picto-výšky krytí

Zatížení zeminou

Technická řešení

Reakce trub na zatížení zeminou

Diagramy výšek krytí

Níže jsou zobrazeny čtyři případy uložení odpovídající aktuálním zásadám nejlepší praxe. V ostatních případech se obraťte na společnost PAM nebo se řiďte normou ČSN EN 545 nebo francouzským předpisem „Fascicule 70“.
Uvedené příklady vycházejí z následujících předpokladů:
  • kritéria pevnosti a deformace trubek jsou v souladu s ČSN EN 545,
  • výpočet nezahrnuje vliv zvodnělé vrstvy.

Čtyři případy uložení

Případy se týkají ukládání potrubí nad hladinou podzemní vody, bez pažení ve výkopu.
V ostatních případech (pod překážkami, pažení atd.) se řiďte normou ČSN EN 545, francouzským předpisem "Fascicule 70" nebo se obraťte na společnost SAINT-GOBAIN PAM.

4 případy uložení
 Případ 1Případ 2Případ 3Případ 4

-

Charges (cas 1)

DN ≤ 600

Charges (cas 2)

DN 60 à 2000

Charges (cas 3)

 

DN ≤ 1 400

Charges (cas 4)

 

DN ≤ 600

Charges (cas 4)

 

DN > 1 400

Charges (cas 5)

 

DN > 600

Charges (cas 5)

LožeUrovnané dno výkopuUrovnané dno výkopuLože z vytříděného materiáluLože z vytříděného materiálu
Zóna zásypu (2)
– Třída zeminy*
– Hutnění
– Es (MPa)
– 2 α (°)
4
Bez hutnění
< 3
30
3
Kontrolované hutnění q5t2
7
30
3
Kontrolované hutnění q5t1
10
90
1
Kontrolované hutnění q4t1
20
90
Výběr materiálůMateriály používané pro zásyp (tříděné či ne), které jsou v přímém kontaktu s potrubím, nesmí obsahovat kameny ani korozivní prvky.

 

* Viz tab.1.

Metoda "Fascicule 70"

Tato výpočtová metoda zahrnuje:
– 6 tříd zeminy, viz tab. 1,
– 3 stupně kvality hutnění, viz tab. 2 a (pokud lze aplikovat) viv:
• podzemních vod na vlastnosti zeminy,
• manipulace s pažením v závislosti na šířce výkopu,
• pohyblivé zatížení kolovým tlakem (Bc systém: pojezd dvou 30-tunových třínápravových vozů).
 

Tab. 1
Třída zeminyStručný popis
1Písky a štěrky, čisté nebo slabě hlinité (zrna < 50 mm)
2Písky a štěrky, mírně až středně hlinité
3Křemičité a vápencové jíly. Sutě. Morény a přeměněné horniny, hrubozrnné naplaveniny s vysokým podílem jemných částic.
4Naplaveniny, jemné písky, štěrokopísky, jíly, více čí méně tvárné slíny (Ip < 50)
5 a (*)Velmi tvárné jíly a slíny (Ip > 50).
Organické látky, rozpustné nebo znečišťující.
5 b (**)Sedimenty: křída, pískovec, břidlice...Kompozitní horniny (vápencové  a křemičité jíly, sutě, morény, přeměněné horniny,
hrubozrnné naplaveniny s částicemi, které mohou přesahovat 250 mm. Čisté štěrky, skalnaté horniny s částicemi > 50 mm.


(*) Tyto materiály nelze použít pro obsyp ani zásyp.
(**) Tyto materiály nelze použít pro obsyp, v některých případech mohou být použity na zásyp.

Tab. 2
 Bez hutněníKontrolované hutněníKontrolované a ověřené hutnění
Třída zeminyEs2aEs2aEs2a
 MPa°MPa°MPa°
1  (+)0.7602905120
2  (+)0.6601.2903120
3  (+)0.5601902.5120
4  (+)<0.3600.6600.660
5b  (++)0.7-2-5-


(+) Pro zónu obsypu a zásypu.
(++) Pouze pro zónu zásypu.

 

Zatížení zeminou (chování potrubí)

Různé typy potrubí lze rozdělit do tří kategorií podle toho, jak se chovají vůči vnějším zatížením:

  • trubky tuhé,
  • trubky pružné,
  • trubky polotuhé.
     

Trubky z tvárné litiny patří mezi polotuhé trubky. Odolnost na svislé zatížení a vertikální deformace jsou u těchto trubek v rovnováze, což je optimální pro jejich dlouhodobou provozní bezpečnost.

Systém trubka / zemina

Mechanické chování trubky uložené v zemi ze pochopit pouze na základě systému trubka / zemina: interakce trubek a okolního terénu závisí na jejich tuhosti nebo poddajnosti, což způsobuje odlišná omezení pro pokládku.

Potrubí mohou být rozdělena do tí kategorií podle toho, jak odolávají vnějšímu zatížení:

Trubky tuhé

  • Příklady: Předpjatý beton, kamenina.
  • Chování: Tuhé trubky dovolují jen malou ovalizaci před porušením. Tato deformace není dostatečně velká k tomu, aby se využilo bočního opření trubky o zásyp. Veškeré svislé zatížení zeminou nese trubka, čímž vznikají silná namahání ohybem ve stěně trubky..
  • Kriteria pro návrh: Obvykle se používá maximální zatížení při porušení.
  • Důsledky: Tuhé trubky koncentrují zatížení na horním a spodním vrcholu trubky. Reakce systému tuhá trubka / zemina je silně závislá na úhlu uložení (α), neboli na správné přípravě lože, zejména v případě zatížení od dopravy.

Pružné trubky

  • Příklady: plasty, sklolaminát, ocel...
  • Chování: Pružné trubky dovolují značnou deformaci ve svislém směru, aniž by došlo k jejich porušení. Svislé zatížení musí být vyrovnáno bočním opřením trubky o kvalitní obsyp.
  • Kriteria pro návrh: Maximální přípustná ovalizace nebo maximální přípustné ohybové napětí a pevnost ve vzpěru.
  • Důsledky: Stabilita systému pružná trubka / zemina je přímo závislá na chopnosti obsypu a zásypu vytvořit pasivní boční odpor, neboli na modulu pasivního odporu (reakce) zeminy E’, a tedy na kvalitě obsypu a jeho hutnění.

Polotuhé trubky

  • Příklady: Tvárná litina.
  • Chováí: Polotuhé trubky umožní ovalizaci, která je dostatečná k tomu, aby část svislého zatížení zeminou vyvolala boční opření o obsyp. V tomto případě působí společně pasivní opření o boční obsyp a vnitřní ohybové napětí ve stěně trubky. Odolnost vůči svislému zatížení je tudíž rozložena mezi vlastní pevnost trubky a pevnost okolního zásyp, přičemž podíl jednotlivých složek odpovídá poměru tuhosti trubky a zeminy..
  • Kriteria pro návrh: Maximální přípustné napětí v ohybu (u malých průměrů) nebo maximální přípustná ovalizace (u velkých průměrů).
  • Důsledky: Rozložením sil mezi trubku a zásyp zajišťuje soustava polotuhá trubka / zemina odolnost vůči změnám statického a dynamického namahání nebo změnám podmínek uložení v průběhu času.
Související dokumenty

Viz také