Плывуны грунты как пишется

Плывуном называют погребенный грунт, насыщенный водой. Этот обводненный слой никак не проявляет себя, пока его не вскрыли при рытье котлована или других работах. После этого твердая фракция обретает текучесть. То есть плывун не является определенным видом грунта, это его специфическое состояние при избыточном обводнении.

Толща грунтового плывуна может быть различной, от десятков сантиметров до 10 метров и более. Такие породы доставляют много проблем при строительстве. Сильная обводненность может сделать участок полностью непригодным для ведения какой-либо хозяйственной деятельности.

Общая информация

Гидрогеология делит плывуны на истинные и ложные. Они отличаются по составу, который определяет их свойства.

1. Истинные плывуны представляют собой слой мелкозернистого песка, супеси, пропитанных водой. В воде содержится большое количество взвешенных глинистых частиц, органического ила и коллоидных образований, которые связывают грунт и играют роль смазки во время движения. Истинные плывуны обладают гидрофильными свойствами, хорошо удерживают воду и плохо фильтруют ее. В образовании коллоидных частиц активное участие принимают микроорганизмы. При вскрытии пласта твердые частицы и вода сразу начинают выжиматься в свободное пространство, подвижная масса заполняет котлован, колодец или скважину. Такие грунты переходят в состояние плывунов даже при небольшом напорном градиенте. Коэффициент фильтрации редко превышает 0,5 м/сут. После высыхания твердая фракция образует прочную сцементированную массу. Только что извлеченный грунт имеет специфический, затхлый, неприятный запах. Истинные плывунные породы при замерзании значительно увеличивают объем, из-за чего на местности появляются сезонные бугры пучения.
2. Ложный плывун (псевдоплывун) состоит из одного мелкозернистого песка. Порода хорошо принимает воду и быстро отдает ее, так как давление внутри пласта превышает атмосферное, а жидкость ничего не связывает. При вскрытии ложного плывуна песчано-водная смесь очень быстро заполняют выработку или котлован. Когда внутрипластовое давление снизится, вынос твердого вещества прекратится. Ложные плывуны переходят в текучее состояние только при достаточно большом гидравлическом напоре. После высыхания твердая фракция превращается в обычный рыхлый песок.

Причины образования плывуна

Грунтовые пласты, не нарушенные вмешательством человека и природы, существуют на протяжении столетий и более. Местные жители могут не подозревать, что во время строительных работ им придется столкнуться с явлением, которое уничтожит их труд.

К причинам и факторам образования плывунов относят:

1. Большую обводненность региона.
2. Расположение водоносных горизонтов в непосредственной близости к поверхности.
3. Наличие условий для образования линзообразных залежей подземных вод.
4. Наличие пластов водопроницаемых пород (песка, супесей).
5. Наличие водонепроницаемых пластов, на которых задерживается вода — глин и суглинков, коренных пород.
6. Отсутствие условий для разгрузки водоносных горизонтов.

Основная причина появления плывуна на поверхности земли и в выработках — давление воды, содержащейся в пласте после его вскрытия. Твердые частицы, «смазанные» жидкостью, сразу начинают двигаться в сторону разгрузки.

Последствия

Изучение гидрогеологических особенностей территории поможет свести вред от плывунов к минимуму. Игнорирование проблемы приведет к серьезным последствиям:

• При вскрытии плывунных пород в больших котлованах, карьерах может измениться естественный гидрогеологический режим местности, понизится уровень воды в скважинах и колодцах.
• После разгрузки пласта несущая способность лежащих выше грунтов значительно снизится.
• На поверхности земли могут образоваться впадины, так как грунт даст неравномерную просадку.
• Строения могут накрениться, в фундаментах, на стенах появятся трещины, деформируются оконные и дверные проемы. Дома станут непригодными для проживания. При сильных просадках здания полностью уходят в грунт.
• В результате подвижек и проседания поверхности случаются разрывы трубопроводов, канализации и подземных газопроводов, электросетей, деформация дорог.
• Плывуны провоцируют образование малых и больших оползней.
• Изменяется режим питания корневой системы растений, может наблюдаться высыхание деревьев и кустарника.

Прорывы обводненных пород особенно опасны для метрополитенов и тоннелей. Текучая песчаная масса может полностью перегородить путь, а на ликвидацию завалов уйдет много времени и средств. Вскрытие плывуна надолго остановит работу любого промышленного предприятия.

Выводы и рекомендации

Если в месте строительства обнаружены обводненные породы, следует принять меры, чтобы минимизировать вред от этого явления. Важное значение имеет правильный выбор фундамента. Если мощность обводненного слоя невелика, его можно перекрыть сваями. Хорошо показали себя опоры с широким основанием, поставленные ниже плывуна, на слой водонепроницаемых пород, свайный фундамент с песчаной и гравийной подушкой.

При бурении скважин на воду и частном строительстве следует изучить все доступные материалы, касающиеся гидрогеологических условий местности, обратиться к специалистам в данной области. Неплохо изучить опыт соседей, выяснить, появлялись ли плывуны на близлежащих участках, какова глубина залегания насыщенного водой слоя и из чего он состоит.

При бурении и ремонте скважин нужно следовать нескольким правилам:

1. При чистке скважины и колодца нельзя разом выкачивать большое количество воды, так как она быстро заполнится суспензией, которая забьет фильтры.
2. При бурении колодца (скважины) важно быстро заполнять пустое пространство водой, чтобы сохранить гидродинамическое равновесие.
3. В колодцы и скважины фильтры устанавливают не только на дно, но и строго на водоносный горизонт.

В промышленном строительстве для борьбы с плывунами используют вакуумирование, иглофильтры, электродренаж. Эффективно и возведение шпунтовых стен. В плывуные породы под давлением закачивают жидкое стекло. Также используется методика замораживания грунта.

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:

• под его воздействием возможна разгерметизация швов колодца
• вода становиться непригодной для питья
• также она не пригодна для технических целей
• возможен сдвиг колец
• вокруг колодца проседает грунт
• плывун под домом может привести к трещинам стен, фундамента

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:

• копать нельзя самому, наверху должен находится напарник со страховочным тросом, который в случае опасности, сразу вытянет человека, плывун может прийти в действие внезапно;
• стенки колодца необходимо сразу укреплять, а еще лучше, сразу копать в кольцах, хоть это и неудобно, толщина кольца уменьшает внутреннее пространство.

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:

• если глубина активного слоя ниже уровня промерзания, можно использовать мелкозаглубленный ленточный фундамент;
• фундамент свайного типа подойдет там, где после плывуна залегает устойчивый грунт и нет подвижек почвы, подземных толчков. Такой вид фундамента базируется на сваях, которые установлены ниже плывуна;
• плитный фундамент является наиболее правильным решением, если плотные, устойчивый слой почвы находится на большой глубине, свыше 6 метров. Но при условии нахождения плывуна близко к поверхности;
• во всех случаях, делать максимально возможную отмостку вокруг дома.

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.

Особенности и последствия возникновения плывуна очень важны при застройке и другом использовании различных участков. Важно понимать не только то, почему так называют грунт — плывун, но и то, почему его нельзя трогать в ряде случаев. Необходимо проанализировать все причины и последствия, главные способы борьбы с истинным плывуном.

Что это такое?

Плывуном называют грунт, который может при определенном механическом воздействии приобретать более жидкую консистенцию. То же самое может происходить и при обнажении такого пласта при проходке котлованов и других разработок. Обычно плывуны состоят из песка и/или близких к нему по структуре и свойствам веществ. Есть и другое определение: плывун — это находящийся посреди грунтовой толщи специфический герметичный объем, в котором сжаты вышележащими слоями увлажненные пески мелкой и пылеватой фракции. Толщина таких образований может составлять 2-10 м.

Важной особенностью поведения вещества в «плывунах» является то, что оно подобно вязкой жидкости.

В такие геологические структуры вовлекаются не только пески, но и другие вещества, отличающиеся рыхлостью и содержащие много пор. Речь идет, прежде всего, о суглинках и супесях. Другие породы если и присутствуют в плывунах, то только в очень ограниченном объеме, в виде отдельных частиц, и «погоды не делают». Но такие образования очень интересны не только для геологов и других специалистов, это становится понятным при знакомстве с конкретными их типами.

Описание видов

Раассмотрим более подробно особенности.

Истинные

Такой вид плывуна включает не только песок, но и глинистые частички, они как будто склеивают песчаную массу. Плывун движется внутри водоносных слоев. Истинные плывуны могут быть очень опасны для прокладки колодцев и другой хозяйственной деятельности. Это мелкозернистый песчаный слой или пласт супеси, включающий массу жидкости.

В них содержится много глиняной взвеси, ила, коллоидных компонентов, одновременно связывающих остальные вещества и ускоряющих любое движение.

Истинный плывун может поглощать воду, поскольку отличается гидрофильными характеристиками и плохо отфильтровывает ее. Коллоидные частицы, что весьма интересно, образуются во многом за счет микроорганизмов. Когда вскрывают подобный пласт, начинается выход твердого вещества и воды в свободные пространства. Это выражается как раз в заполнении движущейся массой колодцев, скважин, котлованов, отверстий под сваи. Потому и говорят, что истинный плывун нельзя трогать.

Он становится активен даже при малом градиенте напора. Суточный коэффициент фильтрации обычно не превышает 50 см. Как только твердая фракция высохнет, она становится крепкой, как будто сделанной из цемента. Только что открытый в земле плывун отличается затхлым, резко неприятным запахом (который трудно спутать с чем-то еще). Настоящие плывунные породы, замерзая, существенно наращивают свой объем, итогом чего становится появление вспучивающихся в определенные сезоны бугров.

Ложные

Но подземный плывун не всегда относится к истинному типу. Еще бывают на глубине псевдоплывуны, которые образованы одним только мелкозернистым песком. Такие породы отлично принимают воду и так же быстро избавляются от нее. Причина проста: внутреннее давление в пласте выше атмосферного, и жидкость химически или физически ничем не связана. Когда вскрыт ложный плывун, смесь песка и воды крайне быстро распространяется по всему объему выработки.

Однако опасность сравнительно невелика. Стоит только упасть давлению внутри пласта, твердое вещество перестанет выбрасываться наружу. Ложные плывуны находятся в текучем состоянии лишь при существенном гидравлическом напоре. Как только масса высохнет, она перестает отличаться от простого рыхлого песка. Потому если на участке находится не истинный, а ложный плывун, это очень хорошо.

Возможные последствия

Сразу стоит указать, что плывуны действительно опасны как при строительстве, так и при последующей эксплуатации построенных зданий. На них невозможно толком соорудить даже простой забор без риска, что тот упадет. Хуже всего то, что даже песчаный вид поверхности участка не дает гарантии, что внизу нет плывуна.

Очевидно поэтому, что плывун — грозный противник даже для современных людей. Особенно велики риски при прорыве влажного грунта в тоннели и подземные выработки. Они могут оказаться надолго парализованными. Устранение завалов требует много времени, средств и сил. Оползни, ущерб для надземного строительства и сельского хозяйства, экологический вред, впрочем, нисколько не лучше — и надо четко понимать, как со всем этим бороться.

Как выявить на участке?

Увы, при строительстве домов и иной хозяйственной деятельности заблаговременно определить присутствие плывуна практически невозможно. У него нет внешних проявлений на поверхности земли, и даже опытнейшие профессионалы, даже какие-либо приборы тут не помогут. Обнаружение плывунов происходит только в процессе самого строительства. Если такой «подарок» находится вблизи от места земляных работ, стенки котлована «ползут», разрушаются. Иной раз все выглядит еще хуже — котлован почти моментально наполняется изливающейся грунтовой массой; отыскать плывун в глубине почвы заранее помогают лишь инженерно-геологические работы.

Способы борьбы

Радикальной мерой противодействия плывунам является их осушение. Если породы очень проницаемы для воды (индекс проницаемости 1 м за сутки), придется пробурить одну или несколько скважин, из которых можно откачать перемешанную с песком воду вибрационными насосами. Если водопроницаемость ниже 1 м за сутки, для откачки воды применяют забивные и опускные фильтры. Очень слабо проницаемые (0,2 м и менее за сутки) плывуны вынуждают использовать иглофильтры.

Через них можно накачать воздух, который механически отожмет воду.

Иногда применяют в особенно сложных случаях еще электрический дренаж. Он обеспечит осушение даже слабо фильтрующихся грунтов. Также можно делать различные шпунтовые ограждения (изолирующие плывун механически). При проходке горных выработок и туннелей используют опускные колодцы, то есть трубы крупного диаметра. Сейчас для их закладки применяют строительные вибрационные машины. Однако шпунты из любых материалов могут быть погружены только на 10-25 м, не глубже.

Кроме того, забивать шпунты невозможно, если над плывуном расположена галечная порода, либо под ним находится галечно-валунное отложение. Остановить плывун внутри колодца весьма сложно. Его можно зато обойти ударно-канатным бурением. Правда, такой метод осложняет монтаж дна обсадной колонны. Другими выходами окажутся использование абиссинской методики и максимально плотное сжатие колец (через них вода не должна проникать вообще).