Проектирование наружной канализации

Проектирование наружной канализации – сложный процесс, направленный на определение параметров и размеров системы для непрерывного отвода и сброса сточных вод. К перечню основных расчетов относится:

• Расчет диаметра полимерных двухслойных труб и степень их кольцевой жесткости, наполнение и уклон, скорость потока.
• Расчет степени динамического воздействия.
• Устойчивость к поперечной деформации трубопровода при глубинном давлении и влиянии вертикальной нагрузки.

При разработке проекта наружных канализационных сетей от профессиональных навыков и знаний проектировщика напрямую зависит верный выбор параметров труб и глубины их закладки. Далее следуют землеройные и монтажные работы, которые требуют учета массы нюансов для обеспечения стабильной и надежной работы системы канализации.

Основные параметры проведения землеройных работ

При проведении данных работ требуется учитывать множество факторов. При прокладке траншей сильно и в равной степени влияют два показателя – это подъем грунтовых вод и их отток. От данных факторов зависит устойчивость канализационных конструкций в ходе эксплуатации. При засыпке с обеих сторон трубопровода заметно ослабевает материнский слой грунта, так как из-за пересыпания частиц грунта в зону монтажа сетей изменяется естественный уровень подземных вод.

При этом важно точно вычислить несущую способность грунтового слоя, то есть, определить, какая нагрузка передается на каждую единицу его площади. В результате полученных данных принимается окончательное решение о том, стоит использовать подсыпку или нет.

Немаловажный фактор – структура почвы, которая оказывает влияние на устойчивость конструкций. Слой грунта в зоне укладки не должен спровоцировать деформацию трубопровода, поэтому важно определить напряжение грунта на всей площади магистрали и спрогнозировать ее реакцию на различные типы нагрузки. Уплотнение грунта влияет на степень его усадки, которая возникает из-за естественных процессов и пролегающих поблизости автомобильных дорог и железнодорожных путей. Чем глубже просадка трубопровода, тем большее давление на него оказывается. Все это важно учитывать при разработке проекта наружной канализационной сети.

Перед началом землеройных работ просчитывается способ укрепления стен траншеи, а также как будет выполняться демонтаж укрепляющих элементов при проведении засыпки. Игнорирование вышеуказанных факторов с большой вероятностью приведет к уменьшению плотности грунта, деформации трубопровода и увеличению периода его просадки.

Если слой грунта в зоне пролегания труб уплотнен, то немалая часть нагрузки перекладывается и на трубопровод, из-за чего повышается риск нарушения его целостности в результате передачи энергии по грунтовому слою по обеим сторонам канализационной сети. Область передачи энергии зависит от кольцевой жесткости труб, вида верхнего и материнского грунта. Для снижения нагрузки в некоторых случаях целесообразно применять в качестве уплотнителя легкие грунты, обладающие низкой степенью водопоглощения.

Главные правила проектирования

На основе опыта и практики наблюдения за состоянием проложенных трубопроводов, специалисты пришли к выводу, что присутствует некоторая изменчивость воздействий и изменение площади поперечного сечения труб. Главная причина, объясняющая это – неоднородность грунтового слоя и разные методы прокладки труб. Эти факторы не являются критичными, и их воздействие легко снижается до минимума благодаря профессиональному надзору, проведению контрольно-измерительных работ, использованию в качестве обсыпки и предварительного грунта пород, легко поддающихся уплотнению. Поэтому была разработана методика проектирования наружных сетей канализации, немаловажными правилами которой являются следующие утверждения:

• При проектировании сети канализации необходимо брать во внимание особенности материнского грунта и подбирать трубы с соответствующей кольцевой жесткостью.
• Если материнский грунт в месте работ признан проблемным для прокладки труб, то следует заменить его на более подходящую породу и продумать решения по устранению или уменьшению просадки трубопровода.

Выбор кольцевой жесткости трубы и условий укладки осуществляется на основании прочностного расчета в соответствии с СП 40-102 для каждого конкретного проекта.