что такое плавуны в грунте
Особенности фундамента на плывуне
Фундамент на плывуне – это постройка на грунте, который обладает текучестью. Оттуда и слово «плывун». Такие участки земли очень непрочны и способны разжижаться при воздействии разных выработок.
Плывун имеет разнообразные примеси и насыщен влагой. Представляет собой грунт из песка или рыхлых горных пород – супесей.
Виды плывунов и плывунные свойства
В зависимости от того какой грунт, плывун так и проявляет плывунные свойства. Они обусловлены плотностью горной породы, величиной и формой частиц, минеральным и гранулометрическим составом.
Плавуны могут быть:
Истинный состав можно иногда определить по внешним признакам. На дне скважины скапливается «цементное молоко». Земля, взятая со дна, расползается в лепешку. Есть и другой способ определения плавунной способности. Бурят водопесчаные пробки. Высокая пористость спровоцирует заполнение отверстий водой. Наиболее точно плавунные способности можно определить в лаборатории.
При истинной плавающей почве яма заполняется водой грязно-молочного цвета. Такую окраску ей придает глина. Когда они высыхают, глинистые частички склеиваются и создают очень прочную массу.
Плавающая прослойка очень усложняет монтажные работы при строительстве. Во время выработок прослойка земли старается заполнить пустое пространство. Создание закрытого контура очень тяжело. Если была бы такая возможность, отложение было бы прочным основанием. В случае выхода плавуна за площадь основания возникают провалы и оползни.
Открытый водоотлив проводить опасно, так как это может вызвать проседание почвы.
В ложных плывунах частицы гравия, а также песка не имеют структурные связи. Они переходят в разжиженное состояние от давления воды. Вода на дне будет светлой, слегка мутной. Ложные плывуны легко отдают воду. А когда высыхают, из них создается рыхлая масса.
Перед тем как сделать на плывуне дом, надо тщательно выяснить содержание грунта, чтобы узнать вид плывущей земли, а также его свойства.
Борьба с плывунами
Борьба с плавающей прослойкой – это сложный процесс, от которого не всегда получают положительный результат.
Методы борьбы с прослойкой:
Искусственное осушение производится открытой откачкой воды. Если необходимо осушить землю по глубину до 6 метров, применяют иглофильтры, а на глубину более 15 метров специальные детали, имеющие электродренаж.
При ограждении шпунтовыми стенами происходит перерезка ими всего слоя плывуна. Это позволяет провести через себя все давление. Деревянный шпунт забивается на глубину 5-9 м, а металлический – в глубину до 30 м. В случае наличия прослойки плотного грунта забить шпунт не получится.
Закрепление прослойки происходит при помощи цементации, замораживания и силикатизации.
Замораживание – ненадежный способ. При этом методе пользуются морозными погодными условиями или специальными установками.
Силикатизация является очень эффективным методом. Заключается он в качании жидкого стекла в почву.
При истинных непрочных слоях используют только следующие закрепления:
Плавунная земля чаще всего расположена на болотистых территориях. В таких местах тяжело проводить работы. Поэтому стенки укрепляются, когда роется котлован или траншея. Эти работы являются обязательными.
Виды фундаментов на плывуне
Глубина залегания и толщина непрочного слоя играют роль при выборе вида основы строительства.
Мелкозаглубленная основа – наиболее часто применяемый вид при неглубоком залегании плавающей прослойки. Излишки воды отводятся при помощи дренажа. В ряде случаев используют уклон местности.
Для воздвижения тяжелых домов применяют монолитное основание. Толщина плиты рассчитывается в конкретном примере. Сущность этого способа заключается в постоянной заливке бетоном. В опалубке используют арматурные прутки для придания прочности конструкции.
Если плывун под фундаментом имеет небольшую ширину, то под строение применяют сваи.
При неглубоком залегании иногда применяют насыпной метод. На территорию привозят песок или гравий и засыпают площадку. Затем возводят строительство на этом основании.
Во время монтажных работ надо соблюдать технику безопасности. Прослойка может проявить себя непредсказуемо, как только будут нарушены пласты, которые сдерживали его.
Планирование фундамента
Исследовать землю можно самому. Для этого необходимо выкопать своими руками грунт или при помощи техники пробурить скважины. Если на дне в котловане появится кашеобразная смесь, и можно заметить, как оползают стенки, это будет означать о наличии в почве ползуна. За помощью можно обратиться к хозяевам, которые имеют дом поблизости и уже знают характеристики почвы.
Для определения точного состава отложения в почве придется обратиться к специализированным исследованиям. И только после этого можно начать укладывать фундамент дома на плывуне.
Роется котлован, извлекается грунт. Если котлован заполняется большим количеством воды, то её откачивают при помощи насосов. Если воды немного, то прибегают к дренажной системе.
Как только скважина высушена, необходимо сразу тонко забетонировать основание. Затем его покрывают дренирующим составом (щебень, отсев). После этих работ все бетонируют. Это предотвратит проседание грунта после возведения строения. В течение недели бетон затвердеет и можно приступать к гидроизоляции.
Фундамент для неглубокого плывуна
Если плывун залегает по небольшой глубине до 2 метров, то под строительство используют ленточный фундамент на плывуне.
Возведение основы происходит поэтапно:
Для расчёта мелкозаглубленного основания надо знать деформацию и несущую способность земли.
Свайный фундамент с ростверком на плывуне
Такой фундамент дома на плывуне используется в тех территориальных районах, которые часто затапливаются. Свайный метод с ростверком позволит поднять строение на высоту до 3 метров от почвы. Поэтому во время паводка первые этажи не затопляются.
Существует буронабивной и забивной способ укладки. При забивном способе воронку пробивает строительный бур. В зависимости от нагрузок на здание рассчитывают необходимое количество столбов. Желательно между столбами выдержать расстояние до 1 метра.
На высоте более 2,5 метра укладывают ростверку. Ширина её не должна выходить за наружную стену более чем на 50 см. Ленту армируют, используя длинные пруты. Их размер должен перекрыть всю стену.
Свайный фундамент на плывуне очень надежен и долговечен. Его возводят также в неблагоприятных геологических районах, где есть оползни и карсты.
Особенности строительства на плывуне дома из пеноблоков
Часто дом строится из пористого искусственного камня. Постройка такого дома недорогая.
Фундамент на плывуне для дома из пеноблоков может быть ленточным и свайным. При непучинистом грунте укладывают мелкозаглубленное основание. Выбирают этот вид, чтобы снизить затраты на бетон. Важно чтобы вся поверхность, как ленточной основы, так и концы столбов находились на одной плоскости.
Блоки имеют пористую структуру, а при малейшем уклоне начнут трескаться. В зависимости от того, какой фундамент подойдёт, рассчитывается пропорция бетона. При бурении исследуют образцы земли с частотой 15 см. Бурение надо проводить в нескольких местах. Это позволит точнее определить расположение непрочных отложений в земле.
Чем опасен плывун и как от него избавиться
Владельцы частных земельных участков постоянно возводят постройки, это может быть небольшой дачный домик, а может современный коттедж. В любом случае, для таких задач им необходима вода. И вот, при копании колодца, рабочие натыкаются на плавун.
Что за напасть такая, что делать если у вас просел грунт?
Многие, наверное, слышали страшилки о плывуне, что кольца уносило, копачей под землю затягивало…Ну такое возможно, если наткнуться на бурную подземную реку, в жизни немного проще. 
Что такое плывун и чем он так опасен
Плывуны бывают двух видов, рассмотрим каждый, чтобы понять разницу.
Истинный – в почве, кроме песка, присутствуют частички глины и ила, именно они обволакивают частички песка, действуют как смазка. Такая масса лежит в неподвижном состоянии до тех пор, пока не меняется внутреннее подземное давление. Грунты, где преобладают истинные плывуны в составе имеют глину, песок, супесь, суглинки.
Когда копают колодец или копают траншеи под фундамент, всегда есть вероятность наткнуться на такого непрошеного подземного гостя.
У истинного плывуна очень низкая водоотдача из-за глины, поэтому колодец придется копать в другом месте. Вода будет выглядеть как глиняно-песчаный раствор.
Чем же опасен истинный плывун:
Ложный – такой вид не такой опасный, в его составе много песка и воды. Чтобы заставить его двигаться, необходимо создать гидравлическое давление. Если на вашем пути повстречался данный вид, это не так печально, как с первый вариант. Поскольку в его составе превалируют песчанные массы, такой пласт почвы весьма богат влагой. Этот факт усложняет процесс копки и создаст дополнительные трудности в процессе эксплуатации.
Подобные прослойки встречаются в различных почвах, независимо от континента. Ученые до сих пор спорят на эту тему, причину возникновения не знает никто. В почвах происходят так называемые процессы водонасыщения, которые и являются по сути, плывунами. Наши почвы постепенно замываются плывунами, что приводит к ухудшению водоснабжения.
Как определить плывун на участке
Ответить на данный вопрос можно только в процессе копки. При проведении земляных работ возможно быстрое наполнение влагой траншеи или шурфа, проседание грунта, обвал шахты. Пока плывун герметично находится в почве, он не производит никаких действий. Как только человек нарушает его изоляцию, из него исходит вода, над ним начинает проседать почва.
Правильным решением будет проведение геодезической экспертизы, однако стоимость данной услуги не всем по карману.
Если есть соседи, можно познакомившись, расспросить их о данной проблеме, какой у них колодец, какой фундамент, глубина…
Как осушить плывун
Однако, современные методы строительства основаны на научных разработках, позволяют в большинстве случаев, не уходить с выбранного участка.
При копке колодцев, когда плывун в скважине, необходимо пройти его как можно быстрей и поглубже пройти этот слой. В этом случае, необходимо соблюсти некоторые меры безопасности:
Невыполнение элементарных требований может привести даже к человеческим жертвам. Плывун – это как резиновый шарик с водой и при неаккуратным обращении с ним, он в считанные секунды вырывается на поверхность, заливая все вокруг глинистой грязной массой. Поток грязного песка сложно остановить, а затем и вычистить.
Поведение разбуженного и сердитого плывуна невозможно предсказать, он может быть чрезвычайно мощным и агрессивным, его сила даже кольцо может унести. В случае попадания на ложный мощный плывун, сильная выкачка воды не всегда помогает. При этом может весьма просесть грунт, его просто вымоет вода с песком.
Осушить плывун можно путем установки дренажной системы для отвода лишней водной массы. Однако, такой метод приемлем на небольшой глубине залегания плывуна. Водоотводная система делается ниже проблемного пласта почвы, за ней необходимо наблюдать все время.
Чтобы плывун остановить, необходимо максимально быстро отсечь его путем монтажа металлических щитов на стенках шахты в неспокойном месте.
Опытные специалисты знают, что в зимний период активность плывуна значительно ниже, если он на небольшой глубине.
В случаях, когда нет возможности осушить активный пласт, необходимо выбрать правильный вариант устройства подземной части, который сведет к минимуму контакт с ним.
Типы фундаментов для строительства на плывуне
Если вы узнали, что плывун на участке есть, не отчаивайтесь – есть несколько проверенных вариантов для строительства. Рассмотрим их:
При возведении фундамента на плывуне не стоит пользоваться тяжелыми тракторами, не создавать тем самым лишнее давление на подвижной пласт.
Траншеи, как правило, копают вручную; хотя предпочтительным вариантом является свайный фундамент, здесь меньше земляных работ.
В составе воды в плывуне много глинистых взвесей, поэтому, грунт пучинистый. Исходя из этого, сезонные деформации будут обязательно себя проявлять. Стальной усиленный каркас, вмонтированный в фундамент, нивелирует подвижки грунта и предотвратит его растрескивание.
При копке траншеи, важно знать, что плывун не обладает прочностью, поэтому, давление на него должно быть минимальным. В связи с этим, траншеи должны быть широкими. Идеально было бы установка бетонной подземной плиты на весь периметр дома, но материально это не каждому по плечу.
Монолитная бетонная лента заливается по верху гидроизоляции на усыпанный слой песчано-гравийной подушки. Такой слой должен быть не менее 40 см и быть максимально равномерно уложенным. Широкая отмостка будет отводить влагу от фундамента, которой в недрах и так предостаточно.
Если плывун в колодце
Прежде всего необходимо осмотреть погружной насос на предмет его заиливания поступающей суспензией. Если такое произошло, его обязательно необходимо промыть. Также важно прочистить трубы от колодца к дому, иначе возможное попадание глины в систему приведет к порче оборудования.
Если донный фильтр состоит из щебня крупных фракций, необходимо сверху насыпать слой чистого щебня более мелкой фракции толщиной 20 – 30 см.
Иногда, чтобы спасти колодец, требуется монтаж специальных стальных щитов – колец, которые монтируются на швы между кольцами на анкерах из нержавеющей стали. Стык должен быть обмазан специальным герметиком на битумной основе.
Такая защита предотвратит просачивание в скважину нежелательных глинистых примесей, вода будет максимально чистой и пригодной для всех случаев.
Такой вариант требует умения и знания, поэтому лучше привлечь к этому специалистов в этой области. Материально это все равно дешевле, чем устанавливать в подвале специальные системы по очистке воды. Нужен обязательно теплый и большой подвал, где размещают две емкости для воды и отдельно для грязи.
Изучение выбранного участка перед началом земляных работ позволит избежать сюрпризов и неожиданностей. Если обнаружился плывун, по возможности, его лучше обойти. Размеры плывуна составляют от двух до десяти метров по периметру.
Также не лишним будет проконсультироваться с мастерами в этом деле.
Что такое плавуны в грунте
В начале, дадим определение плывуна.
Плыву́н (он же плавун) — насыщенный водой грунт (обычно пески или супеси), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии их котлованами, шахтами и другими выработками.
Также, нет определенного мнения в отношении характерного минералогического состава плывунов. В подавляющем большинстве случаев, плывунные свойства проявляются у очень мелких песков, в большей или меньшей степени пылеватых и илистых, и вообще у несвязных пород, не обладающих пластичностью. Как и чем различаются плывуны?
КАКИЕ БЫВАЮТ ПЛЫВУНЫ
Истинные плывуны.
Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые и коллоидные), которые начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Даже при небольшом гидравлическом градиенте они переходят в плывунное состояние и перемещаются с водой в выработки. Коэффициент фильтрации таких грунтов обычно менее 0,5 м3/сут. Характерная особенность этих плывунов — это большая подвижность и способность быстро переходить в плывунное состояние при незначительном механическом воздействии, особенно при сотрясении или вибрации.
При малой влажности и высокой плотности плывун обладает значительной прочностью. При влажности выше некоторой критической плывуны могут течь как единое целое под действием незначительных напряжений. При промерзании истинный плывун подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду. При высыхании приобретает связность. В образовании истинных плывунов большую роль играют микроорганизмы. B отличие от высокодисперсных пластичных грунтов пластичные свойства истинных плывунов являются временными и после снятия нагрузки постепенно исчезают.
Ложные плывуны.
Ложный плывун или псевдоплывун — мелкий пористый или пылеватый песок, насыщенный водой. Поскольку пласт находится на глубине, вода в порах плывуна находится под давлением больше атмосферного. При вскрытии пласт обнажается, и вода под давлением попадает в котлован или шахту и выносит с собой песок. Ложные плывуны не содержат коллоидных частиц, и их плывунные свойства проявляются при значительных напорных градиентах. По мере увеличения плотности ложные плывуны часто теряют плывунные свойства.
Свойства плывуна
Плывун представляет серьезную опасность при подземных горных работах. Плывунные свойства грунтов проявляются при наличии гидродинамического давления в подземной воде, возникающего вследствие развития гидравлического градиента. Гидравлический градиент возникает при вскрытии водоносных горизонтов. Движение плывунов в стенках котлованов, а также в основании гидротехнических сооружений, построенных на плывунных песчаных отложениях на дне озера или моря, происходит обычно внезапно. При подобных явлениях иногда приходят в движение огромные массы песка.
Чем труднее порода отдает воду, тем труднее побороть ее плывунные свойства. Если в песках присутствуют гидрофильные коллоиды, то песчинки, облепленные этими коллоидами, вследствие связывания ими воды уменьшают свой средний удельный вес, что увеличивает их способность долго оставаться во взвешенном состоянии. У таких песков — «истинных плывунов» плывунные свойства особенно стойки.
От большинства других плывунных песков («ложных плывунов») вода отнимается сравнительно легко, после чего они плывунных свойств не проявляют. Проницаемость истинных плывунных песков очень мала, также мала их водоотдача.
Таким образом, из сказанного следует, что плывунное состояние не есть специфическое, всегда свойственное какому-либо типу породы состояние, а появляется или создается в известных гидродинамических условиях. Для одних пород такие условия создаются трудно при больших градиентах, для других легче, а в «истинных плывунах» движение идет при ничтожных градиентах.
Как работать в плывуне читайте в следующей нашей статье.
Динамичный плывун в колодце и советы по его прохождению
Постоянная подача чистой воды — все, что нужно владельцам частных домов и дач. Как правило, для водоснабжения участка владельцы частного жилья оборудуют вододобывающие колодцы и скважины. Но выработка таких сооружений может быть не всегда возможна из-за особенностей местности. В некоторых случаях на пути бура могут встретиться такие неприятные явления, как плывуны.
Определение и классификация
Плывун представляет собой динамическую массу в грунте, насыщенную водой и состоящую из песка, глины и других фракций. Плывуны классифицируются по толщине, глубине залегания, степени однородности и степени обводненности. По толщине плывуны могут самыми разными. Как правило, их размер варьируется от 2 до 10 м и зависит от особенностей местности.
Устранить динамичный плывун без соответствующего опыта достаточно сложно
При этом плывуны могут залегать на глубине от 1 до 20 метров. Именно на такой глубине располагаются почвенные водоносные слои.
По составу такие грунты могут быть однородными и неоднородными, крупно- и мелкозернистыми. При копке колодца плывуны могут принести множество проблем. Иногда такое препятствие является ключевым фактором для прекращения дальнейших работ.
Так, плывун может стать причиной:
Спрогнозировать заранее место появления плывуна невозможно: он может встретиться на разной глубине. Поэтому перед копкой колодца специалисты рекомендуют делать анализ почвы и геологический разрез. Нелишним будет также поинтересоваться, были ли подобные проблемы у соседей.
Основные признаки плывуна
Первым признаком того, что колодец строится на плывуне, является мутная рыжая вода, которая прибывает во время выборки грунта. Это происходит из-за того, что песок и жидкий ил постоянно заполняют выработку, загрязняя воду. Вторым признаком бурения на водянистых грунтах является невозможность формирования скважины. Мягкие породы в этом случае не дадут буру пройти.
Дрейфующий плывун может возникнуть и в старом колодце. Об этом подскажет резкое ухудшение качества и снижение уровня воды. Причиной такого явления могут стать любые подвижки грунта вследствие сейсмической активности или проведения строительных работ. В любом случае при обнаружении этих признаков нужно будет обратиться в лабораторию и сделать анализ грунта.
Динамичный плывун можно заметить визуально
Специалисты могут определить:
Такой анализ даст возможность определиться с тем, стоит ли проводить строительные работы на этом месте. Кроме того, если старый колодец будет невозможно реанимировать, то вы будете знать, где строить новый.
Правила и способы прохождения
Сделать колодец на плывуне совсем не просто: бурение тут не поможет, простой бур не сможет пройти жидкий песок. Поэтому при бурении или копке нужно будет использовать специальный раствор, предотвращающий подвижки и разрушения стенок выработки. Как правило, такой раствор на большую часть состоит из специального клеевого порошка, связывающего породу.
Для прохождения динамичного плывуна может потребоваться специальное оборудование
Кроме того, специалисты советуют укреплять дно колодца и оборудовать его донными фильтрами.
Но даже это не гарантирует того, что колодец не забьется со временем. Ведь плывуны способны менять скорость и направление своего движения. Поэтому вполне возможно, что через некоторое время тонкий и спокойный песчаный слой начнет быстро перемещаться. Кроме того, стоит помнить, что плывун имеет свой определенный уровень и давление. Бороться с ним будет невозможно: сколько ни разрабатывай углубление, песок все равно будет стоять на месте.
Если вы все же решили выкопать колодец на плывуне, то профессионалы рекомендуют:
Кроме того, специалисты советуют использовать для самостоятельной проходки плывуна абиссинский метод. Он хоть и является более затратным, но может гарантировать положительный долгосрочный результат. При этом следует учесть, что придется устанавливать в выработку обсадные трубы и оборудовать сооружение откачивающими устройствами.
Советы по обслуживанию колодца
Для того чтобы вода в колодце на плывуне была всегда чистая, колодец необходимо периодически чистить. При этом следует придерживаться определенных правил, ведь любое неправильное действие тут может разбудить плывун и привести к разрушению колодца.
Так, очистку рекомендуется проводить либо зимой, либо в период знойного лета в период без осадков.
Тогда вода из плывуна опустится ниже и позволит лучше обработать колодец. Плывун при этом позволит немного больше углубиться в грунт. Чистить колодец на таком грунте можно будет раз в несколько лет.
Перед обслуживание колодца следует посмотреть обучающее видео
При чистке колодца на плывуне запрещается:
Откачивать воду из колодца на плывуне разрешается лишь поверхностным насосным оборудованием. Недостатком такого оборудования является низкая производительной станции (не более 4 т/ч) и невозможность работать на глубине, превышающей 7 м. После чистки колодца необходимо сделать или обновить донный фильтр. Для этого можно использовать гравий, щебень, речную гальку, шунгит и жадеит.
Плывун — это неприятность, которая может встретиться на пути у любого домовладельца при разработке колодца. Прохождение плывуна — это сложное мероприятие, которое требует больших знаний, умений и оборудования. Но в некоторых случаях другого варианта не остается. Поэтому специалисты рекомендуют придерживаться при копке колодца определенных правил и тщательно за ним ухаживать.