Заключительный этап работы по строительству инженерных систем и возведению оснований под объекты — это выполнение обратной засыпки оставшимся грунтом после выемки траншеи.
От правильной организации такой работы и строгого соблюдения технологической карты будет зависеть: качество уплотнения, безопасность уложенных трубопроводов или кабельных линий, прочность фундамента.
А также функциональность дренажной системы, потенциальность применения восстановленного грунтового покрова для ландшафтных работ.
На завершающей стадии СМР некоторые Подрядчики допускают ошибки по причине быстрого стремления передать объект Заказчику. Всем участникам строительного процесса нужно знать, что засыпку выполнять запрещено, пока не будет выполнен полностью весь технологический процесс монтажа.
Так для трубопроводных систем предварительно выполняется их опрессовка повышенным давлением, с тем чтобы установить места утечек, а для кабельных линий — электротехнические лабораторные исследования, для того чтобы определить целостность собранного участка цепи.
Что это такое?
Наполнение траншей грунтом и уплотнение его выполняется по окончании прокладки трубопроводов либо иных инженерно-технологических сетей, чтобы зафиксировать их в таком расположении, которое предусматривается проектом. Процесс протекает в несколько этапов.
Грамотная очередность обратной засыпки нужна для оптимизации процесса строительства и недопущения создания условий для развития аварий, как при производстве СМР, так и при эксплуатации или производстве текущего ремонта.
Процесс осуществляется после завершения монтажных работ технологических сетей и заключается в том, что грунт, полученный при выполнении выемки, засыпают обратно в траншею по особой технологии, предусматривающей уплотнение.
Технологически такая засыпка применяется для надежной защиты фундаментов, инженерных сетей, дорожного полотна и прочих объектов строительств с подготовкой уплотняющей смеси:
- почва,
- песок,
- глина,
- камни.
Существует много разных способов обратной засыпки, но в каждом методе используются основные требования. Для каждого строительного объекта согласно существующему проекту, подрядчиком разрабатывается технологическая карта, в соответствии с которой предусматривается:
- использовать определенную технику и материалы,
- процедуры засыпки в слоях лифтах,
- периодичность и интервалы для правильного уплотнения.
Их толщина зависит от проектных требований, типов грунта и назначения подземной конструкции.
Технология уплотнения предполагает использование нескольких методов: статического, когда применяют давления на почву, вибрационное воздействие специальной техникой и ручным трансформированием слоев с помощью катков.
Когда нужно проводить?
Процесс обратной засыпки начинают после контроля точности прокладки трубопровода по технологической схеме и выдержки уклонов, монтажа колодцев и исправности контрольно-регулирующей арматуры и выполнении опрессовки сетей повышенным давлением.
Последняя операция проводится с целью проверки на плотность системы с последующим визуальным контролем надлежащего качества выполнения стыковых соединений.
Все перечисленные этапы оформляются рабочей комиссией с представителями Заказчика и Подрядчика. Тщательным образом произведенная обратная засыпка гарантирует равномерное распределение нагрузки на трубы или кабеля и, тем самым, исключает просадку почвы над ними.
По этой причине обратное наполнение выемки выполняют в строгом соблюдении требований по:
- применяемому грунту,
- уровню утрамбовки,
- очередности технологичных операций.
После завершения выполнения технологических испытаний, перед началом процесса засыпки конструкции по существующей технологической карте подбивают почвой пазухи, расположенные в области стыков труб и далее проводят вторую стадию — до уровня на 0.3 м повыше шелыги трубопровода. Для этих целей применяют местную гомогенную непучинистую почву.
На 3-й стадии труба уже закрыта грунтом, поэтому послойную подсыпку продолжают техникой, например, бульдозером с последующим уплотнением виброплитами либо пневмокатками. Размер засыпаемого слоя устанавливается мощностью техники и проектом.
Все процессы обратной засыпки контролируются лабораторно, проверяется плотность засыпаемого грунта, которая обязана быть близкой к плотности опоясывающего почвенного массива, не меньше 0.95 от разрешенного проектного показателя при установке труб на технических площадях и 0.98-1 при нахождении под проезжими дорогами.
На строительных площадках, где существуют неблагоприятными гидрогеологическими и климатические условиями возведения трубопроводных систем, под проезжим дорожным полотном верхнюю зону засыпки положено упрочнять армированием искусственными неткаными стройматериалами, что существенным образом уменьшит последующую просадку почвы.
Какими видами грунта выполняется?
Обратную засыпку выемок осуществляют в строгом соответствии с проектными нормами, которые обозначают разновидности и физико-химические свойства грунтовых слоев, а также особые параметры:
- необходимая степень уплотнения,
- плотность почвы в сухом состоянии,
- коэффициент уплотнения грунта.
Если нужно выполнить замену проектного вида засыпного грунта, это разрешено выполнять только после согласования с заказчиком и проектной компанией. Засыпка выемок могут выполняться из глины, песка и крупнообломочных видов. Разрешено для таких работ применение отходов промышленности в виде шлака, золы и щебня.
Подбор разновидностей грунта для итогового заполнения траншей происходит по их расположению на муниципальной территории:
- В границах дорожного полотна с улучшенными покрытиями выполняется из песка и крупнообломочных слоев грунта;
- На зеленой зоне вне дорожного полотна выполняется почвой, полученной при копке траншей или привезенными связными/малосвязанными грунтами без содержания гниющих растительных остатков.
На месте постройки необходимо выбирать песчанистые, гравийные и щебеночные виды засыпки. Оценка их строительных технологических качеств выполняется по базовым физико-механическим свойствам, указанным в следующей таблице.
При выборе насыпного материала нужно учитывать, что суглинки сложнее, они больше подвержены сжиманию в сравнении с песочными и крупнообломочными почвами. Тем не менее, уже после утрамбовки при допустимой влажности они владеют хорошим показателем по величине морозных деформаций, с находящейся рядом почвой и отличной несущей способностью. Использование для заполнения траншей пылеватых слоев земли не рекомендуется, поскольку они обладают низкой уплотняемостью, а при промерзании предрасположены к процессу пучения.
Также не допускается применять песок и глину с высоким содержанием органики более 5% и водорастворимых солей более 0.3% от общей массы.
Согласно специальному ГОСТ 25100, изданному в 2011 году, грунты подразделяются на 3 техногенных класса с разнообразными структурами:
Скальные — источники происхождения: магма и вулканы, имеют жесткие кристаллизационные структуры, отличаются высочайшей прочностью, но склонны к образованию трещин.
- Дисперсионные — осадочного типа, наиболее часто встречаются в древних ландшафтах, где существовали развитые процессы выщелачивания, то есть присутствовал источник повышенного содержания натрия.
Они имеют прочную механическую структуру группируются на связные/несвязные или несыпучие/сыпучие.
- Криогенные — аналогичные скальные и дисперсионные грунтовые типы, которые вдобавок обладают криогенными или мерзлыми связями.
Дисперсионный класс грунтов разделяют по группам:
- Минеральные — крупно/мелкообломочный, пылеватый и глинистый;
- Органо-минеральные — перенасыщенные торфом: песок, ил и глина;
- Органические — торф.
Минеральный грунт, как правило, дисперсионного состава геологических элементов разного генезиса и обусловливается по физико-химическим характеристикам и геометрическим параметрам частиц. Чем засыпать траншею:
Большую часть песка получают из карьеров природного типа, наименьшую — выпускают промышленным путем после размалывания и фракционного рассеяния скальных пород.
Самые необходимые технологические параметры песка I класса для наполнения траншей:
- процент пылевых частиц и глины не выше 2 % в средних/крупных/особо крупных фракциях и 3 % мелких;
- процент глиняных комков — не больше 0,25 % для всех размеров фракций, кроме мелкой, для нее не больше 0,35 %;
- процент относительной влажности — не больше 5 %;
- плотность до 1500 кг/м3;
- радиационная активность не выше 370 Бк/кг для зданий и 740 Бк/кг — для дорожного полотна в черте городских районов.
Глинистые грунты разнообразного химсостава отличаются собственными характеристиками, прежде всего их отношению к воде, которая нарушает крепкую связь между собой частиц в почве.
По мере роста общей влажности, глина проходит 3 вида агрегатного состояния: твердая, подвижная либо текучая и пластичная.
При размокании глинистые слои ухудшают собственные характеристики, но происходит это медленно, тем самым имеет определенное время для выполнения противоаварийных работ, чтобы окончательно стройобъект не разрушился.
По мере подсыхания глиняный грунт сокращается в объеме и растрескивается, образовывая усадку. Мокроватые глинистые почвы под воздействием статического напряжения имеют очень значимые просадки.
Влажная глина под постоянной нагрузкой образуют усадку, которая исчезает постепенно со временем. Твердая и пластичная глина практически водонепроницаема.
К этому типу относят грунт, который содержит до 30% частичек глины. При этом песчаных фракций в суглинке побольше, чем у глины, а пылеватых поменьше. При содержании фракций глины до 28-30% суглинок считается тяжелым.
Песчаных фракций в супеси побольше, чем пыли, среди них преобладающими являются зерна Д до 2 мм. Встречается тяжелый супесок с процентным содержанием глины до 10% и легкий супесок с присутствием фракций глины до 6%.
Какой техникой производится?
Заполнение траншей со смонтированными инженерными сетями выполняется в 2 приема.
Прежде насыпают грунтом и подбивают ручным способом пазухи и присыпают трубы с уровнем над верхом не меньше 0.2 м, с последующей аккуратной послойной трамбовкой, а в холодный период года для трубопроводов из керамики, асбестоцемент и полиэтилена допустимый покровной уровень 0.5 м.
После этой операции, оставшаяся доля выработки осторожного засыпается бульдозерами.
Послойная трамбовка отсыпки труб производится главным образом пневматическими, движковыми и электротрамбовками.
Засыпка в стесненных геометрических условиях производится с использованием специализированных уплотняющих механизмов статического, виброударного воздействия, способных обеспечить допустимый коэффициент уплотнения не меньше 0.98.
Особенность выполнения работ по обустройству обратных засыпок в холодное время года состоит в том, что ее производят талой и малоувлажненной почвой, и по нормативам количество такого замерзшего грунта в общем объеме почвы траншеи не может превышать 15.1 %.
Из вышеприведенной схемы обратной засыпки при использовании бульдозера вытекает, что зону отвала, где забирают землю, разбивают на самостоятельные, разрабатываемые в порядке преемственности части.
Бульдозер подступает к кромке отвала с торцевой части под определенным углом, набирает грунт на I участке и, переместив его в траншею, переходит к II участку. Землю с зон II/IV/VI перебрасывают в выработку поперечными ходами бульдозера, а с I/III/V/VII косыми.
Подобный метод выполнения работ уменьшает протяженность подходов груженой техники и оптимизирует операции по набору почвы.
Засыпку траншейных углублений со смонтированными технологическими сетями в непросадочных почвах с последующим уплотнением производят в 2 стадии.
На 1-й засыпают и подбивают ручным способом пазухи не мерзлой почвой, с твердыми включениями фракцией не выше 1/10 Д труб с материалом:
- асбест,
- пластмасс,
- керамика и железобетон,
а при минусовых окружающих температурах 0,5 м над верхней точкой трубопровода, а для труб из другого материала — грунтовыми слоями без включений на 0.2 м над верхней линией конструкции с подбивкой свободных объемов пазух и однородным по-слоевым сжиманием электротрамбовками, например, ИЭ-4503 пока не будет достигнута проектная плотность по окружности и протяженности труб.
Уплотнение проводят очень осторожно чтобы не повредить плотность инженерных сетей и их изоляционный слой. В случае прокладки линии таких сетей вдоль смежных построек, ограждений, зеленой зоны процесс засыпки выемок выполняется ручным методом с послойной трамбовкой засыпки каждые 0.2 м.
На 2-й стадии осуществляется наполнение верхней части траншеи почвой, не содержащей твердых включений методом осторожного сбрасывания слоя грунта бульдозером проходка — перекрестная косопоперечная.
В этом случае послойное уплотнение труб осуществляется предпочтительно пневматическими или движковыми утрамбовками, а также способом виброуплотнения. При довольной большой глубине и габаритам сети набивка по слоям почвы выполняется катком ДУ-10А с малым габаритом и плотностью почвы, установленной по проекту.
Пазухи, которые образуются между трубопроводом и отвесными стенами траншеи засыпают послойным методом экскаватором ЭО-3532А/2621В/3123/4225 с толщиной грунтового слоя не выше 0.25 м.
Технические характеристика транспорта для выполнения обратной засыпки траншеи:
Порядок действий
После прокладки труб в траншеи на мягком грунте — постель выполняется их присыпка слоем мелкого песка 0.2м над ними.
Засыпку труб осуществляют в любом климатическом периоде, практически сразу после завершения монтажных работ:
- Предварительно перед засыпкой проверяют соответствие выполненных работ проекту, исправность установленных линий инженерных сетей и плотность их прилегания к днищу выработки;
- устраивают подъездные пути для перемещения грунта, и техники;
- оформляют письменный допуск на засыпку сетей;
- засыпку труб ведут таким образом, чтобы предотвратить поперечное движение труб. С этой целью трубы специально закрепляют точечной присыпкой экскаватором.
- Процесс засыпки выполняют по разработанной подрядной организацией технологической карте.
- После завершения работ по уплотнению почвы объект представляют авторскому и техническому надзорам.
Это важный этап строительства, от него будет в конечном итоге зависеть стоимость технологического заполнения траншеи грунтом.
Перед расчетом учитываются такие данные, как габариты трубы или другой подземной конструкции, тип грунта, габариты траншеи и параметры отвала, виды и характеристики применяемой техники и материалов, а также состав бригады и нормативные трудозатраты.
Например, для следующих исходных данных вначале выполняется расчет объема грунта для засыпки, затем объем вывоза грунта одной единицей транспорта, количество ходок, временные показатели и стоимость аренды:
Эти расчеты дадут возможность определить необходимый парк бульдозеров для производства работ:
Все необходимые расчеты сводятся в таблицу:
Эксплуатационная производительность экскаватора в рабочую смену устанавливается следующим образом: Пэ=60*c*g*n1*k1*k3, где:
- c длительность смены;
- n1 число выполняемых действий ковшом в минуту;
- k1 коэффициент эксплуатации экскаватора;
- k3 коэффициент эксплуатации ковша;
- g емкость ковша экскаватора.
Технологические операции со всеми подробностями приведены в техрекомендациях ТР 73–98, где отображены требования по уплотнению грунта при выполнении таких работ.
Технологический процесс отсыпки траншей имеет главное отличие в том в том, что подземные инженерные сети первоначально монтируются на подушку из 150 мм щебня и 200 мм песка.
После чего процесс засыпания проходит по следующей схеме:
- 4 зону наполняют и трамбуют лопатами.
- 2 и 3 зоны наполняют лопатами, а ручными трамбовками уплотняют, кроме зоны 1 над трубой.
- 5 зону наполняют при применении экскаватора, трамбуют механическими трамбовками.
При уклоне выемки 20 и более градусов, почву фиксируют, чтобы она не сползала и не смогла быть вымытой водой.
Расчет сметы выполнения обратной засыпки выполняется по базе ГЭСН, при этом рассчитывается потребность в технике и материальных ресурсах:
Ведомость потребности в машинах, инструменте, инвентаре:
Далее рассчитываются расход материалов, необходимых для обслуживания бульдозера и катка и сводятся в таблицу из расчета на 1000 м3:
Затраты машинного времени и трудозатраты при выполнении обратной засыпки со смонтированными инженерно-техническими линиями определяют по Единым государственным нормам и расценкам.
Продолжительность таких работ определяется календарным планом и представлена в таблице:
Засыпка траншей при монтаже коммунальных и производственных инженерных сетей выполняются во всех регионах России.
Цена их зависит от климатического района проживания и наличия мощного автотранспортного парка у Подрядной организации.
Понятно, что в том случае если она арендует транспорт, работа будет стоить дороже, а проходить, скорее всего, медленнее.
Согласно предложениям, которые имеются в открытом доступе по состоянию на 1.06.2020 года, цены на обратную засыпку траншеи выглядят следующим образом:
| Технологические операции | Цена, руб. | Цена, руб. | Цена, руб. | Цена, руб. | Цена, руб. |
| Регионы | Москва | Краснодар | Томск | Вологда | Мурманск |
| Уплотнение грунта, м3 | 500 | 430 | 610 | 410 | 580 |
| Механическая обратная засыпка грунта, м3 | 600 | 500 | 740 | 540 | 710 |
| Ручная засыпка в пазухи с трамбовкой и увлажнением водой, м3 | 800 | 600 | 1000 | 710 | 900 |
| Ручное перемещение грунта с выравниванием и трамбовкой , т | 130 | 120 | 250 | 170 | 230 |
| Обратная засыпка послойным методом с трамбовкой, м3 | 300 | 240 | 500 | 350 | 420 |
| Подсыпка песком до 150 мм, м3 | 700 | 560 | 890 | 610 | 800 |
| Механическое передвижение грунта, м3 | 750 | 650 | 900 | 590 | 780 |
Распространенные проблемы и ошибки
Несмотря на кажущуюся несложность обратной заполнения траншеи имеется много нюансов, которые требуется учесть в ходе выполнения работ.
Наиболее часто допускаемые ошибки при выполнении обратной засыпки траншей:
Не выполнен весь комплекс подготовительных работ до начала засыпки, включая проверку уложенных магистралей на соответствие проекту.
- Низкая плотность песка менее K=0,98.
- Нарушение предельного уровня песка и другого насыпного грунта.
- Неэффективное использование техники и уплотнительного оборудования.
- Нарушение утвержденной технологической карты и схемы уплотнения грунта.
- Не соблюдение проектной верхней отметки уплотняемого слоя.
- Работы не были предъявлены авторскому и технадзору.
Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.
Заключение
Обратная засыпка траншей считается важнейшим этапом строительного процесса инженерных коммуникаций. Пунктуальное соблюдение технологических рекомендаций по засыпке и уплотнению почвы и профессиональный выбор приемов и механизмов, сможет обеспечить длительную эксплуатацию разнообразных инженерно-технических коммуникации.
