1. А кто это у нас тут прячется и стесняется?
    Непременно рекомендуем зарегистрироваться, либо зайти под своим логином!
    Читайте, общайтесь, задавайте вопросы! Мы поможем найти ответ на любой ваш вопрос!
    Потребовалась помощь? Обращайтесь >> Скрыть объявление

Строительство септика - учимся делать простейшие замеры самостоятельно



1.jpg
Очень часто исходные данные для расчета сооружений автономной канализации предоставляют проектировщикам или строителям не профессиональные изыскатели, владеющие методикой ГОСТ 23278, а сами владельцы загородных домов, у которых нет соответствующих навыков проведения таких замеров.

В некоторых случаях нет и проектировщиков, владельцы домов сами производят необходимые расчёты. Ну а некоторые предпочитают верить на слово строителям, выбрав их чисто интуитивным путем. Строители же, зачастую строят по принципу - "всегда строили, хозяина, никто не жаловался".

Эта статья для тех, кто хочет вникнуть в вопрос и не ошибиться при строительстве.

2.jpg
Percolation Test. Ямку выкапывают на 25- 30 дюймов ниже того уровня, который будет использоваться в качестве области поглощения стоков. Воду выливают в ямку и измеряют скорость в минутах на дюйм
В соответствии с пунктом 5.5.8 СТО НОСТРОЙ 2.17.176-2015, гидравлическую нагрузку по сточным водам на фильтрующие сооружения следует принимать на основании данных опыта эксплуатации сооружений, находящихся в аналогичных условиях. При отсутствии таких данных допускается определять расчетную нагрузку в зависимости от коэффициента фильтрации грунтов в месте строительства, определенного в соответствии с ГОСТ 23278 «Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости» методом налива воды в шурфы.

Европейские и американские нормы хотя и приводят рекомендуемые усредненные нагрузки для различных грунтов, но настоятельно требуют в каждом конкретном случае проводить на месте испытания на просачивание воды для грунта, в который затем будет отводиться сточная вода. Такие испытания в англоязычных источниках называют Percolation Test (от лат. percōlāre, просачиваться, протекать).

Испытания обычно проводятся следующим образом: пробный шурф заполняют водой, после чего выжидают до тех пор, пока первая порция сточной воды не впитается в грунт. Далее, в ходе многократного наполнения пробного шурфа водой непрерывно замеряют понижение уровня сточной воды. Затем, взяв за основу результаты нескольких замеров, определяют время, в течение которого уровень воды понижается на определенную величину.

Зная площадь смоченной поверхности шурфа и определенную в ходе замера среднюю величину времени впитывания фиксированного слоя воды, вычисляют удельную величину расхода фильтрации (литры в сутки через квадратный метр площади).

Более точный способ замера состоит в том, что в шурфе поддерживается постоянный уровень воды, путём её непрерывного добавления. При этом наблюдают за интенсивностью необходимого добавления воды для удержания постоянного уровня. Через какое-то время после начала замеров, эта интенсивность заметно снижается (почва впитала в себя всё, что могла, и началась собственно фильтрация). Продолжая удерживать постоянный уровень воды в шурфе, замеряют добавляемые литры в минуту, необходимые для удержания уровня на одной отметке. Потратив несколько часов на такие замеры, вычисляют среднюю величину добавляемого количества воды.

При этом не стоит забывать, что замеры необходимо производить как можно ближе к месту предполагаемого строительства поглощающего сооружения и не на поверхности земли, а несколько ниже проектной глубины его основания. В глинистых грунтах не рекомендуется делать шурф при помощи бура, который заглаживает, сминает естественную структуру грунта в стенках шурфа.

Для определения фильтрационных свойств грунта мы пробурили шурф глубиной полтора метра и диаметром 250 миллиметров. Можно ли залить его полностью водой и фиксировать, как она уходит, по часам?

3.jpg
При определении коэффициента фильтрации грунта требуется относительно постоянная площадь фильтрации. В вашем же случае уровень воды будет понижаться, а следовательно, будет меняться и площадь фильтрации, что неизбежно даст значительную погрешность и усложнит расчеты. Кроме того, необходимо замерить скорость фильтрации на глубине расположения планируемого к постройке сооружения, а не по всей глубине шурфа. Заливая шурф «под горлышко», мы замеряем фильтрацию не только на нужной глубине, но и через лежащие выше слои грунта.

В соответствии с ГОСТ 23278-78 испытание надлежит проводить при постоянном напоре воды (уровне воды в шурфе). В составе воды, применяемой для испытаний, не должно быть механических и органических примесей. При проведении испытания необходимо обеспечить непрерывную подачу воды в шурф. Понятно, что рядовому дачнику выполнить это условие затруднительно, но надо стараться минимизировать колебания уровня воды в шурфе, подливая ее как можно чаще маленькими порциями.

При проведении испытания выполняют следующие основные операции:
  • заполнение шурфа водой слоем не менее 10 см с фиксацией начала испытаний в журнале;
  • по возможности непрерывная подача воды для поддержания заданного уровня;
  • замер расхода поступающей в шурф воды.
Измерение расхода воды следует производить через каждые 10 минут в течение первого часа, через 20 минут в течение второго часа, через 30 минут в течение третьего часа и далее каждый час до окончания испытания. Испытания заканчиваются при достижении установившегося расхода воды. Расход воды следует считать установившимся, если в течение последних шести часов не наблюдалось уменьшения и отклонения измеренных значений более чем на 10% от средней величины.

Величина колебаний уровня воды в шурфе при проведении испытания должна быть не более 2 миллиметров для полупроницаемых грунтов (коэффициент фильтрации которых менее 1 метра в сутки) и 5–10 миллиметров для хорошо проницаемых грунтов с коэффициентом фильтрации более 1 метра в сутки.

Это упрощенный способ, ГОСТ дает более сложный алгоритм, но требует шурфа больших размеров и использования специального устройства — инфильтрометра.

Я выполнил замер по упрощенному способу. Диаметр шурфа 250 миллиметров. Глубина воды 100 миллиметров. Установившийся расход — 4 литра в час. Что теперь с этими цифрами делать, как вычислить коэффициент фильтрации и рассчитать необходимую фильтрующую поверхность сооружения почвенной очистки, которое собираюсь сделать из фильтрующих туннелей? Нахожусь в Подмосковье. Уровень грунтовых вод — около трех с половиной метров от поверхности земли, расход сточных вод — 1 кубический метр в сутки (в доме постоянно проживают пять человек).

При глубине воды в шурфе 100 миллиметров получаем смоченную площадь (дно+стенки) 0,049+0,078=0,13 квадратного метра. В час через эту площадь фильтруются 4 литра (в сутки - 0,096 кубического метра). Соответственно через один квадратный метр будет фильтроваться 0,738 кубометра воды в сутки. Коэффициент фильтрации - 0,738 м/сут.

Смотрим таблицу 1 СТО НОСТРОЙ 2.17.176-2015. Вычисленный коэффициент попадает в диапазон, характерный для супеси рыхлой. Соответствующая допустимая расчетная нагрузка на 1 квадратный метр фильтрующей поверхности сооружения почвенной очистки составит при этом около 50 литров в сутки. Но это без учета поправок на климатические условия, концентрацию взвешенных веществ в стоке после септика, уровень грунтовых вод и тип фильтрующего сооружения. Их тоже необходимо учесть в расчете.

Для Подмосковья (среднегодовое количество атмосферных осадков более 500 миллиметров) в соответствии с примечанием 2 принимаем поправочный коэффициент 0,85 (уменьшаем расчетную нагрузку на 1 квадратный метр фильтрующей поверхности сооружения на 15%). Еще 5% снижения дает нам среднегодовая температура менее 6 градусов Цельсия (поправочный коэффициент 0,95).

Расстояние между уровнем грунтовых вод и низом гравийно-щебеночного основания фильтрующего сооружения свыше 2 метров (примечание 3) дает нам увеличение расчетной нагрузки на 10% (еще один поправочный коэффициент 1,1) .

Коэффициент на тип фильтрующего сооружения (тоннели) — 1,4 (примечание 5) .

В итоге получаем: 50х0,85х0,95х1,1х1,4=62 литра сточных вод в сутки на один квадратный метр фильтрующей поверхности сооружения. На весь объем стока понадобится 16 квадратных метров. Это необходимая площадь щебеночного основания под тоннели.

Почему Вы предлагаете в своих публикациях упрощенный способ замера фильтрующих свойств грунта, когда существует масса других, более точных, например способы А.К. Болдырева, Н.С. Нестерова, Н.К. Гиринского, или по ГОСТ 23278?

По той простой причине, что я пишу не научные статьи для узкого круга профессионалов, а статьи популярные, для людей совершенно иных профессий, желающих построить автономную канализацию для своего загородного дома. Их не интересуют подробности различных методов замера коэффициента фильтрации грунтов, им необходимо быстро и достаточно точно его измерить.

Наиболее точные значения фильтрационных свойств грунтов позволяют получить именно полевые методы исследований. Одним из наиболее часто применяемых полевых методов оценки фильтрационных свойств являются опытные наливы в шурфы. Конечно же можно использовать различные приспособления, наиболее распространенным их которых является кольцевой инфильтрометр:

4.jpg
Двухкольцевой инфильтрометр для замера фильтрующей способности грунта по ГОСТ 23278
Однако мировая многолетняя практика таких замеров для нужд одного загородного дома говорит о том, что и замеры просто в шурфе дают вполне удовлетворительные результаты при незначительной погрешности (связанной с боковым растеканием воды через стенки шурфа). А поскольку такое боковое растекание присутствует практически в любом сооружении почвенной фильтрации, эта погрешность уже даже не столько погрешность, сколь учёт реальных свойств того сооружения, для которого и делается замер.

Если же нужно измерить только вертикальную составляющую фильтрации, то налив осуществляется по способу Н.С. Нестерова. При использовании этого метода в дно шурфа задавливаются на глубину 5-10 см два кольца инфильтрометра, внутреннее и внешнее.

Налив воды осуществляется в оба кольца, в которых поддерживается единый уровень воды. Считается, что расход на боковое растекание и капиллярное всасывание формируется из кольцевого промежутка между внутренним и внешним кольцами, а расход из внутреннего кольца расходуется на фильтрацию в вертикальном направлении. К недостаткам этого метода следует отнести значительную продолжительность опыта, необходимую для того, что бы максимально пренебречь капиллярным всасыванием в грунтах.

После заполнения шурфа (или цилиндров инфильтрометра) водой до установленной высоты, проводят учет воды, расходуемой на инфильтрацию, на основании чего строится график зависимости расхода воды от времени:

5.jpg
Типовой пример кривой Q = f(t)
Кривая графика через некоторое время становится примерно параллельной горизонтальной оси, что указывает на стабилизацию расхода воды. После того как в течение 2-3 часов средние расходы воды за определенные промежутки времени будут отличаться друг от друга не более чем на 10%, опыт можно прекратить.

Вот как это выглядит на практике. В выбранном для замера месте на участке откапывается шурф:

6.jpg
Шурф для замера коэффициента фильтрации грунта
Вынутый из шурфа грунт при разминании руками легко превращался в "колбасу", при сворачивании которой в кольцо разрывов кольца не наблюдалось. Тем не менее, замер дал коэффициент фильтрации грунтов 0,12 м/сутки.

Еще один пример. Почва - суглинок. В литрах в последние два часа вышло чуть менее 11 л/ч.

7.jpg
Натурный график замера коэффициента фильтрации
Размер шурфа в плане 30х35 см при глубине слоя воды в нём 10 см. Соответственно коэффициент фильтрации получился 1,13 м/сутки.

В какой период года лучше (правильнее) замерять коэффициент фильтрации грунтов?

Замерять коэффициент фильтрации следует в сухих грунтах, поэтому лучшим временем года является лето, в период отсутствия обильных дождей. Разумеется, относительно сухие периоды можно "поймать" и зимой, но в этом случае велика вероятность того, что замер произвести не получится. Взгляните на фото:

8.jpg
Шурф для замера был отрыт зимой, в период оттепели. Сразу после прохождения плодородного слоя грунта из стенок шурфа начала сочиться верховодка и талые воды. Было принято решение попытаться экранировать от этих вод приямок для замера путем установки вдавленной в грунт бочки без дна. Решение оказалось неудачным, на следующий день шурф был практически полностью залит водой, включая и пространство внутри бочки:

9.jpg
Пошел мокрый снег. Замер было решено отложить до лучших времен.

Скорость впитывание жидкости из фильтрующего колодца в грунт зависит от типа грунта. Чтобы узнать какой у меня грунт рекомендуют провести следующий несложный эксперимент. Снять верхний слой почвы (чернозем) и дойдя до нижнего слоя грунта, скатать из него шарик, который умещается в ладонь. Если шарик при сдавливании разрушается – это супесь, если шарик превращается в лепешку с трещинами по краям – это суглинок, если шарик превращается в лепешку, а по краям не образуются трещины – это глина. Узнав тип грунта, обращаюсь к таблице 1 СТО НОСТРОЙ 2.17.176-2015. Выбираю тип грунта и по крайней справа колонке определяю величину «впитывания воды» в литрах на 1 м2 поверхности грунта в сутки. В моём случае шарик превратился в лепешку с трещинами, значит это суглинок (строка 3 таблицы) и 35 литров сточных вод на м2 в сутки. Правильно?

Нет, не правильно. Да, таким нехитрым способом можно определить тип грунта, но почему Вы решили, что "лепешка с трещинками" - это суглинок легкий и средний, а не суглинок тяжелый, указанный во второй строке таблицы? Привязка удельной расчетной нагрузки по сточным водам только к типу грунта недопустима в принципе, поскольку не учитывает, как минимум, структуру грунта. Именно поэтому в таблице даны диапазоны допустимых нагрузок, а не одна цифра по каждому типу грунтов. Да и типов грунтов существует гораздо больше, нежели указано в таблице.

В таблице 1 СТО НОСТРОЙ 2.17.176-2015 допустимые расчетные нагрузки сточных вод на 1 м2 фильтрующей поверхности грунта в фильтрующих сооружениях приведены в зависимости не только от типа, но и от степени водопроницаемости (коэффициента фильтрации) грунтов. При этом, коэффициент фильтрации является основным критерием, а тип грунта - справочным. Для правильного определения допустимой удельной расчетной нагрузки сточных вод на 1 м2 фильтрующей поверхности грунта необходимо провести натурный замер коэффициента фильтрации грунта методом налива воды в шурфы в соответствии с ГОСТ 23278. И делать этот замер следует не на глубине штыка лопаты, "сняв плодородный слой грунта", а на отметке низа щебеночного основания планируемого фильтрующего сооружения.

У меня на участке песчаные грунты. При выполнении замера коэффициента фильтрации стенки шурфа оплывают и размеры ямки в плане увеличиваются. Как в таких условиях посчитать смоченную поверхность грунта?

В таких условиях следует укрепить стенки шурфа любым подручным материалом - дощечками, пластиковой лентой для бордюров клумб, свернутой в кольцо полосой жести, старым ведром без дна или обрезанной пластиковой/металлической тарой, и т.д., то есть необходимо сделать некий аналог кольцевого инфильтрометра. Если стенки шурфа получатся при этом водонепроницаемыми, то в расчет принимают только площадь дна.

Шурф для замера делается несколько больших габаритов, в его дно вдавливается укрепляющее кольцо или конструкция из дощечек, пространство между стенками шурфа и укрепляющей конструкцией плотно забивается вынутым грунтом.

В своих публикациях Вы настоятельно рекомендуете исследовать участок, на котором предполагается строительство фильтрующих сооружений, чтобы выбрать для них наиболее подходящее место. Вместе с тем, Вы не рекомендуете использовать лунки от садового бура для замера коэффициента фильтрации в глинистых грунтах. Но если я начну исследовать свой участок при помощи ступенчатых шурфов, то я должен буду перерыть весь свой участок такими вот внушительными ямами. Нельзя ли исследовать как-то попроще?

Копать ступенчатые шурфы по всему участку нет необходимости. Они предназначены именно для замера коэффициента фильтрации в выбранном месте и на требуемой глубине. Исследовать же нужно как раз садовым буром:

10.jpg
Да, поры глинистого грунта в стенках лунок будут замазаны буром, но они будут замазаны во всех лунках примерно одинаково, то есть замер скорости фильтрации (определение её численного значения) даст погрешность, но оценить, в какой из лунок вода уходит лучше, чем в остальных, вполне возможно. И вот на месте такой лунки уже откапывается шурф для замера.

11.jpg
Лунка, выполненная садовым буром
Всем удачи!

Оценить данную статью:
/5,