Далее мерный колышек вбивается в землю рядом и вровень с выставляемым, который после этого забивается в землю до тех пор, пока его торец не окажется на одном уровне со штрихом, сделанным на мерном колышке, то есть торец вбитого колышка будет на одной высоте с торцом исходного колышка (самого низкого).
Потом следует извлечь мерный колышек из земли, штрих на нем стереть и далее таким же способом установить высоты всех остальных колышков. А теперь уже по колышкам нетрудно выровнять площадку или провести все агротехнические или строительные работы на отнивелированной площадке.
Несколько иначе действуют при разбивке трассы с заданным превышением. Необходимость такая возникает и при укладке водопроводных труб, и при рытье осушительных канав.
В подобных случаях определенные нивелировкой повышения измеряют в сантиметрах и, сравнивая с заданным, определяют, какую поправку в высоту колышка нужно ввести. Если очередной колышек нужно опустить, то это делают рассмотренным выше способом.
Если же его нужно поднять, то рядом с ним забивают мерный колышек, на котором заранее от торца вниз откладывают и отмечают штрихом высоту, которую нужно ввести в высоту первоначально вбитого колышка.
Установив мерный колышек выше вбитого на отложенную на нем поправку, последний извлекают из земли и используют его уже в качестве мерного.
Точность нивелирования проверяется повторным его выполнением. Естественно, что нивелирование с помощью уровня будет достаточно точным только в том случае, если и сам уровень, и сделанный из него нивелир будут исправны, а нивелировщик будет иметь опыт в визировании.
Проверка исправности уровня и нивелира
Проверка уровня заводского изготовления производится на скамеечке. Вращением болта воздушный пузырек в колбе уровня выводится на середину. После этого уровень переставляется на 180°.
У исправного уровня пузырек и после перестановки вернется на середину колбы. Если после изменения положения пузырек уйдет в сторону, то половину отклонения пузырька от середины колбы выправляют болтиком.
Более точно выровнить уровень можно при помощи фольги или тонкой бумаги, ее следует подложить под концевую часть уровня. Фольга (или бумага) подклеивается к рабочей поверхности уровня обязательно в том же месте, где она подкладывалась при выравнивании. После того как фольга приклеена, необходимо повторно проверить уровень.
Приобретая уровень в магазине, следует тщательно проверить его работоспособность. Предпочтение нужно отдать такому уровню, который способен реагировать даже на малейшие повороты болта.
Правильность изготовления и установки визирных пластинок проверяется следующим образом. На белом листе бумаги вычерчивается шкала с сантиметровыми полосами.
К стене прислоняется рейка, и в 2–3 м от нее ставится столик с ватерпасом на скамеечке. После выверки ватерпаса производится визирование, и на рейке по прямой (проходящей через верхние края визирных пластин) отмечается линия совмещенных верхних обрезов визирных пластинок.
Затем в этом месте рейки на кнопках укрепляется для большей точности измерений шкала из миллиметровой бумаги. Не трогая ни столик, ни скамеечку, уровень поворачивают на 180°, и снова на шкале отмечается прямая. Если визирное приспособление изготовлено правильно и верно установлено, то линии от первого и второго визирования совпадут или не совпадут не более чем на одну полосу. Если отклонение от первоначального значения будет больше, то проверяется изготовление и установка визирных пластинок. Вслед за этим вторично, уже более надежно, проверяется чувствительность уровня.
Глиняные замки
Глиняный замок – слой мятой и тщательно утрамбованной глины вокруг стен и фундамента погребов и подвалов. Глиняные замки практически водонепроницаемы, и за счет этого качества они в значительной степени повышают долговечность гидроизоляции из рулонных материалов, защитная их от постоянного контакта с грунтовой водой.
При устройстве глиняных замков используют свойство глинистых грунтов впитывать и удерживать воду, которые при этом увеличиваются в объеме в 2–3 раза. Для глиняных замков лучше всего подходит пластичная жирная глина, содержащая не более 5–15 % песка. Если нет жирной глины, используется любая, в том числе и суглинок. Кроме обычной глины, нередко встречаются уплотненные, так называемые мергеля.
Для того чтобы улучшить пластические свойства глины, ее следует замочить и выдержать, при этом не допуская ее пересыхания. Пластичность глины резко увеличивается, если ее заготовить с осени и оставить на зиму лежать на открытом месте, чтобы она за это время хорошо выморозилась и размокла. Качество глины можно значительно улучшить, если в нее добавить до 20 % (по объему) извести.
Глиняные замки удобно делать в переставной опалубке слоями толщиной 20–30 см с обязательным послойным трамбованием и уплотнением. Глину следует брать не слишком переувлажненную, но и не пересушенную. Лучше всего подходит глина с такой влажностью, при которой она, сжатая в кулаке, образует комок и не рассыпается. Глиняный замок выкладывают также влажными слоями. Что касается глиняной смазки, то ее применяют для герметизации и утепления перекрытий погребов. Для приготовления подойдут любые сорта местных глин. За 2 дня до применения глину следует замочить.
Для приготовления 1 м3глиняной смазки необходимо 0,7 м3глиняного теста, 0,28 м3известкового теста, 32 кг волокнистых примесей (соломенная резка, мякина) и 200 л воды. В воду можно добавить 1 % медного купороса (100 г на ведро воды). Состав необходимо тщательно перемешать. Смазка готова.
Для того чтобы обеспечить колодцу хорошую изоляцию, необходимо вокруг сруба также сделать глиняный замок – заполненное хорошо утрамбованной жирной глиной пространство между стенками сруба и шахты. Его можно сделать по всей длине сруба толщиной 15–20 см, а можно – только вокруг верхней его части (на высоту 2–2,5 м). В таком случае толщина замка будет больше – 30–50 см.
Площадка вокруг верхнего венца подземной части сруба накрывается бревнами, к которым длинными гвоздями прибивается настил из толстых досок. Настил обязательно должен заходить за края засыпанной шахты. После того как будет готова наземная часть сруба, настил засыпается грунтом так, чтобы на расстоянии 2 м образовался уклон в противоположную от колодца сторону. Грунт утрамбовывается, на его поверхность ровным слоем выкладывается жирная глина, которая покрывается бетонными плитами, камнем-плитняком или другим твердым материалом.
Шахтные колодцы
Шахтными называются колодцы, для строительства которых применяется шахта глубиной до 10–20 м.
Сечение шахты колеблется от 0,8 х 0,8 м до 1,5 х 1,5 м. Но это не означает, что чем шире шахта, тем она дороже. Работать в шахте большого сечения удобнее, и зачастую она обходится дешевле шахты меньшего сечения.
В зависимости от материала, используемого при их строительстве, колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными и каменными, по форме – квадратными, прямоугольными или круглыми, по способу сбора воды – ключевыми (вода поступает через дно) и сборными (вода поступает через дно и боковые стенки).
Наземная часть колодца называется оголовком. Он предохраняет колодец от засорения, а зимой также от промерзания и обледенения. Оголовок закрывается плотной и легкой крышкой. Высота оголовка, как правило, составляет 0,8–1 м.
Подземная часть колодца – ствол – представляет собой открытую вертикальную шахту, стенки которой укреплены деревянным срубом. Форма ствола может быть самой разной: круглой (самая удобная), квадратной (самая простая), прямоугольной или шестигранной.
Сруб составляют венцы из плотной сухой древесины. Венцы укладываются друг на друга так, чтобы между ними не просачивалась вода-верховодка или частицы грунта.
Вместо сруба можно использовать железобетон, бетонные кольца, кирпичную или каменную кладку.
Нижняя водоприемная часть ствола предназначена для сбора и хранения воды, поэтому она выполняется из самого прочного и долговечного материала. Глубина ее колеблется от 0,75 до 2 м. Самая нижняя часть ствола, в которой создается запас воды при небольшом ее поступлении, называется зумпфом. Располагается он, как правило, ниже водоносного пласта. Для накопления воды в колодце можно просто расширить водоприемную часть сруба.
Оголовок и водоприемная часть независимо от длины ствола имеют постоянные размеры, а высота ствола колодца может изменяться.
Конструкция и размеры водоприемной части колодца зависят от суточной потребности в воде, в противном случае вода будет застаиваться и терять свои вкусовые качества.
С этой точки зрения все шахтные колодцы делятся на несовершенные (неполные), совершенные (полные) и совершенные с зумпфом.
При небольшом суточном расходе воды и при достаточно высоком водоносном пласте строится несовершенный колодец: его водоприемная часть не доходит до нижнего водоупорного пласта.
Если каждый день необходимо получать большое количество воды, то строится совершенный колодец с расширенной водоприемной частью, которая доходит до нижнего водоупорного пласта.
Строительство кирпичного колодца
Перед тем как приступить к рытью котлована, необходимо подготовить несколько рам, диаметр которых равен диаметру будущего колодца (1 м и более).
Нижняя (основная) рама – самая прочная, она изготовляется из железобетона. Толщина рамы – 9–10 см, ширина совпадает с толщиной кладки, а ее внешний диаметр на 5,5–6 см больше внешнего диаметра промежуточных рам. Снизу по всему внешнему краю рама имеет стальной нож. Промежуточные и верхняя рамы выполняются из деревянных досок, скрепленных между собой гвоздями, концы которых надо обязательно загнуть.
Толщина рам – не более 8 см, а ширина равна или чуть меньше толщины кладки. В рамах на равных расстояниях друг от друга просверливаются отверстия для анкеров: на нижней и верхней– по 6, на промежуточных – по 12. Отверстия должны быть расположены строго одно под другим.
В нижнюю раму вставляются 6 анкеров и плотно закрепляются с помощью гаек и шайб. Готовую раму с анкерами опускают в котлован и уровнем проверяют горизонтальность ее установки. На нижнюю раму надевают промежуточную с навернутыми заранее гайками с шайбами и закрепляют ее.
Для прочности полученная конструкция укрепляется сверху бревнами.
Обычную кирпичную кладку выполняют в один или в полтора кирпича одними тычковыми рядами или чередуя их с ложковыми. Но при любом виде кладки два первых ряда должны быть тычковыми. Для соблюдения правильной круглой формы рекомендуется заготовить шаблон в виде кольца из двух половинок, скрепленных несколькими клиньями.
Вначале на основную раму накладывается цементный раствор толщиной 1–1,5 см, затем он разравнивается и на него сверху кладется первый ряд кирпичей, затем второй и т. д. При круглой кладке с наружной стороны между кирпичами остается зазор, который необходимо заполнить кусочками кирпича, смешанными с раствором.
В процессе кладки в кирпичах делаются отверстия или выемки для анкеров.
Зазоры в них заделываются раствором. Для того чтобы кладка была более прочной, на каждый четвертый ряд по всей его длине надо накладывать двойную тонкую проволоку. Не доходя 5–6 см до промежуточной рамы, кладку приостанавливают и закрепляют на раме анкером. Затем пространство между верхним рядом кладки и промежуточной рамой заполняется раствором, смешанным с гравием или щебнем в соотношении 1: 3.
Раствор утрамбовывается с помощью деревянной доски, толщина которой равна расстоянию между кирпичами и рамой. Если вода в колодец поступает через стенки, начиная с первого ряда кладки, в них оставляют места для окон размером 25 х 50 см, в которые будут установлены фильтры из пористого бетона.
Оголовок колодца тоже делается круглым и может состоять из нескольких захваток. На верхний ряд кирпичной кладки накладывается арматура из стальной проволоки, которая заливается цементным раствором (20–25 см).
После окончания кладки первой захватки – расстояния между рамами – стенки колодца снаружи и изнутри необходимо оштукатурить. Для облегчения этой операции применяются маяки – 6 гладких ровных реек, длина которых равна длине одного захвата. Устанавливаются они в местах крепления анкеров на равном расстоянии друг от друга. Между маяками закрепляется малка – деревянный полукруг, радиус которого равен половине внутреннего диаметра колодца.
Двигаясь по маякам вверх и вниз, малка выравнивает цементный раствор, нанесенный на стену. Оштукатурив первую полосу, маяки надо снять, зазоры заделать раствором, разровнять и разгладить кельмой.
Для того чтобы дно колодца не засорялось падающим раствором, его надо закрыть досками.
Оштукатуривание проводится в два этапа: сначала наносится слой более жидкого раствора (обрызг), который хорошо заполняет все щели в кирпичной кладке, а затем слой более густого раствора (грунта).
Для укрепления нижней части колодца оштукатуренную кирпичную стенку между основной и промежуточной рамами можно обшить досками толщиной 25–30 см.
После оштукатуривания первой захватки продолжают выборку грунта на глубину 1–1,5 м и продолжают кладку. Чтобы зафиксировать колодец на нужной глубине, под ножи основной рамы подкладываются большие камни-плитняки или бетонные плиты. Они должны выходить не менее чем на 0,5 м за границы колодца.
Дно колодца очищается и засыпается песком, гравием или щебнем.
Каменный колодец
Каменная кладка выполняется точно так же, как кирпичная, с той лишь разницей, что кирпичи имеют правильную форму, а камни нет. Поэтому природные камни-плитняки надо предварительно подготовить, придав им близкую к правильной форму и нужный размер. Желательно, чтобы вес камней не превышал 1 кг.
Кладку каждого ряда рекомендуется сначала выполнить насухо (без раствора), подобрав камни примерно одинакового размера, и только после этого с раствором, используя стальную арматуру. Швы между камнями должны быть тщательно заделаны.
Если внешняя сторона колодца будет неровной, при опускании ствола колодца выпуклые камни могут зацепиться за грунт и разрушить кладку.
Из истории изобретения бетона
Само слово "бетон" французского происхождения, оно стало впервые употребляться в XVIII веке во Франции. До этого водно-цементный раствор именовался по-разному. Литая кладка с каменным наполнителем называлась греческим словом "эмплектон". Древние римляне называли бетон "rudus". При обозначении таких понятий, как раствор для устройства фундаментов и стен, употреблялось словосочетание "оpus caementum". Именно под таким названием и стал известен римский бетон.
Самый первый бетон, обнаруженный археологами, относится к 5600 г. до н. э. Он был найден в поселке Лапински Вир на территории бывшей Югославии, в одной из хижин древнего поселения каменного века, где из него был сделан пол толщиной 25 см. Бетонный раствор для этого пола приготовлен с использованием гравия и местной красноватой извести.
В Египте в гробнице Теве обнаружен бетон, датируемый 950 г. до н. э. Кроме этого, бетон использовали при строительстве галерей египетских пирамид и монолитного свода пирамиды Нима.
В Древнем Риме бетон использовался в качестве строительного материала около IV в. до н. э. Материал получил название "римский бетон" и применялся примерно на протяжении 7 в. С тех пор прошли столетия, однако сооружения, построенные из римского бетона, сохранились до наших дней. Некоторые из них, например римский Пантеон, пережили несколько довольно крупных землетрясений.
Фундаментные работы в древнем Риме значительно облегчало то обстоятельство, что вулканическая почва в его окрестностях довольно долго оставалась плотной, что позволяло применять для строительства фундаментов самую обычную дощатую опалубку.
Исследования древних поселений показали, что для строительства применяли два вида бетона – искусственный и природный. Природный делали из камней, образовавшихся из обломочных частиц горных пород и связанных между собой различными минеральными веществами, например известью, гипсом или кальцитом. К природному бетону относят брекчию, конгломерат и песчаник. Когда человек придумал искусственный бетон, те же самые камни стали связывать между собой другими веществами – гипсом, глиной.
Самый простой вид бетона – глинобетон, состоящий из твердого камневидного материала из смеси глины с песком и соломой. Он приобретает достаточную прочность после просушки на солнце.
Гипсобетоном называют бетон, изготовленный на гипсовых вяжущих, получаемых на основе полуводного или безводного сульфата кальция.
Искусственные бетоны в древности не получили широкого распространения, поскольку не обладали достаточной прочностью: глина, известь и гипс размокали под водой, и строение разрушалось. Именно поэтому античные строители предпочитали использовать природные материалы. Но попытки создания искусственного вяжущего материала продолжались.
Древние римляне заметили, что известь, смешанная с так называемыми пуццолановыми (название произошло от местности Пуцциуоли неподалеку от Неаполя) добавками, напротив, приобретала еще большую твердость от воздействия воды. Известь такого типа получила название гидравлической.
О. Шуатре, известный историк архитектуры, сумел реконструировать процесс укладки каменного бетона. Для приготовления раствора известь смешивали с пуццолановыми добавками. Затем между двумя облицовочными стенами укладывали толстый слой раствора, сверху выкладывали измельченный щебень с размером зерен до 8 см. На следующем этапе раствор трамбовали до тех пор, пока он не заполнял все промежутки между щебнем.
Открытие римлянами свойств пуццолановых добавок улучшило качество римского бетона, что не могло не способствовать его дальнейшему распространению. Во II в. н. э. римляне разработали и стали использовать новые виды вяжущих веществ, например романцемент, позволивший в большей степени улучшить физико-механические характеристики строящихся бетонных сооружений.
После падения Рима многие секреты древних зодчих были утрачены. Спустя столетия английский архитектор Джон Смит обратил внимание на то, что под действием воды негашеная известь в смеси с глиной затвердевает. Он добавил к этому составу песок и каменный шлак и получил довольно прочное вещество, которое использовал при строительстве фундамента под Эддистонский маяк. Так же давно стали известны человеку и свойства вяжущих веществ – глины и жирной земли, которые приобретали относительную прочность после смешивания с водой. Однако достаточную прочность они не давали. Именно поэтому в Китае, Индии и Египте примерно за 3 тысячи лет до н. э. посредством термической обработки исходных материалов были разработаны искусственные вяжущие – гипс и известь.