Зачем необходимы колодцы в фундаменте дома

Колодцы в фундаменте служат для улучшения его устойчивости и распределения нагрузки. Они создают зоны для размещения опорных конструкций, что помогает предотвратить осадку здания и увеличить его долговечность.

Кроме того, колодцы обеспечивают возможность дренажа, что повышает защиту от воздействия воды и уменьшает риск затопления подземных частей здания. Это особенно важно в местностях с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях частых осадков.

Опускные колодцы

Метод используется, в основном, для строительства правильных в плане подземных сооружений, чаще всего прямоугольных и круглых. Колодец представляет собой сборную, монолитную или сборно-монолитную замкнутую по периметру конструкцию, открытую сверху и снизу.

Опускной колодец имеет габариты будущего котлована и, в общем случае, может обладать произвольной формой в плане, внутри колодца допустимы перегородки. Прочие размеры колодца определяются проектным способом, а также зависят от несущей способности грунтов основания. При этом более рациональной считается круглая в плане форма.

Стены колодца сооружаются либо на всю проектную высоту, либо, при реализации глубоких котлованов, их наращивают по мере погружения колодца в грунт. Нижний торец стены колодца выполняется с режущим краем. Погружение в грунт происходит либо под действием силы собственной тяжести (в случае массивных колодцев), либо под действием дополнительной внешней нагрузки при постепенной выемке грунта изнутри колодца. По достижении проектной глубины устраивается плита основания, формируются плиты перекрытий и плита нулевого уровня.

Конструкция колодца

Технологически колодцы подразделяются на несколько видов:

• Монолитные. Выполняются на строительной площадке из монолитного высокопрочного железобетона В35-В40. При заливке бетона необходимо соблюдать проектный класс прочности и водонепроницаемости бетона, поскольку опускные колодцы часто располагаются ниже уровня грунтовых вод.
• Сборные. Из железобетонных панелей заводского изготовления.
• Сборно-монолитные. Как правило, подразумевается, что ножевая часть имеет монолитную конструкцию, а стены выполнены из железобетонных блоков заводского изготовления.

Вне зависимости от технологии формирования колодец состоит из следующих элементов:

• Ножевая часть (консоль) — монолитный нож с металлической кромкой.
• Стены – собственно, ограждающая конструкция – чаще всего выполнены из монолита, с заранее выполненными закладными и консолями для монтажа межъярусных перекрытий, манжет и пр. Возможно формирование стенок из заводских железобетонных блоков.

Геометрия в плане

Форма колодца в плане определяется геометрией проектируемой фундаментной плиты. Но технологически целесообразно использовать только круглые и прямоугольные формы со скруглением углов. Это связано, в первую очередь, с обеспечением равномерности погружения колодца в грунт. Прямоугольные (без скруглений) в плане колодцы допускается рассматривать только в случаях, когда надо преодолеть слой легкопроходимого грунта на глубину не более 10 м.

Для придания конструкции колодца горизонтальной жесткости (для компенсации изгибающих моментов со стороны боковых грунтов) возможно устройство внутренних перегородок на достаточном расстоянии друг от друга для свободной разработки грунта выбранным методом. Такие перегородки выполняются вертикальными, но их нижняя часть должна находиться выше торца внешней стены на 0,5 м или на 2 м выше ножа, формируя технологические проемы для сообщения между секциями колодца.

Монолитный опускной колодец

Монолитные железобетонные колодцы заливаются непосредственно на строительной площадке, начиная с ножа. Стены формируются на всю высоту, либо, в случаях глубоких колодцев, последовательно при погружении колодца в грунт. При этом ширина режущей кромки принимается с учетом массо-габаритных параметров колодца и плотности проходимых грунтов (не менее 150–400 мм, как правило). Уклон консоли обычно составляет 1:100. Режущую часть оформляют стальным уголком.

Толщину стенок монолитных колодцев принимают не только из условия прочности, а также из условия веса, необходимого для преодоления сил трения при погружении. В крупных по размерам колодцах, погружаемых без тиксотропной рубашки (см. ниже), толщина стен может достигать 2,5 м и более.

Сборный опускной колодец

Выполняется из панелей заводского изготовления с толщиной стенки 0,4–0,8 м, длиной 12 м и шириной 1,4–2,0 м. Снизу заводской панели уже предусмотрен нож (консоль). На строительной площадке панели соединяют между собой с помощью закладных и стальных тяжей. Технология подходит для изготовления опускных колодцев диаметром 8–24 м и глубиной 25 м и более, но не рекомендуется для применения в водонасыщенных грунтах.

Сборно-монолитный опускной колодец

В этом варианте монолитным выполняется нож колодца, а стены наращиваются постепенно по мере процесса его погружения. Примером материала для стен служат пустотные блоки, скрепляемые между собой и заполняемые бетоном. Применение пустотных блоков позволяет регулировать вес колодца, в том числе неравномерным заполнением пустот, что может потребоваться для вертикального выравнивания колодца при его перекосах, а также для предотвращения всплытия колодца.

По имеющейся информации, применение таких колодцев-оболочек, способствует значительному сокращению объемов работ, обеспечивает при хорошо освоенной технологии снижение на 10–25% стоимости ограждающей конструкции и уменьшение трудоемкости в 1,5–3 раза относительно полностью монолитного колодца.

Методика

Последовательность выполнения работ при применении монолитного опускного колодца:

1. Устройство форшахты. При этом нижняя отметка пионерного котлована должна располагаться на 0,5–1 м выше уровня грунтовых вод, для чего может потребоваться возведение временного основания – насыпи.
2. Закрепление основных осей колодца посредством обносок.
3. Формирование консоли. При этом для выравнивания давления на грунт устраивается временное основание для отливаемого ножа в виде песчано-щебеночных призм, деревянных или железобетонных подкладок, железобетонных, монолитных или сборных колец.
4. Формирование нижней секции стены.
5. Погружение колодца. Последовательно разбирается временное основание и начинается выработка грунта от центра к ножу. Погружение может производиться как с водоотливом, так и без него; выемка грунта происходит по мере погружения и осуществляется с помощью различных строительных машин. Вертикальность перемещения колодца контролируется инструментально.
6. Итерационное формирование последующих секций колодца и его погружение на проектную глубину. При проектировании необходимо учитывать, что нож должен опираться на слой грунта с достаточной несущей способностью, при этом для обеспечения водонепроницаемости ограждения и уменьшения вертикальных перемещений при дальнейшей эксплуатации нож необходимо заглубить на 1–2 м ниже дна котлована.
7. Формирование фундаментной плиты. По достижении колодцем проектной глубины формируется, как правило, монолитное днище. Его бетонирование, в зависимости от условий, может проводиться как в осушенном колодце, так и без предварительного водоотлива. В данном случае важно следовать выбранной технологии бетонирования.

Способы снижение трения

Для снижения трения колодца о грунтовую стенку применяется несколько способов:

1. Стены колодца выполняются меньшего габарита в поперечнике, чем консольная часть. Это достигается либо формированием одного или нескольких уступов (каждая новая секция имеет меньший размер в плане, чем консольная часть), либо формированием внешней образующей стены колодца с уклоном внутрь. Таким образом, контакт колодца с грунтом при нормальном опускании происходит только в пределах ножевой части и по небольшой площади.
2. В случае погружения больших в плане колодцев, а также легких колодцев, применяются тиксотропные рубашки, а в глинистых грунтах используется электроосмос. Тиксотропные рубашки представляют собой глинистые растворы, которые, с одной стороны, предотвращают обрушение грунтовых стен, а с другой – способствуют надежному, без «зависаний», погружению колодца или его секции, что, свою очередь, позволяет уменьшить толщину стенок колодца. Применение тиксотропной рубашки особенно актуально для легких тонкостенных колодцев-оболочек. В этом случае колодец изготовляют с одним уступом, расположенным в его нижней части, и вертикальной боковой поверхностью независимо от размеров и глубины погружения колодца в грунт. Тиксотропная рубашка нагнетается через специальную трубу в процессе погружения колодца в пространство между наружной поверхностью колодца и грунтом. Применение такой технологии позволяет снизить толщину стен колодцев до 0,4–0,6 м.

Выемка грунта

Выбор технологии выемки грунта зависит от его характеристик, гидрогеологии, а также способа погружения и размеров колодца. Толщина разрабатываемого за каждую итерацию грунта определяется его деформационными свойствами, но обычно варьируется в пределах 1,5–2 м. Обычно применяется три варианта разработки грунта:

• Экскаваторами или бульдозерами изнутри с выдачей кранами и бадьями (при разработке рыхлых песков, легких супесей, галечника).
• Грейферная разработка с поверхности (при малых в плане колодцах и под водой).
• Гидромеханическая разработка или гидравлическая выработка в легко размываемых грунтах (пески, супеси, мелкие суглинки).

На обводненной территории или в грунтах с высоким уровнем подземных вод предварительно производят водопонижение или откачку воды.

Задавливание

При достаточной собственной массе колодец погружается самостоятельно в процессе выборки грунта. Принудительное погружение актуально, как правило, в случаях небольшого веса колодца. Для этого применяют различные типы опорных конструкций и используют гидравлические домкраты. Погружение колодцев задавливанием может осуществляться как без водоотлива, так и в осушенных грунтах.

Этот способ целесообразно применять при возведении сооружений, заглубляемых на 20 м и более, в тех случаях, когда необходимо обеспечить их строгую вертикальность, а также когда работы ведутся вблизи существующих строений и коммуникаций. В этом случае актуально применение антифрикционных покрытий.

Оценка метода

Метод опускного колодца чаще всего применяется для устройства глубоких инженерных сооружений (более 5–8 м) на грунтах с достаточной несущей способностью. На метод стоит обратить внимание в случае невозможности или нецелесообразности крепления стен прочих ОКК, в этом случае его стоит рассматривать наравне с ограждениями при помощи свай, а выбор делать на основе технико-экономического анализа.

Опускные колодцы не рекомендуется применять в городской черте во избежание возможного движения грунтов на прилегающих к строительной площадке территориях с застройкой.

Монолитные колодцы относительно просты в изготовлении, но требуют относительно продолжительного времени на изготовление в условиях строительной площадки, а Времени на приобретение прочности бетоном (особенно это ощутимо при методике с наращиванием стенок).

Сборные колодцы лишены временного недостатка, но слишком легки для самостоятельного погружения (без применения задавливания). По этой же причине требуется фиксация колодца в водонасыщенных грунтах для удержания от всплытия.

Сборно-монолитные конструкции чаще используют при строительстве крупных опускных колодцев с глубиной погружения 30–40 м и при диаметре более 20 м.

Основные сложности

Недостаточность инженерно-геолологических изысканий может привести к «встрече» ножа колодца с включениями твердых пород. Это чревато возникновением перекоса колодца из-за неравномерности его опускания, а следовательно, возможны «зависания» и даже разрушения консоли или стенок. Особенно это неприятно при проведении работ в водонасыщенных грунтах – для разрушения препятствий придется проводить осушение.

Всё о дренажных смотровых колодцах

Жители нашего региона хорошо знакомы с такой распространённой проблемой, как высокий уровень подземных (грунтовых) вод. Несмотря на то, что подобная гидрогеологическая ситуация практически не влияет на жизнь человека, она способна нанести поистине непоправимый урон техническому состоянию подземных сооружений из бетона, кирпича и других материалов. Ещё одна проблема – бесконечные лужи на дорогах и участках, которые неизменно сопровождают каждый сезон обильных осадков, и от которых невозможно избавиться на протяжении нескольких недель. Единственным выходом из сложившейся ситуации в местности с высоким уровнем грунтовых вод будет устройство эффективной дренажной системы.

Общая информация

Дренажные смотровые колодцы – узкоспециализированные гидротехнические сооружения, которые выполняют две основные функции. Первая – непосредственный контроль состояния дренажа на участке. Вторая – доступ к этой системе для ревизии, очистки или обслуживания. По правилам такие смотровые колодцы необходимо устанавливать на ветках всех типов канализационных сетей.

Их монтируют как в напорных, так и в безнапорных системах дренажа, однако между этими двумя типами существуют определённые различия, о которых мы подробно расскажем дальше. Расстояние между смотровыми колодцами на участке зависит от нескольких факторов: в частности, от рельефа трассы и диаметра трубы.

Бетонные колодцы

По своей конструкции дренажный колодец представляют собой трубу (шахту), обычно имеющую круглое или прямоугольное сечение. В прошлом такие сооружения изготавливали преимущественно из тяжеловесного армированного бетона. Сегодня их практически полностью вытеснили лёгкие и очень удобные в эксплуатации конструкции из современных полимерных материалов – в частности, полиэтилена низкого давления (ПНД). Это обусловлено тем, что бетонные смотровые колодцы имеют большой вес, и для их монтажа часто требуется спецтехника и соответствующая квалификация рабочих-монтажников.

Ещё один минус устаревших колодцев из бетонных колец – это то, что их довольно проблематично герметизировать (жизненно важное условие для любой инженерной коммуникации). Стыки колец из армированного бетона со временем размываются и растрескиваются. Дополнительная опасность – риск получить травму во время монтажа системы. Кроме того, установка подобных тяжеловесных конструкций требует обязательного устройства прочного основания – своеобразного фундамента с армирующим каркасом из стальной арматуры. Естественно, это не лучшим образом отражается как на стоимости работ, так и на сроках.

Имеются здесь и свои плюсы:

• Высокая сопротивляемость силе выталкивающей воды.
• Способность с лёгкостью справляться с очень высокими нагрузками.
• Низкая стоимость.

Колодцы из лёгкой гофрированной трубы

В свою очередь, гофрированные трубы из ПНД полностью лишены таких недостатков. Они легко устанавливаются без специальной трудоёмкой подготовки, имеют небольшой вес и отличаются исключительной герметичностью.

Другие преимущества смотровых колодцев из гофротрубы

• Сооружения очень устойчиво фиксируются в грунте, что обеспечивают физико-механические особенности гофрированной поверхности.
• Не смещаются и не всплывают в процессе эксплуатации.
• Широкий ассортимент типоразмеров труб и соответствующих фасонных частей.
• Благодаря цельнолитой конструкции, шахта такого колодца не нуждается в дополнительной герметизации.
• Быстрый и простой монтаж: установить колодец из полимерной трубы можно самостоятельно, не привлекая целую бригаду помощников и тяжёлую спецтехнику.
• Высокая герметичность позволяет использовать с такими изделиями практически любые люки дренажных колодцев, а также крышки (в частности, полимерные, также имеющие небольшой вес).
• Полимерные материалы не боятся таких распространённых проблем, как гниение и образование коррозии. Кроме того, пластик практически не вступает в контакт с большинством химических элементов, вплоть до агрессивных соединений. Следовательно, изделиям гарантирован длительный срок эксплуатации.

Единственное, в чём они всё же уступают сооружениям из бетона – несущая способность. В некоторых случаях необходимо уделить максимум внимания выбору изделий с подходящей толщиной стенок (например, если трасса проходит недалеко от автодороги с оживлённым движением).

Устройство

Стандартный колодец из гофротрубы имеют сборную конструкцию, в которую, помимо самой шахты, входят верхний люк, дно-крышка, кинета – особый фасонный элемент для подсоединения дренажных труб.

Композитные колодцы

Отдельного упоминания заслуживают полимер-композитные или полимер-песчаные смотровые люки, изготовленные из пластика и песка, прессованного под высокой температурой. Так же, как и изделия из полиэтилена низкого давления, они обладают практически идеальной герметичностью, благодаря чему их можно устанавливать даже на сложных участках.

Другие преимущества

• Относительно небольшой вес шахты и фасонных изделий.
• Устойчивость к экстремальным температурам и резким температурным скачкам, осадкам, высокому уровню влажности, агрессивной химии.
• Лёгкий монтаж на трассе.
• Экологичность: композитный материал абсолютно безвреден для человека, животных и окружающей среды.
• Срок службы – до 50 лет и более.

В числе минусов композитных конструкций можно упомянуть их более высокую (чем в случае с железобетонными аналогами) стоимость.

Классификация типов смотровых колодцев по конструкции

Выделяют три основных типа смотровых колодцев для дренажа. По конструкции и назначению такие изделия разделяют на линейные, поворотные и узловые. Кратко рассмотрим особенности каждой категории.

• Линейные. Устанавливаются на прямолинейных участках канализации.
• Поворотные. Выпускаются специально для монтажа в местах поворотов трубопроводов.
• Узловые. Используются для соединения нескольких пересекающихся линий. При их установке соблюдают следующее правило: второстепенные контуры должны примыкать к главному под острым углом.

Также существует определённая классификация специальных дренажных колодцев по выполняемой функции.

• Водоприёмные служат для сбора отведённых дренажных стоков и их постепенного естественного отвода за границы обслуживаемого участка.
• Поглотительные или фильтрующие. Их назначение – фильтрация собранных сточных вод для их последующего отвода в глубинные слои почвы.
• Инспекционные – колодцы неглубокого залегания, используемые преимущественно для контрольных ревизий системы дренажа загородного участка.
• Обслуживаемые – глубокие сооружения, которые могут предусматривать в своей конструкции лестницы или специальные скобы для спуска и подъёма на поверхность обслуживающего оператора.

Размеры

С выбором нужного размера сложностей обычно не возникает. Диаметр шахты в этом случае всегда подбирают в соответствии с диаметром дренажной трубы. Таблица соответствия колодцев и дренажных труб представлена ниже.

На каком расстоянии устанавливают колодцы для дренажа?

Правила монтажа зафиксированы в СНиП 2.0403-85. Расстояние между колодцами будет напрямую зависеть от их диаметра. Из следующей таблицы вы узнаете, на каком расстоянии друг от друга устанавливаются дренажные колодцы 315 мм и других стандартных диаметров.

Различия в устройстве напорных и безнапорных систем

В первую очередь нужно понимать, по какому принципу устроены обе системы. Безнапорная – система самотёчного типа. Внутри таких трубомагистралей вода перемещается исключительно естественным путём, то есть, под воздействием гравитации. В напорной системе транспортируемую среду перемещают принудительным способом при помощи специального насосного оборудования.

На загородных участках в большинстве случаев используется первый тип – безнапорный. Самотёчная магистраль – это своеобразная сеть из нескольких прямолинейных участков труб, которые соединены между собой. Это достаточно сложная структура, которая требует регулярного контроля. Соответственно, монтаж смотровых колодцев в этом случае будет обязательным условием.

При этом контрольно-смотровые люки устанавливают как на прямолинейных участках, так и в точках соединения/разводки линий-контуров, а В местах, в которых подземные грунтовые воды изменяют своё естественное направление движения. Помимо этого, в безнапорных сетях устанавливают колодцы для контроля дренажа в тех точках, где отмечается изменение наклона труб магистрали. Если такое сооружение монтируют в точке поворота дренажной магистральной системы, очень важно, чтобы у него был достаточно большой диаметр. Это поможет предотвратить замедление движения сточных вод в точке поворота, а также скапливание жидкости, которая может попросту переполнить скважину недостаточно большого диаметра. В свою очередь, это часто приводит к такому негативному последствию, как чрезмерно быстрое заиливание.

В ассортименте компании FD Pipe Systems представлены высококачественные смотровые колодцы из пластиковой гофрированной трубы. Помимо стандартных размеров, возможно изготовление нестандартных моделей по индивидуальным заказам. Как производитель, мы гарантируем честные цены на гофрированные дренажные и канализационные трубы, а также отводы, муфты, заглушки и прочие фасонные изделия, используемые в монтаже сборных колодцев.

Назад к списку материалов
Упоминаемые товары

• Дренажные колодцы