На какую глубину закапывать канализационную трубу

Расчет глубины прокладки канализации

Для московской области:

минимальная глубина заложения канализации не меньше 110 см.

По карте — 140 см

140 см — 30 см = 110 см

Уклон составит 40 см

2 см / м * 20 см = 40см Септик должен находиться на глубине порядка 150 см. и более (из-за неровностей почвы)

110 см + 40 см = 150 см.

По нормативным документам стандартный септик необходимо строить из трех бетонных колец. Так как высота стандартного кольца равна 90 см, то полная глубина укладки септика составит 270 см.

90 см * 3 = 270 см

Это означает, что нормально функционировать будет лишь малая половина септика — всего 120 см.

270 см — 150 см = 120 см

В современном строительстве вместо устаревшего септика устанавливают автономную очистную станцию. Но так как глубина (вместе с уклоном) не зависит от характера и габаритов объекта, то и станцию придется заглубить на 150 см.

Объем работ произведенных при этом будет неимоверно высок, тем более, что понадобится увеличение капиталовложений для обустройства дополнительных ревизионных колодцев, необходимых, для планомерного осмотра или ремонта оборудования. Все это настолько повышает стоимость земляных работ, что хозяева частных домов не в состоянии оплатить проведение канализации. Ведь по всем нормативам, глубина канализации в частном доме такая же, как и на других объектах, хотя загруженность ее невысока.

Рассмотрим, почему это происходит:

• Во-первых, температура канализационных вод или ниже, или превышает комнатную температуру. Таким образом, в холодное время года, изморозь, которая покрывает внутреннюю поверхность канализационных труб, постоянно подтаивает и уносится теплым потоком.
• Во-вторых, при непостоянном использовании канализации (при долгом отсутствии хозяина) трубы стоят пустыми, воды в них нет, и они не замерзают.
• В-третьих, система канализации постоянно прогревается теплом (проникающим из очистной станции или септика), которое образуется в результате химической реакции разложения.

Получается, что не обязательно расходовать «круглую» сумму, укладывая трубы на такую глубину.

Для жителей средней полосы и умеренного климата можно выводить канализацию из дома на небольшой глубине (примерно 0,5 — 0,7 м). Затем следует укладывать трубы под небольшим уклоном (не менее 2 см / м).

При подсоединении канализации к сети центрального коллектора, главным условием, которое влияет на такой параметр, как глубина прокладки канализации, является расположение относительно трубопровода.

Если уложить канализацию ниже центральной сети, то система не сможет функционировать, и к вам зайдут нечистоты из основного коллектора.

Для решения этого вопроса необходимо:

• применять специальные очистные фекальные насосы. Такой вариант используют повсеместно, и он приносит выгоду на тех участках, которые расположены намного ниже центральной сети, к которой происходит подключение. Не следует забывать, что при этом ваш трубопровод становится зависимым от сети центрального коллектора. Это имеет свои отрицательные стороны, например, при постройке частного дома или дачи в поселке или деревне, где нередко возникают проблемы с электроэнергией, насосы в это время не будут работать и в системе возникнут сбои.
• осуществить утепление. Для этого выяснить на какую глубину копать канализацию (минимальное значение), и уложить трубы канализации на возможно минимальной глубине залегания. Для этого метода стоит применить закрытую укладку, с помощью бетонных V — образных лотков или обложить трубы кирпичом, предварительно обмотав трубы канализации двойным слоем утеплителя. Так же возможна установка специальных обогревающих кабелей, которые не дают замерзнуть трубам и стокам вашей канализации.

Ко второму способу прибегают люди, строящие свои дома в условиях сурового климата (на крайнем севере, в условиях вечной мерзлоты), где трудно проложить трубы по нормам и стандартам, так как это обойдется на один два порядка выше.

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

Глубина траншеи под водопровод зависит от климатических условий местности, поэтому основным документом для ее расчета является карта глубин промерзания. Данную информацию можно получить из интернет источников, воспользовавшись приложением к карте России, где более точные данные температуры земли приведены для различных городов с учетом структуры грунта.

При водозаборе из скважин для размещения насосного оборудования часто используют кессонные ямы, в которых прокладка водопроводной трубы в направлении фундамента строения происходит через стенки кессона.

Если глубина прокладки водопровода от промерзания имеет существенную величину, придется углублять кессон на соответствующее расстояние – это приведет к дополнительным финансовым расходам на строительство и неудобствам при пользовании ямой. Выходом из положения является вариант теплоизоляции утеплителем водопровода, позволяющий снизить глубину его закладки.

Чтобы определить, на какую глубину закапывать водопровод в этом случае, необходимо провести расчеты по формулам, учитывающими температуру воды и грунта в зимнее время на заданной глубине. Если с водой при наличии обычного термометра проблем не возникает, по измерение температурных параметров грунта на необходимой глубине довольно проблематично. Поэтому оптимальный вариант – получение информации о допустимой глубине залегания водопровода в зимнее время с данным материалом и толщиной утеплителя у производителя или продавца теплоизолирующей оболочки.

Второй способ – самостоятельный расчет утеплителя с использованием формул по известной стандартной методике (СНиП 2.04.14-88 пункт: Расчет тепловой изоляции) затруднен. Приведенные в ней формулы и методология разработаны только для определения параметров изоляционной оболочки от охлаждения окружающей средой трубопроводов с температурой рабочего тела от +20º до +300º С.

Рис. 4 Монтаж наружного водопровода при водозаборе из колодца – схема

В сети можно обнаружить белорусский Технический кодекс установившейся практики ТКП 45-4.02-129-2009. В пункте 3.10 приведены инженерные формулы расчета толщины теплоизолирующего материала для предотвращения замерзания (твердения) жидкости в течение определенного времени при остановке ее движения или времени до начала замерзания в трубопроводе. Формулы имеют сложный вид и рассчитаны на использование специалистами, к тому же они предназначены для подсчета параметров изоляции трубопроводов, расположенных на поверхности земли или внутри помещений (одним из вводных показателей является скорость ветра).

Более быстрый и эффективный способ определения параметров теплоизоляции – использование онлайн калькуляторов, но и в этом случае сложно подобрать калькулятор, способный проводить данные расчеты.

Радикальный и дорогой способ решить проблему расчетов – использовать тепловой электрический кабель, его теплоотдача рассчитывается в ваттах на метр, нужную длину и мощность для предотвращения замерзания во время покупки товара укажут менеджеры по торговле. Преимуществом кабеля является возможность регулировки его температуры вручную или автоматически, поэтому кристаллизация воды в линии с проложенным нагревательным элементом маловероятна при любых ошибках в расчетах.

Также при расчете глубины могут быть полезны коэффициенты, отражающие зависимость расстояния, на котором земля промерзает, от состава почвы:

• для песчано-гравийных грунтов показатель берется равным 1;
• для супесчаных – 1,25;
• в суглинистых и глинистых грунтах показатель – 1,5;
• в торфяных – около 2.

Рис. 5 Схема подключения и глубина заложения водопровода при подаче воды из скважины

Особенности монтажа системы

Сбор и отвод атмосферных осадков с кровли здания осуществляется через внешние линии трубопроводов-стояков, размещаемых под конечными точками приёмных желобов. В свою очередь, приёмные желоба монтируются по периметру площади кровли под нижней кромкой покрытия.

Сбор дождевой (талой) воды с площади кровли осуществляется, прежде всего, желобами. Эти элементы конструкции монтируются вдоль нижней кромки покрытия кровли и в самой нижней точке уклона примыкают к стояку. Далее по трубе вода направляется к дождевому приёмнику

На плоских кровлях сток идёт непосредственно в трубные стояки. При такой схеме сливные трубопроводы обычно монтируют вертикально внутри зданий, а их верхние раструбы выводятся на кровлю и составляют одно целое с кровельным ковром. На плоских крышах частных домов допустимо наличие одной водосточной воронки.

Если в доме применяют внутренние стояки с открытым выпуском, их конструкция должна предусматривать возможность отвода талой воды в зимнее время в систему бытовой канализации. Линия отвода обязательно делается с гидрозатвором. Исходя из расчётных данных по расходной массе воды, выбирается диаметр труб для сооружения стояка ливневой канализации.

Таблица подбора труб под стояк:

Предпочтительный материал труб внутренних водостоков – пластик, асбоцемент, чугун. Жестяные и пластиковые трубы обычно применяются для устройства внешней системы ливневой канализации.

При монтаже горизонтальных магистральных линий требуется выдерживать нормативный уклон (не менее 0,005 м и не более 0,15 м на 1 м длины линии).

Проектами ливневой канализации для частного домостроения обычно предусматривается использование пластиковых труб под монтаж линейных магистралей. Это на самый надёжный вариант, но самый экономичный. Однако частые повреждения отдельных участков сводят на нет всю экономию

На случаи технического обслуживания необходимо предусмотреть установку ревизий и прочисток. На стояках ливневой канализации ревизии монтируют в границах нижнего этажа здания.

Какие факторы берутся во внимание в обязательном порядке

Определение глубины прокладывания труб системы канализации выполняется с поправкой на несколько параметров. Все они перечислены ниже:

Климатическая отметка. Данная величина объективно отображает мощность систематического, ежегодного промерзания грунта

Приведенный показатель регламентируется СНиП 2.01.01.82;
Технические качества материалов, применяемых при строительстве;
Специфические особенности строения трубопровода, причем берутся во внимание как особенности самой конструкции, так и отличительные характеристики материала, из которого состоят элементы всей системы;
Место, где расположен стык системы канализации непосредственно с коллектором или с септиком;
Особенности рельефа данной местности, где будет заложена система канализации;
Максимальная динамическая нагрузка, которая оказывает влияние на всю систему канализации (вдвойне актуально в том случае, если прокладка выполняется под автодорогой).

Механические нагрузки

Прокладка трубопроводов под участками поверхности, которые испытывают значительные механически нагрузки (к примеру, под автомобильными дорогами или стоянками), требует выполнения особых условий.

В этом случае, нагрузки, которые испытывает участок магистрали под давлением масс грунта, увеличиваются за счет внешнего воздействия.

Особенно, опасна такая ситуация для полимерных канализационных труб.

Решить проблему можно теми же методами, что и в случае с превышением максимальной глубины – использованием труб из другого материала или укладкой их в лотки.

Другим способом является выполнение рекомендаций по глубине заложения (согласно нормативным документам, она, в этом случае, составляет 900 мм) и, при необходимости, применение теплоизоляции и/или обогрева.

Минимальные и оптимальные значения глубины закладки коммуникаций

Минимальная глубина заложения труб большого диаметра (от 0.5 метра), должна быть не менее 0.3 метра.

При этом нужно также учитывать, что стоки считаются тёплыми (зимой на выходе из дома порядка 18 градусов Цельсия, а стоки из ванны или на кухне и того теплее). Поэтому пока вода дотечёт до коллектора, она не успеет замерзнуть или даже немного обледенить стенки трубы. Если до коллектора совсем недалеко, то тогда трубы могут идти и на меньшей глубине. При этом для канализационных труб желательно плотное утепление.

Чрезмерная глубина укладки канализационных труб также нежелательна по целому ряду причин. Например, возрастающее давление грунта на свод трубы, что чревато усталостными трещинами поверхности. Кроме того, экономически более выгодно закладывать трубу на меньшей глубине для простоты обслуживания.

Существует несколько способов, благодаря которым глубина укладки канализационных труб может быть снижена:

• Определенные участки канализационной сети можно утеплить подсыпкой грунта. Например, альпийские горки, насыпные холмики, клумбы и т.д.
• Необходимо применять трубы только с лучшими характеристиками прочности. Чем прочнее труба, тем толще её стенка.
• Установка стальных насосов, которые на половину делают систему напорной, что поможет быстро опустошать трубы, не давая им замерзать.

Для большей безопасности системы канализации, которая пролегает на глубине менее 0.8 метра, необходимо обязательное утепление или дополнительный подогрев труб.

Глубина закладки лотка канализационного трубопровода при этом может быть небольшой. Утепленные пенопластом трубы обогреваются специальным ТЭН-кабелем, который проходит по всей длине трубы в одной или в нескольких точках, в зависимости от того, какую температуру должна выдержать труба. При нехолодных зимах возможно прокладывание канализации снаружи, без заглубления в грунт, если труба теплоизолированная и оснащенная греющим кабелем.

Ещё один достаточно затратный способ обогрева канализационных сетей, это постоянная подача небольшого потока крутого кипятка в течение всего зимнего периода. Этот метод отлично подходит для коротких канализационных сетей, в которых вода до попадания в сточный колодец или в крупный коллектор не успевает остыть.

Иногда такая аппаратура периодически выдаёт объём кипятка, например 20 литров раз в несколько часов. Существует также и народный аналог этого метода – каждое утро, раз в сутки, открывать кран с горячей водой на полчаса. На производствах так часто делают, если вода, применяемая для охлаждения, остаётся достаточно горячей.  Так часто используют стоки, которые остаются от охлаждения больших слябов на крупных металлургических комбинатах.

Несколько слов о минимальной глубине заложения

Минимальная глубина заложения канализации зависит от особенностей климата региона. Существует также ещё целый ряд особенностей, например, состав грунта. Глины имеют свойство сильно расширяться при замерзании. Поэтому на глинистых, суглинистых грунтах, а также на тяжелых глиноземах минимальная глубина заложения должна быть несколько выше.

Глубина промерзания почвы на территории России

Ещё один фактор — это тип канализации. Так, глубина заложения напорной канализации сама по себе не должна быть большой, потому что быстрейший ток сточных вод не даст трубам замерзнуть. Принудительный ток сточных вод может также несколько прогревать саму трубу.

Закладка ливневой канализации

Глубина заложения ливневой канализации не должна быть большой, потому что зимой она всё равно забивается снегом. Главное, чтобы она была спроектирована так, чтобы после каждого дождя в ней не скапливалась вода.

Также в заложении ливневой канализации постоянно присутствуют специальные пороги, которые замедляют ток воды, препятствуя разрушению конструкции во время сильных ливней. Для того чтобы ливнёвка не замерзала, для неё можно установить дополнительное отопление на зиму, а одного прогревания будет достаточно для того, чтобы просушить канал.

Для трубопровода из пластика промерзание не столь страшно, ведь он не лопается ото льда. Зато может появиться другая проблема, поэтому трубопровод необходимо закладывать так, чтобы он лежал ниже точки промерзания земли. Пластиковый трубопровод может существенно растянуться, а если так будет продолжаться хотя бы два сезона, то возможно непредсказуемое изменение угла наклона всей системы, а также расхождение в местах стыков.

Факторы, влияющие на глубину укладки по СНиП

Первое положение говорит о том, что при осуществлении монтажных работ необходимо опираться на опыт мастеров, которые уже прокладывали трубопроводы в этой местности.

Закладку наружных сетей канализации проводят на основе составленных проектов. При этом учитывается, что на канализационную систему будет повышенная нагрузка. Составление плана происходит одновременно с проектированием водопровода. Нормальным вариантом сети отвода считается проект, при котором вся система будет работать без сбоев.

На выбор минимальной или максимальной глубины закладки труб влияет:

• выбранный способ (применение лотков или укладка в чистом виде);
• геологические условия;
• скорость промерзания грунта;
• тип закладываемой канализационной системы.

Важную роль играют климатические условия. Учитывается область промерзания грунта. Если город, в котором будут проводиться работы, отличается наличием сильных морозов, то уровень укладки увеличивается в среднем на 30%. В Москве, например, глубина должна быть не меньше 1,4 м. Для Сочи этот показатель намного меньше – 0,8 м. Если используются патрубки с сечением меньше 500 мм, чем указаны в специальных документах, от полученной величины вычитается 0,3 м.

5.Гидравлический расчет канализационной сети.

Гидравлический
расчет заключается в определении
диаметров труб для расчетных максимальных
секундных расходов сточных вод, уклонов,
потерь напора, скоростей течения и
степени наполнения.

При расчете сети
допускается, что расчетный расход
сточных вод поступает вначале расчетного
участка, а режим движения жидкости в
расчетных участках сети равномерный.

В основу
гидравлического расчета приняты :

1. Формула постоянства
   расхода: q
   = ɷ ·ʋ ;

2. Формула Шези для
   определения скорости: ʋ = С √(R·i)
   ,

где:

q – расчётный
расход сточных вод, м3/с;

ω – площадь живого
сечения, м2;

ʋ – средняя
скорость движения потока, м/с;

С – коэффициент
сопротивления трению по длине (коэффициент
Шези);

R
– число Рейнольдса;

i—
гидравлический уклон потока.

Канализационная
сеть города прокладывается с уклонами,
оответствующими уклонам поверхности
земли, но не менее минимально допустимых
уклонов.

Для труб:

— d=150
мм i_доп=
0,008;

— d=200
мм i_доп=
0,007.

— для всех остальных
диаметров минимальный уклон определяется
по формуле

,

где:

d
– диаметр труб , мм.

Минимально
допустимые скорости и максимально
допустимые наполнения определяются
по .

Ограничения
в максимальных скоростях принимаются
из-за того, что поток сточных вод несет
значительное количество минеральных
примесей, которые при больших скоростях
могут нарушить прочность труб:

—
для неметаллических труб v_max≤
4 м/с;

—
для металлических труб v_max≤
8 м/с.

Гидравлический
расчет уличной канализационной сети
приведен в таблице 5.

Глубина заложения ливневой канализации ↑

Этот параметр зависит от геологических условий в том или ином регионе и опыта эксплуатации инженерных сетей. Регламентирует его СП32.13330.2012 (в обновленном варианте). Конкретно для частного дома цифры не прописаны — правила касаются систем, устраиваемых на жилой территории.

В случае отсутствия опыта (не канализованный район, например) эксплуатации сетей, опираются на уровень промерзания грунта, различный во всех регионах.

Трубы диаметром менее 500 мм прокладывают на 30 см ниже отметки глубины промерзания грунта.
Трубы диаметром более 500 мм прокладывают на 50 см ниже отметки глубины промерзания грунта.
Допустима прокладка труб на глубину 70 см от поверхности (планировки). Это расстояние до верха трубы. При этом предусматривают термоизоляцию трубопровода и его защиту от механических воздействий.
Глубину заложения коллектора определяют статистическим и теплотехническим расчетом.
Максимальная глубина не нормирована — ее определяют путем расчетов для каждого отдельного случая

Во внимание принимают используемые материалы, характеристики грунта, применяемые технологии.

Реальность бывает очень далекой от книжных истин. Иной раз следовать правилам невозможно по ряду причин. Отклонения допустимы, но любое нестандартное решение, не прописанное в правилах и нормах, нуждается в одобрении соответствующей инстанции, то есть проект надо согласовать.

Линейная ливневая канализация

Чтобы проект одобрили, все применяемые технические решения должны быть обоснованы, причем сравнительным путем. То есть нужно сравнить технические и экономические параметры разных вариантов и доказать, что спроектирован или лучший, или единственно возможный.

Расчет ливневой канализации

В расчете ливневой канализации целый массив цифр и формул, но если упростить все донельзя, важны несколько параметров:

• производительность системы (объем стоков);
• уклон труб;
• диаметр труб;
• глубина заложения трубопровода и коллекторов.

От диаметра труб зависит эффективность отвода поверхностных стоков. Диаметр в свою очередь зависит от объема осадков в местности и площади обслуживаемой территории (с учетом дренажной системы, если используют один коллектор). Все нужные цифры есть в нормативной документации, и их достаточно, если следовать правилам.

Совмещенная система (ливневка и дренаж)

Объем стоков рассчитывают по формуле:

1. Q — объем стоков.
2. q20, л/сек., на га — коэффициент интенсивности атмосферных осадков.
3. F — площадь обслуживаемой территории (пересчитывают в гектарах; скаты крыш — в горизонтальной проекции).
4. Ψ — коэффициент впитывающей способности покрытий.

Значение q20 получают в местном метеоцентре. Ψ стандартен:

• 1,0 — кровля;
• 0,95 — асфальт;
• 0,85 — бетон;
• 0,40 — щебенка (трамбованная);
• 0,35 — грунт (в том числе дерн, газоны).

Для каждого дождеприемника делают отдельный расчет. Затем суммируют полученные цифры и определяют диаметр труб.

Нормативная документация

Свод правил регламентирует наименьший диаметр труб. Для самотечных сетей он составляет 150 мм (и идет как допустимый, а желательный — 200 мм). Используя другие трубы, нарушают положения СП. В производственных сетях использование 150-миллиметровых труб требует обоснования.

Параметры, действительные для труб 150 мм:

• расчетная наибольшая скорость: для металлических труб — 10 м/м, для неметаллических — 7 м/с;
• расчетное наполнение прямоугольных каналов и труб поперечного сечения — полное;
• наименьший уклон (необходимость меньшего уклона следует обосновать): для 150-миллиметровых труб — 8 мм/метр, для 200-миллиметровых — 7 мм/м;
• уклон присоединения — 2 мм/м;
• уклон отдельных лотков — 5 мм/м;
• наименьшие размеры трапециевидных кюветов, канав: по дну — 30 см, по глубине — 40 см;
• между отводящей и присоединяемой трубами необходим угол минимум 90 градусов, в противном случае устанавливают колодец, а в нем — стояк с присоединением дождеприемников с перепадом;
• требуют устройства колодца: длинные прямые участки (через каждые 35 м — для частных домовладений), повороты, перепады, повороты на коллекторах, соединяемые трубы разного диаметра;
• радиус кривой поворота лотков должен составлять как минимум 1 диаметр трубы;
• радиус кривой поворота на коллекторе от 120 см (включительно) должен составлять как минимум 5 диаметров трубы, смотровые колодцы нужны и в начале, и в конце кривой;
• диаметр коллектора для труб до 500 мм — 1000 мм (1000х1000);
• допустима установка коллектора диаметром 700 мм для труб 150 мм;
• глубина заложения коллектора диаметром 700 мм не должна превышать 1200 мм;
• диаметр колодцев глубокого (от 3 м) заложения должен составлять минимум 1500 мм;
• минимальная расчетная скорость движения стоков по трубам и каналам составляет 60 см/с.

Нельзя опираться на приведенные цифры, используя трубы меньшего диаметра: уже 110-миллиметровым нужен минимальный уклон в 2 см/м. В каждом случае нарушения правил придется делать индивидуальный расчет ливневой канализации.

Программы для расчета ливневой канализации

Встречается совет использовать AutodeskBuildingSystems, но это как микроскопом забивать гвозди. Теоретически рассчитать ливневку можно в любой программе, в принципе умеющей проектировать инженерные сети, но на практике не советуем. Во-первых, софт такого рода бесплатным не бывает (разве что триал-версия, но она всегда обрезана). Во-вторых, в профессиональном ПО несведущему человеку сложно разобраться. В-третьих, такой софт и не нужен для нашей маленькой задачи.

Рассчитать дождевую канализацию можно на специализированных ресурсах, предоставляющих калькуляторы или программы, работающие в браузере (запускаем и считаем). Большинство (может, и все) из них делают отдельно расчеты:

• гидравлический,
• поверхностных стоков с территории,
• объема вод с кровли,
• емкость коллектора,
• уклона трубопровода,
• глубины заложения сети.

Если эти параметры помогут построить ливневку… желаем удачи.

Мы расписали правила и нормы, формулы и цифры, опираясь на СНиП и СП, но согласно здравому смыслу расчет дождевой канализации надо доверить специалистам — как бы банально это ни звучало. Да, все цифры приведены, но главным фактором были, есть, будут климатические параметры, хоть и указанные в СП, но не полностью. СП не знают, какой на вашем участке грунт: песок пропускает воду моментально, глина не пропускает вовсе. Ошибка в расчетах = затопленный участок со всеми вытекающими.