Траншея

Траншея под водопроводную систему устанавливается в связи с необходимостью соединить водоразборные токи потребителей питьевой воды с источником: скважины, внутриквартальный или уличный водопровод.

Процесс строительства водопроводной траншеи начинают с оформления всех разрешительных документов в местных органах власти, СЭС, отделе архитектуры и у поставщика услуг.

В том случае, когда вода будет поступать от собственных автономных источников, разрешения от водопроводных предприятий брать не нужно. Кроме того, если сети будут проходить вне придомового участка, потребуется согласование собственников земли, по которым планируется проведение водопровода: соседи или органы местной власти.

Когда применяется способ прокладки водопроводных труб в окопе?

В настоящее время в жилищном и промышленном строительстве существуют два варианта прокладки водопроводных сетей: наземный и подземный.

Первый наиболее простой, имеет низкую удельную цену на единицу длины: метр или километр, и простоту обслуживания. Тем не менее, этот вид прокладки применяется только в том случае, когда нет возможности, применить подземный вариант исходя из соображений соблюдения архитектурных и эстетических требований к развитию территорий населенных пунктов.

Кроме того, наружная прокладка водопроводов имеет многочисленные сопутствующие недостатки: 

1. Существенная вероятность промерзания водовода при отрицательных атмосферных температурах.
2. Нарушение комфортности для передвижения по придомовой территории.
3. Возможность механического обрушения труб.
4. Низкий эстетичный вид территории.

Исходя из этого, для жилых районов застройки применяется траншейный вариант укладки водопровода.

На территории Российской Федерации стали применять подземную прокладку с бестраншейным методом монтажа водовода он разработан относительно недавно, однако уже смог завоевать популярность. Его выполняют двумя вариантами: санация и прокол грунта.

Планирование и расчет перед копкой траншеи под водопровод

Земляные работы при строительстве водопроводных сетей выполняют по СНиП 2.04.02 изданном в 84 году с уточнениями СП 31.13330.2012.

Главное и простое правило, которое применяют при прокладке водопровода — выполнение траншеи по самому короткому прямолинейному расстоянию.

В том случае, когда это невозможно из-за пересечения с другими объектами, трасса разбивается на прямоугольные участки с поворотами в 90 градусов. Кроме того, важно запомнить, что водопровод и канализацию в единой конструкции выемки монтировать запрещено, исходя из соображений эпидемиологической безопасности людей.

А вот совмещения электрических кабелей и водопровода в одной конструкции допускается. При этом должны соблюдаться важные условия: силовая кабельная линия до 35 кВ устанавливается в ПХВ-трубе над водопроводной трубой с просветом не менее 250 мм, кроме того над кабелем должен быть уровень грунта более 100 см.

Днище выработки обязано быть хорошо утрамбованным, чтобы водопровод плотно прилегал к земле.

Расчет траншеи под водопровод выполняют с учетом таких параметров:

• характеристик почвы;
• уровень промерзания земли;
• характеристикой местной системы подачи воды;
• присутствием в районе строительства инженерных коммуникаций и уровня залегания.

Какие параметры нужно учитывать и почему?

Подсчет объемов работ при монтаже водопровода и крутизна откосов установлена СНиП 12-04-2002 и актуализированным СП 45.13330.2012.

Основные показатели, которые регламентируются строительными нормами при укладке труб для воды:

• наружный диаметр водопровода;
• толщина изоляционного покрова труб;
• глубина по отметкам траншеи;
• длина, ширина и уклон траншеи;
• типы слоев грунта;
• минимальная песчаная подушка;
• необходимость обвалки труб;
• порядок прокладки;
• метод соединения труб.

Глубина траншеи — самый важный параметр. Согласно вышеуказанному СНиП, наименьшая глубина выемки, с расчетом потенциальных динамических напряжений, должна быть не менее 1 м. Климатические условия в большинстве районов России накладывают дополнительные ограничения, выработка выполняется на 30 см ниже уровня замерзания почвы.

Также СНиП строго регламентирует ширину траншеи по диаметру трубопровода, минимальный размер должен быть не менее 70 см.

На практике при ручном варианте строительства исходя из практичности, и выполняют на ширину чуть большую ширины лопаты совкового типа. Не менее важно при монтаже водопровода выдерживать уклон в направлении источника.

Обоснование маршрута

Главные правила возведения водопровода – выбор кратчайшего прямого пути от источника и соблюдение СНиП при расположении смежных инженерных коммуникаций.

Расстояние отступления водопроводной траншеи от других коммуникационных линий:

• до газопроводов — свыше 1 м;
• канализационные системы — свыше 0.2 м.
• системы теплоснабжения — свыше 1.5 м.
• кабельные линии — свыше 0.5 м.

Выбор правильного сечения выемки

До того, как приступать к производству выемки почвы под водопроводную сеть, определяются с ее геометрическими характеристиками. Оптимальный выбор конфигурации зависит от таких параметров: тип грунта, ширины и глубины выемки.

Исходя их фактических данных участка застройки, выбирают форму выемки:

1. Прямоугольной для траншеи небольшой ширины и глубины до 1.5 м. Почва должна быть довольно плотной, с тем, чтобы исключить осыпания отвесных стен. Это самая простая форма, которая выполняется с минимальными трудозатратами и временными показателями.
2. Трапециевидной для более глубоких выемок свыше 1,5 м. В ней устанавливают пологие стены, предотвращающие обвал земли. Это единственный допустимый тип сечения при монтаже водопровода в выемках со слабым грунтом: разрыхленный песчаник и супесь.
3. Смешанной для прокладывания водоводов на площадях с высокой степенью наличия подпочвенной воды. До уровня прохождения подземных вод, углубление роется в форме усечённого конуса, с пологими стенами. При достижении линии воды по днищу выработки устраивается шурф с отвесными стенами, служащими для накопления и откачивания жидкости и устройства дренажной системы из крупного песка и щебенки.

Как рассчитать размеры?

Процесс выкопки рва под водопроводную сеть глубиной более 3 м определяется СНиП 2.04.02-84. При этом промежуток между стеной выработки и водоводом установлен свыше 0.20 м, а ширина его — не менее 0.80 м. На практике конструкцию выполняют таким образом, чтобы было комфортно работать строителям при соединении труб.

Чрезвычайно важный фактор, который положено учитывать при формировании траншеи — это глубина замерзания грунта, которая принимается при самых низких отрицательных атмосферных температурах в климатическом районе строительства.

В России данный показатель варьируется в широчайших границах — от 20 см на юге и до З м в северных районах и Сибири. Если выполнить прокладку водоводов без учета данного показателя. В зимнее время вода в трубах замерзнет и отогреть ее можно будет только при устойчивой плюсовой температуре окружающей среды.

Кроме того при строительстве нужно учитывать способность грунта к зимнему пучению, что является распространенным явлением для водонасыщенных почв, глины и торфа. Замёрзшая земля увеличивается в объеме и может без особых усилий деформировать и разрушить водопроводы. По этой причине, при монтаже водоводов на подобных землях, около них необходимо приготавливать дренажную подушку из крупносортового песчаника.

Правильно рассчитать глубину замерзания грунта возможно по такой формуле: Нпр = Тсум*K, где:

1. Нпр — глубина промерзания почвы.
2. Т сум — сумма среднемесячных минусовых атмосферных температур.
3. К — корректировочный коэффициент, который зависит от состава почвы:
   • глина и суглинки — 0.23;
   • тонкодисперсный песок — 0.28;
   • крупный песок — 0.3;
   • крупнокаменистая почва — 0.34.

К примеру, для монтажа водопровода механическим способом:

• диаметр, 57 мм;
• толщина изоляции, 6 мм;
• глубина залегания, 1.2 м;
• длина участка, 50 м;
• группа грунтов — насыпные не слежавшиеся;
• песчаная подушка, 100 мм;
• обвалка трубы.

Потребуется выполнить траншею с параметрами:

1. Объем механической выборки грунта, 125.235 м3.
2. Объем ручной выборки разработки грунта, 14.730 м3.
3. Объем трубной подушки, 0.237 м3.
4. Объем обвалки водопровода,6.247 м3.
5. Объем обратной засыпки, 118.779 м3.
6. Площадь планировки территории, 154.050 м2.
7. Ширина основания выемки 1.473 м.
8. Ширина выемки с откосами, 3.081 м.

О глубине, ширине и других размерах траншеи для водопровода расскажет эта статья.

Процесс разметки

Набросанную на листе бумаги схему траншеи необходимо перенести на земельный участок. При разработке потребуется учитывать расположение всех инженерных коммуникаций на участке.

В случае, когда водоснабжение станет прокладываться под дорожными магистралями, то они должны пересекать их с углом 90 градусов.

Контуры выработки на территории устраиваются от источника подачи воды до зоны ввода водопровода в дом. С помощью измерительного инструмента либо обычной веревки проверяют минимальный путь расположения.

Для нанесения меток выработки используются обычные деревянные либо железные колья, вбиваемые в землю на расстоянии 0.1 м от проектной ширины траншеи. Между ними натягивают леску либо веревку, по направлению выкопки.

На участке, где предстоит прорыть траншею, убирают все зеленые насаждения и объекты благоустройства, подготавливают подходы для передвижения тачки и строительно-ремонтной компактной техники.

Аналогично на данной стадии обдумывают расположение зоны, где будет складироваться доставаемый грунт. Осевая черта строящейся траншеи должна быть обозначена вбитыми кольями и натянутой веревкой.

Методы, как и чем выкопать траншею

Базовых вариантов копки выемки два: ручной и механизированный. Первый метод, как правило, может использоваться при бюджетном варианте монтажа и невозможности использовать технику на узком участке. Этот метод является особо продолжительным и трудоемким.

Применение механизированного способа даёт возможность копать траншею на высокой скорости и с минимальными трудовыми затратами.

Ручной

Данный тип прокладки в основном применяется в условиях компактной муниципальной застройки. Очень трудозатратный и дорогостоящий вариант разработки водопроводной траншеи, производительность которого непосредственно исходит от свойств грунта.

Цена ручных работ находится в пределах от 1000 до 2000 за м3 и зависит от:

• состояния погоды,
• ширины,
• длины выемки и степени сложности грунта.

Самостоятельная копка траншеи выйдет для собственника проекта значительно экономичнее, но при этом, вся нагрузка и физическая, и денежная ляжет на него.

Более подробно читайте здесь.

Механизированный

Механизированный вариант предусматривает применение ремонтно-строительной техники. Подобной метод копания выработки грунта для водопровода популярен и практически применим во всех отраслях промышленности и ЖКХ. Процесс работы планируется по имеющемуся автопарку.

Обычно применяется следующая техника:

1. Экскаватор с модификацией обратной лопаты использует для производства не очень больших траншей до 1 м.
2. Техника «драглайн» — это экскаватор с одним ковшом и особой канатной системой, обеспечивающей рытье грунта, ниже расположения техники до 10-12 м и впечатляющим радиусом захвата до 10 м.
3. Грейфер имеет ковш, который отличается от типичного тем, что состоит из 2-х половинок, накрепко связанных между собой канатом.
4. Грунторезы либо траншеекопатели, устройства, которые сначала разрыхляет землю, а потом перемещают ее на поверхность специально установленным транспортером шнекового типа.
5. Мини-экскаватор с гусеницами из резины обладает большой маневренностью и подходит для траншей глубиной до 2.5 м.
6. Землеройная машина разрабатывает почву и загружает ее в транспорт либо отправляет в отвал. Очень популярная техника с глубиной выемки 2.5 м. Единственный ее недостаток — непроходимость в скалистых грунтах и лесных массивах.

Технологический процесс механического выполнения работ

Технология выполнения траншей под водопроводные сети должна выполняться с соблюдением действующих строительно-монтажных стандартов и правил, ПТЭ, охраны труда и иных законодательных актов в области градостроительства и эксплуатации водопроводных сетей.

Технологическая карта подготовки траншеи для водоводов предусматривает последующие этапы:

• планировка плоскости грунта на площадке бульдозерами;
• разрабатывание грунта экскаваторами с отсыпкой земли в отвал либо автотранспортом;
• доработка слоя грунта и выравнивание откосов и днища выработки малогабаритной техникой или ручным способом;
• выкапывание приямков под сборку водоводов для дальнейшего монтажа.

При распланировке плоскости участка бульдозером срезание и передвижение слоя грунта выполняется бульдозером на 1-ой передаче, а возврат в забой производится задним ходом на 2-ой либо 3-ей передачах без разворота.

Крепление выемки

Подбор вида крепления выработки устанавливается в зависимости от свойств грунта, геометрических размеров выемки и близости любых сооружений.

Типы креплений водопроводных траншей:

1. Горизонтальное закрепление вразбежку для сбитых грунтовых слоев, выполняется из горизонтальных досок в интервале 25-30 см.
2. Сплошное горизонтальное крепление для рыхлых грунтов.
3. Вертикальное крепление для глубоких выемок и слабых грунтов, выполняется из вертикальных досок толщиной не менее 50 мм, принимаемых к стенам распорками.

Могут также устанавливать траншеи с откосами не требующие закреплений и позволяющие максимально использовать малую механизацию землеройных работ. При этом объем выработанной земли на 1 погонный метр выемки с откосами увеличивается.

Подбор труб

В прошлом наиболее часто устанавливались стальные, железобетонные и керамические водоводы. Сегодня им на смену пришли трубы из ПВХ, ПНД. Несмотря на свои высокие антикоррозионные характеристики, эти трубы не допускается укладывать на глубину более 2-х м или потребуется устанавливать дополнительную защиту.

Достоинства применения полиэтиленовых водоводов:

• высокая коррозионная стойкость;
• легкость монтажа и доступность выполнения в домашних условиях;
• высокая пропускная способность;
• нет внутреннего накипеобразования и засорений шламом;
• не требуется защита от блуждающих токов;
• санитарно-гигиеническая устойчивость.

Несовершенством полиэтилена считается относительно высокое термическое расширение материала.

Монтаж водопровода

После того как выполнен расчет схемы и выбраны параметры траншеи, а также получены все разрешительные документы от органов местной власти, архитектуры и СЭС переходят к процессу непосредственного выполнения траншеи.

Вначале подготавливают территорию, очищают ее от зеленых насаждений и объектов благоустройства. Заключают договор с транспортной организацией для использования землеройной техники и вывоза грунта. Если по технологии требуется электроэнергия, решают вопрос с устройством временной линии электроснабжения.

Определяются с площадками отвала грунта. Подготавливают доски и брус для создания мостиков и откосов. Выполняют разбивку траншеи на площадке строительства водопровода. Выполняют землеройные работы по утвержденной карте, с установкой откосов и уплотнением грунта.

На проектном уровне траншеи выполняют укладку водопроводы с уклоном от источника водоснабжения, теплоизоляцией и установкой запорной арматуры.

Производят опрессовку смонтированной линии водопровода с давлением 1.25 от допустимого давления для данного сортамента труб, тщательно обследуют на предмет утечек и засыпают водопровод согласно технологической карте.

Сколько стоит прокопать 1 метр?

Стоимость  рытья траншей под водопровод с привлечением транспорта зависит от некоторых факторов:

1. Строение грунта и уровень ее мягкости, которая влияет на скорость выполнения земляных работ.
2. Присутствие скальных мест, промерзлой земли, глины и песчаной почвы.
3. Глубина выработки.
4. Погодных условий во время выполнения работ, например, после дождя, потребуется вспомогательная расчистка траншеи.

Цены на траншеи по регионам России также отличаются, в основном для центральной зоны стоимость механизированной выемки траншеи с использованием экскаваторной техники либо траншеекопателя колеблется от 150 до 250 руб. за 1 м3. Стоимость копки траншеи под водопровод вручную рассмотрена в этой статье.

Заключение

Таким образом, несмотря на кажущуюся простоту, выполнение траншеи под водопроводные сети является сложным строительным процессом, который осуществляется  в строгом соответствии со СНиП.

Предшествовать этому процессу должен этап оформления разрешительной документации от органов местной власти, архитектуры, СЭС и водоснабжающей организацией.

Расчет и разбивка траншеи должна проводиться квалифицированным персоналом с учетом характеристик грунта и геометрических размеров выемки.