Kopanie studni własnymi rękami: rodzaje konstrukcji studnianych + przegląd najlepszych technologii kopania

W rejonach, gdzie brakuje centralnego zaopatrzenia w wodę, konieczne jest budowanie studni lub odwiertów. Rodzaj źródła zależy od warunków hydrogeologicznych terenu, potrzeb oraz osobistych preferencji właściciela.

Kopanie studni jest procesem pracochłonnym i kosztownym, ale można go obniżyć, wykonując wszystko własnymi rękami. Dlatego proponujemy, abyście Państwo przeanalizowali, jak zrobić studnię własnymi rękami i co będzie do tego potrzebne.

Na jaki poziom kopać studnię?

Wodonośne poziomy mogą występować na kilku poziomach. Najwyższy zazwyczaj znajduje się blisko powierzchni ziemi. Warstwę tę nazywa się wodą gruntową przypowierzchniową. Może być zanieczyszczona substancjami chemicznymi używanymi w rolnictwie, bakteriami fekalnymi ze ścieków itp.

Woda gruntowa przypowierzchniowa nie nadaje się do zasilania studni, chyba że wodę planuje się używać wyłącznie do celów technicznych lub do podlewania roślin ogrodowych. Należy również uwzględnić, że w trakcie sezonowych zmian ilość wody może znacznie się zmniejszać lub zwiększać.

Studnie kopie się na poziom wód gruntowych. Ta wodonośna warstwa leży poniżej wody przypowierzchniowej. Wody w niej są często swobodne, dlatego ich poziom w studni jest taki sam jak w warstwie wodonośnej. Podczas budowy obiektów hydrotechnicznych wody gruntowe odcina się od warstw wody przypowierzchniowej, aby chronić przed zanieczyszczeniami.

Estetycznie zaprojektowana studnia nie tylko zapewni działce wodę, ale także ozdobi teren wokół domu

Poniżej wód gruntowych występują wody artezyjskie. Na ten poziom nie kopie się studni, a budowa odwiertów jest bardzo kosztowna. Ponadto trzeba uzyskać pozwolenie na korzystanie z zasobów wodnych.

Wody artezyjskie mają ciśnienie, dlatego poziom wody w odwiercie jest wyższy niż w poziomie wodonośnym, możliwe jest nawet jej fontannowanie.

Różne strefy jednej warstwy wodonośnej mogą się różnić. Mają one różny skład chemiczny, temperaturę, różnią się stopniem czystości. Dlatego koniecznie trzeba oddawać wodę do analizy, nawet jeśli w pobliżu znajdują się studnie wykopane na ten sam poziom, a woda w nich jest dobra.

Poszukiwanie miejsca pod źródło wody

Podczas budowy studni ważne jest prawidłowe określenie głębokości występowania warstwy czystej wody pitnej, obliczenie i zakup odpowiedniej liczby betonowych kręgów, sprzętu do wyposażenia samej budowli hydrotechnicznej oraz systemu dystrybucji wody. Ważne jest również odpowiednie wybranie miejsca i czasu kopania studni.

Wybór odpowiedniego miejsca na studnię zależy od kilku czynników:

• Dane geologiczne. Istnieje wiele sposobów poszukiwania wody na działce, ale nic bardziej niezawodnego niż badania geologiczne terenu dotąd nie wynaleziono.
• Informacje o pobliskich źródłach. Warto zapytać sąsiadów, na jaką głębokość mają zbudowane studnie i jaka jest jakość wody.
• Przydatność wody do picia. Koniecznie należy zlecić próbkę wody do analizy chemicznej i mikrobiologicznej w najbliższej stacji sanitarno-epidemiologicznej. Specjaliści określą stężenie substancji chemicznych i obecność bakterii chorobotwórczych.
• Typ gruntu. Od tego zależy trudność kopania studni, konieczność użycia specjalnego sprzętu itp. Ostatecznie wszystko to wpływa na koszt gotowej studni. Najtrudniej budować studnię na gruntach kamienistych.
• Ukształtowanie terenu. Największe trudności występują przy budowie studni na zboczu wzgórza. Idealnym rozwiązaniem jest płaski teren.
• Odległość od źródeł zanieczyszczeń. Studnie kopie się w znacznej odległości od szamb, przydomowych oczyszczalni, kompostowników, obór. Nie zaleca się umieszczania ich w obniżeniach terenu, gdzie spływa woda deszczowa, roztopowa oraz woda z domieszkami nawozów rolniczych.
• Stopień oddalenia od domu. Im bliżej źródła wody, tym wygodniej.

Przy tym ujęcie wody należy umieścić tak, aby nie utrudniało przejazdu, nie blokowało dostępu do budynków gospodarczych i pomieszczeń pomocniczych.

Optymalne odległości podano poniżej na schemacie.

Przy budowie wodociągów i kanalizacji należy kierować się normą SNiP 2.04.03-85. Jest to niezbędne, aby zapobiec zanieczyszczeniu źródeł wody pitnej, podmywaniu fundamentów budynków oraz zakłóceniom w działaniu systemów.

Cechy studni o różnych konstrukcjach

Wyróżnia się dwa typy konstrukcji – studnię kopaną (szyb) i studnię rurową. Pierwszy wariant jest znacznie bardziej rozpowszechniony, ponieważ budowa takiej studni jest zwykle tańsza, a korzystanie z niej wygodniejsze. Studnia kopana jest uniwersalna, a wodę można czerpać wiadrami, za pomocą pomp ręcznych i pomp elektrycznych.

Kolejną zaletą studni kopanej w porównaniu z rurową jest łatwość budowy. Jak wykopać studnię kopaną własnymi rękami, można dowiedzieć się, zapoznając się ze specjalistyczną literaturą i artykułami.

W razie chęci każdy może skorzystać z ich rad, samodzielnie wykopać i urządzić wysokiej jakości źródło wody.

Kolumna, czyli studnia rurowa, to płytki odwiert, którego ściany są obudowane rurą, a wodę podnosi się za pomocą pompy ręcznej lub elektrycznej.

Studnię rurową buduje się w przypadku, gdy warstwa wodonośna znajduje się płytko, a właściciel może zastosować technikę wiertniczą. Zaleta konstrukcji rurowej polega na szybszym budowaniu. Ze względu na małą średnicę obiekty rurowe są mniej podatne na zanieczyszczenia. Można je budować w pobliżu budynków mieszkalnych i gospodarczych.

Oba rodzaje studni mają swoje zalety i wady. Przy wyborze odpowiedniej konstrukcji należy uwzględnić wszystkie niuanse. Ponieważ studnia szybowa jest łatwiejsza do zbudowania bez użycia specjalistycznego sprzętu, w dalszej części będziemy rozpatrywać zagadnienia kopania właśnie takiego źródła.

Najlepszy czas na rozpoczęcie budowy

Kiedy najlepiej kopać studnię? Jeśli rozpocząć prace wiosną, po powodziach, można pomylić się co do głębokości szybu. Wody gruntowe podnoszą się i dopóki ich poziom nie opadnie, kopanie jest niepożądane. W przeciwnym razie może zaistnieć potrzeba pogłębienia konstrukcji, ponieważ latem i zimą wody będzie brakować.

Sezon jesiennych deszczy również nie jest najkorzystniejszym czasem na budowę studni. Natomiast w letnie upały lub zimą można spokojnie rozpocząć prace. W tych okresach woda się cofa. Jeśli uda się zbudować działającą studnię, z pewnością zachowa ona wydajność w innych porach roku.

Budowa zimowa jest utrudniona z powodu zamarzania gruntu, ale latem lub wczesną jesienią nic nie stoi na przeszkodzie, aby rozpocząć prace ziemne. Jest jednak jeden wyjątek. Jeśli studnia jest budowana na pływającym gruncie (kurzawce), lepiej kopać ją zimą.

Pierwsze przymrozki nie są przeszkodą dla budowy studni. Można rozpocząć prace, nawet jeśli spadnie pierwszy śnieg. Najważniejsze, aby grunt nie był zbyt głęboko zamarznięty.

Dwa główne sposoby kopania szybu

Przed tym, jak wykopać studnię w domu lub na działce, należy określić rodzaj gruntu i wybrać odpowiedni sposób budowy szybu. Istnieją tylko dwie metody – otwarta i zamknięta. Znacznie się różnią, każda z nich ma swoje specyficzne cechy.

Technologia otwartego kopania studni ma zastosowanie na glebach gliniastych i ilastych. Do gleb piaszczystych i gliniastych piaszczystych bardziej odpowiednia będzie metoda zamknięta.

Sposób #1 – technika otwartego kopania

Otwarty sposób kopania studni jest wygodny i prosty. Jego istota polega na tym, że najpierw trzeba wykopać szyb na odpowiednią głębokość, a następnie zamontować betonowe kręgi. Metoda ta nadaje się do terenów z gruntem zwartym, nie podatnym na osypywanie się.

Szyb kopie się do poziomu wodonośnego. W razie potrzeby ściany są wzmacniane w miarę zagłębiania się w grunt. Średnica wykopu powinna być nieco większa niż obliczone wymiary gotowej konstrukcji. Gdy szyb jest wykopany, urządza się jego ściany, dno, a pozostałą szczelinę wypełnia się warstwą piasku lub żwiru.

Aby złącza między kręgami były szczelne, montuje się je na zaprawę cementową. Dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie kręgów z zamkami, których konstrukcja od razu umożliwia połączenie. Studnia z nich będzie bardziej wytrzymała i niezawodna.

Sposób #2 – cechy metody zamkniętej

Jeśli grunt na terenie jest piaszczysty, to metoda kopania otwartego nie nadaje się, ponieważ ryzyko osypywania się ścian szybu jest zbyt duże. Utrudnia to pracę i może być potencjalnie niebezpieczne dla budowniczych. Wtedy stosuje się metodę kopania studni „na krąg”. Sama technologia jest bardziej skomplikowana niż metoda otwarta, ale za to bezpieczniejsza.

Po wybraniu miejsca na studnię należy wykopać płytki dół na pierwszy krąg. Zagłębienie może wynosić od 20 cm do 2 m. Średnica powinna odpowiadać rozmiarom kręgów. Po ustawieniu pierwszego kręgu zaczyna się usuwać grunt z wnętrza konstrukcji. Ciężki betonowy krąg będzie opadał pod własnym ciężarem.

Stopniowo pierwszy krąg opuści się tak bardzo, że można będzie zamontować drugi. Ustawia się go dokładnie na poprzednim, mocując metalowymi klamrami i zaprawą. Ważne jest, aby uniknąć przekoszeń, w przeciwnym razie w przyszłości doprowadzi to do utraty szczelności spoin i złączy. W ten sposób stopniowo montuje się wszystkie kręgi.

Gdy ściany szybu są gotowe, pozostaje je uszczelnić, urządzić dno i górną część. Te etapy są takie same niezależnie od tego, jaka metoda kopania została wybrana.

Do wad technologii kopania “w pierścień” należy zaliczyć również ciasną przestrzeń, w której trzeba pracować. Pracownik może odczuwać duży dyskomfort, a jeśli szyb jest bardzo głęboki, nie można wykluczyć również dyskomfortu psychicznego.

Przy wyborze metody kopania należy wziąć pod uwagę, że podczas prac ziemnych pojawia się wiele niuansów. Czasami trzeba wydostać duży głaz, który utrudnia zagłębienie się w gruncie, lub można natknąć się na kurzawkę. Znacznie łatwiej poradzić sobie z tymi problemami, jeśli wybrano technikę kopania otwartego.

Wadą metody zamkniętej jest pojawienie się w studni wody zaskórnej. Zawiera ona więcej niepotrzebnych zanieczyszczeń niż wody gruntowe i może zanieczyścić studnię. Nie zawsze udaje się pozbyć wody zaskórnej.

Otwarta metoda kopania również nie jest idealna. Trzeba wykopać dół większy niż sama studnia. Wiąże się to z dużym nakładem pracy.

Niezależnie od wybranej metody kopania studni, najlepiej pracować w trzy osoby. Wtedy jeden pracownik może wydobywać grunt, drugi – podnosić go na powierzchnię. W tym czasie trzeci odpoczywa, a w razie potrzeby zastępuje któregoś z pracujących.

Budowa i wyposażenie studni szybowej

Najczęściej buduje się studnie szybowe z gotowych pierścieni betonowych. Jest to najwygodniejsza opcja. Konstrukcja jest wytrzymała, niezawodna i może służyć przez kilkadziesiąt lat. Prace przy budowie studni najlepiej wykonywać we dwie lub trzy osoby.

Będą potrzebne mechanizmy podnoszące. Należy ustawić trójnóg z wyciągarką lub kołowrotem. Za jego pomocą podnosi się na górę wiadra z wykopaną ziemią i opuszcza betonowe pierścienie do dołu. Potrzebne będą również mocne liny, stalowe liny lub łańcuchy.

Przede wszystkim należy obliczyć pożądaną średnicę studni. Optymalna opcja to 1 m. Dla takiej konstrukcji stosuje się standardowe pierścienie. Lepiej wybrać wyroby o małej wysokości. Łatwiej będzie je ustawiać jeden na drugim. Jednocześnie trzeba będzie poświęcić więcej czasu na uszczelnienie spoin, ponieważ będzie ich więcej.

Do hydroizolacji studni pitnych często stosuje się materiały penetrujące. Bardzo popularne są preparaty systemu «Penetron»

Jak wykonać ściany i dno konstrukcji?

Do urządzenia ścian i dna konstrukcji należy przestrzegać poniższej instrukcji, w której nie ma nic skomplikowanego:

1. Wykop dół o głębokości 0,5–1 m. Mniejsza lub większa głębokość będzie nieodpowiednia do pracy.
2. Zamontuj pierwszy pierścień. Idealny wariant – montaż na trzewiku tnącym.
3. Podkopuj dno szybu, równomiernie usuwając grunt na całej powierzchni.
4. Gdy pierścień się zagłębi, zamontuj kolejny i połącz.
5. Kontynuuj pracę, aż dotrzesz do warstwy wodonośnej. Zwykle zajmuje to kilka dni.
6. Sygnałem, że osiągnąłeś poziom wodonośny, jest woda na dnie szybu. Jest brudna i mętna. Aby ją oczyścić, należy wypompować wodę i zainstalować filtr denny.
7. Gdy szyb jest gotowy, usuń wodę i brud wiadrami lub pompą, pogłęb o kolejne 10-15 cm i wyrównaj dno.
8. Dno studni należy zasypać 25-centymetrową warstwą piasku. Najlepiej wybrać piasek rzeczny, gruboziarnisty. Następna warstwa to drobny żwir. Jego grubość powinna wynosić co najmniej 15-20 cm. Ostatnia warstwa to gruby żwir. Grubość ta sama.

Żwir przed ułożeniem należy zdezynfekować słabym roztworem wapna. Nie zawsze wygodnie jest układać filtr denny bezpośrednio na dnie wykopu. Zdarza się, że grunt jest zbyt rozrzedzony z powodu dużej ilości wody. W takim przypadku najpierw układa się drewniany pomost ze szczelinami, na który nasypuje się filtr denny.

Gdy konstrukcja jest gotowa, woda jest wypompowywana. Następnie należy poczekać, aż się zbierze, i ponownie wypompować. Czynność tę powtarza się kilka razy, aż woda się oczyści. Teraz można pobrać próbkę do analizy laboratoryjnej.

Zalecamy również przeczytanie artykułu o przyczynach mętności wody w studni i sposobach jej usunięcia.

Oprócz zwykłych materiałów sypkich, do urządzenia filtra dennego można użyć zeolitu lub szungitu. To droga przyjemność, ale woda w studni zawsze będzie czysta i świeża.

Zewnętrzna izolacja przeciwwodna – gliniany zamek

Jako zewnętrzną ochronę przed wodą instaluje się tzw. gliniany zamek. Jest on niezbędny, aby odciąć wodę gruntową, zapobiec przedostawaniu się do studni wody deszczowej i roztopowej. Glinianego zamku trudno nazwać doskonałą konstrukcją. Może on przyczyniać się do deformacji studni, ponieważ zmienia swoją objętość.

Aby uzyskać dobrą zewnętrzną hydroizolację, często układa się materiały w rolkach, powleka powierzchnie szkłem wodnym, a następnie wykonuje gliniany zamek. Uzyskuje się podwójną ochronę przed wilgocią. Prowadzi to do wzrostu kosztów konstrukcji, ale pomaga zachować jakość wody.

Do zamku wybiera się glinę z niewielką zawartością piasku – do 15%. Jest ona mrożona, pozostawiana na zewnątrz przez zimę. Następnie materiał miesza się z wapnem (4 części gliny i 1 część wapna), dokładnie miesza do uzyskania jednorodnej plastycznej masy.

„Prawidłowa” glina nie pęka, jeśli zrobi się z niej kulę, nie rozpływa się, doskonale trzyma kształt. Układa się ją w wykopie wykopanym wokół studni. Szerokość wykopu powinna wynosić co najmniej 0,5 m, a głębokość – 1 m. Ściany wykopu wzmacnia się szalunkiem.

Zamek gliniany układa się warstwami o grubości 15-20 cm. Każdą warstwę należy dobrze zagęścić. Gdy zamek gliniany jest gotowy, przykrywa się go geowłókniną, a następnie betonuje lub układa płyty chodnikowe. Wykończenie zewnętrzne jest potrzebne, aby glina nie rozmiękała podczas deszczów i nie zamieniała się w błotniste bagno.

Zamek gliniany to najtańszy sposób zewnętrznej ochrony studni. Często materiał można uzyskać bezpłatnie lub za symboliczną kwotę

Wykończenie głowicy studni

Część nadziemna konstrukcji powinna wznosić się na 0,7-1 m. Najprostszym sposobem jej wykonania jest montaż dodatkowego pierścienia betonowego. Miejsce połączenia części podziemnej i nadziemnej należy dobrze uszczelnić.

Pierścień betonowy nie wygląda zbyt estetycznie. Dlatego w celu poprawy wyglądu głowica często jest wykańczana drewnem, kamieniem, buduje się domki całkowicie lub częściowo zakrywające część nadziemną konstrukcji.

Obowiązkowo należy urządzić pokrywę i daszek nad studnią. Jest to potrzebne, aby chronić wodę przed deszczem, śniegiem, śmieciami, owadami. Im szczelniej zamyka się pokrywa, tym lepiej. W przeciwnym razie woda może szybko ulegać zanieczyszczeniu i gnić, stając się niebezpieczna dla zdrowia człowieka. Ponadto, aby uniknąć problemów z wodą w zimnych porach roku, studnię należy ocieplić na zimę.

Daszek często wykonuje się w formie dachu dwuspadowego z desek, boazerii, blachy lub dachówki. Tu jest ogromne pole do popisu dla wyobraźni. Górną część studni można ozdobić tak, że konstrukcja stanie się efektowną ozdobą krajobrazu.

Nawet jeśli woda ze studni będzie dostarczana do domu za pomocą pomp, wskazane jest zainstalowanie również mechanicznego urządzenia do jej podnoszenia. Pomoże to zapewnić domowi wodę w przypadku długotrwałych przerw w dostawie prądu.

Klasyczne warianty to żuraw i kołowrót. Konstrukcja pierwszego typu będzie wyglądać nienagannie na działce urządzonej w stylu „wiejskim”. Kołowrót jest uniwersalny. Można go zbudować ze zwykłej kłody i ozdobić dowolnie.

Jako kołowrót można użyć odpowiedniego kawałka kłody. Montuje się go na pionowych słupkach i mocuje.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wszystkie etapy budowy studni opisane są w poniższym filmie:

Wewnętrzna hydroizolacja spoin między pierścieniami to obowiązkowa procedura. Jak to zrobić, zobacz w samouczku wideo:

Proponujemy wariant zagospodarowania nadziemnej części studni:

Technologia budowy studni nie jest skomplikowana, ale jej realizacja wymaga znacznych nakładów pracy. Podczas pracy należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa. Proszę pamiętać o noszeniu kasku ochronnego, dbać o wentylację szybu, aby nie zatruć się gazami, oraz zdublować główne liny asekuracyjnymi. Od tego może zależeć Państwa życie!

Czy Państwo próbują samodzielnie wykopać studnię na działce lub na terenie podmiejskim? A może wielokrotnie wykonywali Państwo tę pracę i mogą udzielić praktycznych porad naszym czytelnikom? Prosimy zostawiać swoje komentarze, dzielić się doświadczeniem, zadawać pytania w poniższym bloku.