Особенности прокладки наружной канализации в сложных погодных условиях

А. Н. Орехов, директор ООО «Строительная фирма ЗЕВС»

Для обеспечения отвода стоков от строящихся зданий офисного комплекса была запроектирована система самотечной хозяйственно-бытовой канализации с выпуском суммарного стока в систему городской канализации. Проектом предусмотрено применение двухслойной гофрированной трубы ПНД с раструбным соединением на резиновых уплотнительных кольцах круглого профиля. Диаметр труб от 110 до 400 мм. Для устройства поворотных и ревизионных колодцев предусмотрено применение комплектных железобетонных изделий типа КСП-1 и КСУ-1. Для предотвращения проникания в колодцы грунтовых вод проектом была предусмотрена обмазочная гидроизоляция битумной мастикой за два раза с внешней стороны колец, днища и железобетонной крышки колодца, также необходимо было произвести заполнение швов между железобетонными элементами и монтажных отверстий расширяющимся цементным раствором. Для присоединения труб ПНД к железобетонным колодцам были применены фасонные элементы. Наибольшая глубина залегания трубопроводов составляет 4,2 м до верха трубы в месте присоединения к городской сети, наименьшая составляет 1,5 м в месте присоединения выпусков из наиболее удаленного здания к строящейся канализационной сети. Средняя глубина траншеи 2,5 м, средний уклон трубопроводов 0,007 %.

Описание земельного участка

Поверхность участка характеризуется слабо выраженным рельефом с перепадом высот по площади около 1,2 м. Вследствие высокой плотности застройки работы по прокладке канализации проводились в условиях сильной стесненности, это затрудняло применение тяжелой техники и кранового оборудования.

Территория участка имеет асфальтовое покрытие на 90 % площади, дождеприемные решетки отсутствуют. Отвод поверхностных вод осуществляется за счет уклонов местности на проезжую часть шоссе и территорию соседнего предприятия. В процессе производства работ выяснилось, что ремонт асфальтового покрытия на участке производился методом укладки новых слоев без удаления старых, из-за чего общая толщина асфальтового слоя достигала 0,6 м. Основанием для асфальтового покрытия служит слой неармированного бетона средней маркой М500, а в отдельных случаях М600 и более.

Геологическое строение участка сложное, верхний слой до 3,7 м представляет собой насыпной грунт, состоящий преимущественно из строительного мусора мелкой и средней фракции, но встречаются и крупные куски бетона (объемом до 2 м³), части металлоконструкций и остатки засыпанных строений (срубов). Участок насыщен подземными бездействующими коммуникациями, которые не были ликвидированы в установленном порядке и большая часть которых, как выяснилось, не нанесена на топографическом плане участка.

Следует принимать во внимание то, что описанные характеристики дорожного покрытия и неоднородности грунта обнаруживаются только в процессе производства земляных работ, и из-за этого сроки выполнения работ увеличиваются.

Дополнительными осложняющими факторами можно считать:
- отсутствие возможности вывоза грунта в дневное время;
- небольшие размеры площадки для его складирования;
- отсутствие возможности работы «в отвал» из-за высокой стесненности.

Применяемая техника, оборудование и материалы

Для вскрытия дорожного полотна, земляных работ и погружения шпунтовых свай применялись:
1. Тяжелый гусеничный экскаватор с объемом ковша 1 м³ и дополнительным навесным оборудованием (гидравлический молот, шнековый бур O350 мм, гидравлический вибропогружатель, гидравлические ножницы);
2. Два легких колесных экскаватора-погрузчика с навесным оборудованием (гидравлический молот, гидравлические ножницы);
3. Кран колесный грузоподъемностью 25 т с вылетом стрелы 32 м;
4. Самосвал с объемом кузова 9 м3 (2 шт.);
5. Шламовые насосы погружного типа с диаметром перемещаемых частиц до 40 мм (8 шт.);
6. Виброплита дизельная (4 шт.);
7. Нивелир оптический (2 шт.);
8. Теодолит оптический (1 шт.);
9. Тахеометр лазерный (1 шт.);
10. Ручной инструмент;
11. Стойки телескопические 1–1,6 м;
12. Пиломатериалы.

Особенности производства работ

Время проведения работ совпало с интенсивным выпадением осадков. Основной особенностью работы в условиях непрерывных осадков является опасность намокания грунта материкового основания, а также стенок траншеи под воздействием осадков. С учетом сложившихся условий решено было прокладку сети вести только по принципу «от колодца до колодца» с незамедлительной засыпкой траншеи сразу после прокладки труб. Также необходимо было учитывать, что в условиях сильной стесненности отсутствует возможность вести разработку траншей в откосах.

Для обеспечения своевременного выполнения работ, их качества и безопасности необходимо уделить повышенное внимание таким аспектам, как:
- тщательное планирование заготовительно-подготовительных работ;
- разработка технологических карт на каждый участок с уточнением схемы движения автотранспорта и мест стоянок техники;
- незамедлительное крепление стенок траншеи;
- организация поверхностного водоотвода;
- непрерывный контроль со стороны геодезической службы за направлением разработки траншеи и, в особенности, глубиной.

Описание процесса работ

Отправной точкой для прокладки сети канализации был принят колодец на ответвлении от городской канализации и определена отметка лотка. Руководствуясь фактической отметкой лотка и на основе проектной документации был выполнен теодолитный ход на всем протяжении внутриплощадочной сети нанесением на строящихся зданиях, где это возможно, осей поворотных и проходных колодцев с указанием высотных отметок лотка и горловины колодца. В случаях невозможности нанесения осей на зданиях производилась установка вешек в виде треноги из арматурной стали с наваренной пластиной для надписей. Каждая тренога жестко закреплялась на грунте. Подобный подход позволяет производить разработку грунта, монтаж колодцев и укладку труб на нескольких участках одновременно.

Непосредственно перед началом работ в створе траншеи размещаются дополнительные вешки, служащие ориентирами для оператора экскаватора. Как правило, разработка основного массива грунта ведется гусеничным экскаватором с погрузкой в самосвалы. Добор грунта производится малыми колесными экскаваторами либо вручную. Глубина выбора грунта непрерывно контролируется бригадой геодезистов при помощи оптического нивелира.

По мере выборки грунта вертикальные стенки траншей глубиной более 1,8 м закреплялись при помощи деревянных щитов из доски b = 30 мм, выполненных по каркасу из бруса 100 ? 100 мм при помощи стальных телескопических стоек. Это позволяло обеспечивать необходимую степень безопасности при сохранении высокого темпа производства работ.

Траншея разрабатывалась на длину, не превышающую линейных размеров отрезка трубы, что составляло 12 м. Непосредственно после завершения разработки траншеи, установки крепи и контроля глубины монтажная бригада приступала к подготовке основания под трубу согласно проекту. В данном случае принят следующий состав основания:
- слой иглопробивного геотекстиля по грунту;
- 200 мм щебня фракцией 20–40 с трамбовкой виброплитой;
- 200 мм песка средней крупности с трамбовкой виброплитой.

После подготовки основания производилось затягивание в траншею отрезка трубы вручную либо при помощи экскаватора-погрузчика.

В первую очередь труба закреплялась в стартовом колодце при помощи хомута с упорами, затем производился контроль качества укладки трубы на основание при помощи строительного уровня длиной не менее 2 м и комплекта зеркал. После проведения контроля свободный конец трубы глушился, а к концу в колодце через переход и отвод присоединялся отрезок трубы, устанавливаемый вертикально, через который горизонтальный участок заполнялся водой. Данная мера была необходима для предотвращения всплытия легкой пластиковой трубы в случае подтопления дна траншеи дождевыми водами, а также подвижек трубы при ее засыпке песком. Засыпка речным песком производилась на высоту не менее 300 мм от верха трубы, остальная часть траншеи засыпалась обратным грунтом, свободным от включений строительного мусора и крупных камней. Трамбовка грунта производилась виброплитами послойно, с максимальной толщиной слоя 300 мм.

На входах в железобетонные колодцы в обязательном порядке предусматривались бетонные ящики для того, чтобы в случае теплового расширения трубы или подвижек грунта, труба не сместилась за пределы колодца.

Для обеспечения комфортной работы бригад в условиях непрерывных осадков над траншеей устанавливается тент-укрытие из армированной полиэтиленовой пленки по легкому металлокаркасу из профильной трубы.

Особое внимание необходимо было уделять отводу поверхностных вод от траншеи. Для отвода вод применялись мешки с землей, размещаемые на расстоянии 0,5–1 м от края траншеи. В нижних точках рельефа предусматривалось устройство дренажных ям, в которые отводились дождевые воды, откачиваемые впоследствии шламовыми насосами. Отвод дренажных вод в систему хозяйственно-бытовой канализации не допускается, кроме случаев, когда система канализации в населенном пункте является совмещенной. Поэтому шланги от насосов подводились ко временным очистным сооружениям, устанавливаемым на период строительства. Затем очищенные стоки сбрасывались в сеть городской ливневой канализации.

Колодцы монтировались на бетонную подготовку, выполненную из бетона на базе быстро-твердеющего цемента, приготавливаемого на месте. Это позволяло значительно сократить сроки монтажа колодцев.

Железобетонные элементы колодцев, предварительно покрытые гидроизоляцией, доставлялись к месту установки самосвалами и монтировались непосредственно из кузова при помощи колесного крана с телескопической стрелой.

Заключение

Следует отметить, что решающими факторами являлись:
- правильно построенное взаимодействие между производственным отделом, отделом снабжения, проектным отделом и геодезической службой;
тщательная проверка комплектации каждого участка материалами, оборудованием, людскими ресурсами перед началом земляных работ;
предотвращение намокания грунта и, как следствие, отсутствие обрушений стенок, набухания грунтового основания дна траншеи.

Благодаря внимательному отношению к перечисленным факторам удалось минимизировать негативное влияние неблагоприятных погодных условий и работы по прокладке канализации были выполнены в сжатые сроки без потери качества.