3.Определение размеров траншеи для укладки трубопровода

Ширина траншеи по дну b определяется в соответствии с нормативными документами СНБ (СНиП) [2, 3, 4, 5,] в зависимости от материала и диаметра укладываемых труб, способа укладки, типа стыкового соединения и количества ниток трубопровода, а так же, при необходимости, должна обеспечивать возможность устройства водопонижения или водоотлива.

Для одной нитки трубопроводов минимальная ширина по дну траншеи с откосами положе 1 : 0,5 должна приниматься:

• при укладке отдельными трубами не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м (рис. 3.1)

b =D_н.+ 0,5 м;

• при укладке стальных труб плетями, на прямолинейных участках – не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,3 м

b =D_н. + 0,3 м;

• на криволинейных участках – не менее двукратной ширины прямолинейного участка

b =2(D_н.+ 0,3 м);

Рис. 3.3. Определение ширины траншеи по дну при одной (а) и двух (б) нитках трубопровода

• при устройстве искусственных оснований под трубопроводы, кроме грунтовых подсыпок под коллекторы и подземные каналы – не менее ширины основания с добавлением 0,2 м с каждой стороны;

• при устройстве траншеи одноковшовым экскаватором – не менее ширины режущей кромки ковша с добавлением 0,15 м в песках и супесях, в глинистых грунтах – 0,1 м, в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах – 0,4 м, при разработке многоковшовыми экскаваторами – не менее ширины копания.

Ширину ковша одноковшового экскаватора в можно ориентировочно определять из зависимости

в =1,2 ,

где q_э – емкость ковша экскаватора, м³.

Если принятая ширина ковша экскаватора оказывается больше ширины траншеи по дну b , то принимается экскаватор с меньшей шириной (емкостью) ковша, так как увеличение ширины траншеи повлечет за собой увеличение объемов работ, и, следовательно, удорожание строительства в целом.

При откосах траншеи 1 : 0,5 и круче минимальная ширина траншеи по дну для одной укладываемой трубы принимается по табл. 3.1 [5, 10].

Ширина траншеи по дну и размеры приямков могут быть увеличены при соответствующем обосновании (для применения механизированного способа засыпки, разравнивания и уплотнения грунта в пазухах траншеи).

При параллельной укладке нескольких трубопроводов в одной траншее расстояние между наружными поверхностями труб в свету принимается не менее 0,7 м и зависит от их назначения, материала и диаметра труб, внутреннего давления и величины его снижения, геологических условий и может достигать 2…4 м.

Таблица 3.1

Минимальная ширина по дну траншеи с откосами 1: 0,5 и круче, м

Способ укладки трубопровода	Стыковое соединение труб
	Сварные (стальных и пластмассовых)	Раструбные (чугунных, бетонных, железобетонных)	Муфтовые, фланцевые и фальцевые для всех труб и для керамических
1	2	3	4
1. Плетями или отдельными секциями при наружном диаметре труб Дн, м до 0,7 м включительно свыше 0,7 м	Дн + 0,3, но не менее 0,7 1,5 Дн
2. То же, на участках, разрабатываемых траншейными экскаваторами под трубопроводы диаметром до 219 мм, укладываемые без спуска людей в траншеи	Дн + 0,20
3. То же, на участках трубопровода, пригружаемого железобетонными пригрузами или анкерными устройствами	2,2Дн
4. То же, на участках трубопровода, пригружаемого с помощью нетканых синтетических материалов	1,5Дн
5. Отдельными трубами при наружном диаметре труб Дн, м: Дн до 0,5 от 0,5 до 1,6 от 1,6 до 3,5	Дн + 0,50 Дн + 0,80 Дн + 1,40	Дн + 0,60 Дн + 1,00 Дн + 1,40	Дн + 0,80 Дн + 1,20 Дн + 1,40

Глубина заложения труб водопроводных сетей считается до низа и должна быть на 0,5м больше расчетной глубины проникновения в грунт нулевой температуры h_пp и не менее 0,5м до верха труб, для предупреждения нагревания воды в летнее время (рис. 3.2, а) [1, 2, 7].

Глубина заложения лотка канализационного трубопровода принимается для труб диаметром до 500 мм на 0,3 м, а для труб большего диаметра – на 0,5 м менее большей глубины проникновения в грунт нулевой температуры h_пp, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от отметок поверхности грунта или планировки (Рис. 3 .4, б) [7].

Рис. 3.4. Глубина заложения труб водопроводных сетей (а)

и лотка канализационного трубопровода (б)

Глубина траншеи для укладки трубопровода h складывается из толщины разрабатываемых слоев грунта и равна

h=h_РT+h_T,

где h_РT – толщина снимаемого растительного грунта;

h_T – глубина траншеи в подстилающем их грунте их отсчитываемая от плоскости снятия растительного грунта.

Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) траншей с вертикальными стенками для укладки трубопровода плетями, допускается без креплений, на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание рабочих, должны устраиваться крепления.

Глубина траншеи при прокладке напорных трубопроводов может быть одинаковой по всей длине, а для безнапорных трубопроводов должен обеспечивать уклон не ниже минимального.

Перед допуском рабочих в траншею или котлован глубиной более 1,3 м должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен [8, 9].

В местах соединения раструбных и фальцевых труб или сварки труб в траншее при укладке отдельными трубами или секциями устраиваются приямки (углубления) обычно прямоугольной формы в плане. Размеры приямков для заделки стыков трубопровода принимаются в зависимости от материала труб, способа и типа уплотнения и должны быть не менее указанных в табл. 3.2 [8].

Для безопасного ведения работ в выемке (траншее) требуется установить крутизну откосов выемки. Откосы могут быть вертикальные или наклонные [5, 8]. Крутизна откоса показывает соотношение сторон при прямом угле условного треугольника, где высота принимается 1, а прилегающая (горизонтальная) сторона – mh, т.е. крутизна о ткоса – 1: m. Значение m часто называют заложением откоса. Горизонтальное проложение наклонной линии откоса – mh, где h – высота откоса (рис. 3.3).

Рис. 3.5. Крутизна откосов

Наибольшая крутизна откосов траншей, котлованов и других временных выемок глубиной до 5 м, устраиваемых без крепления в грунтах, находящихся выше уровня подземных вод (с учетом капиллярного поднятия), в том числе осушенных с помощью искусственного водопонижения, принимается в соответствии с требованиями СНиП [5, 8], в зависимости от грунта и глубины выемки (табл. 3.3).

Таблица 3.2

Крутизна откосов траншей и котлованов

Грунты	Наибольшая крутизна откоса (1:m) при глубине выемки, м (до)
	1,5	3	5
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравелистые	1:0,50	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,50	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5

Таблица 3.3

Размеры приямков в местах соединения труб

Трубы	Стыковое соединение	Уплотнитель	Условный проход трубопровода, мм	Размеры приямков, м
				длина	ширина	глубина
Стальные	Сварное	-	для всех диаметров	1,0	Д + 1,2	0,7
Чугунные	Раструбное	Резиновая манжета	до 300 включ.	0,5	Д + 0,2	0,1
		Пеньковая прядь	до 300 включ. св. 300	0,55 1,0	Д + 0,5 Д + 0,7	0,3 0,4
		Герметики	до 300 включ. св. 300	0,5 1,0	Д + 0,5 Д + 0,7	0,2 0,3
Асбестоцементные	Муфта типа САМ	Резиновое кольцо фигурного сечения	до 300 включ. св. 300	0,7 0,7	Д + 0,2 Д + 0,5	0,2 0,2
	Чугунная фланцевая муфта	Резиновое кольцо	до 300 включ. св. 300	0,7 0,9	Д + 0,5 Д + 0,7	0,3 0,3
	Любое для безнапорных труб	Любой	до 400 включ.	0,7	Д + 0,5	0,2
Бетонные и железобетонные	Раструбное, муфтовое и с бетонным пояском	Резиновое кольцо круглого сечения	до 600 включ. от 600 до 3500	0,5 1,0	Д + 0,5 Д + 1,0	0,2 0,3
Пластмассовые	Все виды стыковых соединений	-	для всех диаметров	0,6	Д + 0,5	0,2
Керамические	Раструбное	Асфальтобитум, герметик и др.	для всех диаметров	0,5	Д + 0,6	0,3

Д – наружный диаметр в стыке.

Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается на глубину не более:

• 1 м – в насыпных, песчаных и крупнообломочных грунтах;

• 1,25 м – в супесях;

• 1,5 м – в суглинках и глинах.

При превышении допустимой глубины выемки вертикальные откосы требуется устраивать с креплением или переходить на наклонные откосы, что определяется технико-экономическими расчетами.

При напластовании различных видов грунтов крутизна откосов для всех пластов назначается по наиболее слабому виду грунта.

К насыпным относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 месяцев и не подвергавшиеся искусственному уплотнению.

При высоте откосов выемки более 5 м в однородных грунтах крутизна их определяется расчетом [5, 9], но принимается не круче, чем для глубины выемки 5 м во всех грунтах. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажнённых грунтах для средних значений (сигма) и (С) можно принимать по табл. 3.4. При необходимости отрывки выемок ниже УГВ, где будут обводнённые грунты, крутизну и откосов принимают по табл. 3.5.

Таблица 3.4

Расчетная максимально допустимая крутизна откосов

Грунт	При глубине выемки, м
	5-6	6-8	8-10	10-14
Песок (влажный ненасыщенный)	1 : 1,25	1 : 1,5	1 : 1,75	1 : 2
Супесь	1 : 1	1 : 1,25	1 : 1,5	1 : 1,75
Суглинок	1 : 0,85	1 : 1	1 : 1,25	1 : 1,5
Тяжелый суглинок, глина	1 : 0,75	1 : 1	1 : 1,25	1 : 1,5

Таблица 3.5

Допустимая крутизна откоса в обводнённых грунтах

Грунт	При глубине выемки, м
	до 2	более 2
Песок: мелкозернистый средне- и крупнозернистый	1 : 1,5 1 : 1,25	1 : 2 1 : 1,5
Суглинок	1 : 0,67	1 : 1,25
Гравелистый и галечниковый (гравия и гальки свыше 40%)	1 : 0,75	1 : 1
Глина	1 : 0,5	1 : 0,75
Разрыхлённый скальный	1 : 0,25	1 : 0,25

Ширина траншеи поверху

b = b + 2mh_T .