3. Земляные работы

При строительстве трубопроводов земляные работы включают отрывку линейных траншей, обратную засыпку траншей и рекультивацию земель. Параметры земляных сооружений, применяемых при строительстве магистральных трубопроводов (ширина, глубина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна её откосов и др.), устанавливают в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода, способа его закрепления, рельефа местности, грунтовых условий и определяют проектом.

Параметры разрабатываемых траншей.

Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливаются в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических и других условий.

В соответствии со СНиП 2.05.06-85* глубина траншеи для трубопроводов диаметром менее 1000мм применяется не менее h_т=D_н+0,8м, для трубопроводов диаметром 1000мм и более – не менее h_т=D_н+1,0м. Ширина траншеи по дну для трубопроводов диаметром до 700мм принимается не менее В=D_н+0,3м, для трубопроводов диаметром 700мм и более – не менее В=1,5·D_н. Для трубопроводов диаметром 1200 и 1400мм при рытье траншей с откосами круче 1:0,5 ширину траншей по дну допускается уменьшать до В=D_н+0,5м.

Профиль траншеи в соответствии со СНиП 12-04-2002 может быть прямоугольным или трапецеидальным (рис.) Выбор профиля зависит от вида грунта, глубины траншеи, типа применяемых экскаваторов. Так, в суглинках и глинах при глубине траншеи до 1,5м допускается прямоугольный профиль с откосами 1:0, в остальных случаях крутизна откосов изменяется от 1:0,25 до 1:1,25. При отрывке траншеи роторным экскаватором с откосниками формируется комбинированный профиль траншеи.

Рис.3.1 Профили траншей:

а – с вертикальными откосами; б – комбинированная; в – с наклонными откосами.

Обеспечение устойчивости откосов крайне важно во всех случаях, когда работы выполняются в котловане или траншее с вертикальными стенками. При этом всегда возникает вопрос, до какой глубины можно сохранять вертикальный откос без применения ограждающих конструкций.

Критическая глубина траншеи, на которой удерживается вертикальный откос, определится в соответствии с теорией механики грунтов следующим выражением:

(1)

Из формулы (1) видно, что при C_гр=0 Z_кр=0. Следовательно, в мало связных грунтах, например, песчаных, котлованы и траншеи нужно (и можно) разрабатывать только с наклонными стенками или, если есть необходимость в вертикальном откосе, устанавливать крепления.

№№ пп	Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
		1,5	3,0	5,0
1	Насыпные неслежавшиеся	1:0,67	1:1	1:1,25
2	Песчаные	1:0,5	1:1	1:1
3	Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
4	Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
5	Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
6	Лессовые	1:0	1:0,5	1:0,5

Примечания:

1. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса.

2. К неслежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет – для песчаных; до пяти лет – для пылевато-глинистых грунтов.

Если же сцепление С_гр#0, но на поверхности грунта у бровки откоса имеется нагрузка q (например, работающий экскаватор), то в зависимости от значения С_гр предельное значение нагрузки q должно быть менее, чем

. (2)

При q=q_пр критическая высота вертикального откоса h_кр=0

При условии работающей вблизи открытой траншеи техники (см. рис.а) для определения критической глубины вертикального откоса можно использовать следующее выражение:

(3)

В формулах (1-3):

γ_ест – удельный вес грунта в естественном состоянии; С_гр – сцепление грунта; φ_гр – угол внутреннего трения грунта; а – расстояние от края вертикального откоса до гусеницы трубоукладчика; q – давление от гусениц трубоукладчика.

Согласно СНиП 12-03-2001 перемещение, установка и работа машины, транспортного средства вблизи выемок (котлованов, траншей, канав и т.п.) с неукреплёнными откосами разрешаются только за пределами призмы обрушения грунта на расстоянии, установленном организационно-технологической документацией.

При отсутствии соответствующих указаний в проекте производства работ минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины допускается принимать по таблице.

Таблица

Рекомендуемые расстояния.

Глубина выемки, м	Грунт ненасыпной
	песчаный	супесчаный	суглинистый	Глинистый
	Расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайшей опоры машины, м
1,0	1,5	1,25	1,00	1,00
2,0	3,0	2,40	2,00	1,50
3,0	4,0	3,60	3,25	1,75
4,0	5,0	4,40	4,00	3,00
5,0	6,0	5,30	4,75	3,50