проблемная для хозяев участков скользкая и непредсказуемая масса под землей.

Почвы, в которых обнаруживают истинные плывуны, это, в основном, глинистые пески, супеси, суглинки.

  • Ложные. Состоят только из песка и воды. Если такой плывун задеть, повредить, то содержащаяся в нем жидкость начинает выходить наружу вместе с песком. Не так разрушительно, как в первом случае, но все же доставляет ощутимые неприятности при строительстве.

До сих пор даже у ученых нет однозначного ответа, почему образуются плывуны. Логично, что больше всего их выявляется в местах с насыщенными водой почвами. Московская область в этом отношении находится в большой зоне риска. Но даже в пустыне есть образования, схожие по действию с плывунами. Речь о страшных зыбучих песках.

Впрочем, нашего человека «жизнь» плывунов, в основном, начинает интересовать ровно с того момента, когда нужно углубляться в землю.

Плывун – опасная находка

Риск встретиться с плывуном возникает в случаях, когда нужно:

  • выкопать колодец;
  • подготовить место под фундамент капитальной постройки, дома;
  • вырыть глубокую яму, например, для бассейна.

Капитальным постройкам при плывунах быть

Плывуны были, есть и будут в почве всегда, и во все времена люди рыли колодцы и ямы, строили прочные дома.

Сегодня проще всего будет доверить это дело бригаде специалистов. Профессионалы возьмут на себя все риски, связанные с плывунами, выявят наличие этих опасных объектов, обойдут их, дадут экспертный совет: где на участке копать можно, на какую глубину, какие постройки здесь вообще допустимы и т. п.

Если вы все же решили поработать самостоятельно:

  1. Узнайте, сталкивались ли с плывунами ваши соседи. Если да, велика вероятность, что и вы обнаружите у себя эту «скользкую находку».
  2. Поинтересуйтесь у соседей, как они решали проблему с плывунами. Так у вас появится возможность воспользоваться их положительным опытом, а отрицательный – отбросить.
  3. В идеале надо бы заказать инженерно-геологическую экспертизу, но учтите, что это дорого – при копке колодцев далеко не каждый хозяин готов задействовать такие силы.
  4. Ищите возможность обойти плывун, это реально, если он небольшой.
  5. При копке старайтесь как можно быстрее пройти сквозь плывун – на большую глубину. Это довольно распространенный способ. К нему можно добавить маленькую хитрость. Зимой, когда грунт промерзает, а вместе с ним замерзает и вода, плывун утихомиривается.
  6. Используйте защиту при выполнении работ, например:
  • Шпунтирование. «Шпунты» – специальные устройства, предназначенные как раз для прохождения плывуна, они оснащены острыми кромками.
  • Осадные кольца.
  • Опалубку.

Еще сложнее устанавливать фундамент в нестабильной почве с плывунами. В любой момент земля может «поехать», стены дома потрескаться.

Возможные решения строительства фундамента в земле с плывунами:

  • Установить хороший водоотвод, дренаж на участке – так появляется вероятность, что плывун не будет подпитываться и «успокоится».

Есть способы осушения плывуна с помощью профессионального оборудования, но в частном строительстве его используют редко, т. к. это слишком дорого.

  • Строить дом на сваях, которые уходят в землю на глубину ниже уровня плывуна.
  • Строиться на плитах. Толстая, широкая, тяжелая и прочная плита ляжет поверх грунта с плывуном и оградит установленный на ней дом от негативных воздействий.
  • Использовать ленточный фундамент, т. к. «ленты» лучше распределяют нагрузку, неизбежно возникающую при движении грунта.
  • Всевозможными способами укрепить, стабилизировать почву поверх плывуна, например, насыпать так называемую «подушку» из песка, гравия. Она должна быть не менее 30 см высотой.
  • Вокруг готового дома имеет смысл сделать как можно более широкую отмостку.

Конечно, можно считать участок, где-то в глубине которого скрываются плывуны, бедой для хозяев. Но конструктивнее осознавать, что это просто особенность почвы, которую надо уметь учитывать перед проведением всех необходимых земляных работ.

И последнее. Так или иначе обойдя плывун, приспособившись к его наличию на участке, хозяева порой вовсе о нем забывают. Это не совсем правильно. О почве с плывунами все же надо помнить.

Если речь о колодце, то при чистке (а она обязательно потребуется с годами). Известны случаи, когда человек спускался работать на дно колодца, а там его начинало засасывать.

При пользовании домом, бассейном нужно быть готовым к тому, что фундамент все же может дать трещину, и лучше его почаще проверять, чтобы исправить проблему на ранней стадии.

FILED UNDER : Справочник

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*