Траншея под водопровод – факторы разрушения, особенности, требования
Независимо от того, к какому типу источника подсоединен водопровод для частного дома, его подводку к дому лучше всего осуществлять под землей. Обусловлено это прежде всего тем, что трубопровод на поверхности остается без защиты и легко подвергаются воздействию разрушающих факторов. Существует следующий ряд аспектов в пользу его подземной прокладки:
- Отрицательная температура в зимнее время. Вода может полностью замерзнуть, расшириться, разорвать трубы, оставить дом без водоснабжения и привести к ремонтным расходам.
- Затруднение передвижения по территории участка. Оставаясь на поверхности, она может просто мешать.
- Механическое или химическое разрушение. Материал трубопровода может легко повредиться от наезда транспортом, во время строительно-ремонтных или садово-огородных работ, от атмосферных осадков, удобрений и подкормок, вносимых в почву.
- Ухудшение ландшафтного дизайна, необходимость маскировки.
Укладка водопровода в землю позволяет защитить трубы от промерзания, и устранить влияние на окружающий ландшафтИсточник arms-strong.ru
Согласно нормативам СНиП, глубина траншеи под водопровод в частном доме должна составлять минимум 1 м. В противном случае высок риск вероятности повреждения трубопровода динамическими нагрузками. Например, если сверху проедет автомобиль или трактор, слой грунта осядет, и труба сплющится. Однако на практике существует более сильный фактор разрушения – это промерзание почвы.
Поэтому реальная глубина погружения труб должна быть еще больше – как минимум на 30 см ниже отметки промерзания почвы, которая в свою очередь зависит от климатических особенностей местности. Помимо этого, копка канала должна отвечать следующему ряду требований:
- Наиболее возможная прямая траектория. Чем более изогнутой будет магистраль, тем ощутимее будут потери напора и сложности в монтаже.
- Ширина траншеи по строительным технологиям не должна быть меньше 0,7 м. Однако на своих участках значение параметра нередко сужается до минимально комфортного, позволяющего свободно укладывать используемые трубы – как правило, не более 30-40 см.
- Соблюдение уклона в 0,002-0,005 к источнику. Это необходимо для быстрого слива воды из трубопровода на случай проведения ремонта или отключения системы на зиму.
Водопровод обязательно должен иметь небольшой уклон в сторону источникаИсточник infradom.ru
- Наличие в одной канаве водопровода и канализации не допускается.
- Возможен монтаж электрокабеля поверх водопроводной трубы, если будут соблюдены следующие условия – номинал тока не выше 35 кВ, проводник дополнительно помещен в электроизоляционную оболочку, и глубина траншеи позволяет разместить коммуникации на расстоянии минимум 0,25 м друг от друга по высоте, при этом над электромагистралью сохраняется минимум метровый слой почвы.
- Дно канала должно быть достаточно твердым и утрамбованным – так, чтобы после укладки и засыпки труба нигде не просела по высоте.
Использование сварки при монтаже полипропиленовых труб
Сварка выступает в качестве основного средства соединения элементов при укладке трубопровода. Получение неразъемных соединений, исключающих внесение изменений в конструкцию, является чрезвычайно удобным при траншейной укладке. Полипропиленовый трубопровод может укладываться трассовым методом, предполагающим предварительное сваривание секций до размера, допускающего транспортировку. Окончательное соединение производится уже на месте.
Трубы диаметром 25 мм свариваются в течение девяти-десяти секунд, 32-миллиметровые – на две-три секунды дольше. Паяльник нагревается до 260-270º С. Требуется внимательно следить и за температурой нагрева, и за временем. При недостаточном нагреве не удастся добиться нужной прочности соединения. Перегрев проявляется в почернении пластика, которое означает, что участок испорчен и его следует удалить.
При соединении полипропиленовых элементов свариванием их предварительно очищают. Во избежание появления зазоров при стыке, глубину фитинга предварительно отмечают на конце трубы. По завершении сварки появившимся оплывам дают остыть, так как поспешное удаление деформирует трубу.
Монтаж инженерных сетей трубами ПНД
Траншейная прокладка инженерных сетей с использованием ПНД требует учета следующих обстоятельств:
площади территории, где будут вестись работы; характеристик грунта, наличия в нем твердых пород. Рыхлую почву укрепляют. При укладке в плотном и твердом грунте принято укладывать на очищенное дно траншеи утрамбованную песчаную подушку толщиной не менее 10 см. К ней может быть добавлен гравий мелких фракций; назначения объекта; глубины промерзания грунта
Это весьма важное обстоятельство, так как трубопровод ПНД полагается прокладывать хотя бы на 20 см ниже уровня максимального промерзания грунта, чтобы избежать повреждения системы. При невозможности требуемого заглубления приходится производить утепление труб. Канализационную систему ПНД не рекомендовано заглублять ниже отметки в 2,5-3 м
Канализационную систему ПНД не рекомендовано заглублять ниже отметки в 2,5-3 м.
Монтаж производится:
- сваркой встык. Используется, чтобы состыковать трубы большого диаметра;
- электромуфтовой сваркой. Признается незаменимой, когда прокладку ведут в стесненных условиях;
- раструбным методом. Используют, прокладывая наружную безнапорную канализацию, герметичность которой повышается применением уплотнительных резиновых колец и обработки герметиком;
- с использованием компрессионных фитингов. Обычно к нему прибегают, прокладывая внутренние коммуникации. Диаметр труб с разъемными соединениями, по правилам, не превышает 63 мм.
ПЭ трубы с диаметром свыше 63 мм соединяют только посредством сварки
Укладка трубопровода с использованием ПНД снижает уровень эксплуатационных расходов и гарантирует долгосрочное эффективное функционирование системы.
Процедура и этапы создания
Рассмотрим этапы создания траншеи.
Разработка схемы и проекта
Проект производства работ (ППР) при рытье траншей является обязательным документом. Он состоит из двух частей: пояснительной и графической. В рамках ППР заполняется технологическая карта на копку выемки.
В ней указываются:
- состав и особенности грунта;
- параметры раскопа;
- порядок осуществления земляных работ;
- требования по охране труда.
На засыпку траншеи разрабатывается отдельная технологическая карта. Проект производства работ утверждается главным инженером той организации, которая будет выполнять данные работы. За проведение земляных работ без упомянутой документации наступает административная ответственность.
О проектах, схемах, чертежах траншеи и проведении инженерно-геодезических исполнительных съемок читайте здесь. Все, что необходимо знать о разработке траншей для трубопровода — тут.
Расчет объема требуемых работ
Формула для расчетов выбирается исходя из вида
- a2=H*m+a1+H*m.
- V=(a1+a2)/2*H*L.
- F=(a1+a2)/2*H.
Где:
- F – площадь поперечного сечения;
- а1 – ширина основания;
- а2 – ширина верха;
- H – высота;
- V – объем;
- L – длина;
- коэффициент m – крутизна откосов (отношение высоты к заложению – 1:m).
Как рассчитать ширину и другие размеры траншеи под трубопровод, подскажет эта статья.
Методы рытья
Существуют два основных способа – ручной и механизированный. Выбираются они в зависимости от типа грунта и ландшафта.
Вручную копают в таких случаях:
- если рядом есть много инженерных коммуникаций;
- при малом объеме работ;
- при твердых грунтах;
- если невозможно подогнать строительную технику.
При механизированном способе применяются экскаватор, грунторез (бара), мотоблок. О копке траншей читайте тут, о проведении работ вручную читайте здесь.
Укрепление стенок (откосов)
Три самых применяемых на сегодня способа таковы.
Щитовой. Крепление состоит из инвентарных щитов, изготавливаемых из волнистого листового металла, битуминизированного картона и влагостойкой фанеры, а также металлических винтовых распорных рам.
- Шпунтовый. При этом способе до начала разработки в почву забиваются шпунты из дерева, стали или железобетона.
- Дощатый. Требует установки специальных распорок, на которых фиксируются (горизонтально или вертикально) доски.
Независимо от типа укрепления стенок есть одно общее требование: его верхняя часть должна выступать над бровкой, как минимум, на 150 мм. Что собой представляет и как производится крепление траншеи, можно узнать здесь. Что такое инвентарные щиты для крепления траншей, расскажет эта статья.
Зачистка дна
При механизированном способе копки траншеи невозможно соблюсти все необходимые размеры выемки, особенно ее глубину до проектной отметки. Поэтому проводится процедура зачистки дна и стенок траншеи.
Засыпка грунта
При обратной засыпке грунта соблюдают следующие правила:
- Земля не должна быть мерзлой.
- Не менее чем на полметра над верхом трубы грунт не должен содержать твердых включений для предупреждения повреждения изоляции. Величина таких включений не должна превышать 1/10 диаметра уложенной трубы.
- Стыки засыпаются в последнюю очередь, после того, как проведены испытания герметичности и прочности проложенных коммуникаций.
- В верхней зоне траншеи допускается наличие твердых включений, если их величина не превышает диаметр проложенных труб.
В зависимости от типа грунта может потребоваться также его уплотнение. Технология и способы обратной засыпки траншеи рассмотрены тут.
Приемка и освидетельствование готовой конструкции
Завершающим этапом земляных работ является их приемка и освидетельствование. На этой стадии проверяется соответствие размеров и расположения траншеи проекту, качество грунта в основании выемки, правильность установки креплений и т.д. Проверка соответствия завершается подписанием акта на приемку готовой траншеи для укладки.
Откачка воды и создание водоотлива
Наличие грунтовых вод в траншее недопустимо
Чтобы предотвратить дальнейшее попадание воды в раскоп, по его периметру устраивают насыпь (кавальер).
На дне траншеи обустраиваются водосборные колодцы, из которых влага откачивается насосами. Для отвода лишней влаги с территории производства работ используются дренажи и канавы.
Для чего, как и с помощью чего производится водоотлив из траншей, расскажет эта статья. Что собой представляет дренажная траншея, для чего и как она сооружается, читайте тут.
Что нужно учесть до начала работ
Не стоит начинать работу с примитивным настроем «бери больше – кидай дальше». Чтобы избавить себя от неприятных неожиданностей и проблем в будущем, нужно думать не о том, как быстро выкопать траншею под водопровод вручную, а о том, как сделать это качественно и аккуратно.
Для этого нужно определиться с параметрами «окопа», выяснить, не пересекается ли его маршрут с линиями других коммуникаций, решить, куда складировать вынутый грунт, разметить наиболее удобный и короткий путь от источника к дому и т.д.
Каким делать сечение траншеи
Вопрос выбора формы траншеи далеко не праздный. Он зависит от её глубины, типа грунта, уровня грунтовых вод.
Прямоугольная.
Такую конфигурацию выбирают при плотном несыпучем грунте, небольшой ширине траншеи и глубине не более 1,5 метров.
Форма для глубоких выемок более 1,5 метров или больше высоты копателя по плечи. Предотвращает обвал и осыпание рыхлых грунтов в канаву.
Оптимальная форма для прокладки траншей на участках с высокими грунтовыми водами. До уровня их залегания грунт вынимается с образованием пологих внутренних стенок канавы, затем до нужной глубины выкапывается узкий прямоугольный шурф, который засыпается дренажной смесью из щебня или гравия.
Какой должна быть ширина и глубина
Строительными нормами и правилами строго регламентируется только ширина шурфов глубиной свыше 3 метров. Для прокладки домашнего водопровода она редко превышает указанное значение, поэтому решая, как быстро выкопать траншею, ширину выбирают произвольно, ориентируясь только на удобство работы и последующего монтажа труб.
Как правило, для прямоугольных выемок она не превышает 50 см, а нередко вообще равняется ширине совковой лопаты. Трапециевидные канавы в верхней части имеют ширину 70-80 см.
Иначе обстоит дело с глубиной – её нельзя выбирать произвольно, так как копать траншею для не утеплённых труб нужно до уровня промерзания грунта плюс ещё 30-50 см. Иначе зимой вода в них замёрзнет, что приведёт не только к прекращению её подачи в дом, но и к необходимости замены разгерметизированной трассы. Это означает повторное проведение всех работ, так как место прорыва замороженной трубы без раскопок определить невозможно.
Глубина промерзания почвы зависит от климатических условий в регионе и варьируется от 30 до 300 см. Какова она в вашей местности, можно узнать в архитектурном управлении, коммунальных службах или местных строительных организациях. Либо воспользоваться таблицей средних значений по регионам.
Найденную величину принимают за исходную и делают поправку в ту или иную сторону в зависимости от типа почвы.
- Песчаная и глинистая почва промерзает не так глубоко, поэтому прежде чем копать траншею под водопровод, расчётную глубину можно уменьшить на 30-40 см.
- Пылеватый и каменистый грунт промерзает на большую глубину, значит, уровень заложения трубы нужно опускать на такое же расстояние от средней отметки.
Если водопровод прокладывается от централизованного напорного источника, глубина канавы на всем протяжении может быть одинаковой. Если же источником служит автономный колодец или скважина с насосом, трассу прокладывают с небольшим уклоном в его сторону, чтобы в случае аварии вода не оставалась в трубах, а стекала обратно самотёком.
Величина отступов от других коммуникаций
- от канализации – 3 м;
- от силовых кабелей – 50 см;
- от газопровода – 1 м;
- от тепловой сети – 1,5 м.
Определённые трудности могут возникнуть при пересечении асфальтированных дорог, так как выкопать траншею под кабель или воду невозможно, не повредив покрытие, поэтому разрешение на проведение таких работ обычно не дают. В этом случае под дорогой, под прямым углом к ней, делают прокол.
Согласование земляных работ при использовании машин и механизмов
Распространение спецтехники и активное использование землеройных машин требует соблюдения требований безопасности, связанных с охранными зонами надземных сетей. В таких случаях необходимо получение наряда- допуска на использование экскаваторов, кранов и погрузчиков. Однако этот документ не освобождает организатора работ от необходимости запроса и получения ордера от местной или региональной власти в соответствии с законодательством РФ. Как было указано ранее, в России эти согласования не регламентированы на федеральном уровне, они регулируются региональными и местными нормативными актами. Владелец сети применяет к согласованию отраслевые и внутренние технические условия, соблюдение которых является обязательным условием допуска к работам.
Прокладка трубопроводов
Трубопроводы тепловых сетей могут быть проложены на земле, в земле и над землей. При любом способе монтажа трубопроводов необходимо обеспечивать наибольшую надежность работы системы теплоснабжения при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах. Капитальные затраты определяются стоимостью строительно-монтажных работ и затраты на оборудование и материалы для прокладки трубопровода. В эксплуатационные включают затраты по обслуживанию и содержанию трубопроводов, а так же затраты связанные с потерей тепла в трубопроводах и расходом электроэнергии на всей трассе. Капитальные затраты определяются в основном стоимостью оборудования и материалов, а эксплуатационные – стоимостью тепла, электроэнергии и ремонта.
Основными видами прокладками трубопроводов являются подземная и надземная. Подземная прокладка трубопроводов наиболее распространена. Она подразделяется на прокладку трубопроводов непосредственно в земле (бесканальная) и в каналах. При наземной прокладке трубопроводы могут находиться на земле или над землей на таком уровне, что бы они не препятствовали движению транспорта. Надземные прокладки применяются на загородных магистралях при пересечении оврагов, рек, железнодорожных путей и других сооружений.
Надземные прокладки трубопроводов в каналах или лотках расположенных на поверхности земли или частично заглубленных, применяются, как правило, в районах с вечномерзлыми грунтами.
Способ монтажа трубопроводов зависит от местных условий объекта – назначения, эстетических требований, наличия сложных пересечений с сооружениями и коммуникациями, категории грунта – и должен приниматься на основании технико-экономических расчетов возможных вариантов. Минимальные капитальные затраты требуются на монтаж теплотрассы с использованием подземной прокладки труб без излояции и каналов. Но значительные потери тепловой энергии, особенно во влажных грунтах, приводят к существенным дополнительным затратам и к преждевременному выходу трубопроводов из строя. В целях обеспечения надежности работы теплопроводов необходимо применять механическую и тепловую их защиту.
Механическая защита труб при монтаже труб под землей может быть обеспечена путем устройства каналов, а тепловая защита – путаем применения тепловой изоляции, нанесенной непосредственно на наружную поверхность трубопроводов. Излояция труб и проклада их в каналах увеличивают первоначальную стоимость теплотрассы, но быстро окупаются в процессе эксплуатации за счет повышения эксплуатационной надежности и уменьшения тепловых потерь.
Разработка траншей под трубопроводы
До начала работ следует убедиться, нет ли на трассе траншей подземных сооружений и коммуникаций. При наличии их порядок разработки траншей согласовывают с соответствующими организациями.
Как правило, сначала укладывают магистральные трубопроводы, а затем распределительные. В такой же последовательности разрабатывают и траншеи.
Во многих случаях траншеи разрабатывают одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием обратная лопата или драглайн. Трубопроводы оросительных систем, как правило, строят на глубине 0,7 – 0,8 м. Поэтому траншеи можно разрабатывать с вертикальными откосами. Но заложение откосов делают 1:0,25, чтобы на дно траншеи не обсыпался грунт.
Магистральные трубопроводы прокладывают на значительной глубине, а траншеи разрабатывают с пологими откосами в соответствии со СНиП Ш-Г. 4-62.
При разработке траншей одноковшовыми экскаваторами грунт отсыпают на одну сторону. Между бровкой выемки траншеи и кавальером грунта оставляют берму шириной не менее 50-100 см для прохода рабочих. До проектных отметок траншеи дорабатывают вручную при подготовке желобка для укладки труб.
Экскаватором разрабатывают также ямы для соединения труб и для установки колодцев.
Трубы следует укладывать сразу после разработки траншеи экскаватором. Укладка чугунных и асбестоцементных труб может отставать от экскаватора не более чем на длину трубопровода, укладываемого за смену. Стальные трубопроводы укладывают секциями длиной 36-100 м. Трубы в секции сваривают и подготавливают для укладки до разработки траншеи. Для сварки секций стальных трубопроводов разрабатывают ямы глубиной 0,7 м, длиной 1 м.
Некоторые мелиоративные строительные организации для разработки траншей используют многоковшовые экскаваторы, которые применяют для разработки дренажных траншей ЭТН-171, ЭТЦ-202 и ЭТЦ-202А, а ямы для стыковки труб выкапывают одноковшовыми экскаваторами.
Как известно, многоковшовыми экскаваторами допускается разрабатывать траншеи при уклоне поверхности до 10%, а одноковшовыми экскаваторами – до 20%. При строительстве дождевальных систем в условиях холмистого рельефа республики были уклоны, превышающие вышеуказанные. В этих случаях траншеи разрабатывали канавокопателями или бульдозерами.
В неустойчивых, водонасыщенных песчаных грунтах трубы кладут на железобетонные плиты, уложенные на слой гравия или щебня.
