Шахтный колодец: устройство, санитарные требования, значение

Такой вид колодцев строится сугубо для хозяйственных нужд. С помощью подобного сооружения удается набирать подземную воду. Забор жидкости при этом может осуществляться одним из выбранных инженерами-строителями способов. Стоит отметить, что шахтный колодец считается наиболее простым вариантом из всех разновидностей таких сооружений.

Общее описание устройства

Схематически конструкция является вертикальной шахтой. Допускается использовать как круглое, так и квадратное сечение. У самой шахты дно остается открытым, а место ее проведения должно пересекать водоносные слои грунта. Боковые стенки требуют обязательного закрепления одним из выбранных материалов. В качестве последних могут выступать только водонепроницаемые варианты, например пластик, образцы кирпича, дерево или железобетон.

В силу простоты конструкции шахтных колодцев данный тип получил наиболее широкое распространение. От правильного монтажа в определенной степени зависит итоговое качество воды, доставаемой из грунтовых недр. Функционировать такое устройство может достаточно продолжительный период времени без проведения каких-либо ремонтных работ.

Выбирать место расположения следует квалифицированным специалистам, поскольку от дислокации колодца зависит и то, какой тип воды по степени очистки он будет добывать. В свою очередь, подземные источники делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые. Последний тип вод по степени очистки наиболее пригоден к применению, а первый — меньше других.

Требования при строительстве

Имеется ряд определенных правил, которые необходимо соблюдать при монтаже колодцев. В первую очередь следует упомянуть дно шахты: оно должно быть засыпано гравием с толщиной слоя не менее 30 см. Стены следует поднять над уровнем земли приблизительно на один метр. Важно строить в соответствии с уклоном участка местности, а значит, выше любого источника загрязнения. Между последним и стволом шахтного колодца должно быть соблюдено расстояние от 30 до 50 м. Фактически это является своеобразными превентивными мерами в отношении дезинфекции и проведения ремонта. Если над шахтой все же имеется источник загрязнения, то расстояние от него до ствола по актуальным нормам не может быть меньше 80-100 м. При этом в некоторых случаях лучше отмерять 120-150 м.

Конструкция шахтных колодцев подразумевает наличие вокруг ствола глиняного замка с отмосткой, которая служит для удерживания потока грязных вод и не дает им попасть внутрь сооружения. Создание такого барьера включает выкапывание ямы шириной 1 м и глубиной 2 м. Заполнить получившееся пространство нужно специальной жирной глиной. На поверхности над замком ставится непосредственно сама наземная часть конструкции. Сверху насыпается песок, а затем добавляется цемент или бетонный раствор. Нормы СанПиНа предусматривают создание канавы для дренажа и перехвата потоков загрязненной жидкости. Кроме того, рекомендуется создать ограждающие элементы, не позволяющие парковаться автомобилям и другому транспорту.

Требования к устройству колодцев

Основной целью строительства таких сооружений было обеспечение водой одного или сразу нескольких участков земли. Значение шахтных колодцев для хозяйственных или иных нужд могло быть различным и отталкивалось от общей производительности устройств. Например, эти конструкции часто применялись для полива растений или надежного источника жидкости для тушения пожаров. Как правило, показатель дебита воды составляет от 0,5 до 3 кубическим метров в час. Лучше всего было планировать установку изделий с глубиной ствола шахты около 20 м на песчаных или гравелистых грунтах. В качестве дополнительных плюсов таких колодцев можно привести их доступность для очистки, простоту в эксплуатации и починке, а также иммунитет к затапливающим ливневым дождям.

Согласно правилам, забор жидкости производится при помощи электрических насосов или простых ведер. Колодцы с малой интенсивностью отбора наиболее подвержены загрязнениям. Застой воды ведет к появлению затхлого запаха внутри шахты. Отдельно стоящие неохраняемые колодцы открытого типа подвержены еще и тем загрязнениям, которые вызваны выбрасыванием внутрь сооружения каких-либо посторонних предметов. Персонал, осуществляющий работы по монтажу, должен разбираться в конструкции подобных сооружений. Выбор неправильного места для рытья штольни, не соответствующего требованиям к устройству шахтных колодцев, может привести к загрязнению поступающей воды, обвалам стенок ствола и загазованности внутри самой конструкции. Для очистки и эксплуатации таких сооружений существуют отдельные своды нормативов и правил.

Условия строительства и эксплуатации

Тем, кто планирует вырыть колодец, для начала потребуется ознакомиться с актуальным перечнем правил СНиП. В частности, там говорится о невозможности установки стволов шахты из пластиковых труб в тех областях, где имеет место повышенная сейсмоактивность. Если показатель по шкале Рихтера превышает 7-балльную отметку, то комиссия не одобрит строительство. Кроме того, СНиП предъявляет и другие требования к шахтному колодцу, в качестве материала для стен которого используется пластик. Так, к примеру, естественная водонасыщенность грунта должна иметь коэффициент 2,0. Следует учесть также расчетную температуру и плотность. Эти показатели грунта для пластмассовых колодцев должны составлять 50 градусов по Цельсию и 1,8 тонн/кубометр соответственно.

В некоторых случаях возведение стен возможно только из бетона толщиной от 150 мм. В частности, это относится к строительству шахтных колодцев на водонасыщенных грунтах. Все работы по рытью или реставрации допускается выполнять в любой период года, однако стоит избегать времени, когда начинает таять снег. Если на участке имеется болото, то лучше всего строить колодец осенью или зимой. Условия эксплуатации включают пункт о том, что с некоторой периодичностью владельцу устройства необходимо проверять наличие газа в шахте. По сути, такую процедуру требуется проводить при каждом осмотре, ремонте или реставрации колодца. Делается проверка на наличие газа путем опускания внутрь ствола пука травы или зажженной свечи.

Преимущества и недостатки

Колодцы данного типа имеют как ряд несомненных плюсов, так и некоторые явные минусы. К преимуществам подобных устройств относятся перечисленные ниже:

1. Долгое отсутствие необходимости в ремонтных работах. Как правило, эксплуатационный срок без поломок у шахтных колодцев с водой составляет от 50 до 70 лет.
2. Практически полное отсутствие проблем с оформлением разрешительных бумаг на строительство. При этом непосредственно после возведения колодца следует обратить в БТИ для прохождения процедуры регистрации.
3. Общая дешевизна строительства в сравнении с другими вариантами конструкции. Для сравнения можно привести любой колодец с необходимостью бурения шахты. В ином случае рытье обходится гораздо дешевле.
4. Простая процедура очистки добытой воды. Нет нужды обременять себя сложным и витиеватым технологическим процессом, а также нанимать специализированный персонал.
5. Благодаря большому диаметру ствола шахты поднимать воду можно одним из выбранных типов насосов. Автоматизация с успехом заменяет традиционные ведра, требующие физических усилий. Достаточно установить вибрационную, центробежную или глубинную насосную систему.

Также стоит привести и перечень недостатков, актуальных для шахтного вида колодцев:

1. Высокие затраты времени и труда специалистов. К примеру, оборудовать трубчатый колодец несколько проще по данным показателям.
2. Повышенная ответственность при монтаже ствола шахты. Если стыковка гидроизоляционных швов или герметизация трубных стыков будут сделаны не на должном уровне, то загрязнение воды так или иначе со временем становится неизбежным. Это, в свою очередь, приведет к нарушению санитарных норм и необходимости новой прокладки ствола шахты.
3. Гидротехническое сооружение требует ежегодной чистки и дезинфекции. Для других видов колодцев нет нужды проводить данные процедуры так часто.
4. Шахта не может подолгу простаивать. В обязательном порядке требуется откачивать или забирать воду, поскольку сооружение просто переполнится жидкостью.
5. При отсутствии надежного фильтра качество получаемой продукции, вероятно, будет весьма низким и малопригодным к использованию по назначению.

Типы воздвигаемых сооружений

В целом можно выделить три варианта конструкции, различия в которых обусловлены разными рабочими сценариями. Неполное или несовершенное устройство шахтного колодца подразумевает то, что ствол не доходит до водоупорного слоя. Смысл заключается в том, что жидкость накапливается как через стенки, так и через дно конструкции. Если же говорить о совершенных или полных колодцах, то в них шахта опирается на тот самый водоупорный слой. Поступление жидкости в данном случае производится только через боковые стенки шахты.

Также существует вариация совершенного колодца с подствольником. Данный тип лучше всего показывает себя в ситуации, когда жидкость слишком медленно проникает в шахту. В таком случае требуется установить дополнительный резервуар-подствольник, который иначе называется зумпфом. Для правильной работы такого элемента требуется заглубить его ниже водоносного горизонта.

Неполные колодцы хорошо зарекомендовали себя при применении на небольших садовых участках. При этом нужно обратить внимание на уровень воды. Когда он не превышает 30-50 см, то колодец углубляется и затем может превратиться в полный. Следует отталкиваться от суточного потребления жидкости и оставлять в шахте ровно такое количество.

Сооружение на различных грунтах

Процесс строительства начинается с земляных работ. Время выкапывания пространства под ствол по большей части зависит от типа грунта. В списке ниже приводятся особенности сооружения шахтных колодцев при различных вариантах земли на участке:

1. Плывуны. Очень сложный для строительства тип грунта. Рабочим необходимо непрерывно в процессе возведения шахты откачивать воду и устанавливать шпунтованные стенки. Если плывуны расположились в межпластовых слоях под большим давлением, то строительство может быть и вовсе нецелесообразно в виду повышенной трудности.
2. Сыпучие грунты. К таким относят гравий, щебень, гальку и песок. В процессе требуется обязательно укреплять стенки шахты, поскольку велик шанс обвала.
3. Мягкие грунты. Между частицами глины или суглинка имеется лишь слабая связь. Специалистам приходится действовать довольно осторожно, поскольку риск обвала шахты столь же большой, как и при строительстве колодца на сыпучих грунтах.
4. Слабые грунты. Включают шлаки, мягкие известняки, гипс и многие другие. Проведение работ - легкое и быстрое при условии, что нет напора и имеется слабый приток жидкости.
5. Средние грунты. На песчанике, плотных сланцах или известковом шпате весьма непросто вырыть шахту. При чрезмерно интенсивном водяном напоре задача становится невыполнимой.
6. Крепкие грунты. К таковым можно причислить полевые шпаты, кварцы, граниты и т. д. Ручная работа фактически невозможна или очень затруднена. Рыть шахту в таком случае, как правило, попросту финансово невыгодно.

Нормы гигиены при эксплуатации

Загрязнение питьевой воды из колодца считается недопустимым в современном мире. При неправильной эксплуатации жидкость может подвергнуться химическому или микробному заражению. По этой причине существуют четкие гигиенические требования к устройству шахтных колодцев. К примеру, в 20-метровом радиусе ни в коем случае нельзя мыть автомобили, устраивать водопой для животных и птиц, а также заниматься полосканием и стиркой белья. Предписано, что в указанной зоне запрещены и любые другие виды деятельности, прямо или косвенно способствующие загрязнению жидкости в колодце.

Окрестное население не должно пользоваться собственными ведрами для забора воды из шахты. Процедура производится только с прикрепленным к колодцу приспособлением. Каждый год необходимо проводить плановую чистку, а также проверять оборудование и крепления на предмет изношенности. Любой ремонт сопровождается последующей дезинфекцией с помощью специальных веществ, включающих в своей состав хлорсодержащие реагенты. В завершение процедуры проводится окончательная промывка водозаборного сооружения.

Подходящие материалы для строительства

Наиболее востребованный вариант таких колодцев делается из бетонных колец. Для упрощения процесса опускания будущих стенок диаметр не превышает одного метра. Возведение бетонных колец достаточно быстрое, а сама конструкция неимоверно надежна. Санитарные требования к шахтным колодцам в данном случае предписывают не использовать любые химические продукты вроде герметиков, растворов или мастики. Все приведенные изделия оказывают прямое негативное воздействие на качество воды. Работы приостанавливаются в тот момент, когда на дне начинают бить ключи. Воду следует откачать, убрать еще небольшой слой грунта, а затем не трогать сооружение в течение 12 часов.

Деревянные колодцы считаются чуть более затратными и сложными в изготовлении и установке. Тем не менее обозримый срок службы сооружения составляет 25 лет в наземной части и 100 лет - в подводной. На сегодняшний день есть два актуальных способа возведения таких колодцев. В первом случае выкапывается шахта и производится наращивание стенок сверху вниз. Второй вариант подразумевает добавление брусков снизу. Санитарные нормы требуют обязательной предварительной обработки всех деревянных элементов. При достижении ключей вода откачивается дважды, - так формируется донный фильтр. Процедура полностью аналогична таковой для колодцев из бетонных колец. После можно приступать к эксплуатации сооружения.

Преимущества устройства шахты из кирпича

Следует ответственно подойти к выбору конкретного материала. Кирпич должен быть красным, поскольку силикатный подвержен механическому разрушению в грунте. Из натуральных камней применяются плотные известняки, сланцы и песчаники. Правильно построенное кирпичное сооружение с легкостью отвечает всем санитарным требованиях к шахтным колодцам.

Чаще всего выбирается круглая форма, а толщина кладки не делается меньше 25 см. Швы должны быть как можно менее заметными. Наземную структуру подвергают обработке штукатуркой, а подводную заливают раствором с песком и цементом в составе. Также допускается армирование кладки стальными анкерными тягами, поскольку это значительно уменьшает шанс на то, что шахта развалится при обрушении грунта.