Строительство водоочистных сооружений на подтапливаемой земле — сложная инженерная задача. Мы рассмотрим, как установить септик своими руками при высоком УГВ и обеспечить стабильное положение ёмкости в течение многих лет, объясним какие рекомендации действуют для разных видов септиков в этом отношении.
Грунтовые воды — в чём проблема
Септик представляет собой объёмный объект, на который действует значительная Архимедова сила. Поскольку локальные очистные сооружения (ЛОС) заполняются водой полностью преимущественно при авариях, средняя плотность ёмкости всегда ниже, чем у грунта, поэтому всё сооружение может попросту всплыть. Ну или планомерно выдавливаться на поверхность по несколько сантиметров за год.
Для самодельных септиков с бетонными ёмкостями особенно остро обстоит гигиеническая проблема. Просачивание жидкости возможно как внутрь ёмкостей, так и из них. На практике одно следует за другим: сначала септик затапливают грунтовые воды, а затем они же разносят стоки по прилегающей территории. Иногда это служит основной причиной порчи воды в близлежащих точках водозабора.
Третья проблема — морозное пучение насыщенного водой грунта. Для сборных бетонных ёмкостей, например из колец, пучение может нести угрозу сдвига элементов друг относительно друга. Боковыми нагрузками при расчёте прочности конструкции уже нельзя пренебрегать: нужно либо усиливать корпус, либо устранять пучинистость любым доступным способом.
Определяем уровень верховодки
Прежде чем определить оптимальные пути решения задачи, следует понять, как сильно будут грунтовые воды мешать нормальной работе септика. Естественно, для этого нужно знать их уровень, но не примерно, а с достаточно высокой точностью. При этом нужно вести журнал записей, делая измерения раз в 3–4 недели. Такая динамическая фиксация показаний поможет понять абсолютный максимум и минимум грунтовых вод, а также продолжительность паводков и засухи.
Рекомендуется выбрать несколько мест, в которых допустима установка септика. Рельеф верхнего водоупорного слоя крайне неоднородный, поэтому для обустройства ЛОС лучше выбрать возвышенный участок. В любом случае, несколько скважин дадут наиболее полное представление о геоморфологической обстановке: по этим данным можно интуитивно определить направление движения вод и характер их поведения.
Скважины проделать достаточно просто, достаточно вооружиться ручным садовым буром. Нужно разметить несколько мест для бурения, которые в наименьшей мере подвержены поверхностным нагрузкам. То есть бурить лучше вдали от тропинок и дорожек, также лучше избегать деревьев и капитальных построек. Сначала нужно пробурить лунки по 35–40 см и продавить внутрь обсадные гильзы из произвольного материала внутренним диаметром на 20–30 мм больше ширины бура. Лунки следует продлить до глубины 150–170 см ниже уровня грунта, возможно потребуется воспользоваться дополнительной штангой.
Придавать особое значение грунтовым водам следует в том случае, если они доходят хотя бы до середины высоты основной камеры, то есть потенциально вытесняют больше половины внутреннего объёма. Продолжительное затопление на 50–70% потребуют утяжеления септика, до 90% — якорения в более глубокие слои грунта. Полное нахождение септика под грунтовыми водами недопустимо — это почти гарантированное затопление или выдавливание. В таких случаях территорию вокруг септика необходимо дренировать: отводить верховодку от септика разрезной траншеей, а на местности с малым уклоном — двумя сбрасывающими канавами.
Дренирование участка
Дренирование участка — вопрос особый, ведь с необходимостью осушения сталкиваются и те проекты, в которых верховодка никогда не опускается ниже глубины залегания ЛОС. В таких ситуациях без дренажной системы попросту не обойтись, ведь утяжеление септика может спровоцировать совершенно обратный эффект — всасывание в грунт. Впрочем, временные каналы можно использовать и для прокладки стационарной системы дренажных труб.
Временное отведение сточных вод канавой, расположенной на 1,5–2 метра выше по склону водоупорного слоя — наиболее широко распространённая техника дренирования земельных участков с выраженным уклоном. Здесь снова проявляется польза исследования несколькими скважинами: так появляется более-менее комплексное представление о подземном рельефе. Канавы следует углублять в верхний водоупорный слой, а также обеспечивать их уклон в поперечном направлении. Поверхностное ограничение объёмов поступающей воды может решить проблему затопления на время строительства.
На участках без уклона водоупора и с близким уровнем его залегания остается только сильно углубляться в грунт по п-образному контуру с отступом в 1–1,5 м от стен будущего котлована. Углубление проводится до образования зумпфа в водоупорном слое глубиной около 50 см. Из этого углубления воду удобно откачивать помпой или шламовым насосом.
Котлован под септик
Если земляные работы проводятся с небольшим отставанием от осушения, грунт не успевает набрать достаточную прочность. Поэтому укрепление стенок котлована в таких случаях строго обязательно, удобнее всего это сделать щитовой опалубкой. Поскольку размеры котлована относительно небольшие, внутренних распорок либо вовсе нет, либо их устанавливают временно исключительно для подстраховки.
Выемку грунта следует начинать со снятия и сохранения плодородного слоя. Верхний слой грунта достаточно рыхлый и влага из него быстро уходит. При толщине до 1 м в этом слое стенки можно не укреплять. Щиты можно начинать устанавливать в тот момент, когда их кромка возвышается над слоем глины 30 см. Дальнейшее заполнение щитами происходит по нижнему поясу: стенки подчищают, вставляют враспор щиты, внутренние углы укрепляют косынками.
Основная проблема затопленных грунтов — наличие нарушений и родников. Поэтому снятие каждого очередного слоя начинают с углубления полосы по периметру: пока вся вода стекает в ров происходит удаление грунта с центрального острова. Рекомендуется взять эту технику на вооружение, ибо полностью осушить место земельных работ удается довольно редко.
Выемка грунта почти всегда происходит по прямоугольному профилю. Даже при сборке септика из бетонных колец их лучше разместить в общем котловане. Стенки должны отстоять от корпуса септика на 50–70 см, в случае с кольцами будет достаточно 20–30 см. Такое расширение необходимо для удобного снятия опалубки и крепления септика, а также чтобы при необходимости выполнить наружную гидроизоляцию. Первые сложности начинаются уже на этом этапе. К примеру, септик из колец принято вкапывать с просадкой, так что придётся задуматься о механизме безопасного спуска колец на дно и их позиционирования.
Система якорения
Существует три способа надёжной фиксации ёмкостей в грунте:
- Якорение — зацепление за более глубокие и плотные слои с помощью свай.
- Утяжеление — крепление септика к массивному бетонному основанию.
- Распорный — использование сопротивления грунта для препятствования выдавливанию.
Утяжелить септик — самый простой и очевидный вариант, он же наиболее эффективный. Зная среднюю плотность грунта на участке достаточно легко рассчитать необходимую массу, исходя из внешних габаритов септика и балласта под ним. Объёмный вес септика не должен быть значительно больше, чем у грунта, достаточно будет разницы и в 100–150 кг/м3. Если септик бетонный — его также можно утяжелять и по боковым граням, обычно это достигается увеличением толщины стенок. Септики, не имеющие достаточно надёжных средств фиксации, например, из еврокубов, могут крепиться к бетонному якорю цепями, перекинутыми через корпус.
К бурению свай прибегают при обустройстве септиков объёмом свыше 10 м3. В таком случае утяжеление — перерасход бетона и времени на выемку грунта. Сваи пробурить намного быстрее, а эффект от такого крепления — даже надёжнее. Свайный фундамент не подвержен размыванию, в то же время массы бетона недостаточно для проявления осадки. Лучший способ бурения свай для таких случаев предлагает ТИСЭ. Также весьма широко практикуется бурение наклонных скважин.
Иногда даже имеет смысл выполнить бурение в стенках, если грунт достаточно плотный. Последние и называют зацеплением за окружающий грунт, частная разновидность которого — отливка горизонтальных рёбер шириной по 0,5 м на внешних стенах камеры. И хотя это не так сложно, как может показаться на первый взгляд, подобные способы стабилизации требуются в особенно нестабильных грунтах с ярко выраженным морозным пучением. В общем случае с лихвой хватит обычных свай.
Обратная засыпка
Борьба с пучением осуществляется заменой прилегающего к септику грунта на непучинистый материал. Будет абсолютной ошибкой засыпать утяжелённый септик глиной в смеси с чернозёмом, лучше для этих целей выбрать гравийно-песчаную смесь. Такая оболочка достаточно гигроскопична чтобы отвести воду ниже глубины промерзания. При этом низкая сжимаемость такой засыпки помогает корпусу справляться с боковым давлением грунта.
Серьезная система утяжеления требуется как раз по той причине, что на силы трения стенок о грунт рассчитывать не приходится. У ПГС сцепка с бетоном и пластиком хуже, чем у грунта, поэтому его плотно трамбуют, а сам септик удерживают исключительно механической связью с утяжелителем или свайной плитой.
Гравий для засыпки лучше взять смешанной фракции от 10–50 мм, в песке не приветствуется глинистых включений. Заполнение производится слоями в 40–60 см с ручным уплотнением колодой. В процессе нужно следить за сохранением положения септика. По мере засыпки также демонтируется укрепление котлована: именно по той причине оно и собирается сверху вниз, чтобы демонтироваться в обратном направлении. Иногда рекомендуют прокладку геотекстиля между грунтом и засыпкой. Нужно ли это — решается в индивидуальном порядке с учётом особенностей грунта.
Для негерметичных септиков
При высоких грунтовых водах септик должен обязательно быть герметичным, это основное требование к ЛОС в таком режиме использования. Это отнюдь не значит, что при высоком УГВ строительство септика из колец, как и любого другого сборного, невозможно. Бетонные конструкции такого типа достаточно легко герметизировать.
Первое — замки под бентонитовый шнур. Некоторые разновидности бетонных колец имеют пазовую стыковку — это однозначный плюс. Следите за тем, чтобы кольца надёжно стыковались между собой механически, чтобы набухание вкладыша не способствовало их расширению. В плане механического соединения трудно рекомендовать что-то однозначно. Это может быть и сетка под слоем штукатурки, и арматурные шпильки во всю высоту, даже накладные скобы. Есть лишь один лайфхак: на глубине 6–7 м массы колец уже достаточно, чтобы сдержать расширение бентонита.
Если пазовое соединение в конструкции ЖБИ не предусмотрено, его придётся выполнить самому. Для колец можно рекомендовать выборку кольцевой штробы на обоих сторонах стыка с помощью УШМ и тарельчатого круга. Сдержать от смешения колец поможет хомут из стальной полосы. Неподвижность сборного септика крайне важна, без неё качественной герметизации никак не добиться.
Основные пути утечки стоков из камеры — стыки и трещины в бетоне. После установки колец в шахту стыки между ними заделывают цементным раствором. После высыхания заделки её нужно зачистить и обеспылить, желательно покрыть заделку бетон-контактом. Для применения в бетонных ёмкостях рекомендуется обмазочная гидроизоляция на основе битумных смол или жидкой резины. Этим же составом обрабатывают металлический крепеж: цепи, скобы, хомуты.
Фильтрация стоков
В завершение отметим, что при высоком УГВ не только сам септик требует установки по специальной технологии. Отдельно следует продумать систему сброса осветлённой воды. К сожалению, близкое расположение грунтовых вод не позволяет устроить грунтовые поля сброса по причине низкой фильтровальной способности и малой толщины сухого слоя. В целом решение находят в двух вариантах устройства.
Первый — фильтрующая насыпь. За счёт поднятия грунта на локальном участке удаётся добиться требуемых 50–70 см накрывочного слоя и 100–120 см фильтрующего. Сложность устройства такого поля сброса заключается в привозке значительных объёмов плодородного грунта, ведь низкий УГВ не позволяет снять насыпь на прилегающей территории.
Второй вариант — сточная канава. Если по местности протянута сеть мелиорации, осветлённую воду можно сбрасывать в ближайшую техническую канаву. Однако такой вариант не подходит для пассивных септиков анаэробного принципа действия: для открытого сброса степень очистки стоков должна составлять не менее 90%, что на практике возможно только в активных трёхкамерных ЛОС с аэрацией и системой перемещения активного ила.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
