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

Основание под трубопроводы водоснабжения

1. В пункте 4.10 утратившего силу СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения требования к выбору оснований под трубы сформулированы более конкретно:

«Тип основания под трубы необходимо принимать в зависимости от несущей способности грунтов и нагрузок:

• Во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых и просадочных I типа, необходимо предусматривать укладку труб непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи (то есть на естественное основание — см. пункт 2.1 СП 129.13330.2011 Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации и свод правил СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты — прим.);
• В скальных грунтах необходимо предусматривать укладку труб на подушку толщиной не менее 10 см из местного песчаного или гравелистого грунта, в илистых, торфянистых и других слабых грунтах — на искусственное основание» (см. также аналогичные требования пункта 11.30 СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения).

2. Подробные требования к основаниям трубопроводов, справедливые для всех подземных канализационных сетей, сформулированы в пунктах 3.34 — 3.50 Технических указаниях по проектированию и строительству дождевой канализации (документ является ссылочным в пункте 8.3.1 СП 401.1325800.2018 «Здания и комплексы высотные. Правила градостроительного проектирования»:

• «3.34. Тип основания под водосточные водопроводы выбирают в каждом конкретном случае, исходя из геологических и гидрогеологических условий места строительства, размеров и конструкций трубопроводов, действующих нагрузок.
• 3.35. Трубопроводы укладывают либо непосредственно на грунт, либо на искусственное основание.
• 3.36. Трубы, как правило, укладывают на естественное основание. Однако при недостаточной несущей способности грунтов (нормативное сопротивление грунтов ниже 1,5 кг/м2), залегающих под трубопроводами, появляется необходимость в устройстве искусственного основания.
• 3.37. 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.
• 3.38. При укладке труб на грунт необходимо, чтобы он на дне траншеи оставался в естественном (ненарушенном) и сухом состоянии. Ложе под трубы больших диаметров устраивают 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 1/4 окружности.
• 3.39. В скальных грунтах трубы укладывают на песчаную подушку толщиной не менее 100 мм.
• 3.40. В просадочных грунтах все трубы укладывают непосредственно на грунт, уплотненный на глубину 200-250 мм, с предварительным замачиванием грунта водой.
• 3.41. В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, трубы укладывают на слой щебня, гравия и крупного речного песка толщиной 150-200 мм с дренажными лотками для отвода воды.
• 3.42. Искусственные основания под трубопроводы выполняют: песчано-гравийные, щебеночные, бетонные, железобетонные и обоймы усиления. Бетонные и железобетонные основания могут быть монолитными или сборными.
• 3.43. В илистых и торфянистых грунтах, в плывунах и других слабых грунтах устраивают свайные основания (ростверки) под трубы всех диаметров, а стыки труб заделывают эластичными материалами.
• 3.44. Если под трубопроводом находятся грунты с нормативным сопротивлением (не менее 1 кг/см2), но с возможной неравномерной осадкой (свеженасыпанные грунты, места контакта грунтов с резко различающимися физико-механическими свойствами), то устраивают монолитное железобетонное основание.
• 3.45. Размеры бетонных оснований необходимо принимать из условия обеспечения устройства бетонного стула с углом обхвата труб не менее 90° и давления на грунт в пределах допускаемых величин.
• 3.46. Сборные железобетонные основания, состоящие из блоков БО-3 и БО-4, применяют при укладке труб диаметром 3000-3500 мм. НИИМосстроем разработана конструкция полносборного основания под трубы диаметром 2000-3500 мм, состоящая из двух типовых элементов — поперечных балок и рандбалок.
• 3.47. Для прокладки водостоков на глубине, превышающей допустимую высоту засыпки, можно использовать трубы нормальной прочности с устройством железобетонного основания (обоймы).
• 3.48. Обоймы усиления устраивают также при укладке трубопровода под дорогами, если засыпка под трубой составляет менее 700 мм.
• 3.49 При укладке трубопровода из железобетонных колец длиной 1000-1500 мм устройство бетонной подготовки является обязательным во всех случаях, прежде всего для надземного перекрытия стыков снизу.
• 3.50 Основные конструктивные решения по прокладке подземных безнапорных трубопроводов приведены в типовом проекте Серия 3.008.9-6/86 «Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических, пластмассовых и чугунных труб. Выпуск 0. Материалы для проектирования» и типовом проекте серии 3.008-4 «Сборные железобетонные безнапорные круглые трубы», вып. 1».

3. Таким образом, при проектировании наружных канализационных трубопроводов расчёт основания требуется только для искусственных оснований, необходимость в которых вызвана низким нормативным сопротивлением естественного грунта (см. также пункты 9.2.1 — 9.2.3 СП 66.13330.2011 Проектирование и строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом). Указания по расчёту оснований зданий и сооружений содержатся в разделе 5 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений и СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

4. Без проведения расчётов и конструирования основания, кроме вышеуказанной Серии 3.008.9-6/86 , возможно воспользоваться следующими материалами:

• Альбом СК 2108-92 «Альбом СК 2108-92. Подземные напорные трубопроводы из пластмассовых труб. Материалы для проектирования»;
• СК-41/11 Конструкции безнапорных трубопроводов дождевой и хозяйственно-бытовой канализации с применением гофрированных труб из полипропилена с двухслойной стенкой «Pragma» (http://tk-i.ru/wp-content/uploads/2014/10/PipeLife_solution_for_pipes.pdf);
• Альбом СК 2111-89 Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических и чугунных труб. Материалы для проектирования;
• СК 2417-06 «Конструкции безнапорных трубопроводов хозяйственно-бытовой и дождевой канализации с применением труб из полиэтилена с двухслойной профилированной стенкой «Корсис»»( http://integra-chita.ru/all_docs/docs20091222095457.PDF);
• Альбом СК 2103-84 Подземные безнапорные трубопроводы из пластмассовых труб. Материалы для проектирования ;
• Альбом СК 2104-86 Подземные напорные трубопроводы из асбестоцементных и чугунных труб. Материалы для проектирования;
• Альбом СК 2101-84 Конструкции трубопроводов из напорных железобетонных труб Ду= 500 — 1600 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом ПС-347 Подземные безнапорные трубопроводы из спиральновитых полиэтиленовых труб Dу = 600 — 1800 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом СК 2102-89 Конструкции безнапорных трубопроводов хозяйственно-бытовой и дождевой канализации с применением железобетонных труб Ду = 400 — 3500 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом ПП 16-12 Прокладка сетей канализации на искусственном основании.

6. Рекомендуем обратить внимание на следующие материалы:

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.

Посмотрите также:

Адсорбенты Так как адсорбция происходит на поверхности раздела фаз, адсорбенты должны обладать весьма развитой поверхностью. Наибольшее значение для адсорбции получили.

Принцип действия намывных фильтров состоит в том, что на крупнопористую фильтрующую перегородку (металлическую сетку, проволочную навивку на каркасе, пористые керамику.

Мембранные фильтры Фильтрующие элементы представляют собой мембраны из органических (коллодий, желатин, целлюлоза, синтетические пленки) или неорганических (пористые керамика, стекло, графит.