Какой выбрать щебень при обустройстве колодца

Применение щебня для колодца актуально в двух основных случаях: при строительстве питьевого колодца и при обустройстве дренажной системы. Данный материал является экологически чистым и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду, что делает его пригодным для выполнения указанных работ.

В этом информационном материале рассматриваются следующие вопросы:

• цели использования щебня в питьевых колодцах и критерии выбора оптимальной разновидности материала;
• виды щебня, применяемые для дренажного колодца, выполняемые им функции.

Щебень для питьевого колодца

Щебень применяется в колодцах шахтного типа, предназначенных для забора воды с глубины до 30 метров (из первого или второго водоносного горизонта). Конструктивно такой колодец представляет собой круглую шахту, укрепленную бетонными кольцами. В прошлом для этих целей использовался сруб квадратной формы с обшитыми бревнами стенками; подобные конструкции применяются и в настоящее время.

В шахтных колодцах щебень выполняет три функции:

1. устройство обратного фильтра на дне колодца;
2. устройство бетонной отмостки вокруг колодца;
3. обсыпка поверхности вокруг колодца.

Укладка щебня на дно колодца

Щебень применяется при устройстве донных фильтров в колодцах. В специализированных источниках и на строительных форумах встречаются различные точки зрения относительно целесообразности устройства донных фильтров. Одни приписывают им свойства очистки и обеззараживания воды, другие считают их бесполезными, третьи утверждают, что засыпка щебня на дно колодца недопустима, поскольку приводит к загрязнению и помутнению воды.

Для разрешения данного вопроса целесообразно обратиться к нормативным документам. В частности, в СанПиН 2.1.4.1175-02 содержится следующий пункт:

«3.3.9. Для предупреждения выпирания грунта со дна колодца восходящими потоками грунтовых вод, появления мути в воде и облегчения чистки на дне колодца должен быть отсыпан обратный фильтр».

Кроме того, в СП 31.13330.2012 указано:

«8.27. При расположении водоприемной части в песчаных грунтах на дне колодца необходимо предусматривать обратный песчано-гравийный фильтр или фильтр из пористого бетона, а в стенках водоприемной части колодцев — фильтры из пористого бетона или гравийные.

8.28. Обратный фильтр следует принимать из нескольких слоев песка и гравия толщиной по 0,1–0,15 м каждый, общей толщиной 0,4–0,6 м, с укладкой в нижнюю часть фильтра мелких, а в верхнюю крупных фракций».

Устройство обратного фильтра на дне колодца не является бесполезной мерой, а в ряде случаев его установка обязательна.

Основные функции фильтра

• предотвращение выноса мелких частиц грунта;
• предупреждение появления мути в воде;
• предупреждение выпирания грунта.

В указанных нормативных документах обеззараживающие свойства фильтра не упоминаются. Вместе с тем он обеспечивает защиту воды от мелкофракционного грунта.

Фильтры со щебнем обязательны к установке на песчаных грунтах (среднезернистых и мелкозернистых), а также на рыхлой глине. Если водоносный пласт представлен скальным, полускальным или гравелистым грунтом, крупным песком, либо плотной глиной, достаточно установить каркасные, трубчатые или стержневые стальные фильтры с антикоррозионным покрытием (СП 31.13330.2012).

Какой щебень засыпать

Донный фильтр колодца состоит из трех слоев, при этом диаметр зерен в них должен различаться в 5–6 раз. В нижнюю часть засыпается крупнозернистый песок, далее щебень фракции 5–10, 10–15 или 10–20, верхний слой щебень фракции 40–70.

Порода, из которой изготовлен щебень, должна быть химически нейтральной, не растворяться в воде и не содержать вредных примесей.

Оптимальные варианты:

• диорит;
• серпентинит;
• амфиболит;
• кварц.

Не рекомендуется использовать щебень из следующих пород:

• Гранит. Несмотря на высокую прочность и долговечность, гранитный щебень обладает повышенной природной радиоактивностью. Это не исключает применения материала в других сферах, однако в качестве фильтра для воды он не подходит.
• Габбро. Щебень габбро имеет гладкую, «мыльную» поверхность, на которой плохо задерживаются загрязнения, мелкие частицы ила и песка.
• Известняк. Пористый материал, выступающий хорошим сорбентом, однако, содержит растворимые соли кальция. При использовании в качестве фильтра соли постепенно растворяются, и вода становится слишком жесткой.
• Мрамор. Соли кальция также входят в состав мрамора. Данная порода более устойчива, чем известняк, но также может растворяться и повышать жесткость воды.

Для фильтров в колодцах с питьевой водой не допускается использовать вторичный щебень, то есть материал, ранее применявшийся для других целей и затем снятый. Например, вторичный щебень мог ранее использоваться на железной дороге, в таком случае он будет загрязнен горюче-смазочными материалами.

Шлаковый щебень также не применяется для устройства фильтров, поскольку содержит много примесей, часть которых может быть опасна для здоровья.

Помимо обычного щебня в донных фильтрах используются:

• Жадеит. Природный минерал, близкий к нефриту, состоящий из силиката алюминия и натрия. Распространенное мнение о его бактерицидных свойствах не соответствует действительности. Жадеит химически нейтрален и не растворяется в воде, однако, не превосходит щебень ничем, кроме цены.
• Шунгит. По внешнему виду напоминает антрацит, на 95–99% состоит из углерода. Обладает хорошими сорбционными свойствами.
• Цеолит. Относится к группе алюмосиликатов, также выступает как сорбент. Однако, материал из некоторых месторождений содержит канцерогенные примеси, поэтому необходимо проверять сертификаты и разрешения на использование продукции в пищевой промышленности.

В официальных документах рекомендации по использованию жадеита, шунгита и цеолита в качестве фильтров для колодцев отсутствуют. Эти материалы дороже обычного щебня, а приписываемые им особые свойства в значительной степени являются маркетинговым ходом. Кроме того, при каждой чистке колодца такой фильтр требует полной замены.

Перед покупкой щебня для колодца необходимо уточнить наличие сертификатов. Материал должен пройти лабораторные испытания, подтверждающие его безопасность. Также важно уточнять, с какого карьера будет поставлен щебень.

В сертификате должны быть указаны следующие показатели:

• аморфные разновидности диоксида кремния до 50 ммоль/л;
• сульфаты и сульфиды в пересчете на SO3 до 1,5%;
• устойчивость к распаду до 3%;
• радиоактивность до 370 Бк/кг (чем ниже, тем лучше).

При выборе щебня следует учитывать цену: для фильтра не требуются большие объемы, однако, засыпка в колодец слишком дорогого материала нерентабельна.

Как уложить

При укладке фильтра из щебня на дно колодца под воздействием давления воды он уйдет в грунт. Во избежание этого под фильтром необходимо устроить твердое основание.

Согласно СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», обратные фильтры в шахтных колодцах следует укладывать на металлическую сетку, штампованный лист или в проволочную обмотку

Это защищает материалы от заиливания и предотвращает погружение щебня в зыбкий грунт. Металл должен быть нержавеющим и дополнительно защищенным от коррозии, при этом покрытие обязано быть безопасным для здоровья.

Донный фильтр допускается укладывать и на деревянный щит из осины, дуба или сосны. Эти материалы экологически чисты, однако, имеют существенный недостаток: дерево вступает в реакцию с водой и грунтом, что приводит к гниению. Уже через пару месяцев щит может покрыться черной густой массой и грибком, из-за чего вода приобретает неприятный запах и привкус.

Дно колодца также выстилают геотекстилем. Полипропиленовая мембрана одновременно защищает фильтр от просадки и служит дополнительным барьером для мелких частиц.

После установки основания засыпают остальные компоненты фильтра (песок и щебень). Засыпка производится свободно, без дополнительной трамбовки.

Общая толщина донного фильтра зависит от уровня воды в колодце и в среднем составляет 40–60 см (каждый слой по 10–20 см). При меньшей толщине вода будет плохо фильтроваться, а щебень быстро заилится. При повышенной толщине фильтра вода проходит медленно, и зимой или в засушливый сезон колодец может вовсе не наполняться.

Уход за донным фильтром

Любой фильтр постепенно загрязняется и покрывается илом, вследствие чего его эффективность снижается, а вода в колодце становится мутной и приобретает неприятный запах. Это свидетельствует о необходимости чистки или замены фильтра.

Быстрое заиливание фильтра может быть вызвано неправильной установкой. В частности, на плывунах монтаж допускается только на деревянную или стальную платформу. Если вода поступает в колодец через боковые отверстия в стенках, на них также следует установить фильтры, в противном случае на дно будет заноситься грунт. В такой ситуации загрязняется не только вода, но и ослабевает основание и шахта колодца, что ведет к его постепенному разрушению.

Рекомендуется заменять щебень и песок в донном фильтре один раз в год. Фильтр необходимо полностью извлечь, промыть и удалить испорченные элементы. Железные решетки могут частично окислиться, а деревянный щит — подгнить; в отдельных случаях их приходится заменять полностью.

Чистку или замену фильтра можно выполнять самостоятельно, однако, эта работа относится к категории опасных и требует наличия напарника, обеспечивающего страховку на поверхности. Целесообразнее заказать данную услугу в специализированной организации.

Щебень для отмостки колодца

Для предотвращения попадания в колодец дождевой и талой воды по его внешнему контуру устраивается глиняный замок. Для повышения степени защиты сверху выполняется отмостка, предохраняющая от влаги, как глину, так и бетонные кольца. Это предотвращает морозное пучение и снижает давление на бетон.

Отмостка выполняется из бетонной стяжки или тротуарной плитки. Щебень при этом используется, либо для устройства подушки, либо вводится в состав бетона.

Щебень для подушки отмостки. Назначение подушки — создание надежного основания для верхнего покрытия. Как правило, она выполняется из двух фракций щебня и песка. После затвердевания глиняного замка поверх него засыпается песок, для надежности устраивается разделительная мембрана из геотекстиля. Затем укладывается первый слой из крупного щебня фракции 40–70. Для придания основанию прочности проводится расклинцовка фракцией 20–40 или 10–20.

Для подушки подходит щебень из следующих пород:

• гранит;
• диорит;
• серпентинит;
• габбро.

Указанные материалы отличаются прочностью и достаточной морозостойкостью, что обеспечивает надежное основание.

Щебень для бетонной стяжки. Бетонная стяжка вокруг колодца должна быть ровной, поэтому в нее добавляются только мелкие фракции: 5–10, 10–15 или 5–20.

Применяются следующие разновидности щебня:

• известняковый;
• гранитный;
• серпентинитовый;
• амфиболитовый.

Оптимальным вариантом является известняковый щебень, отличающийся низкой ценой. Для максимально прочной отмостки следует выбирать гранит. Не добавляются в бетон диорит (обладает низкой морозостойкостью), габбро и мрамор.

Щебень для обсыпки вокруг колодца

Площадка вокруг колодца обсыпается щебнем для предотвращения застоя воды и скопления луж в непосредственной близости от него. Материал пропускает влагу, в связи с чем не обеспечивает полноценной защиты бетонных конструкций и не предотвращает пучение.

Для обсыпки допускается применять практически любой вид щебня. Как правило, она выполняется из нескольких слоев: снизу укладывается крупная фракция 40–70, сверху средняя или мелкая (20–40, 10–20, 5–10, 5–20). Отсыпку стремятся сделать не только прочной, но и эстетичной, поэтому немаловажное значение имеет декоративный вид щебня.

Для указанной цели хорошо подходят:

• красный и серый гранит;
• серпентинит;
• мрамор;
• габбро;
• диорит;
• амфиболит;
• кварц.

Из перечисленных разновидностей наиболее привлекательным внешним видом отличается кварцевый щебень, однако, он же является и самым дорогим. В качестве альтернативы можно использовать белый мраморный щебень: по цвету он практически идентичен, но стоит в несколько раз дешевле.

Отметим, что на пучинистых почвах обсыпку колодца следует выполнять непучинистым грунтом (например, гидрофобным), с толщиной слоя, возрастающей с глубиной: минимально 20 см на поверхности и до 30–60 см на глубине промерзания в зависимости от степени пучинистости. Это предотвращает деформацию и разрушение колодца силами морозного пучения.

Щебень для дренажных колодцев

Существует несколько типов дренажных колодцев, каждый из которых выполняет определенную функцию:

• Смотровой (поворотный). Сооружается из пластиковой или железобетонной трубы с закрытым дном, предназначен для прочистки дренажных труб.
• Поглощающий (фильтрующий). Оборудуется при невозможности отвода воды за пределы участка (в сточную канаву или водоем). Диаметр такого колодца должен составлять около 1,5 м, глубина до 2 м. Дно отсутствует, колодец полностью засыпается щебнем, через который вода уходит в глубокие слои почвы. Пропускная способность до 1 м³ в сутки.
• Водоприемный. Предназначен для сбора воды с последующим отведением за пределы участка с помощью дренажного насоса.

Во всех типах колодцев щебень применяется для обсыпки. Под водоприемными и смотровыми колодцами с его помощью можно укреплять дно. В поглощающих колодцах щебень является одним из компонентов обратного фильтра.

Согласно СНиП 2.04.03-85, нагрузка на 1 м² фильтрующей поверхности составляет 80 л/сут в песчаных грунтах и 40 л/сут в супесчаных. Допускается увеличение на 10–20% при определенных условиях (крупнозернистые пески, расстояние до грунтовых вод более 2 м). Размеры фильтрующего колодца в плане не должны превышать 2×2 м, глубина 2,5 м; донный фильтр до 1 м из гравия, щебня или шлака.

Фильтр из песка и щебня в дренажном колодце

Фильтры применяются в поглощающих колодцах. Их основная задача — замедление потока воды и очистка от мелких частиц.

Фильтр состоит из нескольких слоев:

• крупнозернистый песок;
• мелкий щебень фракции 5–10, 10–20, 5–20;
• крупный щебень фракции 40–70.

На дно колодца укладывается песок, затем мелкая и крупная фракции щебня, в результате чего формируется система обратного фильтра.

Вода из поглощающего (фильтрующего) дренажного колодца не используется для питья или полива, она уходит в глубокие слои грунта.

В таких фильтрах допускается применять следующие виды щебня:

• гранитный;
• известняковый;
• мраморный;
• серпентинитовый;
• диоритовый;
• амфиболитовый.

Для дренажного колодца следует выбирать недорогой щебень. По цене подходит известняковый, но при длительном контакте с водой он крошится, и через 1–2 года наполнитель придется полностью заменить. Вместо известняка предпочтительнее использовать мрамор. Габбро для фильтров не подходит по причинам, изложенным выше. Вторичный и шлаковый щебень также нежелательны к применению, поскольку в грунт не должна попадать вода с вредными примесями.

Обсыпка и укрепление дна

Для засыпки пазух дренажных колодцев и укрепления дна под ними используется щебень фракции от 5–10 до 40–70. Под дно дренажного колодца укладывается крупный щебень, после чего выполняется расклинцовка более мелким. Дополнительно грунт укрепляется песком и трамбуется.

Вокруг боковых стенок засыпается мелкая фракция 5–10 или 5–20. Щебень в данном случае может быть заменен отсевом или крупнозернистым песком.

Для укрепления дна рекомендуется использовать прочный щебень из гранита, диорита, габбро или серпентинита. Для обсыпки стенок допускается любая разновидность.

Щебень следует выбирать под конкретный вид колодца, сопоставляя цену и качество. Для большинства работ нет необходимости приобретать слишком дорогой материал. Если требуется щебень для питьевого колодца, следует обращать внимание на его безопасность для здоровья, обязательно проверять сертификаты и не приобретать продукцию, не прошедшую лабораторный контроль.

В Великом Новгороде и Новгородской области заказать гравийный щебень с доставкой или купить гранитный щебень можно обратившись в ГК «Земстрой-Н». У нас в наличии на складе в городе всегда имеется щебень различных видов и фракций, который подойдет для использования в колодцах. Дополнительно, мы всегда готовы проконсультировать вас по возможности применения этих материалов для подобного вида работ.