4.1.7. Проектирование водоотводящих сетей
Проектирование водоотводящей сети обеспечивает разработку наиболее надежной и экономически эффективной системы водоотведения при соблюдении ряда важнейших оптимальных условий: скорости движения сточных вод на любом участке сети не должны быть меньше минимально допустимых для принятого диаметра труб; расчетное наполнение труб не должно превышать значений, рекомендуемых для соответствующих диаметров.
При проектировании водоотводящей сети важнейшим требованием является обеспечение минимума приведенных затрат. Основное влияние на величину приведенных затрат оказывают капитальные вложения. Поэтому при проектировании следует стремиться к минимальной стоимости строительства, в основном к минимальному объему земляных работ. Уменьшение объемов земляных работ связано с максимально возможным использованием рельефа местности.
Эти требования можно выполнить при укладке трубопроводов при различных условиях рельефа местности в следующих случаях:
1) когда имеются наиболее благоприятные условия проектирования самотечной водоотводящей сети при сильно выраженном рельефе местности, когда уклон местности iм > 0,005.
На рис. 4.11, а изображена такая ситуация, что уклон поверхности земли больше минимально допустимого уклона проектируемого трубопровода, а начальное заглубление его равно минимальному заглублению. В этом случае наиболее целесообразно проектировать трубопровод с уклоном, равным уклону поверхности земли. Расчет трубопровода выполняется методом подбора. Вначале задаются диаметром и затем проверяют, пропустит ли трубопровод при уклоне, равном уклону поверхности земли, расчетный расход при регламентируемом наполнении. Если пропускной способности недостаточно, то увеличивают диаметр, если наполнение слишком незначительное, то диаметр уменьшают;
а
б
в
Рис. 4.11. Продольные профили расчетных участков
при различных уклонах поверхности земли
2) когда рельеф более сложный и уклон поверхности земли изменяется с меньшего значения на большее. На схеме этот случай представлен на втором участке (рис. 4.11, б). Для сокращения объема земляных работ (выглубления сети) целесообразно в пределах участка с большим уклоном местности выйти на минимальную глубину. Это достигается на самом коротком участке, если уклон трубопровода равен минимальному уклону или уклону, больше минимального, но меньше уклона местности, при этом в конце этого участка сеть выглубляется до h = hmin;
3) является наименее благоприятным, потому что уклон поверхности земли на расчетном участке меньше допустимого минимального уклона проектируемого трубопровода (рис. 4.11, в). В этом случае целесообразно проектировать трубопровод с уклоном, равным минимальному уклону.
Расположение водоотводящих труб в поперечном сечении улиц города должно проектироваться с учетом наличия других подземных и надземных сооружений и коммуникаций и возможностей производства работ современными способами и рациональными механизмами.
Для реконструируемых систем следует предусматривать максимальное использование существующих трубопроводов.
При ширине проездов более 30 м целесообразно строить два трубопровода по краям проездов. При этом обеспечивается сокращение протяженности соединительных веток от внутриквартальных сетей (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Вариант размещения подземных сетей с двух сторон улицы:
К – канализация; В – водопровод; Г – газопровод низкого давления;
Т – телефонный кабель; Э – электрокабель; КТ – кабель троллейбуса;
Вс – водосток
Трассировку сети не рекомендуется производить в пределах проезжей части, в зонах зеленых насаждений.
При параллельной прокладке самотечных трубопроводов на одном уровне с водопроводами расстояние между стенками труб должно быть не менее 1,5 м при водопроводах диаметром до 200 мм и не менее 3 м – большего диаметра.
При прокладке самотечных трубопроводов параллельно газопроводам расстояние в плане между стенками труб должно быть не менее для газопроводов различного давления: низкого (до 5 кПа) – 1,0 м, для среднего (0,3 МПа) – 1,5 м, высокого (0,3–0,6 МПа) – 2 м, высокого (0,6–1,2 МПа) – 5 м.
На пересечении с железнодорожными путями, трассами метрополитенов, вблизи уникальных зданий и сооружений и в труднодоступных для ремонта участках следует предусматривать дублирующие линии с камерами для их связи. Расстояние в плане от зданий, сооружений, дорог и других сетей до канализации следует принимать по ТКП 45-4.01-53. Например, до обреза фундамента зданий: самотечная линия – 3 м; напорная – 5 м; от оси ближайшего пути железной дороги – 4 м; от оси ближайшего трамвайного рельса – 1,5 м; до деревьев ценных пород – 1,5 м и т. д.
Главными задачами при проектировании городов являются:
- проектирование улиц и их направлений с учетом условий расположения сетей в плане;
- расположение в поперечном профиле улиц, а также исходя из необходимости обеспечения возможности использования при их прокладке уклонов местности, для уменьшения глубины заложения водоотводящих коллекторов;
- устранение необходимости перекачек сточных вод, а следовательно, и значительного снижения строительной стоимости водоотводящей сети и ее эксплуатации.
Сети различного назначения желательно укладывать по возрастающей глубине, что упрощает прокладку вводов и устройство пересечений.
При решении вопроса о расположении различных инженерных коммуникаций в поперечном сечении улиц необходимо рассмотреть варианты совмещенной прокладки их в одной траншее. В городах и на промышленных предприятиях со сложным хозяйством инженерные сети различного назначения прокладывают совмещенным способом в проходных тоннелях. Совмещенная прокладка трубопроводов, каналов, коллекторов различного назначения в одной траншее дает возможность более рационально и экономично организовать производство работ по прокладке труб и земляных работ по сравнению с прокладкой их раздельно.
В поперечном профиле улицы для каждого трубопровода назначается зона прокладки шириной в зависимости от его размера и глубины заложения. Укладка всех сетей должна вестись параллельно оси уличного проезда или красной линии застройки. Расстояние по вертикали в свету в местах пересечения водоотводящих труб с подземными коммуникациями, в том числе и с производственными водопроводными сетями, должно быть не менее 0,2 м.
При пересечении с линиями питьевого водопровода водоотводящие трубопроводы должны прокладываться, как правило, ниже их, с расстоянием между трубами в свету по вертикали не менее 0,4 м. При меньшем расстоянии и в случае прокладки водоотводящих труб выше водопроводных должны предусматриваться защитные мероприятия.
Размещая водоотводящие сети в поперечном профиле улицы, необходимо проводить зонирование всех трубопроводов и кабелей в подземном пространстве улицы с учетом упрощения устройства вводов и пересечений. Для этого желательно в плане сети укладывать по возрастающей глубине от красных линий кварталов к оси улиц. Зонирование по глубине проводится главным образом для уличных разводящих сетей. Прокладка магистральных трубопроводов проектируется особо с учетом зонирования уличных сетей и комплексной технико-экономической целесообразности намечаемой прокладки.