Участок земли = вода + дом
(о решении некоторых проблем при обустройстве загородного участка)

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
август 2009, Санкт-Петербург

     При обустройстве загородного участка возникает ряд проблем, более или менее общих для всех. Эти проблемы можно разделить на две группы - это водоснабжение и строительство дома.

1. Водоснабжение

     Недавно я был в командировке около Азовского моря, и с удивлением узнал, что прежде чем сдавать участки земли под застройку, их там обеспечивают водоснабжением. К сожалению, это редчайший случай. Обычно обязанность добывать воду ложится на самих жителей. И вот тут возникает такая масса вопросов, что разобраться в них не представляется возможным.
     Нет ничего проще и нужнее воды, но нет и ничего сложнее. Как и откуда она попадает в подземное пространство, и как ее оттуда добывать? Колодцем или скважиной?
     К сожалению, с позиций современных представлений гидрогеологов проблем поиска воды не решить. Как известно, согласно взглядам гидрогеологов, вода попадает в подземное пространство из атмосферных осадков, и сочится вдоль проницаемых породных слоев. По-видимому, это явление также существует, однако этот подход не позволяет понять ряд наблюдаемых явлений.
     В первую очередь, это самоизливающиеся скважины. Известны случаи, когда скважины, пробуренные для разного рода изысканий, начинаются фонтанировать чистой родниковой водой. Фонтаны эти, бывает, достигают двух метров в высоту, не иссякают десятилетиями, и не зависят от времени года. Одна такая скважина находится в СПб, на Байконурской ул., около дома №12, и вот уже лет 40 там стоит неиссякающая очередь петербуржцев, пользующихся этой водой как питьевой. Приведенная на фото (рис.1) скважина была пробурена под Выборгом в ходе плановых региональных изысканий, и фонтанирует уже более 30 лет.

Рис. 1

     Никаким естественным давлением такой дебит и напор не объяснить. Если давление определяется только горным давлением на уровне водоносного горизонта, то вода может подняться не выше, чем до уровня поверхности грунта.
     Почему в колодцах, находящихся рядом, при одинаковом количестве колец вода может оказаться совершенно разного состава? Почему в одном колодце вода в засуху пересыхает, а в другом, рядом стоящем, уровень воды не изменяется круглый год? Особенно много непонятного, когда воду берут скважиной. Вопросы можно продолжать до бесконечности...
     Так сложилось, что нам удалось ответить на некоторые из них.
     В 1993 году выяснилось, что при использовании спектральной сейсморазведки (метод спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП)) оказалось возможным выявлять зоны тектонического нарушения (ЗТН). ЗТН проявляется на ССП-разрезах воронкообразным (V-образным) объектом. На рис.2 приведен пример ССП-разреза при пересечении профилем ЗТН.

Разрез спектрального сейсморазведочного профилирования при пересечении Зоны Тектонического Нарушения

Рис. 2

     При первоначальном знакомстве с этими геологическими объектами мы обратили внимание на то, что наличие ЗТН является устойчивым признаком обязательного разрушения оказавшегося поблизости инженерного сооружения. Подробнее об этом - во 2-м разделе, где будет рассказано о проблемах строительства дома.
     Изучая оказавшиеся многочисленными свойства ЗТН, мы в 1997 году обнаружили, что в этих зонах можно брать воду. Колодцем или скважиной - это особый разговор. Главное же заключается в том, что вода, полученная в этих зонах, по составу является родниковой. Колодец, который дает воду в ЗТН, отличается постоянством состава воды и не пересыхает летом, а дебит всегда весьма значительный.
     Первые скважины, пробуренные в ЗТН, оказались самоизливными. В дальнейшем это не было частым явлением, но стало более или менее понятным, что самоизлив идет именно в ЗТН.
     Дальнейшее изучение ЗТН позволило выдвинуть следующую гипотезу.
     Источник воды, которую можно брать в ЗТН, находится на очень больших глубинах. Во всяком случае, даже в самых глубоких на Земле шахтах при попадании подземной выработки в ЗТН начинается обильный водоприток. Вода эта напорная, и по вертикальным проницаемым породным каналам, наличие которых обусловлено присутствием тектонических нарушений, она стремится выйти на поверхность. Ей в этом мешают водоупоры, сформированные глиносодержащими породами. Там, где водоупорный слой имеет дефект, глубинная вода выходит в виде родника.
     Известно, что родники встречаются и в горах, на огромных высотах, в совершенно безводной местности. Это все подтверждает изложенную гипотезу.
     С 1997-го года мы дали довольно много точек водопритока в ЗТН, и там, где эта зона на ССП-разрезе видна хорошо, осечек не было. При сооружении колодца картина получается более или менее одинаковая. Вода появляется тотчас же, и зачастую, весьма бурно, как только оказывается пройденным слой водоупора (глины). Не так часто, но все же бывает, что уровень воды в колодце оказывается выше уровня поверхности земли.
     А вот при сооружении скважины все порой происходит не так гладко.
     Практика бурения на воду такова, что результаты бурения, то есть, будет вода или нет, буровиков волнует меньше всего. Главное для них - метры бурения. Чем их больше, тем выше оплата. В связи с этим, нами неоднократно наблюдалось, что когда вода появлялась на небольших глубинах, буровики перекрывали выход этой воды, и шли на бόльшие глубины. А вот будет ли эта вода на больших глубинах - оказалось большим вопросом.
     Только в 2008 году у нас было два таких случая, и оба под Выборгом. Глубина залегания кровли гранита составляла метров 10. Примерно на этой же глубине, по нашему предположению, можно было получать воду. Однако буровики заглушили эту воду и в одном случае прошли 200м по граниту, а в другом - 150м. При этом воды не было. По-видимому, вертикальная трещина в граните, по которой идет вода, оказалась в стороне от скважины.
     Будучи заинтересованы в глубоких скважинах, буровики распространяют мнение, что чем глубже скважина, тем чище добываемая вода. Это неправда. Если глубинная напорная вода поднимается с километровой глубины, то на какой глубине ее возьмут - не имеет значения. Она одна и та же.
     Настаивая на глубоких скважинах, буровики рассчитывают на то, что чем глубже скважина, тем больше вероятность зацепить водоносную трещинку.
     Все, что касается воды - сплошные легенды. Существующие гидрогеологические карты, с помощью которых якобы можно прогнозировать наличие воды, носят региональный характер и не могут содержать конкретную информацию о наличии водопритока на данном локальном участке.
     По мнению гидрогеологов, существуют места, в которых бурение и вовсе не дает воду. Здесь можно возразить, что за 12 лет, прошедших с момента обнаружения нами водоносности зон тектонических нарушений, мы не можем назвать ни одного региона на Земле, где было бы отсутствие воды в этих зонах.
     Метод ССП является первым геофизическим методом, с помощью которого можно надежно выявлять точки водоносности. Но этот метод не является единственным, используемым для поисков воды.
     Наиболее популярным является способ, основанный на экстрасенсорных способностях людей. Датчиком, как бы детектором этих способностей, используются разного рода рамки, углом согнутые проволочки и пр., называемые лозой. Объективно оценить эффективность лозоходцев очень трудно. Дело в том, что сами они оценить свою эффективность не могут, так как для собственной настройки лозоходцы должны быть уверены в своей 100-процентной способности "видеть" воду, и для утверждения у себя этой уверенности говорят, что ошибок у них не бывает.
     Однажды, когда я был свидетелем того, что лозоходец дал точку для добычи воды, не подтвердившуюся бурением, но при этом утверждал, что у него ошибок не бывает, я воспринял это как обман. Однако после ознакомления с учебниками по лозоходству, я понял, что признать свою ошибку они не могут в принципе, потому что это лишит их уверенности, без которой они работать не могут.
     Получение воды - сложнейшая проблема, которая не исчерпывается извлечением ее из грунта. Зона тектонического нарушения, из которой идет извлечение воды, является составной частью разветвленной системы таких зон. И если, скажем, на каком-то, возможно, и весьма удаленном участке в одной из ЗТН окажется какой-то источник загрязнения (помойка, санузел и т.п.), то может так случиться, что глубинный источник воды будет зараженным. К сожалению, такие случаи встречаются.

2. Строительство дома

     Нет ни одного коттеджного массива, где бы не наблюдались непонятные разрушения. Наклоняются домики или веранды, проваливаются крылечки, трескается ленточный фундамент и отмостка, рвется кладка кирпичных домиков... Такие события происходили всегда, и в этом принято обвинять строителей. Сейчас, в связи с появившейся возможностью выявления ЗТН, стали понятны причины разрушений.
     Как оказалось, причиной подобных событий является наличие под инженерными сооружениями зон тектонических нарушений.
     Грунт в ЗТН находится в весьма разрушенном состоянии. В связи с этим в этих зонах грунт имеет пониженную несущую способность (повышенную податливость), а отсюда и проваливающиеся крылечки и наклоняющиеся дома и веранды.
     Разрушенное состояние грунта обусловлено воздействием со стороны планетарной пульсации. Планетарная пульсация представляет собой периодические колебания почвы, которые имеют место как раз в ЗТН. Собственно, эти колебания и формируют все свойства и само существование ЗТН. Частота этих колебаний настолько низкая, что обнаружить их можно только с помощью специальной аппаратуры. И это даже несмотря на весьма значительную их амплитуду, достигающую иногда 10см.
     Это явление обнаружено сравнительно недавно, лет 10 назад, и оно объясняет физику разрушений, о которых все знают, но причину которых никто раньше не понимал. В частности, непонятным было, как возникают вертикальные трещины в кирпичной кладке, разрывающие кирпичи. В лаборатории получить подобные разрушения не удавалось.
     Однако, на самом деле, с учетом планетарной пульсации все оказывается элементарно просто. Представим себе, что только часть фундамента опирается на неподвижный грунт, а часть - на колеблющийся. Тогда получается, что фундамент подвергается переменным изгибным напряжениям, результатом которых и является формирование вертикальных и субвертикальных трещин.
     Противодействовать разрушающему действию планетарной пульсации невозможно. Известны попытки, когда для этого сооружаются сверхмощные железобетонные фундаменты и железобетонные плиты т.н. плавающего основания. Однако при наличии под фундаментом ЗТН, разрушения возникают неизбежно. Разумеется, степень, характер и скорость разрушения зависит от того, какую часть фундамента занимает ЗТН. Если лишь небольшая часть площади фундамента занята этой зоной, разрушения будут незначительными. Максимальное разрушение будет в том случае, если ЗТН приходится на половину фундамента.
     Здесь очень важно уяснить следующее. Все разрушения инициируются подвижностью грунта. В первую очередь, разрушается фундамент. Внешне это проявляется вертикальными трещинами на ленточном фундаменте и трещинами в отмостке. Трещины в плавающем основании, как правило, не видны. Но если на плавающем основании стоит кирпичный дом, то возникновение в кладке вертикальных трещин однозначно свидетельствует о том, что плита треснула.
     Это очень легко понять. Допустим, что плита треснула пополам. После этого обе половинки будут свободно перемещаться одна относительно другой. Сначала - в пределах гибкости арматуры. Но при этом арматура будет подвергаться усилиям на срез, и в конце концов, порвется. Взаимное перемещение за счет пульсации обеих частей лопнувшей плиты вызовет изгибные усилия в материале стен, что приводит к появлению в стенах вертикальных трещин.
     Единственный, на наш взгляд, выход, это не противодействовать планетарной пульсации, а использовать такую конструкцию сооружения, чтобы наличие планетарной пульсации не вызывало разрушений.
     Наличие подвижности грунта было неизвестно, но человеческий опыт привел к тому, что для того, чтобы избежать разрушения домов, деревенские жители ставят свои жилища, что называется, на чурочки. И неравномерный уход этих опор в грунт с легкостью компенсируется поддомкрачиванием в соответствующих местах дома и наращиванием уходящих в грунт опор.
     То есть, подвижности грунта следует противопоставить гибкость фундамента.
     При наличии на некотором ограниченном пространстве множества ЗТН возникает проседание грунта, и при условии хронического обводнения за достаточно длительный период времени формируется торфяной слой и прочие признаки заболачивания территории. А следовательно, удалив торф, мы ничего не изменяем в условиях строительства.
     Одно из свойств ЗТН заключается в том, что в этих зонах из грунта выходят глубинные газы. Считается, что выходит радон. На самом деле, про радон говорят только потому, что его проще всего регистрировать. Есть основания считать, что из грунта в ЗТН выходит множество вредных для человека газообразных субстанций. Глубинные газы воздействуют на наше здоровье, и, по мнению медиков, подавляющее большинство тяжелейших заболеваний людей возникает под воздействием этих газов.
     При принятии решения о строительстве загородного дома необходимо учитывать возможное воздействие со стороны ЗТН. Для этого приобретенный участок следует обследовать с помощью метода ССП на предмет наличия на этом участке зон тектонических нарушений.
     Если удается выделить участок территории, где отсутствуют ЗТН, можно рекомендовать такой участок под строительство дома. Причем в отсутствии ЗТН можно строить все, что угодно и как угодно. Применять можно сваи, плавающее основание и так далее. Сам дом можно строить из любого материала и по любой технологии.
     Бывает так, что участок, не имеющий ЗТН, слишком мал, и фундамент дома туда не вписать. Тогда возникает задача строительства дома в условиях подвижного грунта, из которого выходят глубинные газы. Как показывает опыт, конструкция фундамента в виде отдельных, не связанных между собой железобетонных блоков является наиболее удачной для такого случая. Здесь решаются обе проблемы. Во-первых, отсутствие жесткости фундамента будет согласовано с подвижностью грунта, а во-вторых, свободное пространство под домом будет постоянно вентилироваться, и глубинные газы не смогут сформировать геопатогенную зону.
     Практика показывает, что оптимальным при подготовке участка под полноценное жилье является обследование всего участка с помощью ССП. При этом будем иметь как рекомендацию для места возведения дома, так и точку водопритока.
     На рис.3 приведен пример такого обследования одного из участков Ленинградской области.

Рис. 3