Траншея

На участке для прокладки водопроводных и газовых труб, кабелей, закладки фундамента может потребоваться траншея.

Существует несколько типов этого инженерного сооружения, для каждого из которых установлены свои нормативы.

Что называется траншеей, что это такое и для чего она нужна, как выглядит ее устройство — обо всем подробно расскажем далее.

Что это в строительстве?

Что называют траншеей? Изначально траншеи применялись при осаде крепости, для укрытия от стрел и арбалетных болтов.

Сейчас траншея – это продолговатое углубление в почве, трапециевидного или прямоугольного сечения. Для того, чтобы выемка считалась траншеей, соотношение длины и ширины должно быть более 10:1.

Такое инженерное сооружение предназначено для:

• прокладки водопроводных, канализационных и газовых труб;
• закладки ленточного фундамента;
• прокладки силовых кабелей.

Классификация

В зависимости от профиля бывают три основных типа траншей:

1. Траншеи прямоугольного профиля. У них вертикальные стенки. Такие выемки, чаще всего, делаются в пределах уличных проездов. Но стенки здесь обязательно должны быть укреплены.
2. Траншеи трапецеидального профиля. Редко применяются в пределах города, так как требуют большого объема земляных работ и последующего восстановления дорожного покрытия. Зато практически не требуется укрепление откосов.
3. Траншеи смешанного профиля целесообразны только в том случае, если есть опасность затопления раскопа грунтовыми водами. В этом случае до уровня грунтовых вод выемка имеет прямоугольный профиль, а выше – трапецеидальный.

По назначению бывают:

• кабельные;
• канализационные;
• водопроводные;
• для заземления;
• для водоотведения.

О типах и видах траншей расскажет эта публикация.

Строительные нормативы

СНиП 3.02.01-87, предусматривающий требования к сооружению траншей, были принят в 1987 г. С 2012 г. действует их актуализированная редакция — СНиП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Безопасность труда в строительстве (например, требования к переходным мостикам и ограждениям) регулируется СНиП 12-03-2001.

Основные конструктивные элементы

К ним, согласно нормативам проведения земляных работ, относятся:

• бровка выемки;
• стены и откосы;
• берма;
• дно (основание);
• приямки;
• насыпь.

Бровка выемки

Это – линия, где стенка (либо откос) траншеи пересекается с поверхностью земли. Фактически это – верхняя кромка откоса. Противоположностью бровки является подошва – нижняя часть откоса.

Берма

Это полоса чистой земли от бровки до кромки отвала (вынутого из траншеи грунта). Она предназначена для того, чтобы почва не просыпалась обратно в раскоп. В зависимости от конструкции, берм может быть несколько. Согласно СНиП, ширина этого конструктивного элемента не может быть менее 0,5 м.

Стены и откосы

Стенки выемки бывают вертикальные и наклонные. Вторые именуются откосами. Крутизна стенок и откосов зависит от типа почвы в месте раскопа.

Для глины, суглинков и лёссовидных сухих грунтов она составляет 90 °. При насыпных естественной влажности такой угол не должен превышать 63 °, а в случае супеси – 76 °. В случае переувлажненности почвы крутизна откосов составляет 45 °.

В лёссовидных, песчаных, перенасыщенных влагой и насыпных грунтах недопустимо отсутствие щитового укрепления стенок траншеи.

Глубина траншей с вертикальными стенками также варьируется в зависимости от типа почвы:

1. Песчаные (в том числе гравелистые) – 100 см.
2. Особо плотные – 200 см.
3. Сухие лёссовидные – 150 см.
4. Супесчаные – 125 см.
5. Глинистые 150 см.

Если требуется более глубокий раскоп, то его стенки либо укрепляются, либо выполняются в виде откосов.

Виды и особенности стенок и откосов траншей, правила расчета их угла — в этой статье.

Дно (основание)

Основание (дно) выемки должно быть строго горизонтальным, без значительного перепада высот. Дно траншеи может быть нескольких типов:

• естественное (из уплотненного грунта);
• бетонное;
• насыпное гравийное (щебёночное).

На выбор основания влияют такие факторы, как:

1. Тип грунта
2. Вид прокладываемых коммуникаций, их материал и метод стыковки (например, для прокладки канализационных и газовых труб применяются естественные основания).
3. Глубины закладки труб или ленточного фундамента.

Грунт на дне уплотняют с помощью:

• катков;
• виброплит и виброкатков;
• гидротрамбовок;
• виброштоков;
• грунтоуплотняющих машин;
• пневмотрамбовок и т.д.

Дно должно быть максимально зачищено, чтобы обломки гравия и других твердых пород, сухие комки глины и прочее не повредили кабель или трубу.

Приямки, ось, насыпь

Для того, чтобы осуществить сварку труб, траншея углубляется и расширяется, т.е. делаются приямки.

Поскольку под действием атмосферных осадков стенки приямков обрушиваются, то время между их отрытием и укладкой труб диаметром 300 и более см не должно превышать двух суток. Для труб с меньшим диаметром приямки копают непосредственно перед их соединением.

Ось траншеи обозначает ее условный центр. Изначально она намечается на местности кольями. При рытье выемки колышки будут заменены обноской – вкопанными в землю столбами с пришитой к ним гвоздями доской. На эту обноску при помощи теодолита выносят ось траншеи. Намеченная ось позволит в дальнейшем правильно определить трассу прокладки труб.

Насыпь делается в том случае, если трубопроводу предстоит пересечь сложный (например, болото) или низкий участок местности. Насыпь, как и выемка, имеет бровки, откосы, подошву и основание.

Требования к безопасной организации работ

Для обеспечения защиты человеческой жизни при проведении земельных работ приняты СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» (в двух частях).

Применительно к разработке траншей они определяют требования к:

• освещенности производственных участков в темное время суток;
• проходам и переходным мостикам;
• ограждению.

Общие — при проведении любых земляных разработок

Если работы предполагаются в особых зонах, таких как:

• скотомогильники,
• охранные зоны вокруг кабелей высокого напряжения и газопроводов,
• кладбища,
• свалки и т.п.,

то нужно получить разрешение органов, осуществляющих санитарный контроль либо эксплуатирующих кабели организаций. При разработке траншей в охранных зонах вокруг кабелей и трубопроводов должен присутствовать представитель эксплуатирующей организации.

В таких местах выемка грунта производится только лопатами. Ударные инструменты использовать запрещено во избежание повреждения коммуникаций. Землеройные машины применяются только при согласовании с эксплуатирующей коммуникации организацией.

При разработке выемок часто обнаруживаются снаряды времен Великой отечественной войны или подземные сооружения того же периода. В этом случае работы должны быть приостановлены в обязательном порядке. То же касается и обнаружения не внесенных в проектную документацию коммуникаций.

Обязательно нужно обеспечить отвод грунтовых вод, а также тех, которые могут поступать с поверхности земли.

Вокруг места, где предполагается копка выемки, не должно быть никакого строительного мусора, валунов, деревьев. На корчевание деревьев высотой более 5 м, растущих вблизи раскопа, требуется разрешение органов местного самоуправления.

При работе экскаватора в пятиметровом радиусе вокруг места его действия не должно производиться других работ. Место действия экскаватора определяется максимальным вылетом его ковша. Нахождение других людей в этой зоне также не допускается.

Минимально допустимые расстояния между траншеями для прокладки инженерных коммуникаций предусматривается СП 18.13330.2011. Так, расстояние от канализации до питьевого водопровода не должно быть менее 150 см и это при условии, что трубы водоснабжения выполнены из пластмассы.

Специальные — к мостикам и переходам между траншеями

Какова ширина мостиков или ходов через канавы согласно СНиП 12-03-2001? Этот документ предусматривает, что переходные мостики через траншеи должны соответствовать следующим требованиям:

• ширина — 100 см;
• наличие перил не менее 110 см высотой;
• наличие ограждающей планки на высоте 50 см от настила;
• наличие сплошной обшивки на высоту 15 см от настила.

Проходы к рабочим местам

Ширина таких проходов не должна быть менее 60 см. При работах в траншеях их размеры должны обеспечить возможность разместить все оборудование, оснастку и конструкции. Для спуска в выемки используют либо приставные лестницы, либо трапы и маршевые лестницы с ограждением не менее 60 см высотой. Для приставных деревянных лестниц есть ограничение – высота не более 5 м.

Ограждение

Для того, чтобы избежать травматизма, траншеи в границах населенных пунктов всегда должны иметь ограждение. Высота такого забора должна составлять не менее 120 см (а в местах передвижения большого количества людей – 2 м). Проход в ограждении днем должен постоянно находиться под контролем рабочих, чтобы не проникли посторонние.

Ночью ворота или калитка должны быть заперты. Наличие каких-то иных проемов, которые будут обеспечивать неконтролируемый проход на территорию проведения земляных работ, не допускается.

Ночью заграждения должны быть оборудованы освещением (мощность сигнальных электроламп – не более 42 В). На ограждении должны размещаться предупреждающие надписи. Если работы приостановлены, то выемки должны быть прикрыты щитами.

Процедура и этапы создания

Рассмотрим этапы создания траншеи.

Разработка схемы и проекта

Проект производства работ (ППР) при рытье траншей является обязательным документом. Он состоит из двух частей: пояснительной и графической. В рамках ППР заполняется технологическая карта на копку выемки.

В ней указываются:

• состав и особенности грунта;
• параметры раскопа;
• порядок осуществления земляных работ;
• требования по охране труда.

На засыпку траншеи разрабатывается отдельная технологическая карта. Проект производства работ утверждается главным инженером той организации, которая будет выполнять данные работы. За проведение земляных работ без упомянутой документации наступает административная ответственность.

О проектах, схемах, чертежах траншеи и проведении инженерно-геодезических исполнительных съемок читайте здесь. Все, что необходимо знать о разработке траншей для трубопровода — тут.

Расчет объема требуемых работ

Формула для расчетов выбирается исходя из вида траншеи. Например, для трапецеидальной траншеи она такова:

1. a2=H*m+a1+H*m.
2. V=(a1+a2)/2*H*L.
3. F=(a1+a2)/2*H.

Где:

• F – площадь поперечного сечения;
• а1 – ширина основания;
• а2 – ширина верха;
• H – высота;
• V – объем;
• L – длина;
• коэффициент m – крутизна откосов (отношение высоты к заложению – 1:m).

Такие подсчеты необходимо провести для того, чтобы определить объем, методы проведения, продолжительность и стоимость земляных работ.

Как рассчитать ширину и другие размеры траншеи под трубопровод, подскажет эта статья.

Методы рытья

Существуют два основных способа – ручной и механизированный. Выбираются они в зависимости от типа грунта и ландшафта.

Вручную копают в таких случаях:

• если рядом есть много инженерных коммуникаций;
• при малом объеме работ;
• при твердых грунтах;
• если невозможно подогнать строительную технику.

При механизированном способе применяются экскаватор, грунторез (бара), мотоблок. О копке траншей читайте тут, о проведении работ вручную читайте здесь.

Укрепление стенок (откосов)

Три самых применяемых на сегодня способа таковы.

1. Щитовой. Крепление состоит из инвентарных щитов, изготавливаемых из волнистого листового металла, битуминизированного картона и влагостойкой фанеры, а также металлических винтовых распорных рам.
2. Шпунтовый. При этом способе до начала разработки в почву забиваются шпунты из дерева, стали или железобетона.
3. Дощатый. Требует установки специальных распорок, на которых фиксируются (горизонтально или вертикально) доски.

Независимо от типа укрепления стенок есть одно общее требование: его верхняя часть должна выступать над бровкой, как минимум, на 150 мм. Что собой представляет и как производится крепление траншеи, можно узнать здесь. Что такое инвентарные щиты для крепления траншей, расскажет эта статья.

Зачистка дна

При механизированном способе копки траншеи невозможно соблюсти все необходимые размеры выемки, особенно ее глубину до проектной отметки. Поэтому проводится процедура зачистки дна и стенок траншеи.

Если этого не сделать, на стенах будут нежелательные выступы, а по дну – недобор грунта и перепад высот. Зачистку производят после основной выемки грунта, чаще всего вручную.

Засыпка грунта

При обратной засыпке грунта соблюдают следующие правила:

1. Земля не должна быть мерзлой.
2. Не менее чем на полметра над верхом трубы грунт не должен содержать твердых включений для предупреждения повреждения изоляции. Величина таких включений не должна превышать 1/10 диаметра уложенной трубы.
3. Стыки засыпаются в последнюю очередь, после того, как проведены испытания герметичности и прочности проложенных коммуникаций.
4. В верхней зоне траншеи допускается наличие твердых включений, если их величина не превышает диаметр проложенных труб.

В зависимости от типа грунта может потребоваться также его уплотнение. Технология и способы обратной засыпки траншеи рассмотрены тут.

Приемка и освидетельствование готовой конструкции

Завершающим этапом земляных работ является их приемка и освидетельствование. На этой стадии проверяется соответствие размеров и расположения траншеи проекту, качество грунта в основании выемки, правильность установки креплений и т.д. Проверка соответствия завершается подписанием акта на приемку готовой траншеи для укладки.

Откачка воды и создание водоотлива

Наличие грунтовых вод в траншее недопустимо, поэтому обязательно должна быть проведена их откачка с помощью насосов.

Чтобы предотвратить дальнейшее попадание воды в раскоп, по его периметру устраивают насыпь (кавальер).

На дне траншеи обустраиваются водосборные колодцы, из которых влага откачивается насосами. Для отвода лишней влаги с территории производства работ используются дренажи и канавы.

Для чего, как и с помощью чего производится водоотлив из траншей, расскажет эта статья. Что собой представляет дренажная траншея, для чего и как она сооружается, читайте тут.

Заключение

Рытье траншеи – сложный вид земляных работ, требующий предварительной разработки документации, определения объема работ, соблюдения правил охраны труда. Выемки выполняются как вручную, так и механизированным способом с помощью спецтехники.

Следующими этапами являются укрепление стенок, водоотведение, зачистка дна. Завершается все приемкой и освидетельствованием траншеи.