Глубина закапывания водопроводных труб: нормативы и правила расчета глубины, порядок и правила работ по копке траншеи

Индивидуальные застройщики самостоятельно организуют водоснабжение своего хозяйства от колодца или скважины. Чтобы вода в магистрали не замерзала зимой, не нагревалась летом, необходимо правильно рассчитать, на какую глубину надо закапывать водопроводную трубу в частном доме. Заложение коммуникации в землю зависит от климата и иных факторов, каждый из них следует учесть при обустройстве системы водообеспечения.

Разрез водопровода в дом с колодца.

Строительные нормативы глубины

Правила обустройства систем водоснабжения для строительных организаций собраны в СНиП 2.04.02-84 — актуализированном сборнике норм, размещенном в СП 31.13330.2012. Базовым расстоянием для глубины заложения водопровода документом закреплена величина 0,5 м.

Этот размер служит нормативом, используемым при расчете удаления водовода от поверхности:

• расстояние от низа уложенной в траншею трубы до уровня промерзания грунта ≥0,5 м;
• заглубление магистрали в почву во избежание летнего нагрева питьевой воды в трубопроводе ≥0,5 м, считая от верхней отметки трубы;
• предохранение коммуникации от механических нагрузок, передаваемых наземным транспортом, осуществляется через минимальный пласт почвы 0,5 м.

Интервал промерзания земли устанавливают наблюдениями за фактической толщиной слоя мерзлоты в условиях холодной малоснежной зимы. При отсутствии статистических данных делают теплотехнический расчет. Пользуются также таблицами СНиП, в соответствии с которыми нулевая температура проникает в грунт северных регионов на 2-3,5 м, средней полосы — 1,2-2 м, южных районов — 0,5-1,2 м.

Если по каким-то причинам выкопать траншею нужной величины не получается, водопровод теплоизолируют или защищают от низких температур с помощью электрического кабеля.

Утепление водопроводной трубы под землей.

Возможные способы теплоизоляции

Рассмотрим, как именно мы можем предотвратить промерзание и повреждение канализационных труб от воздействия низкой температуры.

Выделяют такие способы:

• Проложить трубу на глубину, которая сохранит нужное тепло и не позволит ей промерзнуть;
• Использование специальных теплоизолирующих материалов;
• Использование обогревающего электрического кабеля.

Глубина ниже уровня промерзания

Первый способ не подходит для тех, кто взялся за работу самостоятельно. Преимущество в том, что если вы проложили трубу ниже уровня промерзания почвы, то дополнительные способы утепления вам не потребуются. Но это достаточно трудоемкая работа, требующая специального оборудования, практических знаний и дополнительных финансовых средств.

Если вы выбрали данный метод, то без специалистов и больших вложений не обойтись.

Материалы для теплоизоляции

Вата минеральная. Классический метод утепления, но не подходит для канализационных конструкций, так как не оправдан количеством используемого материала и его цены. Теряет свои утеплительные качества при воздействии на него влаги.
1. Пенополиуретан. Данный вариант имеет высокую эффективность, невысокую стоимость, устойчивость к влаге. Представляет собой цилиндры, которые как «скорлупа» надеваются на утепляемую систему. Отлично подходит для канализации.
2. Пеноизол. Жидкий высокоэффективный теплоизоляционный материал, создающий монолитную, непроницаемую оболочку. В использовании требует навыков специалиста и наличия специального оборудования. Поэтому для самостоятельного строительства не подходит.
3. Вспененный полиэтилен. Высокоэффективный материал, обладающий легкостью в применении и гарантом качества. Представляет собой трубу с разрезом различного диаметра, которая надевается на утепляемую зону и закрепляется в месте разреза.

Имеются и другие высоко усовершенствованные теплосберегающие материалы, но на практике применяются редко из-за завышенной стоимости.

Обогревающий электрический кабель

Данный способ подразделяется на два варианта: бюджетный и более затратный.

В-первом случае, используется обыкновенный кабель, который прогревает коммуникацию на всем ее протяжении. Минусом является нерациональное потребление электрической энергии.

Во-втором случае, используется автономный кабель. Он также прогревает трубу, но избирательно на тех участках, где происходит снижение температуры. Высокая цена оправдает срок эксплуатации и сбережет расходы.

Для экономичности сочетайте сразу два варианта. Базовым будет обыкновенный кабель, а в менее обогреваемых местах автономный кабель.

От чего зависит глубина

Уровень сезонной мерзлоты — основной фактор влияния на удаленность водной магистрали от поверхности земли, но не единственный. В расчете заглубления трубопровода участвуют иные обстоятельства.

Следует обращать внимание на такие факторы:

1. Уровень расположения стыковочного узла магистрали и напорного водовода из подземного источника. Переход движения потока жидкости от вертикального к горизонтальному направлению осуществляется с помощью скважинного адаптера или через стенку кессона. Оба элемента оснастки устья водозабора предназначены для защиты воды от замерзания.
2. Место расположения входного отверстия для коммуникации в фундаменте дома. Чем ниже находится проем, тем глубже будет траншея под трубопровод.
3. Характеристика грунта по трассе канавы от источника до объекта водоснабжения. Глубина промерзания почвы в зависимости от ее состояния различается. Для территорий средней полосы цифры такие: в глинистых породах — 1,3 м, песчаных и рыхлых — 1,6 м, гравийных — 1,7 м, твердых каменистых — 1,9 м.
4. Залегание грунтовых вод. При близком нахождении подземных течений от поверхности глубина траншеи уменьшается. Количество выпадающих осадков в заданной местности влияет на расчеты, поскольку грунтовые воды подпитываются дождевыми струями.

Чтобы система водоснабжения функционировала безаварийно в стабильном режиме, следует учитывать все перечисленные факторы. Повлиять на глубину заложения магистрали можно применением технических средств.

Защита от механических воздействий выполняется размещением труб в стальных гильзах большего диаметра, перекрытием водопроводов сверху бетонными плитами.

Метод «микротоннелирования»

Микротоннелирование — автоматизированная проходка тоннеля с продавливанием трубной конструкции обделки, выполняемая без присутствия людей в выработке. Это бестраншейный метод прокладки трубопроводов и коммуникаций с помощью специальных домкратных станций, когда труба «продавливается» сквозь грунт от одной станции до другой с помощью специального тоннелепроходческого щита, также называемый — буром (бурошнековое бурение) на расстояние 100-120 м, который при работе смешивает породу с водой и транспортируется системой очистки на поверхность, где она сепарируется.

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать подземные коммуникации в районах плотной застройки, или местности пересеченной транспортными и иными коммуникациями. Работы проводятся в водонасыщенных, нескальных и скальных грунтах, в том числе при смешанном забое, в крупнообломочных грунтах с включением гравия, гальки, щебня в виде прослоя и валунов. Прокладка выполняется по прямолинейной и криволинейной в профиле и плане трассе.

За щитом с помощью домкратов продавливаются трубы: стальные, стеклопластиковые, керамические, бетонные, железобетонные или полимербетонные со специальными стеклопластиковыми муфтами, оказывающими незначительное сопротивление при продавливании труб в скважине. Для строительства канализационных коллекторов обычно применяются трубы с внутренней изоляцией из полиэтилена, что увеличивает срок службы сооружения в 3-5 раз.

Осуществляется прокладка с помощью двух котлованов: стартового и приёмного, глубина которых соответствует глубине прокладки. В стартовом котловане устанавливается мощная домкратная станция, на которую помещается проходческий щит. С помощью домкратов осуществляется проходка щита в грунте на его длину, после чего на домкратную станцию помещается отрезок трубы продавливания той же длины, и процесс повторяется. После наращивания став труб отдельными отрезками производится дальнейшая проходка до выхода щита в приёмный котлован. После этого щит демонтируется, а трубы остаются в земле.

Изменяя типоразмер проходческого щита, можно осуществить прокладку подземных микротоннелей различного внутреннего диаметра — от 250 мм до 3600 мм с глубиной залегания до 30 м. Минимальная глубина залегания верха трубопровода относительно поверхности грунта должна быть не менее 1,5-2 диаметров трубы. Расстояние между прокладываемым трубопроводом и уже расположенными коммуникациями и сооружениями должно быть не менее 1 м. Щитовая проходка применяется в полускальных и скальных грунтах, где невозможно применить другие способы, при этом используют бетонные или железобетонные трубы.

Первая часть бурового снаряда может отклоняться на несколько градусов по вертикали и горизонтали (до 13 мм на 200 м), что требует постоянной корректировки направления бурения. Точность проходки достигается компьютерным комплексом управления с применением системы лазерного ведения щита. Процесс бурения контролируется с поверхности оператором при помощи навигационного комплекса.

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать коммуникации и трубопроводы с помощью коллекторов небольших диаметров в грунте любой сложности — от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, в том числе при смешанном забое, в крупнообломочных грунтах с включением гравия, гальки, щебня в виде прослоя и валунов.

Передовая система управления тоннелепроходческими комплексами обеспечивает удовлетворяющую самым высоким требованиям точность проходки и позволяет в каждый момент времени контролировать величины, полностью характеризующие положение проходческого щита, параметры его движения, а также параметры работы его основных узлов и механизмов. Комплексы построены по модульному принципу, что позволяет перебазировать их с одного объекта на другой и максимально сократить сроки монтажа оборудования.

На какую глубину закапывать водопроводную трубу в частном доме — как правильно рассчитать

Отправной точкой для вычислений является информация о климатических условиях местности, на которой расположен земельный участок. Можно воспользоваться картой глубин промерзания.

Карта промерзания почвы в Московской области.

Дальнейшие действия заключаются в рассмотрении каждого из факторов влияния на глубину заложения магистрали:

1. Определяется нормативная величина заглубления. Размер промерзания, взятый из карты, учитывает структуру грунта. Если используются иные источники, обращают внимание на характер почвы. Суглинки — распространенные в средней полосе страны горные породы. Для условий таких районов расчетная глубина составляет 1,3+0,5=1,8 м.
2. Сравнивается удаленность днища кессона от устья скважины: она не должна быть меньше, чем полученная вычислениями величина. При невыполнении условия конструкцию оголовка углубляют до нормы. Другой вариант уменьшить расчетную глубину — применить теплоизоляцию или подогрев трубопровода.
3. Измеряется расстояние точки прохода магистрали сквозь фундамент дома до земной поверхности. При несоответствии результата расчетному показателю место расположения отверстия изменяют. Если скважина находится на большом удалении от дома, учитывают перепад высотных отметок: по СНиП уклон трубопровода в сторону источника ≥0,001, на практике — 0,002-0,005. Минимальная разница глубин траншеи при длине 100 м составит 10 см: 1,8 м около дома, 1,9 м — у скважины.

Тепловые расчеты для неподготовленного человека сложны. Вместо теплоизолятора лучше использовать греющий кабель, оснащенный устройством регулировки теплового режима автоматическим или ручным способом. Прокладка проводника производится при монтаже трубопровода по всей длине магистрали.

С чего начать работы

Составление схемы расположения системы водоснабжения объекта — начальная стадия строительства водопровода. На эскизе изображают в масштабе расположение ветвей водоводов, заполняют спецификацию оснастки — размеры труб, фитингов, соединительных и запорных устройств. В описательной части указывают тип и мощность горных пород, слагающих участок трассы, глубину заложения магистрали. Информация необходима для комплектации системы оборудованием, планирования земляных работ и проведения ремонта в будущем.

Практические действия:

1. Выровнять территорию в пределах строительной площадки, освободить от посторонних предметов.
2. Разметить трассу прокладываемых участков трубопровода. Для маршрута дом-скважина натягивают шнур по оси будущей траншеи. Чтобы шпагат не мешал копать, его проекцию дублируют обозначением на земле подручными предметами, после чего снимают.
3. Выкопать 2 шурфа сечением 100х100 см на расчетную глубину. Один около фундамента, другой — в месте примыкания канавы к оголовку скважины.
4. Оборудовать выходные отверстия от сооружений присоединительными устройствами. Для выполнения работ монтажник спускается в шурф.

Следующий этап строительства — выбор способа проходки выработки. Копают вручную, если объем выемки грунта небольшой, или с помощью землеройной техники.

Какими СНиП и СП пользоваться?

Все строительные работы регламентируются сводом правил (СП) и СНиП. При определении параметров котлована под водопровод пользуются такими документами:

• СНиП III-42-80;
• СНиП 2.05.06-85;
• СНиП 3.05.04-85;
• СП 34-112-97.

В этих документах перечислены все условия для расчетов, приводятся данные по типам грунта, видам труб и трубопроводов, написаны формулы, по которым вычисляются оптимальные параметры котлованов. Ориентируясь на нормы, вы все рассчитаете правильно, без ошибок.

Как копать траншею под водопровод

Для проходки канав глубиной <1 м применяют малогабаритную технику — мотоблоки с навесными режущими насадками. Ширина щели под размещение трубопровода в результате оказывается равной 15-20 см.

Копка траншеи экскаватором с узким ковшом.

В интервале слоев 1-2 м используют более мощное навесное оборудование на трактор — бар, представляющий собой ленточный или цепной механизм с ковшами, армированными твердосплавными зубками. С помощью баровой машины формируют канаву с отвесными стенками шириной 30 см в твердых, мерзлых породах.

Траншеи для укладки труб в почву на глубину ≥2 м копают экскаваторами с узким ковшом: ширина рва получается 50 см. Если канава проходится вручную, необходимо соблюдать меры безопасности от возможного обвала стенок.

Основные правила при сооружении рва:

1. Ширина дна по СНиП — ≥70 см. Практически требование часто нарушается: в целях сокращения объемов вынимаемого грунта полотно зауживают до 50 см.
2. Масса земли, извлеченная из недр, размещается на расстоянии 2-3 м от границ выемки, чтобы под ее тяжестью не обрушились стенки выработки.
3. Откосы канавы оставляют вертикальными в грунтах: глинистых — до глубины 1,5 м, особо плотных — 2,0 м. В остальных случаях при таком заглублении стенки траншеи выполаживают до естественного угла откоса горной породы.

По дну канавы отсыпают песчано-гравийную подушку толщиной 15-20 см, утрамбовывают и смачивают водой. После укладывают и подсоединяют трубы, делают пробный пуск. При отсутствии протечек выработку засыпают ранее вынутым грунтом.

Зачем нужен расчет?

Водопроводные и канализационные трубы должны укладываться в грунт на определенную глубину. Этот параметр регламентируется СНиП, СП, и соблюдать его нужно строго.

Если неверно рассчитать глубину траншеи, в процессе эксплуатации водопровода возможно его промерзание, повреждения. Ширина траншеи тоже имеет значение, так как в нее нужно уложить трубу, обеспечить слой изоляции.

При строительстве нужно знать и площадь – для определения объема земляных работ.

Преимущества ПНД по сравнению с металлическими трубами, влияющие на глубину их прокладки

Водопроводы изготавливают из металла и пластика. В первую группу входят изделия стальные — они устанавливались в постройках прошлого века, и оцинкованные, которые для питьевых систем не применяются: теряется качество воды. К пластиковым трубам относятся толстостенные рукава из полиэтилена низкого давления — ПНД.

При устройстве водоснабжения индивидуальных домов применяются преимущественно ПНД-трубы.

Рукав полиэтиленовый 350 мм бухта.
Они обладают достоинствами по глубине укладки в сравнении с металлическими магистралями:

1. Теплопроводность пластика 0,3 Вт/мºС, у стали — 47. Способность удерживать тепло у ПНД в 150 раз выше, что делает возможным уменьшить глубину прокладки водопровода. Величина приближения рукава к поверхности рассчитывается по методике, изложенной в СНиП.
2. Пластичность ПНД-трубы при высокой прочности. Разрешенное давление для оболочки — 1 МПа (10 атм). В случае аномально морозной зимы ледяная пробка растянет полиэтилен без нарушения целостности водопровода. Стальную трубу замерзающая вода разорвет.

Поставляются ПНД-трубы бухтами, в которых помещается 100, 150, 200 м рукава. Это позволяет производить монтаж протяженных участков водопроводов без стыков в подземной части. Присоединений потребуется 2: к шлангу скважинного насоса и к распределителю системы водоснабжения, установленному в доме. Из других преимуществ — коррозионная стойкость и гибкость ПНД. Последнее качество позволяет менять направление магистрали без применения фитингов.

Схема подключения

Монтаж пластиковых труб начинается с выбора схемы их подключения. В зависимости от места проведения работы, следует для начала на отдельном листе нарисовать схематическое изображение расположения труб и точек подключения сантехники.

Если в цепи будет водонагреватель, котел или бойлер косвенного нагрева, то обязательно подробно изучите схему их подключения, которая идет в комплекте с оборудованием.

Исходя из этой схемы и рассчитывается дальнейший план расположения труб. Если вы планируете замену старых металлических труб на новые, то проанализируйте как были уложены трубы раньше. Если очевидных ошибок в схеме вы не найдете и трубы вам не мешают, то составлять новый план и не понадобится — изобразите на бумаге старую схему со всеми размерами.

Дистанция между двумя трубами под землей

Строительными нормами установлен запрет на размещение трубопроводов воды и бытовой канализации в одной траншее. В разных канавах прокладка ПНД-труб разрешается, если расстояние между ними ≥1,5 м.

Если пересечения двух коммуникаций избежать нельзя, водопровод располагают выше канализационной трубы на ≥20 см.

Минимальные дистанции водоводов до иных коммуникаций и сооружений:

• 2 м — газопровод высокого давления;
• 1,5 м — тепловые магистрали и канализация дренажная, ливневая;
• 1 м — трубопроводы газа низкого и среднего напора;
• 50 см — силовые кабели низковольтные и используемые для связи, в соответствии с ПУЭ.

Если кабельная линия изолирована пластиковой трубой, ее можно уложить в одну траншею с водопроводом, но выше него на ≥25 см. При этом передаваемое по кабелю напряжение <35 кВ. Места пересечений коммуникаций защищаются футлярами из стали и бетона, их уклоны должны быть односторонними.

Уровень прокладки канализации

Несколько иные правила применяют, когда решают, на какую глубину нужно закапывать канализационную трубу в частном доме. Эта система работает иначе: стоки либо сливаются в септик самотёком благодаря уклону, либо прокачиваются насосом, поэтому не задерживаются в трубах и замерзать в них нечему.

Схема автономной системы канализации Источник www.alta-sib.ru