2. Исходные земляные работы
2.1. Вступительные замечания
Земляные работы, связанные с прокладкой канализации труб из PVC-U в траншеях, следует вести согласно установленным нормам. Однако следует иметь в виду, что установленные нормы относились в основном к строительству канализации из традиционных материалов – керамики, бетона или чугуна. При использовании труб из PVC-U необходимо принимать во внимание отличительные физико-химические свойства PVC-U по сравнению с традиционными.
Трубы из PVC-U отличаются от труб из традиционных материалов модулем упругости. Отсюда следует, что укладка сетей из PVC-U в определенном объеме (условия и способы) отличается от укладки сетей из традиционных материалов. Трубы из традиционных материалов, укладываемые в земле, практически полностью принимают на себя тяжесть грунта, которым засыпают траншеи. При этом вид грунта засыпки, уровень его плотности в непосредственной близости трубы, так называемой зоне трубопровода, будет «относительно безразличным».
«Пружинистые» же трубы из PVC-U, укладываемые в земле, под влиянием тяжести засыпаемого грунта подвержены деформации.
Допустимая деформация поперечного сечения траншейной трубы расчитана на 2-3%.
Условием предупреждения чрезмерной деформации поперечного сечения труб из PVC-U является учет прочности грунта в определенной зоне трубопровода.
На прочность грунта влияют две составные:
- прочность защитной обсыпки трубы и
- прочность природного грунта зоны обсыпки.
Достижение прочности охранной обсыпки трубы основано на выполнении непосредственной обсыпки траншеи мелким или крупнозернистым песком с соответствующей утрамбовкой.
Достижение прочности природного грунта зоны охранной обсыпки – это не нарушание во время копания траншеи структуры натурального грунта, независимо от его вида.
Оба вида прочности взаимозависимы и поэтому необходимо придерживаться правил выполнения траншей и охранной обсыпки.
2.2. Виды канализационных траншей
При строительстве канализационных сетей из труб PVC-U используются продольные траншеи с вертикальными стенами с опалубкой, а также с наклонными стенками без опалубки.
Вид траншеи и обстройки стен зависит от местоположения сети, глубины траншеи и гидрогеологических условий.
Рис. 3. Траншея с широкими наклонными стенками по отношению к уровню трубы
При проходках под преградами можно пользоваться продавливанием набивными оболочками или обстроенными тунельными проходами.
Сохранению структуры натурального грунта способствуют траншеи узкие с вертикальными стенами с опалубкой и распором.
В связи с невозможностью обеспечения сохранности натуральной структуры грунта в зоне охранной обсыпки трубы (осадки, грунтовые воды) – нельзя использовать широких траншей с наклонными стенками , выполненных механическим способом до уровня положения труб.
Широкие траншеи с наклонными стенками - выполняемые механическим способом - следует копать только до верхнего уровня зоны трубопровода, т.е. до зоны охранной обсыпки сети.
Ниже следует выполнить узкую траншею с вертикальными стенами с глухой опалубкой.
Рис. 4. Траншея с наклонными стенками с опалубкой в зоне трубопровода.
Представленная выше траншея с опалубкой защищает структуру натурального грунта, несмотря на его вид, даже в случае дождевых осадков.
Существенным параметром является ширина траншеи, которая должна соотноситься к диаметру труб. Между обстройкой траншеи, а наружной стенкой трубы с каждой стороны следует сохранить расстояние не менее 30 см (для траншеи, представленной на рис. 4 оно может быть меньше).
Если присутствуют грунтовые воды, дренаж должен находиться в зоне ширины траншеи.
Если необходимо проводить укладку сети глубоко и при высоком уровне грунтовых вод, применяются траншеи с вертикальными стенами с опалубкой или комбинация обоих видов траншей.
При ограниченных пространственных условиях, например, городские улицы, жилые дома, применяются узкие траншеи.
Песчаные грунты (соответствующие охранной обсыпке) – на дне траншеи зоны укладки труб следует оставить слой грунта 5-10 см выше проектного уровня траншеи.
Дно траншеи необходимо выравнять непосредственно перед укладкой, соответственно с формой канализационных труб из PVC-U и проектным уровнем.
Плотные грунты – траншею следует выполнить на 20 см ниже проектного уровня ее дна, с применением подсыпки из песка без комков и камней.
Выбранный грунт следует умещать с одной стороны траншеи на расстоянии не менее 0,60 м от ее края. Слой торфа следует выбрать до постоянного грунта, а пространство заполнить песком до проектного уровня дна траншеи.
2.3. Опалубка стен треншеи в зоне укладки труб
Чтобы сохранить упругость природного грунта, в зоне укладки труб применяется опалубка стен траншеи, которая может быть: продолжением углубления опалубки верхней части узкой траншеи или самостоятельными.
Продолжение углубления горизонтальной опалубки узкой траншеи выполняется обычно из досок шириной 10-15 см с применением распоров.
Самостоятельная опалубка (часто применяемая в траншеях с укосами или при необходимости уплотнения зоны укладки) может быть выполнена как:
горизонтальная опалубка с распорами,
глухая стенка (вертикальная).
Почвенно-водные условия траншейной зоны играют решающую роль в выборе типа опалубки. Связные грунты –глины, илы и грунты скалистые при сухой траншеи не требуют опалубки зоны укладки труб.
2.4. Осушение траншей
Укладка канализационных труб из PVC-U должна производиться в траншеях с осушенной почвой, т.к. это позволяет сформировать углубление под трубу, монтаж соединений, а также сохранить предвиденный проектом перепад траншеи.
В зависимости от глубины траншеи, вида грунта и депрессии при строительстве канализации применяют три метода осушения:
I – поверхностный метод, основанный на поверхностном отводе воды по мере углубления траншеи. Не требует монтажа сложных устройств и часто достаточно установить на поверхности ручные или дизельные мембранные насосы.
Поверхностный метод может иметь временное применение – во время углубления траншеи и выполнения горизонтального дренажа под зоной укладки труб.
II – метод горизонтального дренажа основан на укладке под траншеей горизонтального дренажа в обсыпке из гравия с отводом воды до черпальных колодцев, расположенных около трассы канализации, откуда вода перекачивается при помощи наноса в резервуар. После укладки канализации и проверке на герметичность, дренаж выводят из эксплуатации, а колодцы демонтируют.
III - метод депрессии статического уровня зеркала грунтовых вод, который можно применять в случае большого насыщения грунта водой, основан на выполнении депрессионных колодцев??? Или применения иглофильтров.
2.5.Подготовка грунта
В зависимости от вида грунта на уровне положения трубопровода могут иметь место четыре вида основания.
-
тип А – натуральное основание – грунты сухие, песчаные – песок грубозернистый, средний и мелкий с диаметром зерна 2>d>0,05 мм без содержания камней.
Для такого типа основания канализационные трубы из PVC-U можно класть непосредственно на ровном грунте натуральном с профилированным дном, являющимся несущим основанием для труб.
-
тип В – дно траншеи – скалы, каменная россыпь, выветренные скалы, илы и плотные грунты, такие как глина.
Канализационные трубы необходимо укладывать на основание из уплотненного песка толщиной не менее 20 см.
тип А
тип В
Уплотненное основание из песка
тип C
Уплотненное основание из
песка
Грунты с низкой устойчивостью
к нагрузке
тип D Уплотненное
основание из песка
Фундаментная плита бетонная-железобетонная
Рис. 5. Типы оснований для канализационных труб из PVC-U
-
тип С – дно траншеи – грунты с низкой устойчивостью к нагрузке, такие как илы, торфы и другие, залегающие не слишком глубоко.
Стабильность охранной обсыпки трубопровода требует замены такого грунта на уплотненный песок до уровня основания трубы. -
тип D – дно траншеи как для типа С, но с глубоким залеганием грунта со слабой устойчивостью.
Стабильность охранной обсыпки трубопровода требует выполнения укрепленного основания из бетонной или железобетонной плиты с укладкой на ней уплотненного основания из песка толщиной не менее 20 см.
Дно траншеи под основание трубопровода в нормальных
грунтовых условиях (сухой и рыхлый или средне плотный) должно быть выполнено с
точностью +2 см до +5 см, в зависимости от способов углубления – по отношению к
проектным координатам.
Чрезмерную выемку первичного грунта из траншеи следует
восполнить утрамбованным песком.
При наличии грунтовых вод, ров, находящийся ниже уровня
трубы необходимо осушить.
Поверхность основания под трубой –как натуральная так и
искусственная, выполненная из утрамбованного – уплотненного песка – должна иметь
запроектированный уклон.
Все перечисленные типы оснований требуют продольного
профилирования дна в пределах угла 90°, учитывая проектный уклон.