Как правильно выкопать котлован под пруд, озеро, бассейн или колодец?

При создании искусственного водоема, будь то пруд, бассейн или колодец, не обойтись без проведения работ по прокопке котлована.

Но при выемке грунта на разных видах водных объектов требуется соблюдения определенных нюансов.

Разберем в статье, что такое яма под озеро, бассейн или колодец. Что включает в себя процедура копки котлована под пруд и на какие этапы делится  работа?

Особенности копки

Котлован под водоем – это искусственно созданное углубление в грунте, предназначенное для последующего заполнения водой и использования в определенных нуждах.

Особенности котлованов под водоемы заключаются в том, что их границы должны быть устойчивы к тому объему воды, которым они будут заполнены. Профиль, форма, размер и глубина котлована определяются функциональным предназначением будущего водоема.

Котлованы под водоемы можно подразделить на 3 основные группы:

• под озера и пруды;
• под бассейны;
• под колодцы.

Разберем подробнее, каждый из них.

Котлованы под искусственные водоемы по основному назначению можно классифицировать как:

• 

  Декоративные. Как правило, небольшие котлованы, расположенные в полутенистом месте, куда солнце попадает утром и вечером. Это важно для поддержания жизнедеятельности всех микроорганизмов водоема. Профиль уместнее делать ступенчатым.

• Для разведения рыбы. Обычно крупных размеров котлован с глубиной не менее 1,5 метров. Рельеф должен быть поделен на зоны разной глубины, включая зимовальную яму, дно которой будет ниже уровня промерзания грунта на 150 см.
• Для купания. Наиболее распространенный вариант – плавный сход на глубину до 3 метров. Если пруд мелкий – может начать цвести. Чем глубже, тем холоднее вода внизу, соответственно не возникает цветения. Можно сделать отмель для удобного захода, где вода будет прогреваться.
• Для рекреационного использования. Такие водоемы должны быть достаточно крупными, с высоким коэффициентом водообмена.

Основные различия видов озерных водоемов заключаются в рельефе дна, глубине и размерах.

В рытье котлованов нуждаются шахтные колодцы, которые могут быть трех видов:

• Несовершенный.
• Совершенный.
• Совершенный с зумпфом.

Они очень схожи между собой по устройству и глубине котлована. Различаются эти колодцы по способам подачи воды и некоторым нюансам строительства.

По форме бассейны бывают:

• квадратными,
• прямоугольными,
• трапециевидными,
• круглыми,
• овальными,
• декорированными под естественные водоемы,
• с прямыми стенками,
• с наклонными стенками.

Также для их установки используются чаши различные по составу:

• бетонные,
• пластиковые,
• полипропиленовые,
• композитных составов.

Бетонные чаши – самые прочные и долговечные, но долго и дорого устанавливаются.

Расчет размеров

Размер будущего углубления в грунте необходимо просчитать заранее, от этого зависит практический объем работ по выемке и удалению земли. Есть различные методики и формулы расчётов, которые подбираются в зависимости от особенностей рельефа и способов проведения работ.

Для того чтобы рассчитать размер котлована нужно знать:

1. Глубину.
2. Длину и ширину по дну.
3. Длину и ширину по верху.

Чтобы выполнить расчёт для углублений сложных форм, нужно разбить их на простые геометрические тела, посчитать по отдельности и суммировать.

Вот пример расчета прямоугольного котлована:

V = (Н/6) (аb + cd + (а + с)(b + d)), где

• Н глубина;
• а и b ширина и длина по дну;
• с и d – ширина и длина по верху.

Проще и быстрее просчитать размеры можно при помощи специальных калькуляторов для расчетов земельных работ. Все параметры нужно указывать в метрах во избежание возможных ошибок при автоматическом подсчете.

Пользоваться калькулятором можно не только на этапе планирования работ, но и в процессе корректировки параметров объекта в процессе копки.

Чтобы подсчеты объема грунта были максимально точными можно воспользоваться дополнительными средствами:

1. Топографической съемкой.
2. Камеральной обработкой для установления дополнительных точек и коррекции подсчетов.
3. Оценкой геологических показателей участка.

Далее составляется технический отчет, в котором указываются все погрешности и результаты вычислений.

Размер котлована под пруд или озеро нужно выбирать исходя из размеров участка, на котором он будет расположен.

Чем больше территория, тем просторнее может быть озеро или пруд.

Рекомендуется рассчитывать размер водного объекта в соотношении 1:30 к площади территории. Такой водоем будет смотреться гармонично и не потребует излишних трудозатрат.

Глубина пруда должна быть не менее 0,5 м, для декоративных водоемов оптимально 0,8–1 м, а для разведения рыбы – не менее 2 м. Если нужно, чтобы пруд выглядел естественным – лучше избегать строгих прямых линий.

Колодец представляет собой вытянутый котлован на 5-15 м в глубину с укрепленными стенками. Чтобы понять, какой глубины нужен колодец на конкретном участке, можно уточнить размеры аналогичных сооружений на ближайших территориях, либо предварительно пробурить скважину.

Котлован для бассейна должен поместить в себя помимо самой чаши:

• песчаную подушку,
• опалубка,
• трубы,
• закладные элементы.

Соответственно котлован делается примерно на 0,5-1 м шире размеров чаши по всему периметру.

Этот размер также зависит от материала чаши. Например, бетонные стенки шире, чем композитные.

Технология создания

Перед началом проектирования будущего искусственного водоема, необходимо изучить место его будущего расположения и установить:

• тип и геофизическое состояние грунта;
• устойчивость к оседаниям и осыпаниям;
• уровень залегания подземных вод;
• наличие твердых известковых пород;
• наличие подземных газов.

Эти данные помогут избежать многих ошибок при планировании и проведении работ.

Требования к откосам

Есть определенные требования к откосам котлована. Отклонение от норм может повлечь за собой обрушение стенок углубления.

Определяющие параметры – глубина ямы и плотность земли:

Длина углубления является второстепенным по значимости фактором. Большие прямые участки тоже могут обрушиться, что редко встречается на коротких промежутках.

Работы по созданию ямы под озеро или пруд

Первое, с чего начинают устройство искусственного водоема – это планирование. Эскиз лучше чертить на миллиметровой бумаге.

Процедура планирования происходит следующим образом:

1. С помощью компаса определяется южная и северная стороны, делается разметка на плане.
2. Отмечаются объекты, отбрасывающие тень (постройки, крупные деревья, ограждения). Это нужно делать в солнечную погоду в течение дня через каждые 2 часа, отражая на бумаге места частичной (освященной в течение 4-6 часов) и полной тени. Идеально подходят для расположения прудов именно частично солнечные места. При таких условиях можно избежать цветения, не навредив растительности и обитателям водоема.
3. Выбирается оптимальное место на участке для котлована под пруд. Рядом не должно быть проложено подземных коммуникаций и крупных объектов.
4. Определяется тип пруда по его назначению.
5. Прорабатывается размеры котлована, его глубина, форма и профиль. Данные в масштабе наносятся на план.
6. Прорабатываются зоны котлована, с учетом их назначений и оформления.

После проработки плана можно приступать к подготовке территории и выемке грунта. Эти работы выполняются последовательно в несколько этапов:

1. 

   Подготовка площадки для водоема.

2. Размечается участок согласно эскизу. Для этого можно использовать шпагат и колышки.
3. Раскопка грунта экскаватором или лопатой. Если работы проводятся при помощи экскаватора, то он обязательно должен быть гусеничный с поворотной башней и 1-2 кубовым ковшом. Начинать копать лучше с краю, постепенно двигаясь к центру, углубляясь в нужных местах.

   В процессе работы нужно проверять равномерность высот при помощи уровня. Берега должны быть на одной высоте относительно друг друга. Скорректировать высоту можно используя оставшуюся от рытья котлована землю.

От правильности выполнения каждого этапа зависит общий результат и качество водоема.

Под колодец

Для проведения работ по раскопке колодца подойдет не любое время года. Лучше это делать летом, когда водоносный слой находится на низком уровне. Это поможет избежать ошибочного определения уровня залегания грунтовых вод.

Как и при рытье котлованов для пруда или озера, начать нужно с составления эскиза, в котором будут учтены следующие нюансы:

1. Выбор места. Котлован для колодца должен быть расположен не менее чем в 5 м от крупных построек, иначе есть риск вымывания грунта из-под фундамента. Также на расстоянии 50 метров от колодца не должно быть мест залегания навоза и других нечистот. Это может повлиять на качество воды.
2. Планирование способа укрепления стенок колодца. Стенки можно укрепить при помощи таких материалов, как:
   • Деревянный сруб – бюджетный, но недолговечный.
   • Монолитный бетон – дорогостоящий, но надежный.
   • Кирпич – долго устанавливается, но, как и бетонный, отличается надежностью.

После составления плана выбранная территория прочищается и делается разметка на местности. Далее можно приступать к земельным работам.

Котлован под колодец можно выкопать как ручным, так и механизированным способом при помощи экскаватора. Разберем по отдельности особенности этих способов:

• При копке экскаватором:
  1. 

     Временное размещение вынутой земли не должно быть близко к котловану, чтобы не обрушить его стенки.

  2. Нужно следить за глубиной котлована и состоянием стенок, обращать внимание на любые расслоения. Если расслоение перейдет в череду обвалов, прекратить работы, засыпать выше уровня обвала и обратиться к профессионалам.
  3. При незначительном поступлении грунтовых вод стенки необходимо укрепить и продолжать работы вручную.
• При копке вручную:
  1. Идеально, если работы проводят три человека: первый находится в котловане и убирает грунт, второй – наверху отгребает грунт от края котлована, а третий следит за состоянием системы котлована и находящимся внутри работником. Если каждые полчаса они будут меняться ролями, работа будет идти быстро и без остановок.
  2. Котлован должен быть круглым, диаметром на 20-30 см больше внешнего диаметра колец. Круглые стенки более устойчивы.
  3. Если котлован глубже 2, 5 метров, то его стенки нужно укрепить: при достижении этой глубины опустить в котлован 2 кольца – они становятся естественной защитой для работающего в котловане человека. Затем постепенно по кругу подкапывается грунт под нижним кольцом, и оно опускается под собственным весом. Если предполагаемая глубина, которую нужно докопать больше, чем высота одного кольца, то нужно скрепить кольца между собой пластинами на анкерные болты. Иначе верхнее кольцо может быть зажато землей и перестанет оседать вместе с нижним.

После копки механизированным или ручным способом дно необходимо выровнять и зачистить. Затем котлован проверяется и при необходимости корректируется глубина и углы откосов стен.

Под бассейн

Необходимо составить график земельных работ с учетом сезонных перепадов уровня подземных вод. Рекомендуется начинать работы летом, когда грунтовые воды находятся на максимальной глубине.

Перед началом планирования нужно провести инженерные исследования, которые дадут информацию о свойствах грунта.

Далее составляется эскиз, с соблюдением следующих рекомендаций:

• Место для котлована нужно выбирать вне зоны размещения инженерных сетей. Стоит учесть и расположение места относительно строений. Если близости с ними не избежать, то грунты уже имеющихся сооружений необходимо укрепить.
• При высоком уровне грунтовых вод нужно продумать способы водопонижения на временной или постоянной основе. Для временного водопонижения делается углубление с уклоном ниже дна котлована. Для постоянного – дренаж.
• При выборе формы профиля бассейна нужно учитывать следующие нюансы:
  • Она должна обеспечивать устойчивость чаши и предотвращать ее размыв.
  • Оптимальная конфигурация склона – ступенчатая. Высота уступов около 30-40 см. Это обеспечивает максимальную безопасность эксплуатации и увеличивает срок службы бассейна.
• Стоит заранее учесть необходимость прокладки инженерных коммуникаций – системы подачи воды и дренажа, насосного и фильтрационного оборудования.
• Размер котлована должен быть больше чаши бассейна. В нём должно быть достаточно места для песчаной подушки и технологических проходов. Больше места требуется бетонной чаше. Толщина ее стенок минимум 20 см, для песчаной подушки требуется дополнительно 15 — 25 см. Композитные чаши требуют меньше места, однако и при их использовании котлован должен быть больше в среднем на 50 сантиметров больше в каждую сторону.

В качестве основания для бассейна могут быть использованы готовые полипропиленовые чаши различного размера и формы, бутилкаучук или железобетон.

Земляные работы очень трудоемкие и, для облегчения этой задачи, лучше использовать экскаватор. При механизированной выемке рекомендуется выбрать объём грунта соизмеримый с объемом бассейна с небольшим запасом и провести доработку котлована вручную.

Основные этапы земельных работ:

1. Разметка формы и размеров котлована.
2. Снятие верхнего почвенно-растительного слоя до глубины 20-30 см.
3. Снятие второго слоя с отступом в 30-40 см от края. Это делается для оформления отступа, который будет выполнять функции борта бассейна, препятствуя размыванию береговой линии. В дальнейшем его можно будет задекорировать.
4. Углубление котлована до проектной отметки. Дно и склоны выравниваются, утрамбовываются и защищаются от размыва слоем песка толщиной 5-10 см и гидроизоляционного материала.

Если в процессе выемки обнаруживаются камни или толстые корни, их нужно удалить, чтобы защитить будущую гидроизоляцию.

Возможные ошибки

Неточности и огрехи в проектировании и раскопке котлованов могут привести к деформации и ухудшению функциональных качеств водоема.

К наиболее распространенным ошибкам можно отнести:

• Прямой угол уклона стен котлована для водоема. Зимой при такой крутизне откоса промерзающий грунт будет давить на стены чаши, деформируя их. Уклон должен быть 45°, тогда оптимально распределенное давление препятствует возникновению обвалов. Также при таком уклоне элементы декорирования внутренностей чаши никуда не сползают.
• Отсутствие газового дренажа в котлованах для декоративных прудов. Приводит к давлению подпочвенных газов на мембрану и поднятию пленки. Необходимо сделать отвод подпочвенных газов.
• Просадка чаши бассейна после наполнения водой. Происходит из-за недостаточной плотности грунта. Необходимо убрать всю рыхлую землю со дна котлована.
• Отсутствие стока воды в низинных водоемах. Низко расположенные водоемы могут переполняться талыми и дождевыми водами. Если на участке есть более низкое место, то можно выкопать траншею под дренажную трубу и выпускать по ней лишнюю воду.

Заключение

Котлован является основой искусственного водоема. От качества планирования, точности расчетов и мастерства при проведении земельных работ зависит не только эстетичность и функциональность, но и долговечность будущего водного объекта.