СП 503.1325800.2021 Действует

- диаметры трубопроводов по ходу движения потока сточной жидкости не должны уменьшаться;

- глубина заложения шелыги трубы должна быть не менее 0,7 м (для защиты труб от механических повреждений наземным транспортом).

Таблица 7.1 – Максимальное наполнение труб DN | Максимальное наполнение труб 150–300 | 0,6 350–450 | 0,7 500–900 | 0,75

Таблица 7.2 – Значения самоочищающих скоростей в сети хозяйственно-бытовой канализации труб DN | Минимальная скорость, м/с 150–250 | 0,7 300–400 | 0,8 450–500 | 0,9 600–800 | 0,95

Таблица 7.3 – Минимальные уклоны труб DN | Минимальный уклон 150 | 0,007 200 | 0,005

7.4.8Для расчета самотечной канализационной сети следует составлять расчетную схему на топографической карте с горизонталями через 0,5–1 м.

7.4.9Расчет самотечной сети водоотведения следует проводить, начиная с наиболее возвышенных и (или) удаленных от конечной (наиболее пониженной) точки коллектора участков.

7.4.10Гидравлический расчет предусматривает определение скорости потока в трубопроводе при заданном расходе Qt, наполнении и диаметре .

7.4.11Диаметр трубопровода определяется значением расчетного расхода на конкретном участке при минимальном уклоне и расчетном наполнении в диапазоне допустимых скоростей. Для определения диаметра трубопровода круглого сечения, мм, в первом приближении при скорости потока = 1 м/с используют формулу

,(7.1)

где – расход при полном наполнении трубопровода, м3/с;

, (7.2)

здесь – расход при заданном наполнении, м3/с;

h/D – заданное наполнение (диапазон 0,25–0,8);

– безразмерный коэффициент;

– безразмерный коэффициент.

7.4.12Уклон трубопровода определяют по формуле

,(7.3)

где– табличные коэффициенты;

– вертикальный внутренний размер трубопровода, м.

Коэффициенты для трубопроводов круглого сечения приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 – Расчетные коэффициенты для трубопроводов круглого сечения , мм | k | n | m ≤ 600 | 0,00179 | 1,92 | 5,2 > 600 | 0,00214 | 1,96 | 5,2

7.4.13 Для труб больших диаметров (с DN от 1600 мм включительно) рекомендуется проводить гидравлические расчеты в каждом конкретном случае применения с учетом эквивалентной или относительной шероховатости. Для гидравлически гладких труб влияние шероховатости допускается не учитывать.

7.4.14Скорость потока сточных вод определяют с помощью графиков (рисунки 7.3 и 7.4), исходя из значения уклона . В случаях выхода искомых точек за пределы графиков (см. рисунки 7.3 и 7.4), допускается производить экстраполяцию кривых (см. рисунок 7.3) в пределах не более 0,011 и q не более 2100 л/с, а для рисунка 7.4 – в пределах не более 0,016 и q не более 640 л/с.

Рисунок 7.3 – График зависимости уклона канализационных трубопроводов от расхода (DN трубопровода и скорости потока при полном наполнении) Рисунок 7.4 – График зависимости уклона канализационных трубопроводов от расхода (DN трубопровода и скорости потока при наполнениях трубопровода 0,65/0,7/0,75)

7.4.15В случае если при принятом уклоне скорость потока сточных вод, полученная из графиков, имеет значение меньше самоочищающей скорости (см. таблицу 7.2), то следует уменьшить диаметр трубопровода или увеличить уклон, после чего повторно рассчитать скорость потока. При получении расчетных скоростей потока сточных вод выше максимально допустимых значений следует в первую очередь уменьшать уклон трубопровода расчетного участка. Для снижения скоростей потока следует увеличивать диаметр трубопровода.

7.4.16Гидравлический расчет самотечных систем водоотведения одноквартирных и блокированных жилых домов следует выполнять на расчетный максимальный секундный расход сточных вод с использованием таблиц для определения полного расхода и скорости отведения сточных вод и диаграммы для определения наполнения трубопровода круглого сечения (рисунок 7.5) с учетом указаний [2]. Таблицы для определения полного расхода и скорости отведения сточных вод трубами из НПВХ при полном заполнении рассчитываются с использованием формулы Колбрука – Уайта и предоставляются производителями труб.

Примеры гидравлических расчетов трубопроводов из НПВХ приведены в приложении Д.

7.4.17Методику гидравлического расчета трубопроводов из НПВХ с использованием таблиц для определения полного расхода и скорости отведения сточных вод и диаграммы для определения наполнения трубопровода следует использовать только при гидравлическом расчете новых трубопроводов.

7.4.18Полный расход и скорость в полном сечении сточных вод в трубопроводе из НПВХ определяются по расчетной таблице Д.1, исходя из заданного диаметра и уклона трубопровода .

Рисунок 7.5 – Диаграмма для определения наполнения трубопровода круглого сечения

7.4.19Далее следует вычислить отношение расчетного расхода к полному расходу сточных вод и определить наполнение трубопровода по диаграмме (на рисунке 7.5). Отношение скоростей сточных вод при расчетном и полном заполнении следует определять по соответствующему графику диаграммы.

7.4.20Скорость потока сточных вод при заданном наполнении трубопровода определяют по формуле

,(7.4)

гдеα – наполнение;

vп – скорость потока сточных вод при полном заполнении.

7.4.21Полученное значение сравнивают со значением самоочищающей скорости для данного диаметра трубопровода (таблица 7.2).

7.4.23 Гидравлический расчет самотечных канализационных сетей также допускается проводить с использованием проверенных на практике методик, изложенных в нормативных документах (например, согласно СП 399.1325800), а также с использованием профильного программного обеспечения.

Прочностной расчет самотечных трубопроводов из НПВХ

7.5.1Прочностной расчет самотечных трубопроводов из НПВХ следует проводить с учетом требований СП 249.1325800 и с использованием проверенных на практике аналитических (согласно СП 399.1325800), графических методов, а также с использованием профильного программного обеспечения. Наибольшую точность прочностных расчетов обеспечивает метод конечных элементов.

7.5.2Система трубопровод/грунт должна выдерживать существующие и прогнозируемые нагрузки в сочетании с надежным исполнением функций по водоотведению. Предельное прогнозное значение овальности трубопровода из НПВХ составляет 6 %.

7.5.3Действующие на самотечные трубопроводы из НПВХ статические и динамические нагрузки должны быть учтены на этапе проектирования.

7.5.4При прочностном расчете трубопроводов из НПВХ следует учитывать взаимное влияние труб и окружающего грунта в результате воздействия внешних нагрузок. Реакция грунта определяет степень деформации трубопровода, которая зависит от выбора грунта для заделки и качества его уплотнения.

7.5.5Результатом прочностного расчета является определение необходимой толщины стенки (класса жесткости) труб, используемых при строительстве трубопровода. Правильность выбора следует подтвердить проверочным расчетом. Исходными данными при проверочном расчете являются параметры грунта, труб и действующие нагрузки.

7.5.6При использовании труб из НПВХ необходимо выполнить следующие проверочные расчеты:

- на прочность;

- деформационную устойчивость;

- устойчивость.

7.5.7Все расчеты следует проводить для исходных и прогнозных значений (на 50 лет) модуля упругости и прочности на изгиб труб, используемых при строительстве (данные для расчета предоставляются производителем трубной продукции).

7.5.8В случае прокладки трубопроводов на небольшой глубине под дорожным покрытием необходимо выполнить проверочный расчет трубопровода на устойчивость к динамическим нагрузкам.

7.5.9При выполнении прочностных расчетов для трубопроводов, прокладываемых на небольшой глубине, необходимо учесть следующие нагрузки:

- давление грунта;

- влияние сооружений, расположенных на поверхности вблизи трубопровода;

- транспортные нагрузки;

- влияние транспортируемых сточных вод;

- нагрузки, обусловленные собственным весом трубопровода;

- нагрузки, обусловленные воздействием грунтовых вод.

7.5.10При строительстве необходимо обеспечить контроль выполнения работ, которые непосредственно влияют на устойчивость трубопровода к действующим статическим и динамическим нагрузкам, а именно:

- на соблюдение геометрических размеров траншеи для прокладки трубопровода (ширина, глубина, профиль);

- крепление и демонтаж стенок траншеи;

- качество уплотнения грунта при заделке и засыпке трубопровода;

- качество устройства подстилающего слоя;

- движение транспорта на строительной площадке.

7.5.11Производство строительных работ следует контролировать таким образом, чтобы обеспечить устойчивость трубопровода к прогнозируемым нагрузкам и, при необходимости, обеспечить своевременную реакцию проектной организации на изменение условий производства работ.

Правила монтажа трубопроводов самотечных систем

водоотведения из труб НПВХ

Общие положения

8.1.1Система трубопровод/грунт должна выдерживать существующие и прогнозируемые нагрузки (статические и динамические) в сочетании с надежным исполнением функций по водоотведению. Статическая устойчивость и безопасность эксплуатации трубопроводов систем водоотведения определяются взаимным влиянием конструкционных элементов (труб, фасонных частей) и искусственно созданной (или существующей в природе) окружающей средой (заделкой, засыпкой, воздействием грунтовых вод и т. д.). Эти факторы определяют функциональные свойства и срок эксплуатации трубопровода.

8.1.2Трассу трубопровода на местности разбивают перед началом земляных работ. Ось трассы и ширина траншеи на поверхности земли должны быть точно определены, отмечены и зафиксированы.

8.1.3Перед разбивкой трассы трубопровода проводят сбор и анализ всей информации, позволяющей определить положение существующих подземных коммуникаций.

8.1.4Временные колышки, визирки, обноска, используемые при трассировке, должны быть надлежащим образом установлены, чтобы избежать при производстве работ отклонения от направления трассы.

8.1.5При прокладке трубопровода выполняют следующие операции:

- устройство траншеи;

- устройство подстилающего слоя;

- опускание труб в траншею;

- соединение труб вдоль оси трассы;

- подбивка пазух и устройство наружного подстилающего слоя;

- послойная засыпка бокового пространства, защитного слоя;

- обратная засыпка траншеи.

Правила устройства траншей при строительстве трубопроводов

8.2.1Размеры и профиль траншей должны обеспечить качественное строительство трубопровода в соответствии с СП 45.13330 и положениями настоящего свода правил. При устройстве траншей в зоне застройки следует учитывать требования СП 249.1325800.

8.2.2Глубину траншеи определяют расчетным путем согласно СП 32.13330 с учетом положений настоящего свода правил.

8.2.3 При строительстве трубопроводов в слабых грунтах глубина вскрытия должна быть минимум на 2 м ниже уровня дна траншеи для устройства грунтовой подушки.

8.2.4При устройстве траншеи для обеспечения безопасного выполнения работ и последующей обратной засыпки траншеи необходимо учитывать правила техники безопасности [3], [4] и требования проекта.

8.2.5Минимальная ширина траншеи (рисунок 8.1) определяется с помощью таблиц 8.1 и 8.2. При этом выбирают наибольшее значение. Определенную с помощью таблиц ширину траншеи следует использовать при статическом расчете трубопровода.

x/2 – минимально допустимое расстояние между трубопроводом и стенкой траншеи; OD (dn) – номинальный наружный диаметр трубы; α – опорный угол; β – угол наклона стенки траншеи Рисунок 8.1 – Угол наклона стенки траншеи и ширина рабочего пространства

Таблица 8.1 – Минимальная ширина траншеи в зависимости от условного диаметра трубопровода Ду, мм | Минимальная ширина траншеи (B = dn + x), м | Траншея с крепью | Траншея без крепи | | β > 60º | β 60º ≤ 225 | dn + 0,40 | dn + 0,40 225 1200 | dn + 1,00 | dn + 1,00 | dn + 0,40 Примечание – В настоящей таблице применены следующие условные обозначения: x/2 – минимально допустимое расстояние между трубопроводом и стенкой траншеи, м; dn – номинальный наружный диаметр трубы, м; β – угол наклона стенки траншеи относительно горизонтальной плоскости.

Таблица 8.2 – Минимальная ширина траншеи в зависимости от ее глубины В метрах Глубина траншеи Нтр | Минимальная ширина траншеи Bmin ≤ 1,00 | – 1,00 4,00 | 1,00

8.2.6Статическая устойчивость траншеи должна быть обеспечена либо за счет применения ограждающих и удерживающих конструкций согласно СП 249.1325800, либо за счет уклона стенки. Элементы крепления траншеи должны быть настолько удалены от трубопровода, чтобы не повредить его и не изменить его положение на трассе.

8.2.7Если при производстве работ необходимо обеспечить доступ к стенке траншеи со стороны подземных сооружений, например колодцев, то гарантированное рабочее пространство должно иметь ширину не менее 0,5 м.

8.2.8Если в одной траншее, на одном уровне должны размещаться несколько трубопроводов, то необходимо обеспечить наличие рабочего интервала между трубами в соответствии с таблицей 8.3.

Таблица 8.3 – Минимальное расстояние между трубами, расположенными на одном уровне траншеи Диаметр трубопровода, мм | Минимальное расстояние между трубами, м ≤ 700 | 0,40 >700 | 0,40

8.2.9При устройстве траншей следует соблюдать требования СП 45.13330 в целях обеспечения сохранности существующих трубопроводов и наземных сооружений в зоне застройки. Устройство и крепление стенок траншеи должны проводиться согласно [3], [4].

8.2.10Чтобы обеспечить качественное выполнение работ в траншее следует обеспечить отведение проникающих грунтовых вод и выпадающих осадков. Понижение грунтовых вод, как правило, проводят на 0,5 м от уровня дна траншеи. Вид и способ водоотведения не должны оказывать влияния на заделку трубопровода и сам трубопровод.

8.2.11При устройстве водоотведения необходимо следовать рекомендациям СП 45.13330 по предотвращению разуплотнения грунтов и нарушения устойчивости откосов, обусловленных воздействием грунтовых вод.

8.2.12После завершения работ по водоотведению все дренажные сооружения должны быть тщательно перекрыты.

8.2.13Основание траншеи должно обладать, как минимум, несущей способностью, определяемой согласно СП 22.13330, исходя из характеристик местного грунта, геометрии траншеи и действующих нагрузок. Не допускается приступать к работам по прокладке трубопровода и его заделке при рыхлом, не уплотненном основании траншеи.

8.2.14В слабых водонасыщенных грунтах необходимо предусмотреть устройство стабилизирующего слоя из крупнозернистого материала в геотекстильной оболочке.

8.2.15Уклон дна траншеи определяется проектной документацией.

8.2.16Замену грунта на дне траншеи проводят:

- при строительстве трубопровода на специфических грунтах;

- изменении свойств грунта по всей трассе, при которых следует ожидать различной осадки;

- сильном влиянии на механические свойства грунта атмосферных осадков.

8.2.17Замену грунта проводят на всю ширину траншеи, а в широких траншеях – на ширину, равную четырем диаметрам монтируемого трубопровода. При необходимости следует предусмотреть устройство стабилизирующего слоя из крупнозернистого материала в геотекстильной оболочке или отдельного фундамента.

8.2.18Если перед устройством фундамента под трубопровод потребуется замена грунта, то толщина удаленного слоя должна составлять минимум 30 см.

8.2.19Рыхлость грунта, обусловленная механическими нагрузками, например за счет воздействия строительной техники, устраняют либо за счет трамбовки, либо за счет добавки соответствующего связующего.

8.2.20Стабилизацию дна траншеи проводят за счет устройства по всей длине траншеи:

- слоя песчано-гравийной смеси;

- щебеночного слоя;

- бетонного основания.

8.2.21При устройстве дна траншеи из минеральных сыпучих материалов следует использовать грунты группы 1 или 2, приведенные в таблице Е.1 (приложение Е). Коэффициент уплотнения окружающего грунта должен быть не менее 97 %.

8.2.22При устройстве бетонного основания в траншее следует руководствоваться требованиями СП 70.13330. Бетонная смесь должна уплотняться. Толщина слоя бетонного основания и возможное армирование определяются проектом. Перед устройством нижнего подстилающего слоя бетон должен затвердеть. При монтаже труб и фасонных частей из НПВХ на бетонное основание следует предусмотреть вместо заделки грунтом полное бетонирование трубопровода.

8.2.23Работы по устройству бетонного основания траншеи проводят после выполнения подготовительных работ, предусмотренных СП 70.13330.

Заделка трубопровода в траншее

8.3.1Качество заделки трубопровода влияет на статическую устойчивость системы «трубопровод/грунт», функциональные свойства, безопасность и срок полезной эксплуатации самотечных канализационных трубопроводов.

8.3.2Заделка трубопровода состоит из подстилающего слоя, боковой засыпки и защитного слоя. Для подземных трубопроводов, строительство которых проводится в траншеях, размеры которых определялись по таблицам 8.2 и 8.3, заделку проводят на ширину траншеи.

8.3.3При использовании более широких траншей ширина заделки должна быть в четыре раза больше наружного диаметра трубы.

8.3.4Минимально допустимая толщина защитного слоя заделки над трубой составляет 150 мм, а в местах раструбных соединений – 100 мм.

8.3.5Грунт, используемый для заделки трубопровода, должен обеспечить длительную стабильность и устойчивость трубопровода к действующим нагрузкам. Он не должен оказывать негативного влияния на трубы, фасонные части или грунтовые воды. Мерзлый грунт для заделки трубопроводов не используется.

8.3.6Характеристики используемых при обратной засыпке траншей материалов, структура заделки, крепление траншеи определяются проектной документацией.

8.3.7Грунты для заделки трубопровода, их гранулометрический состав и тип крепления траншеи должны выбираться с учетом:

- диаметра трубопровода;

- материала трубопровода и толщины стенки трубы;

- свойств местного грунта.

8.3.8Классификация грунтов для обратной засыпки трубопроводов приведена в приложении Е.

8.3.9Требования к уплотнению заделки и характеристики используемого оборудования приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 – Требования к уплотнению заделки и характеристики используемого оборудования Группы грунтов | Грунты групп 1 и 2 (таблица Е.1) Коэффициент уплотнения грунта (ГОСТ 22733) | 97 % Агрегаты для уплотнения грунта | Масса в рабочем состоянии, кг | Пригодность | Толщина уплотняемого слоя, см | Число проходов Вибрационная трамбовка: - легкая | До 30 | + | До 20 | 2–4 - средняя | 30–60 | ○ | 20–40 | 2–4 - тяжелая | 60–100 | ○ | 30–50 | 2–4 Окончание таблицы 8.4 Группы грунтов | Грунты групп 1 и 2 (таблица Е.1) Коэффициент уплотнения грунта (ГОСТ 22733) | 97 % Агрегаты для уплотнения грунта | Масса в рабочем состоянии, кг | Пригодность | Толщина уплотняемого слоя, см | Число проходов Трамбовка взрывного действия, средняя | До 100 | ○ | 20–40 | 3–4 Плоский вибратор: - легкий | До 100 | + | До 20 | 3–5 - средний | 100–300 | ○ | 20–30 | 3–5 Примечание – В настоящей таблице применены следующие условные обозначения: «+» – рекомендуется; «○» – подходит в большинстве случаев, но каждый конкретный случай необходимо согласовывать.

8.3.10Для заделки трубопровода используют либо местный грунт, пригодность которого подтверждена испытаниями, либо специально поставляемые материалы определенного фракционного состава.

8.3.11Местный грунт разрешается использовать для заделки трубопровода в случае, если:

- его характеристики соответствует требованиям проекта;

- его можно уплотнять;

- в нем отсутствуют материалы, способные повредить трубопровод (грубые фракции, корни деревьев, мусор, органические вещества, комки глины более 75 мм, снег и лед).

8.3.12Материалы для подстилающего слоя не должны содержать частиц, размер которых превышает значения, приведенные в таблице 8.5.

Таблица 8.5 – Максимально допустимый размер частиц грунта для подстилающего слоя В миллиметрах Номинальный внутренний диаметр трубопровода DN | Максимально допустимый размер частиц для подстилающего слоя ≤ 200 | 22 200–600 | 40 > 600 | 60

8.3.13Если местный грунт соответствует приведенным выше требованиям, то его следует использовать в первую очередь.

Устройство подстилающего слоя

8.4.1Подстилающий слой должен обеспечить равномерное распределение давления в опоре под трубой (рисунок 8.2), исключить возникновение точечных нагрузок, деформаций и, как следствие, образование трещин и потерю трубопроводом герметичности.

8.4.2Коэффициент уплотнения грунта основания траншеи должен быть меньше, чем коэффициент уплотнения грунта в нижнем подстилающем слое. Нижний и верхний подстилающие слои должны быть однородными.

8.4.3Коэффициент уплотнения грунта в верхнем подстилающем слое должен быть всегда больше, чем коэффициент уплотнения грунта в нижнем подстилающем слое.

2α – опорный угол а) Правильное устройство подстилающего слоя: - коэффициент уплотнения подстилающих слоев больше коэффициента уплотнения основания траншеи; - наружный и внутренний подстилающие слои равномерно уплотнены | б) Неправильное устройство подстилающего слоя: - коэффициент уплотнения нижнего подстилающего слоя и основания траншеи больше коэффициента уплотнения верхнего подстилающего слоя; - некачественное уплотнение наружного подстилающего слоя Рисунок 8.2 – Распределение напряжений в подстилающем слое

8.4.4Подстилающий слой должен иметь необходимый уклон и форму, необходимую для укладки труб. Необходимо избегать появления точечных опор, прежде всего в местах расположения раструбов (рисунок 8.3). Для решения этой задачи необходимо устройство приямков для раструбных соединений в подстилающем слое или в основании траншеи.

8.4.5После соединения и укладки труб необходимо тщательно выполнить подбивку пазух между трубопроводом и подстилающим слоем, например с помощью узкой ручной трамбовки. Грунт нужно тщательно утрамбовать как вдоль лотка, так и в приямках для раструбных соединений.

8.4.6Для обеспечения качественного выполнения работ по трамбовке грунта необходимо обеспечить наличие в траншее достаточного рабочего пространства. Допускается увеличение ширины траншеи.

8.4.7При укладке трубопроводов используют три типа подстилающего слоя. По всей длине трубопровода следует использовать один тип подстилающего слоя.

Рисунок 8.3 – Устройство приямков под раструбы при монтаже трубопровода

8.4.8Подстилающий слой 1-го типа предполагает устройство по всей длине трубопровода верхнего и нижнего подстилающих слоев (рисунок 8.4).

а – нижний подстилающий слой; b – верхний подстилающий слой; dn – наружный диаметр трубы; 2α – опорный угол Рисунок 8.4 – Подстилающий слой 1-го типа

8.4.9Минимальную толщину нижнего подстилающего слоя принимают, мм:

150 – при глинистых грунтах и монолитных основаниях.