Разработка грунта в траншее для прокладки трубопроводов

Таким образом, необходимо сделать следующее обобщение по изло-женному выше материалу.
Одним из важнейших критериев применения разных типов трубопроводов для прокладки подземных трубопроводов в траншеях является вертикальная нагрузка, которую они могут выдержать, при этом не разрушаясь и не деформируясь, на глубине от 0,4 до 2,0 м. На проложенные трубопроводыдействуют постоянные и временные нагрузки. Постоянной нагрузкой является давление грунта засыпки траншеи и массы самих трубопроводов с затянутыми в них кабелями, а временной - наезд на трассу транспортных средств.
Глубина прокладки трубопроводов определяется с учетом вертикальных нагрузок и типов применяемых трубопроводов (блоков).
Минимальная глубина траншей для трудопроводов должна определяться данными, которые приведены в таблице 1. ...

Ввeдeниe 3
1 Технология разработки грунта в траншее для прокладки трубопроводов 5
2 Техника безопасности во время производства земляных работ 14
Зaключeниe 15
Cпиcoк иcпoльзoвaнных иcтoчникoв 16

Земляные работы состоят из подготовительных, основных и заключительных. Подготовительные работы включают очистку строительной площадки, отвод поверхностных вод, осушение территории, разбивку площадки к срезке растительного слоя.
Для планировки площадки комплект машин выбирается путем предварительного подбора ведущей землеройно-транспортной машины. При условии комплексной механизации процессов по выемке, транспортировке, разравниванию и уплотнению грунта в насыпи. При дальности перемещения до 100 м – бульдозеры, свыше 100 м – скреперы .
Основные работы предусматривают разработку грунта в выемках и перемещение его в насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях, а при необходимости вывоз лишнего грунта или подвоз недостающего на площадку.
Срезка растительного слоя при расчистке площа дки производится поперечными проходками бульдозера от середины очищаемого участка к краям – срезаемый грунт в конце каждого прохода бульдозера укладывается вдоль расчищаемого участка за его пределами. В исходное положение бульдозер возвращается задним ходом. Срезка грунта производится за один-два прохода по одному месту на глубину 0,15 м и ширину 4 м.
Комплект машин для разработки грунта при планировке площадки подбирается путем предварительного определения ведущей землеройной машины при условии комплексной механизации процессов по выемке, транспортированию, разравниванию, уплотнению грунтов насыпи. Основ-ными землеройно-транспортными машинами являются скреперы, бульдозеры, автогрейдеры.
Планировка площадки является комплексным процессом, в который входят следующие технологические процессы:
 геодезическая разбивка площадки;
 устройство водоотводной траншеи, или дренажа, или водоотлива;
 срезка и перемещение растительного плодородного слоя бульдозе-ром;
 рыхление грунта бульдозером-рыхлителем;
 разравнивание бульдозером грунта в насыпи;
 уплотнение грунта в насыпи уплотняющими машинами;
 окончательная планировка площадки бульдозером .
В данной работе рассматривается разработка грунта в траншее для прокладки трубопроводов.

Ширина траншей по дну при диаметре трубопроводов свыше 3,5 м, а также на кривых участках трассы устанавливается проектом. Ширина траншеи поверху определяется крутизной ее откосов. Глубина траншеи зависит от глубины заложения труб, которая во всех случаях должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта. Продольный уклон траншеи устанавливается проектом в зависимости от назначения трубопровода. Для заделки стыковых соединений трубопроводов в траншеях отрывают приямки необходимых размеров, указанных в СНиПе4.
В большинстве случаев прокладка трубопроводов проходит в грунте. Выкопанные траншеи для прокладки трубопроводов бывают трех видов: с прямоугольным сечением с отвесными стенками, с трапецеидальным сечением с наклонными стенками, а также смешанный тип.
На рис. 1.1 показаны два вида траншеи – с вертикальными стенками и с откосами.
Рисунок 1.1. Траншеи: а - с вертикальными стенками; б – с откосами:
1 – дно траншеи; 2 - боковая стенка траншеи; 3 - боковой откос
траншеи
На рис. 1.2-1.3 представлены основные способы крепления стенок траншей, а в табл. 1.2 - конструкции креплений, зависящие от глубины траншеи и характера грунтов.
.
Рисунок 1.2. Горизонтальное крепление вразбежку: 1 — горизонтальные доски; 2 — прозоры; 3 — вертикальные стояки; 4 — поперечные распорки
Рис. 1.3. Сплошное вертикальное крепление: 1 - бобышка; 2 — распорка; 3 — доски толщиной 50 мм; 4 — накладка; 5 — гвозди
Таблица 1.2 – Конструкции креплений, зависящие от глубины траншеи и характера грунтов
Самый малозатратный и минимальный объем работ требуют прямоугольные траншеи с отвесными стенками. Но их существенный недостаток – это необходимость установки специального устройства для крепежа стенок, для того чтобы не допустить их обвал, что может угрожать безопасности людей, работающих в этой траншее.
Выбор типа крепления траншеи зависит от ее размеров, ширины и глубины, характера почвы, близости к траншее подземных и наземных строений, а также метода производства земляных работ. Устойчивость одних и тех же грунтов вполне может меняться в зависимости от ряда условий. К примеру, глинистые грунты средней влажности достаточно устойчивы, но, будучи обильно смочены водой, создают большую нагрузку на крепления траншеи.
Сухие песчаные и гравийные грунты легко осыпаются внутрь траншеи даже через совсем небольшие щели в креплении, образуя за ними опасные пустоты. Поэтому работая с этими видами грунта, следует тщательно укреплять бока траншеи с целью предотвращения аварийных ситуаций.
Что касается глубины траншеи, то минимальная глубина прокладки труб, учитывая динамическую нагрузку с поверхности земли ( при перемещении транспорта ) составляет примерно 1 метр до верха трубы. Глубина заложения водопроводных сетей обязательно должна быть немного больше глубины промерзания почвы в данной местности.
На рис. 1.4 представлена схема определения размеров траншей.
а) б) в)
Рисунок 1.4. Схема для определения размеров траншей: а - траншей с вертикальными стенками и креплениями; б - трапецеидальных; в - сложного сечения и совмещенной прокладке трубопроводов
Канализационные и водопроводные трубопроводыукладываются с учетом определенного уклона, указанного в проекте. Для напорных водопроводных трубопроводов уклон должен быть таким, чтобы оставалась возможность их полного опорожнения. При правильном уклоне трубопровода скопление воздуха в его внутренних полостях становится невозможным.
Чтобы обеспечить правильность уклонов прокладываемых трубопроводов важнейшее значение имеет высококачественное выполнение работ, связанных с планировкой дна траншеи по проектным отметкам.
Немаловажное значение имеет качество подготовки основания, на которое будут укладываться трубопроводы. В системах водоснабжения трубопроводы укладывают и на естественные, и на искусственные основания. Выбирая тип основания, необходимо принимать в расчет гидрогеологические условия; размер укладываемых трубопроводов и материалы, из которых они выполнены; конструкцию стыковых соединений; глубину укладки и транспортные нагрузки.
Чтобы создать искусственные основания гравийно-щебеночного типа, по всей длине дна траншеи рассыпают сухой щебень или гравий, аккуратно выравнивают его, а после укладки трубопроводов подбивают пазухи гравием или щебнем, устраивая необходимое ложе по диаметру трубы. Подготавливая основание, нужно обязательно проверить соответствие продольного и поперечного уклонов проектным данным. Для этого делают нивелирование дна траншеи. Глубина ложа и угол обхвата проверяется шаблоном.
В зимнюю и весеннюю пору засыпка нижней части траншеи на высоту 30-40 сантиметров производится сразу же после укладки труб. Засыпка средней и верхней части траншеи не менее 0,5 м высоты должна производиться талым грунтом, с обязательным тщательным уплотнением пазух.
Перед засыпкой необходимо произвести очистку траншеи от снега, первые 0,3-0,35 м траншеи необходимо засыпать вручную. В мелкие траншеи грунт сбрасывают осторожно и не на трубы, а сбоку, на стенки траншеи. Засыпая же глубокие траншеи, необходимо принимать меры для предохранения уложенных трубопроводов от возможного повреждения камнями, которые зачастую присутствуют в грунте - на нижний ярус распорок укладывают доски, которые прикрывают трубы. Но намного лучше заранее освободить грунт от камней и других примесей5.
Очень важным является следующее: засыпку нижней части траншеи необходимо производить одновременно с двух сторон уложенного трубопровода слоями в 0,15-0,20 м, потому что односторонняя засыпка может сдвинуть водопровод. Работу по засыпке траншей без уплотнения можно выполнять с помощью бульдозера либо экскаватора.
Траншеи для сточных трубопроводов наиболее удобно прокладывать одновременно с рытьем котлована. Лучшим вариантом будет тот, если подземная прокладка трубопроводов осуществляется гофрированными пластиковыми трубами, которые имеют внешний диаметр 110 мм. При их использовании можно обойтись без дополнительных фитингов, а отсутствие резиновых уплотнителей делает герметизацию трубопровода более надежной.
Канализационные трубопроводы оранжевого цвета предназначаются для внешнего применения, именно их следует использовать для отвода стоков в септик или в другие локальные очистные системы. Стоимость этих трубопроводов выше, чем стоимость серых труб, но не рекомендуется экономить на безопасности. Серые трубопроводына холоде теряют эластичность и прочность. Оранжевые трубопроводынамного более устойчивы к воздействиям внешней среды, лучше переносят нагрузки грунта. Оранжевые трубопроводывыпускают как зарубежные, так и отечественные производители.
Для того чтобы сточные воды двигались самотеком, необходимо располагать трубопроводы под минимальным уклоном в 1–3° от их длины. Например, если длина трубопровода составляет 5 м, то минимальный перепад уровней между двумя концами трубопроводысоставит 5° (0,01 или 0,03 %), что становится понятным из следующего расчета: 0,05-0,15 м = 5-15 см. Зачастую устанавливают средний уклон сточной трубопроводыравным примерно по 2 см на каждый погонный метр трубопровода. Не рекомендуется делать уклон больше, поскольку жидкие стоки станут сливаться по нему в септик быстрее. Стоки же с большей плотностью будут оседать на стенках труб, что в конечном счете может привести к их закупорке.
Диаметр трубопроводынеобходимо выбирать в соответствии с ГОСТом, учитывая при этом объемы стоков. Главным является то, чтобы внутренний диаметр трубопроводов самотечной канализации, которые присоединены к септику, был не менее 100 мм при толщине их стенок, равной 2,8 мм или более. Такой диаметр позволит избежать засоров в трубах. Трубопроводытакого же диаметра следует использовать, когда осуществляется подземная прокладка трубопроводов от септика к системе последующей доочистки стоков. Внешние сточные трубопроводынадо уложить с небольшим наклоном так, чтобы бытовые стоки самотеком поступали в емкости самодельного септика.
При наличии возможности для въезда техники на участок для рытья траншей под канализационные трубопроводырациональнее арендовать траншеекопатель, который имеет ширину цепи 150–200 мм. При использовании такой техники можно проложить 1 погонный метр траншеи всего за несколько минут.
При прокладке неглубокой траншеи канализационные трубы, которые уложены выше уровня промерзания грунта, необходимо дополнительно утеплять.
Грунт в траншеях для трубопровода должен быть достаточно плотным. Поэтому после прокладки траншеи от дома до септика грунт под трубой нужно тщательно утрамбовать и уплотнить. Слабый или рыхлый грунт способен неравномерно просесть. Тогда возникнет вероятность провала или проседания части трубопровода, что может привести к изменению уклона и повреждению трубы. Помимо этого, не нужно закапывать трубопроводырыхлым грунтом, что также в состоянии вызвать неравномерное проседание грунта с соответствующими последствиями в виде нарушений уклона и герметизации трубопровода. Такой исход в особенности вероятен, если на зону просадки приходятся стыки труб. Лучше прикапывать трубопроводыпеском снизу и с боков, предварительно утрамбовав грунт в траншее. Стыки пластиковых канализационных трубопроводов надо герметизировать с помощью бетона и силиконового герметика.
Нередко на участке монтируется энергозависимый септик, в работе которого с помощью компрессора создается аэробная среда. В таком случае эксперты рекомендуют проложить компрессорный шланг в траншею для входной трубы.
Ниже рассмотрим основные положения техники безопасности при производстве земляных работ.
2 Техника безопасности во время производства земляных работ
Во время производства земляных работ необходимо соблюдать требования, предусмотренные СНиПом к проектам производства работ.