Толщина песчаной подушки для труб



Основание под трубопроводы

Анализ причин аварий на наружных сетях показал, что основной причиной разгерметизации сети является деформации грунтовых подушек под трубами.

Иначе говоря, при прокладке трубопроводов основание для них было выполнено недостаточно надежным, и в результате деформация грунта передалась трубам. Иногда местные просадки грунта могут вызвать не только разрушение стыковых соединений, но даже и трубопроводов.

Для борьбы с этим явлениям предусматривают так называемые «подушки», организуемые на дне траншеи.
Вообще говоря, тип подушки определяется подвижностью и неустойчивостью грунтов. Если грунт по своей структуре разнообразен, неоднороден по строению, имеют способность к пучению или размягчению при поступлении влаги, то для сохранности трубопроводов требуется выполнение очень надежного основания. Конечно, главную роль в подвижности грунта играет вода, если в грунте есть водоносная прослойка, то она может создать большую головную боль для строителей.

Почти всех видов грунтов основанием под трубопровод является песок. Традиционная глубина подушки из песка составляет 15-30 см, кроме того трубопроводы засыпают проложенной трубы на глубину полудиаметра с тщательным утромбовыванием. Тщательная трамбовка грунта при засыпке пространства между трубой и стенами траншеи повышает на 20% сопротивляемость к раздавливанию.

Для грунтов с низкой несущей способностью используют бетонные или железобетонные основания.

Укладка трубопроводов

Для создания нормальных условий работы самотечных систем (канализация или дренаж) при прокладке труб создают уклоны, обеспечивающие течение жидкости с самоочищающими скоростями. Скорость течения зависит от уклона и радиуса труб.

Минимальной расчетной скоростью (критической самоочищающей) для различных труб принято считать:

диаметр 150-200 мм — 0,7 м/с , диаметр 300-400 мм — 0,8 м/с. диаметр 450-500 мм — 0,9 м/с , диаметр 600-800 мм — 1 м/с

диаметр 900 — 1200 мм — 1,15 м/с , диаметр 1300-1500 мм — 1,3 м/с , свыше 1500 мм — 1,5 м/с.

Минимальная скорость ливневой канализации и очищенных осветленных вод — 0,4 м/с.

Самоочищающие скорости можно обеспечить назначение уклонов прокладки труб (в соответствии со СНиП) для труб диаметром

10.

Разбивка и закрепление трассы. Перед прокладкой трубопроводов производят разбивку трассы: с проекта на натуру переносят ось проектируемого трубопровода, закрепляя на местности знаки в местах поворотов трас­сы, размещения камер и колодцев.

В местах пересечения прокладываемого трубопровода с существующими подземными коммуникациями (теле­фон, электрокабель, газопровод) устанавливают специ­альные знаки — металлические штыри или деревянные колышки, которые фиксируются (привязываются) к по­стоянным ориентирам (зданиям и сооружениям).

ПОДГОТОВКА ТРАНШЕЙ. УСТРОЙСТВО ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ ПОД ТРУБОПРОВОДЫ
Перед укладкой трубопровода проверяют глубину и уклоны дна траншеи, а также крутизну откосов. Если траншея устроена с креплениями, то проверяют правильность их установки, обращая особое внимание на плотность прилегания щитов к стенкам траншей.
Необходимым условием для надежной эксплуатации трубопровода является укладка его на проектную отметку с обеспечением плотного его опирания на дно траншеи по всей длине, а также сохранность труб и их изоляции при укладке. Поэтому подготовке траншей к укладке труб следует уделять особое внимание. При прокладке трубопроводов в городских условиях траншею часто пересекают действующие подземные коммуникации (трубопроводы, кабели). Если они находятся ниже строящегося трубопровода, то это не осложняет его прокладку, а если выше, то необходимо принимать меры по заключению их в специальные короба с надежным креплением. Приямки в траншеях для заделки раструбных и муфтовых стыковых соединений, а также сварки неповоротных стыков стальных труб отрывают для труб диаметром до 300 мм непосредственно перед их укладкой, а для труб больших диаметров — за 1—2 дня до их укладки.
Трубопроводы в системах водоснабжения и водоотведения укладывают на естественное или искусственное основание.
При естественном основании трубы укладывают непосредственно на грунт ненарушенной структуры, обеспечивая поперечный и продольный профиль основания по проекту.
При несущей способности грунтов оснований менее 0,1 МПа (1 кгс/см2) необходимо устраивать искусственные основания — бетонные или железобетонные, сборные лекальные, свайные. Для увеличения плотности грунтов оснований широко применяют метод уплотнения.
Несущая способность труб в значительной мере зависит от характера опирания их на основании. Так, трубы, уложенные в грунтовое ложе с углом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30—40 % большую, чем трубы, уложенные на плоское основание.
Кроме того, величина угла охвата для одних и тех же условий влияет на несущую способность труб.

Таким образом, устройство основания — один из главных факторов, обеспечивающий долговечность и надежность эксплуатации трубопроводов. С увеличением диаметра трубопроводов это приобретает более важное значение, поскольку стоимость таких сооружений значительно возрастает.
При укладке железобетонных труб больших диаметров (1,5-3,5 м) в песчаных грунтах (рис. 18.1, а) устраивается ложе без нарушения естественной структуры грунта, которое должно охватывать 1/4 — 1/3 поверхности трубы. В глинистых грунтах (рис. 18.1, б) трубы укладывают на песчаные подушки толщиной 0,1—0,3 м. В тех случаях, когда трубопроводы прокладывают в твердых (скальных) грунтах (рис. 18.1, в), необходимо устройство песчаной подушки с тщательным уплотнением толщиной не менее 0,1 м над выступающими неровностями основания.
Для укладки труб в недостаточно устойчивых сухих грунтах на дно траншеи отсыпают слой из гравия, гравийно-песчаной смеси или песка толщиной не менее 0,1 м на всю ширину траншеи (рис. 18.1, г). На этом слое устраивают бетонную подливу в виде лотка высотой не менее 0,1 наружного диаметра трубы и толщиной в средней части ее не менее 0,1 м.
В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, железобетонные трубы больших диаметров укладывают на бетонное основание, располагаемое на гравийно-песчаной или щебеночной подготовке толщиной 0,20-0,25 м с устройством в ней дренажной линии (рис. 18.1, д). В грунтах и плывунах, плохо отдающих воду, бетонное основание укладывают на железобетонные плиты, которые, в свою очередь, кладут на щебеночную подготовку (рис. 18.1, е).
Если водонасыщенные грунты содержат органические включения или являются слабыми и могут вызывать неравномерные осадки, устраивают жесткие основания в виде ростверков на сваях (рис. 18.1, ж).
Железобетонные трубы диаметром 2-3,5 м рекомендуется укладывать на сборные основания (лекальные блоки или плиты с подбетонкой стула). Кроме того, под такие трубы основания выполняются также из плит и брусьев, соединяемых между собой сваркой, с замоноличиванием стыка бетоном (рис. 18.1, з). При прокладке трубопроводов в сухих пучинистых грунтах искусственное основание под ними выполняют в виде песчаной подушки слоем 0,20-0,25 м на предварительно уплотненном пучинистом грунте.
В последнее время разработан ряд механизмов для устройства приямков и выкружки, сопряженных с базовой машиной, передвигающейся по дну траншеи.
Для прокладки железобетонных трубопроводов диаметром 1400— 2000 мм создана машина МВ-15 на базе трактора Т-130БГ-1, которая производит планировку дна, нарезку ложа и отрывку приямков глубиной 0,35 и 0,5 м, стыковку труб и протаскивание центратора.
Согласно СНиПу основание под трубопроводы должно быть принято заказчиком и оформлено актом на скрытые работы. В процессе устройства основания необходимо проверять соответствие продольного и поперечного уклонов проектным данным путем нивелирования дна траншеи. При устройстве ложа необходимо шаблоном проверять его глубину и угол охвата. При гравийно-щебеночном основании измеряют толщину его отдельных участков.
При устройстве бетонного основания проверяют все его элементы: толщину и высоту на уровне лотка трубы, марку бетона. В железобетонных монолитных основаниях контролируют укладку арматуры и соответствие ее проекту. При производстве работ в зимнее время необходимо следить, чтобы в момент укладки грунт не был проморожен.

ВЫБОР КРАНОВ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ
Как и в случае выбора кранов для монтажа строительных конструкций, краны для прокладки трубопроводов также выбирают в два этапа. Вначале, на I этапе выбирают несколько технически пригодных типов или марок кранов по вылету их крюка и грузоподъемности, а на II этапе по технико-экономическим показателям вариантов кранов выбирают наиболее экономичный, который и принимают для трубоукладочных работ.
Но еще до I этапа выбора кранов необходимо в принципе уточнить тип необходимых кранов, который определяют по способу прокладки труб. При этом следует иметь в виду, что для прокладки стальных магистральных трубопроводов, особенно больших диаметров, удлиненными секциями или плетями, целесообразно использовать краны-трубоукладчики, главной особенностью которых является жесткое крепление грузоподъемной стрелы сбоку. Такие краны являются неповоротными.
Для прокладки трубопроводов отдельными трубами из чугунных, а также железобетонных, керамических и асбестоцементных труб с раскладкой их на берме траншеи, когда в процессе их укладки требуется поворот стрелы крана с трубой к траншее, применять краны-трубоукладчики практически невозможно. В этом случае следует избирать мобильные стреловые краны — автомобильные, пневмоколесные или гусеничные нужной грузоподъемности. При выборе типа применяемых кранов необходимо также учитывать, что вылет крюка у кранов-трубоукладчиков по сравнению со стреловыми ограничен (5,0-7,5 м), что затрудняет их использование даже при прокладке стальных магистральных трубопроводов плетями при большой глубине траншей, когда требуются краны с большими вылетами крюка (до 10-14 м и более). Выбрав для каждого конкретного случая прокладки трубопроводов с учетом вышеуказанных рекомендаций тип кранов, переходят к I этапу их непосредственного выбора по техническим показателям.
Расчет рабочих параметров для выбора крана (I этап). Вначале определяют возможную схему его работы, т.е. положение крана относительно траншеи, а затем минимальный вылет крюка, т.е. наименьшее расстояние от оси его вращения (для кранов-трубоукладчиков — от крайней гусеницы) до оси трубопровода.

Необходимую грузоподъемность крана определяют в зависимости от массы поднимаемых труб или укрупненных секций с учетом массы грузозахватных приспособлений (захватов, траверс, скоб и т.п.). При прокладке магистральных стальных водоводов комплексно-механизированной колонной машин, включающей краны-трубоукладчики, очистную и изоляционную машины, необходимую грузоподъемность кранов-трубоукладчиков определяют путем деления общей массы поднимаемой плети (вместе с массами очистной и изоляционной машин и с учетом массы применяемых троллейных подвесок) на количество кранов-трубоукладчиков.
Для определения массы поднимаемой плети необходимы справочные данные о массе 1 п. м труб в зависимости от ее диаметра и толщины стенки, которые умножают на длину плети. Длина поднимаемого участка плети трубопровода Lп зависит от диаметра трубопровода. Количество кранов-трубоукладчиков в колонне определяется по рекомендациям «Справочника по прокладке трубопроводов, систем водоснабжения и водоотведения» (Ростов н/Д, 2001) в зависимости от принятого способа прокладки и диаметра трубопровода. Так, при совмещенном способе прокладки, когда совмещаются процессы очистки, изоляции и укладки трубопровода в траншею, количество необходимых кранов-трубоукладчиков в колонне составит: при диаметре труб 529-820 мм — 3; 1020 мм — 4; 1220 мм — 5 и при диаметре 1420 мм — 7. При раздельном способе прокладки, когда плеть первым проходом кранов-трубоукладчиков с помощью очистной и изоляционной машин очищают и изолируют, после чего опускают обратно на берму траншеи, а затем (вторым проходом кранов) плеть с помощью мягких полотенец перекладывают с бермы на дно траншеи, количество кранов-трубоукладчиков будет меньшим. Так, при диаметре плети 529 мм кранов требуется 2; 720 — 1020 мм — 3; 1220 — 1420 — 4. Поэтому, в тех случаях, когда у строительной организации не хватает кранов-трубоукладчиков, принимают раздельный метод прокладки трубопровода.
Определив для всех видов монтажных работ, встречающихся в практике водопроводного строительства, при монтаже трубопроводов необходимые технические характеристики и выбрав по справочникам соответствующие марки кранов, проводят их технико-экономическое сравнение (II этап) и выбирают наиболее экономичный вариант крана.

Для подъема, перемещения и укладки труб применяют специальные грузозахватные приспособления (рис. 18.3), для подъема длинномерных труб используют специальные траверсы (рис. 18.4, а, ж, з), а для подъема плети стального трубопровода кранами-трубоукладчиками при ее прокладке — троллейные подвески (рис. 18.4, к, л, м), позволяющие осуществлять подъем трубопровода для его очистки и изоляции при одновременном поступательном передвижении кранов-трубоукладчиков вдоль траншеи.
Выбор грузозахватных приспособлений для подъема и укладки трубопроводов осуществляют с учетом того, что приспособления должны обеспечивать необходимую грузоподъемность, прочность, надежное зацепление (строповку) трубы, недопустимость повреждений как самой трубы, так и ее изоляционного покрытия, простоту конструкции и применения. Для подъема и укладки в траншею, например, изолированного стального трубопровода следует использовать так называемые мягкие полотенца (рис. 18.4, з, и). Важнейшим показателем грузозахватных приспособлений является их грузоподъемность, которая зависит от диаметра прокладываемого трубопровода и толщины стенки. Промышленностью выпускаются грузозахватные приспособления различной грузоподъемности, что позволяет производить их правильный выбор. Для этого вначале надо определить тип необходимых приспособлений (траверса, клещевой захват, троллейные подвески или мягкие полотенца), а затем, зная требуемую грузоподъемность, подбирают их соответствующие марки. При этом целесообразно иметь также сведения о массе применяемых приспособлений (в кг), так как они нужны при определении требуемой грузоподъемности крана.

12.

13.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)

Источник

Устройство песчаной подушки под трубопровод

Естественные и искусственные основания под трубопроводы

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 .

Согласно СНиП 2.04.03—85 во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых и просадочных I типа, необходимо предусматривать укладку трубопроводов непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи.

Керамические трубы малых диаметров укладываются в траншеи на естественное основание. При диаметре же труб 450. 600 мм устраивается искусственное щебеночное основание для предупреждения возможных просадок и поломки раструбных соединений.

Укладка бетонных и железобетонных труб на естественное основание производится в редких случаях. Обычно для таких труб делают искусственное основание из щебня или гравия с подбивкой бетонной смеси с боков труб.

В скальных грунтах под трубопроводы необходимо устраивать подушку толщиной не менее 10 см из местного песчаного или гравелистого грунтов.

При прокладке сетей в болотистых почвах и плывунах для предотвращения просадки канализационного трубопровода готовят особо прочные основания: бетонные подушки сверх втрамбованного в грунт щебня, ростверки на сваях, основания из железобетонных плит, уложенных на сваях, и т. п.

При монтаже трубопроводов в пучинистых грунтах в зимнее время основание траншеи необходимо предохранять от промерзания или непосредственно перед укладкой удалять со дна ее мерзлый грунт и заменять его слоем песчано-гравелистого грунта, не содержащего камней.

Тип искусственного основания, как уже указывалось, в каждом конкретном случае устанавливается проектом. Некоторые типы искусственных оснований под трубопроводы показаны на рис. 3.8.

Рис. 3.8. Типы искусственных оснований а — песчаное; б — гравийное; в — бетонное; г — свайное

Подготовка траншей. Устройство естественных и искусственных оснований под трубопроводы

Перед укладкой трубопровода проверяют глубину и уклоны дна тран­шеи, а также крутизну откосов. Если траншея устроена с креплениями, то проверяют правильность их установки, обращая особое внимание на плот­ность прилегания щитов к стенкам траншей.

Необходимым условием для надежной эксплуатации трубопровода является его укладка на проектную отметку с обеспечением плотного опирания на дно траншеи по всей длине, а также сохранность труб и их изоля­ции при укладке. При прокладке трубопроводов в городских услови­ях траншею часто пересекают действующие подземные коммуникации (трубопроводы, кабели). Если они находятся ниже строящегося трубопрово­да, то это не осложняет его прокладку, а если выше, то необходимо принимать меры по заключению их в специальные короба с надежным креплени­ем.

Трубопроводы в системах водоснабжения и водоотведения укладыва­ют на естественное или искусственное основание. Тип основания выбира­ют в зависимости от гидрогеологических условий, размеров и материала ук­ладываемых труб, конструкции стыковых соединений, глубины укладки, транспортных нагрузок и местных условий.

При естественном основании трубы укладывают непосредственно на грунт ненарушенной структуры, обеспечивая поперечный и продольный профиль основания по проекту; при этом трубы по всей длине должны плотно прилегать к основанию.

При несущей способности грунтов оснований менее 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ) необходимо устраивать искусственные основания – бетонные или железобетонные, сборные лекальные, свайные. Для увеличения плотно­сти грунтов оснований широко применяет метод уплотнения.

Несущая способность труб в значительной мере зависит от характе­ра опирания их на основание. Так, трубы, уложенные в грунтовое ложе с уг­лом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30 – 40 % большую, чем трубы, уложенные на плоское основание. При укладке труб на искусственное бе­тонное основание с углом охвата 120° несущая способность труб повыша­ется в 1,7 раза и более по сравнению с укладкой на плоское грунтовое осно­вание.

При укладке железобетонных труб больших диаметров (1,5 – 3,5 м) в песчаных грунтах (рис. 6.1, а) устраивается ложе без нарушения естествен­ной структуры грунта, которое должно охватывать 1/4 – 1/3 поверхности трубы. В глинистых грунтах (рис. 6.1, б) трубы укладывают на песчаные по­душки толщиной 0,1 – 0,3 м. В тех случаях, когда трубопроводы проклады­вают в твердых (скальных) грунтах (рис. 6.1, в), необходимо устройство пе­счаной подушки с тщательным уплотнением толщиной не менее 0,1 м над выступающими неровностями основания.

Для укладки труб в недостаточно устойчивых сухих грунтах на дно траншеи отсыпают слой из гравия, гравийно-песчаной смеси или песка тол­щиной не менее 0,1 м на всю ширину траншеи (рис. 6.1, г). На этом слое ус­траивают бетонную подливку в виде лотка высотой не менее 0,1 наружного диаметра трубы и толщиной в средней части ее не менее 0,1 м.

Рис. 6.1. – Типы оснований под трубопроводы

1 – труба, 2 – дно траншеи, 3 – ложе, 4 – песча­ная подушка, 5 – скальное основание, 6 – толь, 7 – бетонная плита, 8 – монолитный бетон, 9 – щебеночное основание, 10 – дренаж, 11 – железобетонная плита, 12 – бетонное основание, 13 – плита ростверка, 14 – железобетонные сваи, 15 – сборная плита

В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, железобетон­ные трубы больших диаметров укладывают на бетонное основание, распо­лагаемое на гравийно-песчаной или щебеночной подготовке толщиной 0,20 – 0,25 м с устройством в ней дренажной линии (рис. 6.1, д). В грунтах и плывунах, плохо отдающих воду, бетонное основание укладывают на же­лезобетонные плиты, которые, в свою очередь кладут на щебеночную под­готовку (рис. 6.1, е).

Если водонасыщенные грунты содержат органические включения или являются слабыми и могут вызвать неравномерные осадки, устраивают жесткие основания в виде ростверков на сваях (рис. 6.1, ж).

Железобетонные трубы диаметром 2 – 3,5 м рекомендуется уклады­вать на сборные основания (лекальные блоки или плиты с подбетонкой сту­ла). Кроме того, под такие трубы основания выполняются также из плит и брусьев, соединяемых между собой сваркой, с замоноличиванием стыка бе­тоном (рис. 6.1, з) При прокладке трубопроводов в сухих пучинистых грун­тах искусственное основание под ними выполняют в виде песчаной подуш­ки слоем 0,20 – 0,25 м на предварительно уплотненном пучинистом грунте.

Наиболее простым является устройство плоского грунтового основа­ния путем планировки дна траншеи бульдозером. Создание ложа подсыпкой грунта в пазухи с послойным уплотнением требует больших затрат ручного труда. Поэтому этот способ применяют при уклад­ке труб малых диаметров, при отрывке траншеи в прочном или скальных грунтах, а также при недостаточной ширине траншеи для работы специаль­ных машин.

В настоящее время для образование ложа исполь­зуют пассивные (ножи, двухотвальные плуги) и активные (роторы, фре­зы) рабочие органы навешиваемые на тракторы.

Приямки в траншеях для заделки раструбных и муфтовых стыковых со­единений, а также сварки неповоротных стыков стальных труб отрывают для труб диаметром до 300 мм непосредственно перед их укладкой, а для труб больших диаметров – за 1 . 2 дня до их укладки.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома – страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9007 – | 7278 – или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СЕТЕЙ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ НА ПРОСАДОЧНЫХ, НАБУХАЮЩИХ И ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТАХ

1.1. Настоящее «Пособие» рекомендуется использовать при проектировании сетей водоснабжения и канализации в населенных местах и на промышленных территориях, находящихся в сложных инженерно-геологических условиях, в дополнение к указаниям главы СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» и Пособия к ней. При проектировании должны быть разработаны мероприятия, исключающие возможность возникновения осадок сетей, либо обеспечивающие эксплуатационную пригодность возведенных сетей независимо от возможных (прогнозируемых) осадок основания.

1.2. Сети водоснабжения и канализации, особенно напорные, при неправильном их проектировании, некачественном исполнении, неудовлетворительной эксплуатации или повреждении при эксплуатации, становятся постоянно действующими источниками замачивания и переувлажнения грунтов, приводящими к просадкам оснований не только под трубопроводом, как источником замачивания, но и под другими сетями, а также под зданиями и сооружениями, близко расположенными к местам утечек.

1.3. Общая особенность оснований, сложенных просадочными, набухающими и засоленными грунтами, заключается в изменении их физико-механических свойств при повышении влажности выше определенного уровня. В связи с этим, основная группа мероприятий по обеспечению эксплуатационных качеств сетей водоснабжения и канализация заключается в недопущении замачивания оснований проектируемых трубопроводов за счет повышения надежности принимаемых проектных решений и соблюдения требований по строительству и эксплуатации.

При проектировании фундаментов и оснований зданий и сооружений необходимо учитывать наличие вблизи от них коллекторов и напорных трубопроводов.

1.5. Проектами сетей должны предусматриваться способы и места сброса воды из трубопроводов в случае промывки, прочистки или ремонта сетей, исключающие замачивание оснований в зоне застройки.

1.6. Для облегчения наблюдения за состоянием трубопроводов и ремонта на участках, где это возможно, следует предусматривать надземную прокладку напорных трубопроводов.

В зданиях и сооружениях прокладка трубопроводов с этой целью должна выполняться выше уровня пола подвала или технического подполья. Ниже уровня пола укладка трубопроводов допускается в водонепроницаемых каналах с отводом из них аварийных вод.

1.7. В комплекс водозащитных мероприятий также входят: компоновка генплана, планировка застраиваемой территории, качественная засыпка пазух котлованов и траншей, устройство вокруг люков, колодцев и камер отмосток, прокладка внешних сетей в случаях, предусмотренных настоящим пособием, на поддонах, в каналах или тоннелях.

1.8. При разработке генеральных планов должно обеспечиваться сохранение естественных условий отведения дождевых и талых вод.

Емкостные сооружения и водонесущие сети следует располагать по возможности на участках с наличием дренирующего слоя и с минимальной величиной толщин просадочных, набухающих и засоленных грунтов. При выполнении этой рекомендации, вода утечек будет отводиться дренирующим слоем, благодаря чему предотвратится ее проникновение в нижележащие слои просадочных, засоленных или набухающих грунтов. Необходимо прослеживать простирание дренирующих слоев с тем, чтобы избежать застаивания и скопления воды на площадке, особенно в зоне сетей, зданий и сооружений. Если такая опасность возможна, необходимо сочетать естественные дренажные слои с искусственными дренажными устройствами.

1.9. Когда условия укладки труб требуют повышенной степени уплотнения грунта обратной засыпки, необходимо обеспечивать уплотнение засыпаемого грунта до коэффициента уплотнения К_упл. ³ 0,93.

Назначение технологических параметров уплотняемых грунтов (толщина слоев грунта, влажность, рекомендуемые механизмы и количество проходов при трамбовании) следует осуществлять согласно СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты» с учетом рекомендуемого приложения 1 к настоящему «Пособию».

1.10. Проекты сетей водоснабжения и канализации, кроме технологических, планировочных (генплан и вертикальная планировка) и конструктивных мероприятий, разработанных в соответствии с СНиП 2.02.01-83, 2.04.02-84 и 2.04.03-85 и настоящим Пособием, должны содержать требования к производству строительных работ (п.п. 1.4, 2.4) и эксплуатации. Последнее положение реализуется в примечании, помещаемом на листе «Общие данные» следующего содержания: «Эксплуатацию сетей (водопровода, коллектора) и сооружений на них осуществлять, руководствуясь «Рекомендациями по эксплуатации зданий, сооружений и инженерных сетей, возведенных на просадочных грунтах», разработанных ЦНИИпромзданий, НИИОСП им. Герсеванова и Ростовским НИИ АКХ им. Памфилова в 1984 г.

II. ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ.

2.1. При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, необходимо учитывать, что при повышении влажности выше определенного уровня они дают дополнительные деформации просадки от внешней нагрузки и (или) собственной массы грунта.

2.2. При планировке площадки срезкой, возможная величина просадки значительно уменьшается, поэтому II тип грунтовых условий по просадочности может перейти в I тип.

При вертикальной планировке насыпью возможно существенное увеличение просадки грунтов от собственного веса при замачивании, т.е. I тип перейдет во II.

Так при устройстве насыпи высотой 5 – 6 м величина просадки может увеличиться более чем в 2 раза.

Таким образом , при планировке территорий с подсыпкой грунта необходимо обеспечить до начала строительства устранение просадок основания с остаточными возможными осадками от веса сооружения не более 5 см.

2.3. Подсыпка при планировке территории, обратные засыпки котлованов и траншей должны осуществляться из местных глинистых грунтов. Просадочные свойства этих грунтов должны быть устранены при их укладке в насыпь. Применение песчаных и крупнообломочных грунтов , строительного мусора и других дренирующих материалов для планировочных насыпей и обратной засыпки котлованов и траншей на площадках с грунтовыми условиями II типа по просадочности не допускается.

Грунт обратной засыпки траншей должен иметь число пластичности J_L £ 0,1 и отсыпаться при оптимальной влажности слоями с уплотнением каждого слоя до требуемой плотности (заданные коэффициент уплотнения грунта или плотность сухого грунта) контролируемой метрологическими средствами строительных лабораторий. Требуемую плотность грунта назначают в зависимости от материала труб, глубины и способа их укладки, а также в зависимости от нагрузки на поверхности уплотненного грунта (таблица П.1). Плотность утрамбованного сухого грунта должна быть не менее 1,6 – 1,7 т/куб. м и назначаться в зависимости от результатов опытного уплотнения, зафиксированных в соответствующих актах.

2.4. При проектировании и строительстве сетей на просадочных грунтах с грунтовыми условиями II типа по просадочности применяются водозащитные мероприятия (п. 1.4 ) с целью снижения или полного исключения замачивания грунтов основания.

2.5. Для напорных трубопроводов, прокладываемых в просадочных грунтах I типа и II типа с возможной просадкой до 20 см, необходимо принимать следующие виды труб:

для систем водоснабжения всех категорий согласно п. 8.21 СНиП 2.04.02-84;

для систем канализации – железобетонные напорные, асбестоцементные, пластмассовые. На участках с рабочим давлением свыше 0,9 МПа (9 кг/кв. см) допускается применение стальных труб. При этом на просадочных грунтах II типа не допускается применение асбестоцементных напорных труб с муфтами типа САМ.

2.6. Для напорных трубопроводов в грунтовых условиях II типа с возможной просадкой более 20 см:

для систем водоснабжения I и II категории обеспеченности подачи воды водоводы и сети следует проектировать из сварных (стальных или пластмассовых) труб, применение раструбных труб не допускается;

для систем водоснабжения III категории обеспеченности подачи воды и напорных сетей канализации допускается применение раструбных труб с гибкими стыковыми соединениями. С этой целью для заделки стыков железобетонных, чугунных и пластмассовых (ПВХ) труб должны применяться резиновые уплотнительные манжеты.

На участках с рабочим давлением более 0,6 МПа (6 кг/кв. см) следует применить только стальные трубы.

2.7. Для самотечных трубопроводов следует применять железобетонные, асбестоцементные напорные и керамические канализационные трубы.

Асбестоцементные трубы допускается применять только после выборочной проверки соответствия основных размеров стыкового соединения (наружного диаметра обточенных концов труб и внутреннего диаметра муфт) требованиям ГОСТ 539-80.

2.8. При проектировании трубопроводов из полиэтиленовых труб необходимо предусматривать их укладку на уплотненное основание, засыпку пазух местным грунтом с уплотнением до К_упл ³ 0,95, на несварных трубопроводах – установку защитных кожухов в местах пересечения с другими сетями на расстоянии 2 – 3 м в каждую сторону от пересечения.

Для того, чтобы избежать возникновения продольных трещин в трубопроводах из пластмассовых труб, необходимо добиваться гарантированного требуемого уплотнения грунта обратной засыпки. С этой целью следует доводить уплотнение грунта с обеих сторон уложенных труб до появления 5 %-ной овальности в вертикальной плоскости труб или применять для обратной засыпки грунт с добавлением вяжущих материалов (безцементный грунтоцемент и т.п.)

2.9. Пластмассовые трубы, когда их овальность создать невозможно, а также во всех случаях полихлорвиниловые трубы, допускается применять только при их укладке в канале или в защитном кожухе из железобетонных или бетонных труб с гибкой заделкой стыковых соединений. При этом в кожухах, выходящих в колодцы, межтрубный зазор на длину 1 м следует заделывать цементным раствором при предварительной кольцевой прочеканке по торцу кожуха просмоленной прядью. Поскольку такая конструкция трубопроводов приводит к сложным и дорогим решениям, ее следует применять только в сетях, предназначенных для транспортировки жидкостей, агрессивных по отношению к металлу или бетону.

2.10. Из-за недостаточной прочности асбестоцементных труб и трудности надежной герметизации стыковых соединений несварных трубопроводов , на застроенных территориях при грунтовых условиях II типа просадочности применение этих труб допускается только при гарантированном обеспечении необходимой плотности уплотнения грунта основания и обратной засыпки. Использование в этих условиях железобетонных труб со стальным сердечником, ввиду их низкой жесткости , не допускается.

2.11. Чугунные напорные трубы диаметром до 300 мм, отливаемые из серого чугуна центробежным способом, в грунтовых условиях II типа просадочности допускается применять для сетей, прокладываемых в траншеях в пределах населенных пунктов с малоэтажной застройкой и на территории сельскохозяйственных предприятий. При многоэтажной застройке и на территории промышленных предприятий применение этих труб возможно только при их прокладке в каналах.

Чугунные напорные трубы, диаметром 400 мм и более, отливаемые из серого чугуна способом полунепрерывного литья, для прокладки в просадочных грунтах II типа не рекомендуются, т.к. они имеют большие остаточные напряжения и могут повреждаться при сравнительно небольших превышениях нагрузок (внешней и от внутреннего давления). Кроме того, их повреждения характеризуются отрывом больших кусков трубы, что приводит к быстрому размыву и подтоплению значительных территорий.

Указанные выше ограничения не распространяются на напорные трубы всех диаметров, изготовляемые из чугуна с шаровидным графитом.

2.12. Стыки укладываемых в грунте раструбных труб должны заделываться эластичным материалом, обеспечивающим герметичность стыков при просадке грунта и при образовании угла от 1,5° до 2° (в зависимости от диаметра труб по п. 2.15) между осями смежных труб.

Заделка стыков асбестоцементом допускается только в дополнение к заделке просмоленной прядью или резиновыми кольцами. Применение жесткой заделки (цементный раствор и т.п.) для зачеканки стыков не допускается.

Аналогичные требования предъявляются к заделке сопряжений канализационных труб со стенками колодцев.

В грунтовых условиях II типа просадочности с возможными просадками более 20 см при бесканальной прокладке у стыковых соединений труб следует предусматривать устройство глиняных замков.

Прокладка трубопроводов

Подготовка траншеи для прокладки трубопровода

Земляные работы при строительстве безнапорных самотечных канализационных систем из двухслойные гофрированных труб «ФД-пласт» выполняются согласно СНиП 3,02,01-87.
Ширина траншеи по дну должна обеспечивать удобство качественного выполнения монтажных работ. Минимальное расстояние между стенкой траншеи и наружной стенкой трубы составляют от 35 см.

Одним из важнейших факторов, влияющих на качество монтажа безнапорной самотечной канализационной системы, являются тип грунта, в котором происходит монтаж, а так же структура «засыпки» трубопровода.

Схема траншеи для монтажа двухслойной гофрированной трубы «ФД-пласт» приведена на рисунке 10.
Дно траншеи должно быть выровнено, не должны присутствовать промерзшие участки. На дне траншеи не должны выступать твердые включения, на которые может опираться труба. Места выемки валунов должны быть засыпаны грунтом и уплотнены до той же плотности, что и грунт основания. При очень рыхлых грунтах может потребоваться укрепление дна траншеи.

Угол уклона траншеи должен соответствовать проектному. «Подушка» под трубу устраивается при всех типах грунта. Для этой цели применяется песок или гравий (максимальный размер зерен не более 20 мм), толщина слоя при этом от 10 до 15 см. Подушка под трубой не должна уплотнятся, за исключением участков за 2 метра до смотрового колодца или до стенки колодца со стороны входной трубы. Подушка должна быть тщательно выровнена, под раструбами делаются «приямки». Если дно траншеи ровное и не требует устройства «подушки» можно сделать незначительную выемку грунта в основании трубы и заменить грунт на более мягкий тип грунта.

Трубы малого диаметра можно укладывать в траншеи в ручную, а для труб большого диаметра могут потребоваться грузоподъемные петли или специальные подъемные траверсы. При погружении трубы в траншею необходимо использовать не менее двух петель.

Извлеченный при прокладывании траншеи грунт можно использовать в качестве «засыпки». Что бы не повредить трубы, грунт не должен содержать камни, валуны, мерзлые комья и т.д. Если же вынутый грунт для засыпки не пригоден, то для этой цели используется песок, в котором не должно быть камней размером больше 20 мм. Предварительная засыпка труб осуществляется по всей ширине траншеи на высоту 20-30 см от верха труб. Засыпку и уплотняющие пазухи траншей следует вести послойно, толщиной 5 см. Непосредственно над трубопроводом трамбование грунта не допускается.

Степень уплотнения грунта зависит от применяемого оборудования, количества тромбовочных проходов и толщины уплотняющих слоев.

При прокладке труб в водонасыщенных грунтах со слабой водоотдачей предусматривается искусственное бетонное или втрамбованное в грунт щебеночное основание с устройством песчаной подушки.

При прокладке труб в заболоченных, заиленных, заторфованных грунтах должны быть предусмотрены и осуществлены мероприятия, обеспечивающие несущую способность грунтов, соответствующую расчетному сопротивлению не менее 0,15 МПа (замена грунтов, бетонирование, устройство эстакад и т.п.).

На рисунке 10 показана схема укладки трубы в траншею, в таблице 10 – средние значения модуля деформации грунта Е МПа зависимости от степени его уплотнения.

Рисунок 12. Схема укладки трубопровода

Таблица 10. Средние значения модуля деформации грунта зависимости от степени
его уплотнения

Тип грунта в зоне боковой засыпки трубы

масса грунта, т/м 3

Модуль деформации грунта Е 1 в зависимости от степени его уплотнения, МПа

Степень уплотнения грунта

Плотная при намывке

Пески гравенистые, крупные и средней крупности

Пески мелкие 1,76 6 12 18

Пески пылеватые, супеси 1,8 5 7,5 10

Суглинки полутвердые, туго-мягкие и текуче-пластичные

Супеси и суглинки твердые

Минимальная высота засыпки над верхом трубы D≤600 мм принимается до 0,7 м и 1 м для труб большего диаметра.

Прокладка труб в футлярах

В соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84, СНиП 2.05.03-84, СНиП 2.05.02¬85, СНиП II-89-80* , ВСН 003, СП 109-34-97 (Магистральные газопроводы) переходы под железными дорогами и автомобильными дорогами надлежит принимать в стальных футлярах.

Трубопроводы систем водоотведения без футляра следует размещать ниже сетей, транспортирующих воду питьевого качества на 0,4 м. В футлярах трубопровод водоотведения может размещаться выше водопровода на 0,2 м. Но при этом расстояние от оси пересечения до обреза футляра должно быть не менее 5 м в каждую сторону в глинистых грунтах и 10 м – в крупнообломочных и песчаных грунтах.

Ширина по дну траншеи с вертикальными стенками должна составлять не менее 1,5 наружных диаметров двухслойных гофрированных труб «ФД-пласт» футляра. Глубина траншеи в устойчивых грунтах нормальной влажности должна составлять:

– в насыпных песчаных и гравелистых грунтах – до 1 м;
– в супесчаных и суглинистых грунтах – до 1,25 м;
– в глинистых грунтах – до 1,5 м.

При строительстве переходов из гофрированных двухслойных труб «ФД-пласт» под автомобильными и железными дорогами, через водные преграды, прокладка защитных стальных футляров может быть произведена закрытым (бестраншейным) способом.

Подготовка траншеи для монтажа колодцев

В месте устройства колодцев следует увеличить траншею, чтобы вокруг нее образовалось свободное пространство для смотрового колодца не менее 0,5 м, для колодца ревизии – 0,3 м. Место, где предполагается основание колодца, следует выровнять, убрать строительный мусор, а так же большие камни. Под основанием необходимо устройство «подушки». Для этой цели лучше всего применять песок или песчано-гравийные смеси (максимальный размер зерен не более 20 мм), толщина слоя при этом зависит от пучинистости местного грунта, а так же уровня грунтовых вод.

• 10 – 15 см – не пучинистый грунт
• 20 – 30 см – пучинистый грунт

Источник