Если при возведении частного дома количество рабочих часов и объем вынутого грунта можно посчитать приблизительно, то крупное строительство требует точного расчета.
Чем сложнее архитектура, тем более тщательные вычисления необходимо сделать. Траншея под трубопровод на первый взгляд кажется простым объектом.
Из-за значительных размеров и разнообразия грунтов неточности в расчетах могут привести к серьезным ошибкам, завышению или занижению финансирования и снабжения рабочими ресурсами и механизмами.
Как рассчитать ширину траншеи под трубопровод, расскажем в статье.
Составные части расчета объема земляных работ при прокладке трубы
Планируя создание траншеи под трубопровод, необходимо рассчитать ее геометрические размеры. Для этого используют замеры геодезистов, съемки местности и планы строительства.
Расчеты производятся по геометрическим правилам определения объема фигуры. Для этого нужно знать несколько основных показателей. В первую очередь, форму траншеи.
В зависимости от характера грунта и особенностей трубопровода она может быть:
- Правильным прямоугольником, если благодаря плотному грунту получаются вертикальные боковые стенки.
- Трапецией при косых боковых стенках.
Для расчетов требуется узнать основные параметры траншеи:
- общую длину;
- высоту каждой из стенок;
- ширину по дну и верхней поверхности;
- кубатуру труб.
Используя замеры, определяется:
- объем объекта,
- периметр,
- площадь,
- количество вынутого грунта.
Если речь идет о траншее больших размеров или расположенной на пересеченной местности с различным уровнем поверхности, то площадь делится на несколько простых фигур. Все расчеты проводят как сумму параметров нескольких фигур.
Цели подсчета размеров
Расчет объема земляных работ необходим для того, чтобы определить:
- Объем вынутого грунта.
- Затраты рабочего времени для ручного труда и машино-часов (затраты могут считаться с учетом того, что после укладки трубопровода траншею понадобится закопать).
- Грузоподъемность транспорта, необходимого для вывозки излишков грунта.
Конечная задача – расчет общей суммы затрат с учетом зарплаты рабочих и оплаты аренды механизмов.
При расчетах учитывают дополнительные работы, такие как:
- выгрузка грунта в транспорт и вывоз его,
- установка крепления вертикальных стенок,
- засыпку,
- приведение местности в первоначальное состояние.
Требования СП и СНиП
- Принципы и требования к расчетам изложены в нормативных актах по строительству (СП – сводах правил и СНИП – строительных нормах и правилах, ТТК – типовых технологических картах).
- Правила сооружения и нормативы земляных работ при устройстве траншей утверждены в:
- Требования могут отличаться для газовых трубопроводов, водоводов и других технологических объектов.
Данные и формулы
Прежде, чем производить расчеты по формулам, необходимо определить особенности участка и характеристики трубопровода, которые влияют на применяемые параметры.
От качества грунта зависит величина поправок для определения общего объема грунта, допустимой крутизны откосов. Различные проценты используются при работах в песчаных почвах, легких и тяжелых суглинках, глине мягкой или жирной с учетом примесей щебня.
Необходимо учитывать место проведения работ. Прокладка траншей в поле, на улице города или в жилом дворе определяет характеристики используемой техники и допустимую минимальную глубину.
Сначала рассчитывается необходимая глубина траншеи (Н). Она зависит от уровня допустимой минимальной глубины (Нмин) и диаметра трубопровода (диаметр трубы + толщина изоляции — Ø с изоляцией): Н= Нмин + Ø с изоляцией.
Следующий показатель – ширина траншеи (В), которая определяется исходя из диаметра труб и допусков. Величина допуска вокруг трубы зависит от характера укладки (отдельными трубами, секциями, плетями). Общая ширина не может быть меньше 0,7 м, а при наличии боковых креплений – 0,8 м: В = Ø с изоляцией + допуск.
Ширина траншеи по дну и по верху равна только в плотных грунтах, на песчаных и супесчаных почвах траншея будет иметь форму трапеции. В этих случаях нужно рассчитать крутизну откосов с учетом глубины и длины траншеи.
Крутизна откоса (Кот) или уклон определяется как отношение глубины выемки (Н) и заложения, например:
- Кот =Н/В = 1: 1 при откосе 45°;
- Кот =Н/В = 1: 0,5 при откосе 63°;
- Кот =Н/В = 1: 1,25 при откосе 38°.
Полученный коэффициент позволяет определить ширину траншеи в ее верхней части, для этого к параметрам основания прибавляется удвоенный размер откоса.
Объем работ (V) по выемке грунта рассчитывается отдельно для ручной и механизированной разработки. Исходя из практического опыта, соотношение (Кр) составляет 95 и 5%% за пределами населенного пункта и 85 и 15%% внутри города.
Для определения средней ширины (S) нужно сложить нижние и верхние размеры сложить и разделить пополам: W= (А+В) : 2.
Объем грунта, вынутый механизированным способом равен: Vэкс. = W х Н х L х (Крм/100) (м3), где Крм= 85 или 95.
Объем грунта, вынутый вручную равен: Vруч. = W х Н х L х (Крм/100) (м3), где Крм= 5 или 15.
Кроме основной траншеи правильной формы необходимо вырыть приямки, в которых устанавливаются сборники для конденсата и находятся места сварки стыков. Размеры приямков зависят от диаметра труб. Оптимальными считаются размеры:
- длина L = 1,5 метра;
- ширина (W) = Ø + 1,4 м;
- глубина (Н) = 0,7 м от нижней части трубы.
Общий объем приямков обычно составляет до 5% от общего размера всей траншеи.
С учетом этого определяется общий объем работ на первой стадии, который равен: Vобщ.разраб. = Vэкс. + V.руч. + 0,05 (Vэкс. + V.руч) (м3).
Вторая часть земляных работ начинается при засыпке траншеи. Эта процедура состоит из нескольких последовательных действий. Сначала проводится ручная засыпка труб. Высота равняется диаметру трубы с учетом изоляции и засыпке сверху не менее 20 см: h = Ø + 0,2 (м).
Чтобы определить общие объемы засыпки, нужно найти объем траншеи, который непосредственно занят трубопроводом. Для этого используем формулу площади круга и длину траншеи: V трубы = π Ø /4 х L (м3).
Для дальнейших расчетов нужно из общего объема вынутого грунта вычесть рассчитанные размеры трубы и добавить размеры насыпи, над поверхностью грунта, если она есть.
Другим способом объем засыпки считается как сумма работ, выполненных вручную и бульдозером:
- Доля ручной работы составляет V руч. зас. = А х h х L — V трубы (м3).
- Доля работы бульдозером: V мех.зас. = (А+В)/2 х (H – h) * L (м3).
Дополнительно прибавляется объем ранее выкопанных приямков за минусом размеров установленного в них оборудования.
Для проверки можно просчитать баланс земляной массы: V общей разработки = V присыпки вручную + V уложенной трубы + V механизированной засыпки.
Чтобы определить объем грунта, который необходимо вывезти, нужно учесть количество земли, которая не вернется в траншею. Для этого используются уже известные данные вынутого грунта и коэффициент по остаточному разрыхлению (Ко). Такая корректировка необходима потому, что существует разница в объемах между плотным вынимаемым грунтом и возвращаемой разрыхленной землей.
Оставшийся грунт будет разбросан по окружающей территории, если строительства идет в чистом поле. В городе или других стесненных условиях выкопанный и не возвращенный грунт необходимо вывезти.
Прежде чем заказывать транспортные средства для вывоза, нужно узнать объем грунта, который нужно загрузить в машины и вывезти. Для этого используется формула: V вывозки = V трубы + V остатка (м3). Исходя из объема, подбирают количество самосвалов с учетом их грузоподъемности.
Могут понадобиться дополнительные расчеты, например, для установки ограждения необходимо знать периметр траншеи. Для этого складывают длину и ширину (верхнюю), а затем умножают их в два раза: Р = (L + В) х 2 (м).
Если траншея имеет сложную форму, то расчеты производятся по каждому участку, а результаты суммируются.
Пример расчетов для траншеи при следующих данных:
- длина L = 100 м;
- ширина по дну А – 1 м;
- ширина по верху В -1,5 метра;
- диаметр трубы с с изоляцией Ø – 0,7 м;
- глубина укладки – 1 метр.
Рассчитаем объем грунта, вынутый механизированным и ручным способом, а также общую величину с учетом приямков:
- Vэкс. = (1+1,5)/2 х 1 х 100 х (95/100) = 118,75 (м3), где Крм= 95%;
- Vруч. = (1+1,5)/2 х 1 х 100 х (5/100) = 6,25 (м3), где Крм= 5 %.
- Vобщ = Vэкс + Vруч + 0,05 (Vэкс + Vруч) = 118,75 + 6,25 + 0,05 (118,75 + 6,25) = 131,25(м3).
Аналогично можно сделать дальнейшие вычисления на стадии засыпки траншеи.
Где брать постоянные значения?
Существует ряд обязательных требований к проведению земляных работ, которые учитываются при проектировании строительства.
Все основные параметры приведены в отраслевых СНиПах и СП. Они разработаны с учетом требований безопасности строительства.
Например, в СП 45.13330.2012 по земляным сооружениям приводится таблица минимальной ширины траншей, рассчитанной с способа разработки грунта и способа соединения труб:
| Способ укладки трубопровода | Ширина при сварном соединении | Ширина при муфтовом, фланцевом соединении |
Отдельными секциями если наружный диаметр труб:
|
|
|
| Тоже при узкотраншейном методе (Ø до 219 мм) без спуска людей в траншеи | Ø + 0,2 |
|
Отдельными трубами при диаметре:
|
Здесь же приведена таблица минимальных размеров приямков с учетом вида труб, способа соединений, уплотнителя, условного прохода трубопровода.
Как подсчитать объем грунта под разные виды трубопроводов?
Для различных видов трубопроводов предъявляются специальные требования. Например:
При укладке водопровода глубина траншеи должна быть больше чем глубина промерзания грунта, в разных местностях это может составлять от 1,5 до 3 метров;- Для канализационных трубопроводов необходимо обеспечить постоянный уклон траншеи, не менее 1% на 10 метров, чтобы обеспечить естественный отвод;
- При возведении газопроводов обязательно на дно укладывается песчаная подушка.
Перечисленные особенности учитываются в расчетах. При определении глубины траншеи под водопровод учитывается не только диаметр трубы, но и глубина промерзания. В формулах участвует та величина, которая больше.
Глубина траншеи для канализационного трубопровода берется не в виде постоянной величины, а вычисляется как средний показатель: (Глубина в начале + Глубина в конце траншее) : 2. При укладке газопровода глубину траншеи изначально увеличивается на 10-15 см (толщину песчаной подушки).
Заказчики могут предъявлять дополнительные требования к прокладке траншей, если они не идут вразрез с установленными нормативами и правилами.
Расценки в смете при рытье траншей
При оформлении заказа на подготовку траншеи под трубопровод (газовый, водяной или канализационный) производят расчет стоимости работ с учетом особенностей каждого объекта.
За основу берутся начальные тарифы за 1 метр:
- кубический, т.е. с учетом глубины, ширины и длины траншеи;
- погонный, за длину траншеи.
Тарифы корректируются с учетом дополнительных условий:
- характеристики почвы (супеси, глиноземы, так далее);
- ландшафт территории (уклон местности, наличие возвышенностей, оврагов, асфальта, бетона, камней, деревьев);
- глубина промерзания;
- вид траншеи (с откосами, сложной формы);
- предварительная подготовка территории, например, снятие плодородного слоя почвы)
- тип механизации (экскаватор, траншеекопатель, землеройная машина) с учетом мощности, размера ковша;
- доля ручной работы;
- необходимость вывоза грунта;
- срочность выполнения заказа.
Таблица расчета цены за работу:
| За 1 кубический метр | Вручную | Экскаватором |
С учетом почвы:
|
Независимо от сложности 350 | |
| Сложный рельеф | + 5% | — |
| Предварительные работы (подготовка местности) | 480 | — |
| Укрепление стенок траншеи | 240 | — |
| Использование экскаватора | 350 | 150 |
| Загрузка земли в машины | 500 | 320 |
| Засыпка траншеи | 360 | 170 |
| Вывоз грунта | 450 | 250 |
| Уборка территории | 100 | — |
В таблице приведены минимальные тарифы. При расчете объем выполняемых работ и расценки согласуются с заказчиком
Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.
Заключение
Для определения стоимости земляных работ по обустройству траншей под трубопроводы различного назначения, необходимо провести расчет объемов грунта, вынутого из земли, засыпанного обратно и вывезенного за территорию строительства.
Такие вычисления необходимы также для определения необходимости в рабочей силе, землеройной технике и грузовом транспорте. Расчеты производятся на основании данных геодезической съемки, а если она не проводилась, то с привлечением плана местности.
Прокладка и монтаж полиэтиленовых трубопроводов | Статьи
Компания ООО «АОС», является официальным поставщиком труб ПЭ,ПНД, что говорит о высоком качестве поставляемой продукции.
Нами реализовано более 50 объектов на территории России и Казахстана. География поставок полиэтиленовых труб постоянно расширяется.
Способы прокладки. Земляные работы
Выбор способа прокладки трубопровода
Выбор способа прокладки трубопроводов следует производить на основании технико-экономических расчетов, с учетом физико-химических свойств транспортируемых веществ, материала труб, условий эксплуатации, климатических особенностей района строительства, несущей способности трубопровода и материалоемкости.
Наружные сети из полиэтиленовых труб рекомендуется прокладывать подземно, т.к.
при надземной прокладке требуется защита трубопровода теплоизоляционными материалами для предотвращения замерзания транспортируемого вещества при отрицательных температурах воздуха и чрезмерного нагрева стенок труб при воздействии солнечной радиации и повышенных температур воздуха. Для наружных сетей газоснабжения из полиэтиленовых труб разрешена только подземная прокладка.
Полиэтиленовые трубопроводы также могут быть проложены:
- в зданиях (внутрицеховые или внутренние трубопроводы) на подвесках, опорах и кронштейнах; открыто или внутри борозд, шахт, строительных конструкций, в каналах;
- вне зданий (межцеховые или наружные трубопроводы) на эстакадах и опорах (в обогреваемых или необогреваемых коробах и галереях или без них), в каналах (проходных или непроходных) и в грунте (бесканальная прокладка).
Технология прокладки трубопроводов из ПЭ в траншеях
Эластичность материала и малый вес ПЭ труб дает им определенные преимущества перед трубами из «жестких» материалов, таких как чугун и стеклопластик.
В частности, при строительстве трубопроводов, зачастую на бровке траншеи свариваются отдельные плети максимальной длины (от колодца до колодца) которые затем опускаются в траншею, где остается выполнить их подсоединение к арматуре или сварить несколько монтажных стыков.
Поскольку, в этом случае, можно значительно уменьшить ширину траншеи это приводит к сокращению количества земляных работ, ограничению массы материала, поставляемого для подсыпки и необходимости в его транспортировании. Хотя траншея может быть максимально узкой, она должна обеспечить возможность качественного уплотнения грунта.
Работы по устройству траншей для трубопроводов из ПЭ проводятся с соблюдением обычных мер безопасности.
Профиль траншеи
Профиль траншеи для прокладки ПЭ трубопроводов определяется проектом. Ширина определяется исходя из условий обеспечения удобства проведения монтажных работ. На уровне горизонтального диаметра трубопровода >710 мм траншея должна соответствовать наружному диаметру трубы + 0,4 м.
Рис.1 Рекомендуемые параметры профиля траншеи
Дно траншеи
Дно траншеи должно быть выровнено, без промерзших участков, освобождено от камней и валунов. Места выемки валунов должны быть засыпаны грунтом, уплотненным до той же плотности, что и грунт основания.
В грунтах, склонных к смещению или при большой вероятности вымывания грунтовыми водами материала подсыпки и обсыпки необходимо принять соответствующие меры для сохранения грунта, окружающего трубу, в уплотненном состоянии.
В частности, дно траншеи может укрепляться геотекстильным материалом.
Основание для трубопровода
Нормальная толщина слоя подсыпки — 0,1 м. На скалистом грунте подсыпка устраивается в обязательном порядке. Если дно траншеи является скалистым или в дне траншеи находятся камни, величиной свыше 60 мм, необходимо увеличение подсыпки до полного выравнивания дна траншеи.
Для подсыпки используется песок или гравий (максимальный размер зерен 20 мм). В отдельных случаях возможно применение материала с большим размером гранул. В любом случае, материал, применяемый для подсыпки, не должен иметь острых краев. Если местный грунт соответствует этим требованиям, выполнение подсыпки не обязательно.
Подсыпка должна быть ровной и не должна уплотняться. Уплотнению до плотности основного грунта подлежит материал, заполняющий углубления, образовавшиеся после выемки валунов и других крупных объектов.
Рис.2 Слой основания для трубопровода (подсыпка, подушка, постель)
Обсыпка трубопровода
Извлеченный при отрыве траншеи грунт может быть использован для выполнения обсыпки трубы, при условии, что в нем не содержится камней (максимально допустимый их размер — 20 мм, отдельные камни до 60 мм так же могут быть оставлены в грунте).
Если грунт для обсыпки предполагается уплотнять, то он должен быть пригодным для такой операции.
Если извлеченный грунт не пригоден для обсыпки трубы, то для этой цели должен использоваться песок или гравий с размером фракции до 22 мм или щебень с размером фракции 4-22 мм.
Обсыпка должна осуществляться по всей ширине траншеи до получения над поверхностью трубы (после трамбовки) слоя толщиной не менее 0,3 м. Первый слой не должен превышать половины диаметра трубы, но не более 0,2 м.
Второй слой отсыпается до верха трубы, но так же не более 0,2 м. Во время обсыпки грунт необходимо наносить с минимальной высоты. Нельзя сбрасывать массы грунта непосредственно на трубу.
Обсыпка трубопровода обычно производится после окончания прокладки и приемки трубопровода.
Рис.3 Обсыпка трубопровода
Уплотнение грунта
Грунтовая обсыпка, уплотненная в пазухах трубопровода, обеспечивает некоторое снижение растягивающих усилий на боковые стенки труб от внутреннего давления транспортируемой среды. Степень уплотнения зависит от предназначения территории над трубопроводом и должна определяться проектом.
Чтобы избежать просадки грунта над трубопроводом, находящимся под дорогами рекомендуется уплотнение заполнения не менее 95% модифицированной величины Проктора.
Для глубоких траншей (свыше 4 м) степень уплотнения — 90%. Для остальных случаев — 85% или согласно указаниям, данным в проекте. Трамбовку необходимо производить слоями толщиной от ОД до 0,3 м, утрамбовывая каждый слой. Толщина утрамбовываемых слоев зависит от оборудования и условий уплотнения. При выполнении этой задачи необходимо быть внимательным.
Уплотнение первого слоя (до уровня оси трубы) не должно привести к ее поднятию. Трамбовку необходимо выполнять одновременно с двух сторон трубопровода, во избежание его перемещения. При подсыпке грунта и засыпке трубопровода следует следить, что бы грунт не содержал крупных включений.
Трамбовку грунта непосредственно над трубой производят, предварительно обеспечив расстояние не менее 0,3 м до ее поверхности.
Окончательная засыпка траншеи
К окончательной засыпке траншеи можно приступать после выполнения засыпки трубопровода и трамбовки грунта.
Во время выполнения засыпки над трубопроводом рекомендуется поместить сигнальную ленту. Над газопроводами предупредительная лента помещается в обязательном порядке. Для того, чтобы в дальнейшем легче было идентифицировать трубопроводы, применение такой ленты рекомендуется также на других трубопроводах.
Для засыпки можно применять грунт, вынутый из траншеи, или другой, согласно указаниям проекта. Диаметр частиц материала, применяемого для засыпки траншеи, не должен превышать 300 мм. Нельзя сбрасывать в траншею камни, щебень с острыми краями и больших размеров. Грунт не должен быть замороженным и окомкованным.
Толщина уплотняемых слоев и количество трамбовочных проходов
| 93 | 88 | гравий, песок | взрыхленная плотная глина | сыпучая глина | ||
| Уплотнение ногами | — | 3 | 0,15 | 0,10 | 0,10 | 0,20 |
| Уплотнение ручным штампом, весом мин. 15 кг | 3 | 1 | 0,15 | 0,10 | 0,10 | 0,20 |
| Уплотнение виброштампом, весом мин. 70 кг | 3 | 1 | 0,10 | 0,15 | ||
| Уплотнение виброционной плитой, весом мин. 50 кг | 4 | 1 | 0,10 | 0,15 | ||
| мин. 100 кг | 4 | 1 | 0,15 | 0,15 | ||
| мин. 200 кг | 4 | 1 | 0,20 | 0,10 | 0,20 | |
| мин. 400 кг | 4 | 1 | 0,30 | 0,15 | 0,30 | |
| мин. 600 кг | 4 | 1 | 0,40 | 0,15 | 0,50 |
Примечание: крупнозернистые материалы, такие как щебень с размером фракции 8-12 мм, 8-16 мм или галька 8-22 мм, являются самоуплотняющимися материалами и при их использовании для засыпки слоями толщиной 0,15-0,20 м обеспечивается уплотнение >93% модифицированной величины Проктора.
Рис.4 Окончательная засыпка траншеи
Бестраншейные технологии прокладки ПЭ трубопроводов
Бестраншейные технологии позволяют избежать затрат, связанных с раскопкой траншеи, ее засыпкой, уплотнением трамбовкой и т.п. Не требуется останавливать дорожное движение. Практически ликвидируются затраты связанные с изготовлением новых поверхностей (после засыпки открытой траншеи), временных дорог, объездов, а также другие, связанные с этим, затраты.
Прокладка методом горизонтально-направленного бурения в грунте (прокол, метод крота)
Метод горизонтально-направленного бурения является наиболее популярным и широко применяемым. Он весьма экономичен в ситуациях, когда необходимо проложить трубопровод под проезжей частью, и нет возможности проводить прокладку в открытых траншеях. Метод позволяет с точностью до нескольких сантиметров прокладывать под землей ПЭ трубы длинной более 100 м и диаметром до 1200 мм и более.
Рис. 5 Прокладка методом горизонтально-направленного бурения
В выполняемых работах по прокладке трубопровода данным методом (рис.5) можно условно выделить три этапа.
На первом этапе специальная бурильная установка производит бурение по заданной траектории (от отметки А к отметке В). При этом бур имеет меньший диаметр, чем предназначенная к протаскиванию труба.
На втором этапе в точке В производится подготовка к протаскиванию трубопровода: бурильная головка заменяется на головку большего диаметра, за ней прикрепляется приготовленная к протаскиванию ПЭ труба (используются полиэтиленовые трубы, поступившие в бухтах или сваренные в плеть на месте).
На третьем этапе происходит непосредственное протаскивание трубопровода от отметки В до отметки А. Бурильная установка втягивает ПЭ трубу в подготовленный на первом этапе канал. При этом первой идет головка, имеющая несколько больший диаметр, чем прикрепленная за ней труба.
Напорная труба из ПЭ — наиболее подходящий материал для прокладки методом горизонтально-направленного бурения. Полиэтиленовые трубы обладают достаточной гибкостью и прочностью, способны выдерживать значительные растягивающие нагрузки.
- Как правило, для бестраншейной прокладки не возникает необходимость в применении каких-либо специальных ПЭ труб и применяются обычные напорные ПЭ трубы на соответствующие рабочие давления.
- Прокладка протягиванием с одновременным разрушением старой трубы или без такового
- К наиболее распространенным бестраншейным технологиям относится технология «релайнинг» с протаскиванием ПЭ трубы сквозь изношенный трубопровод, как без разрушения, так и с разрушением последнего.
- СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ПЭ ТРУБ. ТРЕБОВАНИЯ К СОЕДИНЕНИЯМ
- Важнейшим требованием, предъявляемым к соединениям, является надежность, под которой понимают их равнопрочность трубам в эксплутационных условиях.
Какой выбрать песок и щебень при проведении водопровода
Щебень и песок применяются, прежде всего, для обратной засыпки траншеи водопровода. Требования к размеру фракции и механическим свойствам щебня обычно не слишком высоки. Поэтому ответ на вопрос: «Какой подойдет щебень?» чаще всего звучит так: «Ближайший от места работы».
Выбор щебня и песка определяет цена, а цена зависит от удаленности карьера и, соответственно, от стоимости транспортировки. Поэтому самым разумным будет привезти стройматериалы из ближайшего доступного места.
Устройство систем водоснабжения
Существующие системы водоснабжения относятся к одному из следующих типов:
- системы водоснабжения городов и других населенных пунктов;
- системы водоснабжения производственных предприятий и комплексов зданий различного назначения;
- системы водоснабжения полей и других земель сельскохозяйственного назначения;
- системы противопожарного водоснабжения и комбинированные системы.
К какому бы типу ни относилось водоснабжение, трубопроводная система является, как правило, ее важнейшей составной частью.
Прокладка водопровода
Прокладка магистральных трубопроводов для водоснабжения городов и поселков – отдельная тема. Выполнение такого рода работ требует наличия специальных лицензий, предусматривает победу в проводимых государством отдельных по каждому проекту конкурсах.
Рассмотрим случай, когда необходимо провести или отремонтировать относительно небольшой и локальный водопровод, ведущий к небольшому дому, коттеджу, таунхаусу или участкам в садовом товариществе.
Последний участок водопровода
Такие системы водоснабжения не требуют монтажа насосных станций водоподачи, строительства очистных сооружений. Ремонт и даже строительство новой системы водоснабжения такого типа сводится к рытью траншеи, устройству дренажа, укладке трубопровода и засыпке траншеи.
Рытье траншеи чаще всего обеспечивают применением «техники малой механизации». Как правило, применяют колесный или гусеничный экскаватор с объемом ковша 1-3 кубометра и самосвал.
Для проведения работ часто пользуются услугами специализированных организаций, которые предоставляют одновременно услуги по аренде строительной техники (включая землеройную) и аренде самосвалов.
Траншея для водопровода и ее обустройство
Глубина траншеи для водопровода обычно составляет 150-170 см. Водопроводная труба должна быть ниже уровня промерзания почвы примерно на 50 см. И еще 20 см добавляем на песчаную подушку. Такая глубина характерна для строительства траншей в Центральной России. В более холодных регионах траншеи глубже.
При прокладывании водопроводной траншеи имеем в виду, что необходим уклон, как минимум в 5˚.
Форма траншеи для водопровода строго не регламентирована. Но лучше делать трапециевидную, потому что такая форма снижает вероятность обвала стенок и уменьшает в процессе эксплуатации вертикальную нагрузку на трубу. Ширина трапециевидной траншеи – не менее 50 см на дне и 80 см на поверхности.
Дно траншеи нужно очистить от мусора и крупных фракций грунта, после чего устроить песчаную подушку толщиной около 20 см. Песок нужен чистый, не содержащий мусора, битых кирпичей или иных подобных включений. Песок утрамбовывают, как правило предварительно намочив.
В некоторых случаях до устройства песчаной подушки на дне траншеи делается гравийная подсыпка или дорожка из целых кирпичей шириной в один кирпич. Непосредственно на песчаную подушку укладывают трубы.
Обратная засыпка траншеи
Недостаточно грамотно уложить и сварить трубы. Необходимо по завершении сварочных работ и по окончании проверки водопровода выбрать песок и щебень, правильно засыпать траншею и выполнить восстановление грунтового слоя.
Работы по обратной засыпке траншеи часто делят на два этапа:
- черновая засыпка,
- чистовая засыпка.
У каждого из этапов есть своя специфика.
Черновая засыпка с уплотнением
С некоторой долей условности к этому этапу можно отнести засыпку траншеи от дна до уровня, находящегося примерно на 30 см выше проложенной трубы. Засыпку производят песком и щебнем. При этом фракции щебня и процентный состав смеси подбирают в соответствии с проектом.
Этот слой подлежит проливке водой и механическому уплотнению. Проливка обеспечивает начальное уплотнение чернового слоя и плотное заполнение всех пустот и пазух в пространстве вокруг трубопровода. Уплотняют черновой слой вручную или при помощи электрического виброинструмента. Нередко черновой слой отделяют от чистового геотекстилем.
Чистовая засыпка с восстановлением грунта
Чистовую засыпку выполняют из песка, смеси щебня и песка или из смеси песка и грунта. Песок засыпают слоями по 10 см, каждый слой трамбуют.
Следом прокладывают сигнальную ленту. Она информирует, что глубже находится инженерная коммуникация, и предназначена для того, чтобы при проведении строительных и ландшафтных работ в будущем водопровод не был случайно поврежден.
Часто чистовой слой формируют с некоторым гребешком с тем, чтобы при естественной усадке вдоль траншеи не образовалась продольная ямка. Особенно это важно в случае укладки декоративного покрытия из жесткого на изгиб материала, например, из тротуарной плитки. Такой материал, как правило, требует обустройства песчаной подушки толщиной 10-30 см.
Водопроводный кран
Нередко поверх чистового слоя предусмотрена укладка грунта для озеленения, а иногда и высадка садовых растений для восстановления декоративной функции участка.
Заключение
При устройстве водопровода важно выполнить работы в точном соответствии с проектом. При этом не пренебречь обеспечением правил обустройства сооружений подобного типа, соблюдением проектных уклонов, наличием хорошего дренажа. Это залог штатной эксплуатации и долгой службы водопровода.
Естественные и искусственные основания под трубопроводы
Главная > Водоснабжение и водоотведение > Естественные и искусственные основания под трубопроводы
Подземные трубопроводы укладывают на основания, которые в зависимости от несущей способности грунта могут быть естественными или искусственными.
Естественные основания под трубопроводы включают в себя большинство грунтов, кроме неустойчивых (разжиженных, плывунов, пучинистых, с органическими включениями, заторфованных, насыпных и т.п.) и мерзлых.
Искусственные основания делают в виде подушек, конструкций из бетона и железобетона, свайных ростверков, а также путем уплотнения грунтов. Независимо от типа основания оно должно обеспечивать устойчивость трубопровода и исключать смещение уложенных труб в вертикальном и горизонтальном направлении.
Естественные основания под трубопроводы.
Укладываемые на естественные основания трубопроводы должны соприкасаться с ними на всем протяжении не менее чем 1/4 части своей цилиндрической поверхности. Что достигается устройством грунтового ложа, форма которого соответствует цилиндрической поверхности трубы.
Трубы укладывают на основания, естественная структура которых не должна быть нарушена (переборы грунта при рытье не допускаются). Для этой цели при производстве земляных работ землеройными машинами оставляется недобор грунта, который разрабатывается вручную с одновременным устройством ложа перед укладкой труб. Правильность устройства ложа проверяется по шаблону.
Если все же в отдельных местах случаются переборю грунта или в основании траншеи оказываются валуны, то в этих местах подсыпают песок или местный грунт с тщательным уплотнением его до состояния естественной плотности. На естественные основания можно укладывать бетонные, железобетонные, керамические, асбестоцементные и пластмассовые, металлические и другие трубы.
- Укладка железобетонных труб больших диаметров (1,5-3,5 м) должна вестись с соблюдением следующих условий в песчаных грунтах ложе для труб должно охватывать не менее 1/4 поверхности трубы (длина дуги опирающейся на ложе части трубы должна соответствовать центральному углу, равному 90°); в глинистых грунтах трубы укладывают на песчаные подушки толщиной не менее 10 см (песок подушек тщательно уплотняется).
- В тех случаях когда трубопроводы прокладывают в твердых (скальных) грунтах, необходимо устройство песчаной подушки толщиной не менее 10 см над выступающими неровностями основания (с тщательным уплотнением).
- Искусственные основания под трубопроводы.
Слабые сухие, а также водоносные грунты из мелкого песка с примесью илистых частиц, лесс и лессовидные суглинки, заторфованные грунты не могут служить основаниями под трубопроводы.
В этих случаях делают искусственные основания, конструкции которых зависят от характера и водонасыщенности грунта.
Для укладки труб в недостаточных сухих грунтах на дне траншеи делают подготовку из гравия, гравийно-песчаной смеси или песка толщиной не менее 10 см на всю ширину траншеи.
На подготовке устраивают бетонную подушку (стул) в виде лотка высотой не менее 0,1 наружного диаметра трубы и толщиной в средней части ее не менее 10 см.
При укладке труб на бетонную поверхность стула наносится раствор слоем 2-3 см.
В хорошо отдающих воду водоносных грунтах железобетонные и керамические трубы укладывают на бетонное основание (стул), располагаемое на гравийно-песчаной или щебеночной подготовке толщиной 20-25 см с устройством в ней дренажей.
В водонасыщенных грунтах и плывунах, плохо отдающих воду, бетонное основание укладывают на железобетонные плиты, которые в свою очередь кладут на щебеночную подготовку. Если водонасыщенные грунты содержат органические включения или являются слабыми и могут вызвать неравномерные осадки, устраивают жесткие основания в виде ростверков на сваях.
Железобетонные трубы большого диаметра укладывают на основания из сборных железобетонных элементов – плит и брусьев, соединяемых между собой сваркой выпускаемой из них арматуры с замоноличиванием бетоном стыка.
Когда трубопроводы прокладывают в сухих пучинистых грунтах, искусственное основание под ними может быть выполнено путем устройства песчаной подушки слоем 20-25 см на предварительно уплотненном пучинистом грунте.
В этом случае траншею разрабатывают с недобором грунта против проектных отметок дна на 25-60 см.
Величину недобора устанавливают степенью уплотнения пучинистого грунта. Уплотняют грунт обычно железобетонными или чугунными трамбовочными плитами массой от 0,5 до 3 т.
Требуемую степень уплотнения достигают ударами плит от 5 до 12 раз по одному следу.
Чтобы избежать просадки трубопроводов у стыков, засыпку приямков выполняют особо тщательно путем подсыпки песка с послойным трамбованием до состояния естественной плотности грунта.
Основания под трубы и коллекторы, укладываемые открытым способом
КАНАЛИЗАЦИЯ
При анализе аварий на канализационных сетях было установлено, что причинами разрушения труб являются деформации оснований под трубами, вызванные неравномерными просадками грунтов.
Грунт в естественном (ненарушенном) состоянии может служить надежным основанием для труб и коллекторов, заполненных водой, так как их масса не превышает массы вытесненной ими земли.
Однако грунты по своему строению неоднородны, они могут быть сухими или насыщенными водой.
При нарушении их природного равновесия глубо
кими выемками, а также откачкой воды или периодическим колебанием напорного горизонта грунты теряют устойчивость, приобретают подвижность и могут нарушить плотность среды, окружающей трубу.
Правильная строительная оценка грунтов при условии качественного выполнения работ исключает возможность образования местных просадок, вызывающих разрушение стыковых соединений, а иногда и трубопроводов.
Естественными основаниями для труб могут служить: средние и крупнозернистые пески, супеси в сухом состоянии, мелкий и крупный гравий, песок в смеси со щебнем или галькой, глины и тяжелые суглинки при отсутствии в их толще водоносных прослоек, а также скальные и близкие к ним по крепости породы. Глинистые грунты, обладающие большим разнообразием, неоднородностью строения, способностью к пучению и размягчению при наличии в их толще песчаных водоносных прослоек, становятся вязкими, текучими, могут превращаться при избытке влаги в разжиженную массу и быть подвижными даже при небольшом количестве воды.
Крайне неустойчивы и ненадежны для укладки труб водоносные грунты из мелкого ила с примесью глинистых частиц, лёсс и лёссовидные суглинки, быстро и неравномерно теряющие несущую способность при насыщении водой, а также болотные и торфяные грунты, состоящие большей частью из продуктов разложения растительных остатков.
Для правильной строительной оценки грунтов необходимо на продольном профиле коллектора наносить гидрогеологический разрез и по нему выбирать конструкцию оснований в зависимости от естественного состояния грунтов, способов производства работ, глубины засыпки и размера труб.
 Рис. 3.22. Основание под трубопроводы А — при глубине заложения до 6 м в сухих грунтах с допускаемым давлением />>0,15 МПа для труб диаметром 600—3500 мм; б — то же, в мягкопластичных глинистых сухих и водонасыщенных песчаных грунтах с допускаемым давлением МПа для труб диаметром 800—2500 мм; в — то же. в свеженасыпных грунтах; г — при глубине заложения более 6 м |
Основания под трубы следует принимать в зависимости от несущей способности грунтов и фактических нагрузок. Во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых и просадочных II типа,
как правило, следует предусматривать укладку труб при высоте засыпки до 6 м над верхом труб непосредственно на выровненное дно траншеи.
При укладке труб и коллекторов на сухой грунт необходимо, чтобы он на дне транше и оставался в естественном (ненарушенном) и сухом состоянии. Ложе под трубы следует устраивать одновременно с их укладкой таким образом, чтобы оно было хорошо выровнено и труба на всем своем протяжении плотно соприкасалась с грунтом ненарушенной структуры не менее чем на 'Д окружности.
Трубы, уложенные так, чтобы четверть их окружности соприкасалась с ложем, выдерживают большее давление (на 30—40%), чем трубы, уложенные на плоскую поверхность без выемки. Тщательная трамбовка грунта при засыпке пространства между трубой и стенками траншеи повышает сопротивление трубы раздавливанию на 20%.
В супесчаных, суглинистых и глинистых сухих грунтах (с допускаемым давлением МПа) основанием для всех труб служит песчаная
Подушка, насыпаемая в выполненный для этой цели по дну траншеи лоток (рис. 3.22, а).
В мягкопластичных глинистых и суглинистых грунтах с коэффициентом пористости, равным единице, и в пылеватых грунтах средней плотности, насыщенных водой, при допускаемом давлении на грунт Р^0,15 МПа для прокладки тех же труб предусматриваются бетонная Плита и стул с углом охвата 135° из бетона марки 200 (рис. 3.22,6).
В свеженасыпных грунтах с ожидаемой неравномерной осадкой для предупреждения нарушения стыковых соединений труб основание следует устраивать из монолитного железобетона (рис. 3.22, в).
Толщину основания принимают:
Для труб диаметром до 1000 мм » » » 1200—2400 » . » » » более 2400 » .
Во всех случаях предусматривают засыпку трубы до 7г диаметра песчаным грунтом с тщательным трамбованием.
При увеличении высоты засыпки до 12 м укладывают те же трубы, но для усиления устраивают железобетонный стул, охватывающий более 1/2 сечения трубы (рис. 3.22,г). Стул увеличивает сопротивление раздавливанию трубы в 1,5—2 раза.
В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, керамические и железобетонные трубы укладывают на слой щебня, гравия или крупного речного песка толщиной 0,15—0,2 м с дренажными лотками для отвода воды.
В скальных грунтах трубы укладывают на песчаную подушку толщиной не менее 10 см. В илистых и торфянистых грунтах, в плывунах и других слабых грунтах укладывают длинномерные трубы или устраивают искусственное основание под трубы всех диаметров, а стыки труб заделывают эластичными материалами.
В просадочных грунтах все трубы укладывают непосредственно на грунт, уплотненный на глубину 0,2—0,25 м, с предварительным замачиванием грунта водой (см. § 44).
В целях отказа от устройства трудоемких и дорогостоящих искусственных оснований следует применять длинномерные низконапорные железобетонные трубы на гарантированное внутреннее давление 0,1 МПа с укладкой их непосредственно на грунт.
Для жителей частных домов и дач весьма насущной является проблема обустройства
персональной совокупности устройств для переработки стоков.
Не важно, из какого материала изготовлена водосточная система, она нуждается в регулярной чистке. Минимум два раза в год – ранней весной и поздней осенью, должна проводиться очистка водостоков от листвы. …
Канализационные заторы случаются по разным причинам. Засорения могут случаться из-за жировых отложений, попадания в канализационные трубы кусков ткани, строительного мусора, веток. Частая причина повеления засоров в канализационной системе — нарушение …
Устройство песчаной подушки под трубопровод
Производство земляных работ при прокладке наружных сетей водоснабжения и канализации разрешается только после выполнения геодезических разбивочных работ по выносу в натуру проекта земляных сооружений и постановки соответствующих разбивочных знаков.
Представитель монтажной организации совместно с заказчиком должны освидетельствовать разбивку сооружений, выполненную подрядчиком, и составить акт с приложением разбивочных схем.
В соответствии с требованиями СНиП 3.02.
01—87 наименьшая ширина траншей по дну при прокладке сетей водоснабжения и канализации назначается в зависимости от материалов прокладываемых трубопроводов и способов их укладки.
При устройстве искусственных оснований под трубопроводы и коллекторы, когда размер основания больше ширины траншеи, принятой по табл. 3.1, последнюю принимают равной ширине искусственного основания плюс 0,2 м.
При прокладке наружных сетей водоснабжения и канализации в черте города траншеи для прокладки трубопроводов приходится выполнять с вертикальными откосами, чтобы не обнажать фундаменты существующих зданий. В этих случаях ширину траншеи назначают такой, чтобы расстояние в свету между трубопроводами и досками крепления вертикальных откосов составляло не менее 0,7 м.
Ширина траншей, разрабатываемых с откосами, в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, должна быть: при укладке трубопроводов из отдельных труб — не менее Д +0,5 м, при укладке плетей — не менее Д +0,3 м (независимо от диаметра труб).
Разработка траншей роторными и траншейными экскаваторами (чаще всего в полевых условиях) с устройством вертикальных стенок откосов без установки креплений допускается в связных грунтах (суглинках, глинах) на глубину не более 3 м.
Монтаж трубопроводов с заделкой стыков в траншеях, особенно с незакрепленными вертикальными стенками, желательно выполнять в предельно короткие сроки. В местах организации стыков при прокладке трубопроводов систем водоснабжения и канализации из отдельных труб в траншеях устраивают приямки, размеры которых принимаются по таблице.
При монтаже наружных сетей водоснабжения и канализации для надежной их эксплуатации важное значение имеет качество основания, на которое укладываются монтируемые трубопроводы. Тип основания под трубопроводы необходимо принимать в зависимости от несущей способности грунтов и внешних нагрузок. Необходимость устройства искусственного основания под трубопроводы определяется проектом.
Искусственные основания могут быть песчаными, гравийными, щебеночными, бетонными (монолитными и сборными), деревянными и свайными.
При укладке труб на естественное основание для увеличения его несущей способности во избежание сдвига труб во время производства работ по заделке стыков основание выбирают в соответствии с внешним очертанием укладываемой трубы, не допуская образования в нем впадин .
Загрузка...
