La instalación de una red de alcantarillado es un proyecto y proceso de ingeniería complejo que puede amenazar con una catástrofe ambiental o un desastre si se implementa incorrectamente o errores en los cálculos de diseño.
Los problemas más inocuos asociados con un sistema de alcantarillado pueden ser la salida de los desagües de aguas residuales al exterior durante los cambios de tierra, los movimientos de las aguas subterráneas y su congelación cuando comienza el clima frío. Y las consecuencias más importantes incluyen la destrucción adicional de tuberías (con su colocación inepta) y enormes costos de material para los trabajos de construcción asociados con su reparación.
Lo que dice SNiP 2.04.03-85
A pesar de una descripción detallada de temas como la neutralización de efluentes, instalaciones de tratamiento profundo y biológico, desinfección de aguas residuales, cálculos y parámetros tecnológicos de los mecanismos de tratamiento, filtros, tanques de sedimentación, estaciones de bombeo, soplado y ventilación utilizados en el sistema de tratamiento de aguas residuales, destacando el características de diseño de sistemas y redes de tratamiento y mucho más, SNiP no impone restricciones significativas en la profundidad de las tuberías y sistemas de alcantarillado para limpiarlas.
SNiP en esta materia recomienda usar el sentido común y la experiencia en la operación de redes de tuberías para una región determinada, así como el uso de cálculos de ingeniería, teniendo en cuenta el material y el diámetro de las tuberías, el terreno, las condiciones del suelo y climáticas, y las particularidades del trabajo. En otras palabras, necesita especialistas especiales que estén bien versados en este tema.
Pero en la cláusula 4.8 de este SNiP todavía hay indicaciones de las profundidades mínimas de tendido de colectores y tuberías en el suelo, colocadas por el método de penetración del escudo desde 3 metros y más profundo, dependiendo de los materiales de la tubería.
Qué afecta la profundidad de la colocación y cómo se puede cambiar
Vemos que SNiP 2.04.03-85 no ayuda mucho para calcular la profundidad de tendido de tuberías en el diseño de sistemas de alcantarillado, y para aclarar, tiene sentido que recurramos a la práctica de diseñar y crear estas redes.
Por lo tanto, se requiere un proyecto a gran escala, elaborado por un especialista o una organización de diseño en relación a la región requerida, y también se requiere experiencia en la celebración de un acuerdo con un contratista para la implementación de este proyecto, ya que además de verificar la obra, será necesario vigilar el cumplimiento de las normas ambientales y sanitarias.
Por lo general, en la práctica, la profundidad de la colocación de tuberías de alcantarillado debe depender de las siguientes circunstancias y condiciones:
- método de colocación de conexiones de tuberías (la colocación de tuberías de alcantarillado puede ser externa, y tal vez con el uso de bandejas de hormigón armado, y no solo);
- sobre el clima, es decir, sobre la temperatura del suelo, las condiciones de congelación del suelo en el área de colocación y sobre su composición química;
- según el principio de funcionamiento de la red de alcantarillado (gravedad, presión, alta presión, ...).
La práctica muestra que al colocar tuberías en el suelo, tiene sentido usar la cláusula 4.8 de SNiP 2.04.03-85 bajo ciertas condiciones, ya que los desarrolladores pueden considerar que su conocimiento y aplicación eliminarán la responsabilidad en caso de problemas y profundizarán más, por lo tanto, aumentar el costo financiero de la instalación de tuberías no es práctico por razones económicas.
Además, los expertos tienen en cuenta las cargas dinámicas en el sistema de alcantarillado cuando se instala. Un buen ejemplo es una autopista o simplemente una carretera que ejerce más presión sobre la tubería que se encuentra debajo. Por lo tanto, las tuberías se colocan profundamente: 9 metros o más. Para tener en cuenta estas circunstancias, debe crear un proyecto de ingeniería.
Profundidad mínima y máxima, su cálculo
- hay un terreno (en terreno plano, la profundidad de las tuberías será la misma, pero en las más complejas dependerá del paisaje), también hay características de una tubería existente, características de las conexiones de colectores con un séptico tanques y tuberías de alcantarillado, teniendo en cuenta la profundidad;
- existen características de colocación de tuberías de alcantarillado en casas privadas que operan por gravedad, teniendo en cuenta la pendiente de la tubería;
- la circunstancia más importante es la profundidad de congelación del suelo en un área determinada, ya que existen marcas de congelación, que se dan en SNiP 2.01.01.82 y con las que el servicio meteorológico también está familiarizado. Al instalar conexiones de alcantarillado (a diferencia del sistema de suministro de agua), las profundidades de tendido de las tuberías se calculan restando una cierta distancia de los puntos de congelación, porque las tuberías fluyen con una temperatura positiva (+18 grados Celsius incluso en clima frío, lo que evita la congelación). Por lo tanto, en algunos casos, incluso es apropiado colocar las tuberías a una profundidad menor con distancias pequeñas entre los colectores y las salidas de las tuberías de la casa;
- Se tienen en cuenta las propiedades tecnológicas y las características de los materiales para tuberías, en particular, las tuberías de acero de alta resistencia y hierro fundido se colocan a gran profundidad. Para las tuberías de polímero, la colocación a gran profundidad es inaceptable, ya que esto afecta no solo a sus propiedades tecnológicas, sino también a todo el sistema. Y al comprar tuberías, se tienen en cuenta su precio, confiabilidad, facilidad de montaje y entrega, y sus otras características;
- Durante el diseño, se están introduciendo dispositivos especiales de limpieza de tuberías en el sistema para proteger contra la congelación (a menudo equipos de bombeo). La bomba de trabajo no solo evita el estancamiento, sino que también aumenta la temperatura en las tuberías, evitando las partículas de hielo;
- Se utiliza aislamiento adicional de tuberías, a veces las tuberías se colocan en aislamiento seco (a menudo fibra de vidrio, material de aislamiento térmico enrollado que envuelve las tuberías desde todos los lados en más de 10 cm con una capa adicional de impermeabilización), relleno de tierra adicional u otras condiciones dependiendo de la situación (uno de los ejemplos es un cable calefactor).
¿Qué pasa con las profundidades máximas de tendido de tuberías de alcantarillado? Este es un indicador muy importante para el funcionamiento de las tuberías. Dado que, por un lado, el calor se almacenará durante más tiempo a mayor profundidad, por otro lado, es importante tener en cuenta el confort del entorno, el peso de la tierra y su presión sobre las tuberías para evaluar el la probabilidad de su daño y la complejidad del trabajo realizado a lo largo de toda la longitud del drenaje de la tubería.
Para ciertos tipos de suelo (saturado de humedad o con base rocosa o partículas rocosas) SNiP recomienda utilizar tuberías con profundidades que no superen los 4 metros. Y coloque tuberías a una profundidad de 5-8 metros en el caso de tierras secas.
Desde el punto de vista de estas normas, cuando se superan determinadas profundidades de las tuberías, es necesario y lógico utilizar palets o bandejas de hormigón armado para la protección fiable de las tuberías con mayores cargas operativas y su mayor seguridad.
En ciertos casos, con cargas aumentadas (como colocar tuberías debajo de una carretera en uso activo) o con una vida útil no estándar, se pueden usar tuberías rígidas corrugadas a base de polietileno.
En la redacción de SNiP, la naturaleza de estos estándares para los no especialistas no está del todo clara. Por lo tanto, es importante contactar a especialistas con experiencia en el diseño de estos sistemas. Por lo tanto, el problema con las profundidades óptimas de las tuberías de alcantarillado debe resolverse con los diseñadores de estos sistemas. SNiP 2.04.03-85, que se mencionó todo el tiempo en este artículo, de muchas maneras solo brinda recomendaciones, dejando la cuestión de las profundidades de la colocación de tuberías de alcantarillado bajo la responsabilidad de especialistas.
Dado que este tema es muy importante y además del clima y la geología del suelo, es necesario tener en cuenta los estándares sanitarios y epidémicos y los estándares ambientales, entonces ninguna instrucción general puede dar una respuesta a todas las decisiones sobre el diseño de este sistema. Lo principal es que el sistema de alcantarillado no se congela con el frío, por lo que requiere supervisión y mantenimiento con reparación inmediata en caso de emergencia.
