ODVĚTVOVÁ TECHNICKÁ NORMA VODNÍHO HOSPODÁŘSTVÍ Prosinec 2013

                           MZe ČR

NAVRHOVÁNÍ VODOVODNÍHO A KANALIZAČNÍHO POTRUBÍ ULOŽENÉHO

V ZEMI - STATICKÝ VÝPOČET

TNV 75 0211

    Obsah Strana     Předmluva……………………………………………………………………………….. 2     1   Předmět normy……………………………………………………………………….. 7     2   Citované dokumenty ………………………………………………………………… 7     3   Termíny a definice…………………………………………………………………… 9     4   Obecně - základní požadavky na výpočet……………………………………………. 10     5   Zatížení……………………………………………………………………………….. 12     5.1   Zatížení obecně, základní klasifikace………………………………………………. 12     5.2   Vlastní tíha…………………………………………………………………………. 13     5.3   Tíha a tlak náplně…………………………………………………………………... 14     5.4   Zatížení tlakem zeminy…………………………………………………………….. 15     5.5   Zatížení povrchu terénu…………………………………………………………….. 19     5.6   Zatížení tlakem podzemní vody……………………………………………………. 20     5.7   Ostatní zatížení……………………………………………………………………... 21     6   Mezní stavy…………………………………………………………………………... 21     6.1   Obecně……………………………………………………………………………… 21     6.2   Mezní stavy únosnosti……………………………………………………………… 22     6.2.1   Uvažované mezní stavy a příslušné hodnoty dílčích součinitelů………………… 22     6.2.2   Návrhové hodnoty účinků zatížení……………………………………………….. 22     6.2.3   Návrhová odolnost……………………………………………………………….. 23     6.2.4   Podmínka spolehlivosti……………………………............................................... 25     6.3   Mezní stavy použitelnosti………………………………………………………….. 26     6.3.1   Uvažované mezní stavy………………………………………………………….. 26     6.3.2   Výpočet deformací……………………………………………………………….. 27     6.3.3   Mezní přetvoření…………………………………………………………………. 27     7   Vliv přípravy a realizace na statické působení………………………………………. 28     7.1   Vliv technologie ukládání………………………………………………………….. 28     7.2   Druhy zemin a jejich vlastnosti……………………………………………………. 28     7.3   Výkop rýh a zářezů………………………………………………………………… 29     7.4   Úprava lože………………………………………………………………………… 29     7.5  Hutnění obsypu a zásypu…………………………………………………………… 30     7.6   Možná konstrukční opatření……………………………………………………….. 30     7.7   Dohled na stavbě, kontrola kvality, monitoring a údržba………………………….

Příloha A (informativní) Směrné hodnoty vlastností zemin……………………………..3133

Příloha B (informativní) Orientační hodnoty pro hutnění zemin obsypu a zásypu……….37Bibliografie…………………………………………………………………….....………..39

Sweco Hydroprojekt a.s.

TNV 75 0211

Předmluva

Změny proti předchozí normě

Tato norma navazuje na ČSN EN 1295-1, upřesňuje ji a uvádí podmínky navrhování potrubí do souladu s platnými českými technickými normami a je v podstatné míře sjednocena se soustavou převzatých evropských norem - Eurokódů. Byla doplněna příloha A Směrné hodnoty vlastností zemin a příloha B Orientační hodnoty pro hutnění zemin obsypu a zásypu.

Souvisící normy

ČSN 01 3462 Výkresy inženýrských staveb - Výkresy vodovodu

ČSN EN 12502-1 až 5 (03 8270)  Ochrana kovových materiálů proti korozi - Návod na stanovení pravděpodobnosti koroze v soustavách pro distribuci a skladování vody - Části 1 až 5

ČSN EN 1778 (05 6825)  Charakteristické hodnoty pro svařované konstrukce z termoplastů - Stanovení dovoleného namáhání a modulů pro navrhování svařovaných dílů z termoplastů

ČSN 13 0010 Potrubí a armatury - Jmenovité tlaky a pracovní přetlaky

ČSN EN 13480-1 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 1: Obecně

ČSN EN 13480-2 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 2: Materiály

ČSN EN 13480-3 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 3: Konstrukce a výpočet

ČSN EN 13480-4 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 4: Výroba a montáž

ČSN EN 13480-5 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 5: Kontrola a zkoušení

ČSN EN 13480-6 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 6: Doplňkové požadavky na potrubí uložené v zemi

CEN/TR 13480-7 (13 0020)  Kovová průmyslová potrubí - Část 7: Návod na používání postupů posuzování shody

ČSN EN 13480-8 (13 0020) Kovová průmyslová potrubí - Část 8: Doplňující požadavky pro průmyslová potrubí z hliníku a hliníkových slitin

ČSN EN ISO 1872-2 (64 3010) Plasty - Polyethylen (PE) pro tváření - Část 2: Příprava zkušebních těles a stanovení vlastností

ČSN EN ISO 12162 (64 3100) Materiály z termoplastů pro tlakové trubky a tvarovky - Klasifikace, označování a konstrukční (výpočtový, návrhový) koeficient

ČSN EN ISO 2505 (64 3116) Trubky z termoplastů - Stanovení podélného smrštění - Metoda zkoušení a parametry

ČSN EN ISO 6259-1 (64 3117) Trubky z termoplastů - Stanovení tahových vlastností - Část 1: Obecná zkušební metoda

ČSN EN ISO 1167-1 (64 3124) Trubky, tvarovky a sestavy z termoplastů pro rozvod tekutin - Stanovení odolnosti vnitřnímu přetlaku - Část 1: Obecná metoda

ČSN EN ISO 1167-2 (64 3124) Trubky, tvarovky a sestavy z termoplastů pro rozvod tekutin - Stanovení odolnosti vnitřnímu přetlaku - Část 2: Příprava zkušebních těles z trubek

ČSN EN 744 (64 3126) Plastové rozvodné a ochranné potrubní systémy – Trubky z termoplastů – Stanovení rázové odolnosti padajícím závažím po obvodu

ČSN EN 1053 (64 3134) Plastové potrubní systémy – Termoplastové potrubní systémy pro beztlakové použití – Zkouška vodotěsnosti

2

TNV 75 0211

ČSN EN 1852-1 (64 3168) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi - Polypropylen (PP) - Část 1: Specifikace pro trubky, tvarovky a systém

ČSN EN 1401-1 (64 3172) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 1: Specifikace pro trubky, tvarovky a systém

ČSN EN 1451-1 (64 3181) Plastové potrubní odpadní systémy (pro nízkou a vysokou teplotu) uvnitř budov - Polypropylen (PP) - Část 1: Požadavky na trubky, tvarovky a systém

ČSN EN 1555-1 (64 6412) Plastové potrubní systémy pro rozvod plynných paliv - Polyethylen (PE) - Část 1: Obecně

ČSN EN 1555-2 (64 6412) Plastové potrubní systémy pro rozvod plynných paliv - Polyethylen (PE) - Část 2: Trubky

ČSN EN 1555-3+A1 (64 6412) Plastové potrubní systémy pro rozvod plynných paliv - Polyethylen (PE) - Část 3: Tvarovky

ČSN P CEN/TS 15223 (64 6424) Plastové potrubní systémy - Validované parametry pro navrhování potrubních systémů z termoplastů uložených v zemi

ČSN EN 14758-1 (64 6433) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě - Polypropylen s minerálními modifikátory (PP-MD) - Část 1: Specifikace pro trubky, tvarovky a systém

ČSN EN 13476-1 (64 6444) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi - Potrubní systémy se strukturovanou stěnou z neměkčeného polyvinylchloridu (PVC-U), polypropylenu (PP) a polyethylenu (PE) - Část 1: Obecné požadavky a charakteristiky zkoušení

ČSN EN 13476-2 (64 6444) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi - Potrubní systémy se strukturovanou stěnou z neměkčeného polyvinylchloridu (PVC-U), polypropylenu (PP) a polyethylenu (PE) - Část 2: Specifikace pro trubky a tvarovky s hladkým vnitřním a vnějším povrchem a pro systém, typ A

ČSN EN 13476-3+A1 (64 6444) Plastové potrubní systémy pro beztlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi - Potrubní systémy se strukturovanou stěnou z neměkčeného polyvinylchloridu (PVC-U), polypropylenu (PP) a polyethylenu (PE) - Část 3: Specifikace pro trubky a tvarovky s hladkým vnitřním a profilovaným vnějším povrchem a pro systém, typ B

ČSN EN ISO 14688-1 (72 1003) Geotechnický průzkum a zkoušení - Pojmenování a zatřiďování zemin - Část 1: Pojmenování a popis

ČSN EN ISO 14688-2 (72 1003) Geotechnický průzkum a zkoušení - Pojmenování a zatřiďování zemin - Část 2: Zásady pro zatřiďování

ČSN 72 1006 Kontrola zhutnění zemin a sypanin

ČSN ISO 3898 (73 0030) Zásady navrhování stavebních konstrukcí - Označování - Základní značky

ČSN EN 1991-1-5 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-5: Obecná zatížení - Zatížení teplotou

ČSN EN 1991-1-6 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-6: Obecná zatížení - Zatížení během provádění

ČSN EN 1991-1-7 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-7: Obecná zatížení - Mimořádná zatížení

3

TNV 75 0211

ČSN EN 1998-1 ed. 2 (73 0036) Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení - Část 1: Obecná pravidla, seizmická zatížení a pravidla pro pozemní stavby

ČSN EN 1998-4 (73 0036) Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení - Část 4: Zásobníky, nádrže a potrubí

ČSN 73 0037 Zemní tlak na stavební konstrukce

ČSN ISO 13822 (73 0038) Zásady navrhování konstrukcí - Hodnocení existujících konstrukcí

ČSN 73 0039 Objekty na poddolovaném území

ČSN 73 0040 Zatížení stavebních objektů technickou seismicitou a jejich odezva

ČSN EN 1993-1-6 (73 1401) Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-6: Pevnost a stabilita skořepinových konstrukcí

ČSN EN 1993-4-3 (73 1443) Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 4-3: Potrubí

ČSN EN 13670 (73 2400) Provádění betonových konstrukcí

ČSN EN 206-1 (73 2403) Beton - Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda

ČSN EN 1090-1+A1 (73 2601) Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí - Část 1: Požadavky na posouzení shody konstrukčních dílců

ČSN EN 1090-2+A1 (73 2601) Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí - Část 2: Technické požadavky na ocelové konstrukce

ČSN EN 1991-2 (73 6203) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 2: Zatížení mostů dopravou

ČSN 75 0150 Vodní hospodářství - Terminologie vodárenství

ČSN EN 1085 (75 0160) Čištění odpadních vod – Slovník

ČSN EN 14801 (75 5013) Podmínky pro tlakovou klasifikaci výrobků potrubních systémů určených pro zásobování vodou a odvádění odpadních vod

ČSN 75 5401 Navrhování vodovodního potrubí

ČSN 75 5630 Vodovodní podchody pod dráhou a pozemní komunikací

ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky

ČSN EN 752 (75 6110) Odvodňovací systémy vně budov

ČSN EN 1671 (75 6111) Venkovní tlakové systémy stokových sítí

ČSN EN 1091 (75 6112) Venkovní podtlakové systémy stokových sítí

ČSN 75 6230 Podchody stok a kanalizačních přípojek pod dráhou a pozemní komunikací

ČSN EN 476 (75 6301) Všeobecné požadavky na stavební dílce kanalizačních systémů

TNV 75 6925 Obsluha a údržba stokových sítí

TNV 75 7121 Požadavky na jakost vody dopravované potrubím při teplotě do 25 C

Souvisící právní předpisy

Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů

Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů

4

TNV 75 0211

Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů

Zákon č. 266/1994 Sb., o drahách, ve znění pozdějších předpisů

Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích, ve znění pozdějších předpisů

Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů

Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů

Vypracování normy

Zpracovatel: Sweco Hydroprojekt a.s., IČ 26475081, Ing. Richard Schejbal, Ing. Tomáš Parkan

Technická normalizační komise: TNK 94 Vodárenství, TNK 95 Kanalizace

Pracovník Ministerstva zemědělství ČR: Ing. Vladimír Skácel

5

TNV 75 0211

Značky a názvosloví

V této odvětvové technické normě jsou použity tyto hlavní značky:

Značka Jednotka PojmenováníFd kN/m Návrhová hodnota zatíženíf - Dílčí součinitel zatíženíFrep kN/m Reprezentativní (charakteristická) hodnota zatíženíE N/mm2 Modul pružnosti materiálu potrubíG kN/m3 Objemová tíha materiálu potrubíG - Dílčí součinitel zatížení vlastní tíhou potrubíGd kN/m2 Návrhová hodnota zatížení vlastní tíhouGk kN/m2 Charakteristická hodnota zatížení vlastní tíhou kN/m3 Objemová tíha vodyQ - Dílčí součinitel nahodilého zatížení tíhou náplně a tlaku náplněQZ - Dílčí součinitel stálého zatížení od tíhy zeminy kN/m2 Zemní tlak působící na potrubíz kN/m2 Svislé geostatické napětí v hloubce pod terénemK - Součinitel zemního tlakum - Dílčí součinitel vlastností zeminy - Efektivní hodnota úhlu vnitřního tření zásypuRoc - Číslo prekonzolidaceKo - Součinitel tlaku v kliduKa - Součinitel aktivního zemního tlaku nesoudržné zeminyKa - Obecná forma součinitele aktivního zemního tlaku - Součinitel vyjadřující vliv hutnění zásypu a relativní rychlost

konzolidaceKp - Mezní hodnota pasivního zemního tlaku nesoudržné zeminyo kN/m2 Zemní tlak v klidu nebo mezních hodnot aktivního a pasivního tlaku

pro soudržné zeminy - Návrhová hodnota Poissonova součinitelecef kPa Efektivní hodnota soudržnosti zeminyGw - Dílčí součinitel zatížení tlakem podzemní vody

h m Výška krytí zeminou nad vrcholem potrubí - Dynamický součiniteln - Součinitel účelu vyjadřující diferenciaci spolehlivosti potrubíRd (kN/m2) Výpočtová hodnota odolnostiRk (kN/m2) Charakteristická hodnota odolnostiM - Dílčí součinitel spolehlivosti vlastnosti materiálus,max kN/m2 Maximální srovnávací napětís kN/m2 Srovnávací napětíx kN/m2 Složka napětíy kN/m2 Složka napětíz kN/m2 Složka napětímax m Vypočtená hodnota deformacelim m Nejvyšší přípustná hodnota deformace

6

TNV 75 0211

1 Předmět normy

Tato norma určuje podmínky pro statický výpočet navrhovaných a posuzovaných potrubí uložených v zemi pro vodovod a kanalizaci. Příslušná ustanovení a postupy dle této normy lze použít rovněž při navrhování a posuzování chrániček ukládaných do rýhy pro vodovodní podchody nebo podchody stok pod dráhou a pozemní komunikací, potrubí pro meliorační účely nebo při statickém výpočtu potrubí pro jiný účel. Norma neplatí pro navrhování spojů a příslušenství potrubí a armatur.

2 Citované dokumenty

Následující citované dokumenty jsou nezbytné pro správné použití tohoto dokumentu. U datovaných citovaných dokumentů platí pouze citovaná vydání. U nedatovaných citovaných dokumentů platí poslední vydání dokumentu (včetně jakýchkoli změn).

ČSN EN 598+A1 (13 8101) Trubky, tvarovky a příslušenství z tvárné litiny a jejich spojování pro kanalizační potrubí – Požadavky a metody zkoušení

ČSN 42 0144 Trubky ocelové svařované se šroubovicovým svarem – Technické dodací předpisy

ČSN 42 0250 Trubky bezešvé z ocelí tříd 10 až 16 tvářené za tepla – Technické dodací předpisy

ČSN 42 0260 Trubky bezešvé přesné z ocelí tříd 10 až 16 tvářené za studena – Technické dodací předpisy

ČSN EN ISO 945-1 (42 0464)   Mikrostruktura litin - Část 1: Klasifikace grafitu vizuální analýzou  

ČSN EN 10025-1 až 6 (42 0904) Výrobky válcované za tepla z konstrukčních ocelí – Části 1 až 6

ČSN EN 1563+A1 (42 0951) Slévárenství - Litina s kuličkovým grafitem

ČSN EN 1561 (42 0953) Slévárenství - Litiny s lupínkovým grafitem

ČSN EN ISO 9969 (64 3102) Trubky z termoplastů – Stanovení kruhové tuhosti

ČSN EN ISO 9967 (64 3103) Trubky z termoplastů – Stanovení krípového poměru

ČSN EN ISO 1225 (64 3146)  Plastové potrubní systémy - Sklem vyztužené trubky z termosetů (GRP) - Stanovení krípového faktoru za vlhka a výpočet dlouhodobé specifické kruhové tuhosti

ČSN EN 1228 (64 3148) Plastové potrubní systémy – Sklem vyztužené trubky z termosetů (GRP) – Stanovení počáteční kruhové pevnosti

ČSN EN ISO 1452-1 (64 3185) Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi i nadzemní - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 1: Všeobecně

ČSN EN ISO 1452-2 (64 3185) Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi i nadzemní - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 2: Trubky

ČSN EN ISO 1452-3 (64 3185) Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi i nadzemní - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 3: Tvarovky

ČSN EN ISO 1452-4 (64 3185) Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi i nadzemní - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 4: Ventily

7

TNV 75 0211

ČSN EN ISO 1452-5 (64 3185) Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě uložené v zemi i nadzemní - Neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U) - Část 5: Vhodnost použití systému

ČSN EN 12201-1 až 5 (64 6412)  Plastové potrubní systémy pro rozvod vody a pro tlakové kanalizační přípojky a stokové sítě - Polyethylen (PE) - Část 1 až 5

ČSN EN ISO 15874-1 (64 6415) Plastové potrubní systémy pro rozvod horké a studené vody - Polypropylen (PP) - Část 1: Obecně

ČSN EN ISO 15874-2 (64 6415) Plastové potrubní systémy pro rozvod horké a studené vody - Polypropylen (PP) - Část 2: Trubky

ČSN EN ISO 15874-3 (64 6415) Plastové potrubní systémy pro rozvod horké a studené vody - Polypropylen (PP) - Část 3: Tvarovky

ČSN EN ISO 15874-5 (64 6415) Plastové potrubní systémy pro rozvod horké a studené vody - Polypropylen (PP) - Část 5: Vhodnost použití systému

ČSN EN 13369 (72 3001) Společná ustanovení pro betonové prefabrikáty

ČSN EN 639 (72 3142) Společné požadavky na betonové trouby, včetně spojů a tvarovek

ČSN EN 640 (72 3143) Železobetonové tlakové trouby a tlakové trouby s rozptýlenou výztuží (bez plechové vložky), včetně spojů a tvarovek

ČSN EN 641 (72 3144) Železobetonové tlakové trouby s plechovou válcovou vložkou, včetně spojů a tvarovek

ČSN EN 642 (72 3145) Tlakové trouby z předpjatého betonu s plechovou válcovou vložkou a bez plechové válcové vložky, včetně spojů a tvarovek, a zvláštní požadavky na předpínací výztuž pro trouby

ČSN 72 3149 Navrhovanie betónových rúr

ČSN EN 295-1 (72 5201)  Kameninové odvodňovací a kanalizační potrubí - Část 1: Požadavky na trouby, tvarovky a spoje

ČSN EN 295-3 ed.2 (72 5201)  Kameninové potrubí pro venkovní a vnitřní kanalizaci - Část 3: Zkušební metody

ČSN EN 1990 ed. 2 (73 0002) Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí

ČSN EN 1991-1-1 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb

ČSN EN 1991-1-3 ed. 2 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem

ČSN EN 1997-1 (73 1000) Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 1: Obecná pravidla

ČSN EN 1997-2 (73 1000) Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 2: Průzkum a zkoušení základové půdy

ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb

ČSN EN 1992-1-1 ed. 2 (73 1201)  Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

ČSN 73 1208 Navrhování betonových konstrukcí vodohospodářských objektů

8

TNV 75 0211

ČSN EN 1993-1-1 (73 1401)  Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

ČSN EN 1993-1-3 (73 1401)  Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-3: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily

ČSN EN 1993-1-4 (73 1401)  Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-4: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro korozivzdorné oceli

ČSN 73 1601 Plastové konstrukce – Základní ustanovení pro navrhování

ČSN 73 6133:2010 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací

ČSN EN 1991-3 (73 6203)  Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 3: Zatížení od jeřábů a strojního vybavení

ČSN EN 1295-1 (75 0210) Statické výpočty potrubí uloženého v zemi při různých zatěžovacích podmínkách- Část 1: Všeobecné požadavky

CEN/TR 1295-2 (75 0210) Statické výpočty potrubí uloženého v zemi při různých zatěžovacích podmínkách- Část 2: Souhrn návrhových metod zavedených v členských zemích

ČSN 75 0250 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí vodohospodářských staveb

ČSN EN 805 (75 5011) Vodárenství - Požadavky na vnější sítě a jejich součásti

TNV 75 5408 Bloky vodohospodářských potrubí

ČSN 75 5911 Tlakové zkoušky vodovodního a závlahového potrubí

ČSN EN 1610 (75 6114) Provádění stok a kanalizačních přípojek a jejich zkoušení

ČSN 75 6909 Zkoušky vodotěsnosti stok a kanalizačních přípojek

3 Termíny a definice

Pro účely této normy jsou použity termíny a definice podle ČSN EN 1295-1, ČSN EN 1990 ed. 2 a ČSN 75 0250.

Hlavní používané termíny jsou graficky vyznačeny a popsány na obrázku 1.

9

TNV 75 0211

Obrázek 1 - Vzorový příčný řez – termíny a označení

4 Obecně - základní požadavky na výpočet

4.1 Navrhování potrubí jako stavební konstrukce vychází z koncepce mezních stavů a metody dílčích součinitelů spolehlivosti v souladu s platnými českými normami i evropskými standardy (zejména Eurokódy). Zásady a specifika navrhování a zatížení vodohospodářských staveb včetně potrubí se uvažují podle ČSN 75 0250.

4.2 Statickým výpočtem podle metody dílčích součinitelů musí být ověřeno, že žádný mezní stav sledovaného potrubí není přestoupen při uvažování návrhových hodnot zatížení, odolnosti a geometrických údajů ve výpočtovém modelu.

4.3 Potrubí musí být navrženo tak, aby po dobu předpokládané životnosti vyhovělo požadovanému účelu a odolalo všem zatížením a vlivům, které se mohou vyskytnout při provádění a provozu.

4.4 Při návrhu se uvažují ty návrhové situace, které zahrnují všechny předvídatelné podmínky, které mohou nastat během provádění a provozu. Jedná se tedy o:

- trvalé situace, které odpovídají podmínkám normálního používání;

10

TNV 75 0211

- přechodné situace, které se vztahují k dočasným podmínkám pro potrubí, např. během provádění a oprav;

- mimořádné situace, např. při působení hydraulického rázu;- seismické situace při seismických jevech.

4.5 Potrubí má být navrženo tak, aby degradační procesy za předpokladu náležité údržby významně nenarušily jeho trvanlivost ani užitné vlastnosti. Návrhová životnost je přitom definována podle významu potrubí např. zařazením do příslušné třídy podle tabulky 2.1 ČSN EN 1990 ed. 2 nebo podle tabulky 1 ČSN 75 0250.POZNÁMKA V případě betonových potrubí je možné tato potrubí zatřídit podle ČSN EN 639.

4.6 Při návrhu se musí vyhodnotit současné i očekávatelné podmínky prostředí a stanovit odpovídající opatření pro ochranu materiálu potrubí, případně požadavky na údržbu v průběhu jeho předpokládané životnosti.

4.7 Při návrhu musí být potrubí posouzeno jako celistvý systém, tedy v radiálním i axiálním směru, včetně prvků zajišťujících jeho stabilitu, jako jsou bloky na potrubí, podpory, opěry a jiné objekty. Tyto prvky jsou navrhovány a posuzovány podle příslušných norem pro tyto konstrukce a jejich materiály.

4.8 Pro posouzení potrubí mohou být po dohodě účastníků výstavby použity i ověřené postupy neuvedené implicitně v této normě, které nejsou v rozporu s jejími požadavky. Jedná se zejména o různé národní postupy navrhování a posuzování statického návrhu potrubí popsané v příloze B ČSN EN 1295-1.

4.9 Pro statický výpočet musí mít projektant k dispozici dostatečné a úplné podklady, zejména:

- úplné údaje o typu terénu v trase potrubí a v jejím okolí. Musí zahrnovat i hodnocení území z hlediska poddolování, seismických vlivů, možných extrémních stavů blízkých toků apod.;

- údaje o vlastnostech zemin v trase potrubí do potřebné hloubky, definované geotechnickým průzkumem. Připouští se také kvalifikovaná rešerše s využitím archivních materiálů, např. Geofondu ČR;

- údaje o podzemní vodě, tedy o hladině podzemní vody, podmínkách jejího proudění a o chemickém složení se zaměřením na korozní vliv na projektované potrubí;

- úplné údaje o materiálu potrubí - typu trub, jejich rozměrech, o fyzikálně mechanických vlastnostech materiálu trub, o jejich ochraně proti korozi apod.;

- údaje o zatížení na povrchu terénu. Projektant musí zvážit i možnosti mimořádného zatížení např. při pojíždění těžkých vozidel mimo komunikaci;

- údaje o tlakových poměrech a o rychlosti proudění v potrubí při různých návrhových situacích;- požadavky projektu a provozovatele potrubí na monitoring a údržbu potrubí s ohledem na jeho

předpokládanou životnost;- údaje o blízkých stavebních objektech nebo zařízeních, které mohou mít vliv na chování systému

potrubí - zemina.

4.10 Jestliže pravidla výpočtu nebo dostatečné údaje o vlastnostech systému potrubí - zemina nejsou k dispozici, je třeba získat potřebné údaje pomocí zkoušek. Zkoušky musí být uspořádány a vyhodnoceny tak, aby navrhované nebo posuzované potrubí mělo dostatečnou úroveň spolehlivosti vzhledem ke všem možným návrhovým situacím a mezním stavům. Zkušební postupy by měly splňovat požadavky ČSN EN 1997-2.

4.11 Z hlediska chování příčného profilu při reakci na zatížení, tedy zejména podle přetvárných vlastností materiálů a průřezových rozměrů v příčném směru, se potrubí dělí na:

- tuhá (betonové, železobetonové a kameninové trouby, trouby z šedé litiny),- poddajná (hladké plastové a sklolaminátové trouby, menší tloušťky ocelových trubek)

11

TNV 75 0211

Jako tuhá se označují potrubí z takových materiálů, k jejichž porušení by došlo již při malých deformacích. Jejich přetvoření při zatížení je zanedbatelné a nemá vliv na velikost a průběh zemního tlaku obsypu. Poddajná potrubí se mohou významně deformovat bez porušení (vzniku trhlin) a jejich deformace podstatně ovlivňuje velikost a průběh zemního tlaku. Na bocích trubního prstence pak může zemní tlak dosahovat až hodnoty pasivního tlakuPotrubí, u kterých je přetvoření nezanedbatelné, ale nedosahuje hodnot nutných k vyvolání podstatné části pasivního zemního tlaku, se označují jako:

- částečně poddajná (trouby vláknocementové a z tvárné litiny trouby, ocelové trubky běžné a vyšší tloušťky, potrubí s tvarově strukturovanou stěnou, jako např. korugované, komůrkové nebo žebrované plastové trouby)

POZNÁMKA Pro poddajná potrubí se někdy chybně používá označení „pružná“. Pružnost (elasticita) je přitom vlastnost každého materiálu popsaná hodnotou modulu pružnosti E.

Pro částečně poddajná potrubí se nepřesně a zjednodušeně používá i označení „polotuhá“ – viz např. Příloha A ČSN EN 1295-1.

Přechod mezi jednotlivými typy potrubí je plynulý a pevná hranice mezi nimi neexistuje. Při rozhodování o zařazení do té které skupiny a pro použití příslušné výpočtové metody (určení průběhu a velikosti zemních tlaků) pak musí rozhodovat srovnání výpočtové deformace a hodnoty přetvoření potřebné pro vyvolání pasivního zemního tlaku nebo jeho podstatné části.

4.12 Z hlediska tuhosti a přenosu sil ve spojích a podle chování potrubí v axiálním směru se rozlišují potrubí celistvá a dělená. Do skupiny celistvých potrubí se řadí zejména všechna potrubí svařovaná, dále potrubí s přírubovými spoji nebo se zámkovými spoji hrdel. Do skupiny dělených potrubí, jejichž spoje nejsou schopné přenášet efektivně axiální síly, patří zejména veškerá potrubí s běžnými hrdlovými spoji.

4.13 Při výpočtu nesmí být kombinovány údaje různých standardů, které vycházejí z rozdílných návrhových metod nebo se liší uvažovanou hladinou spolehlivosti. Výpočet tedy musí jako celek respektovat např. soubor norem EN 1991 až EN 1999 (tzv. Eurokódy). Výpočet může být po dohodě projektanta s objednatelem (investorem) proveden i podle jiných ověřených návrhových metod, které zaručí srovnatelnou hladinu výsledné spolehlivosti. POZNÁMKA V souladu s ČSN EN 1295-1 se v ČR připouští výpočet podle ATV-DVWK–A 127. Musí přitom být zohledněny rozdíly oproti soustavě EC především ve stanovení zatížení od dopravy. Viz [1].

5 Zatížení

5.1 Zatížení obecně, základní klasifikace

5.1.1 Podle proměnlivosti v čase se zatížení klasifikují na:

stálá zatížení. Pro potrubí to jsou vlastní tíha trub a příslušenství, svislý i vodorovný tlak zeminy včetně účinků tíhy povrchu silnice, pórový tlak vody. Za stálé zatížení se považují předpětí a účinky sedání podpor;

nahodilá zatížení. Např. zemní tlak od zatížení působícího na povrchu, tíha a provozní tlak náplně včetně účinků hydraulického rázu, účinky změny teploty, zkušební přetlak, zatížení při výrobě, přepravě a montáži trub, dynamické účinky pohyblivého užitného zatížení, zatížení od vynucených přetvoření;

mimořádná zatížení, např. seismické účinky.

5.1.2 Podle svého charakteru a/nebo odezvy potrubí se zatížení dělí na:

- statická, která nezpůsobují významná zrychlení;- dynamická zatížení, která se pro potrubí uložené v zemi obvykle pokládají za kvazistatická a

uvažují použitím ekvivalentních dynamických součinitelů ke statickým zatížením.

12

TNV 75 0211

5.1.3 Návrhové hodnoty zatížení se mohou lišit pro různé mezní stavy a určí se podle obecného vztahu:

Fd = F.Fk (1)

kde je

F dílčí součinitel uvažovaného zatížení;

Fk charakteristická hodnota zatížení.

Hodnoty jednotlivých zatížení a dílčích součinitelů zatížení udávají ustanovení této normy a další platné normy pro zatížení. Je-li nutno rozlišit příznivý a nepříznivý účinek zatížení, musí se použít dva různé dílčí součinitele.

5.1.4 Návrhová hodnota celkového účinku zatížení musí být stanovena kombinací současně se vyskytujících zatížení. Pravidla pro kombinace nezávislých zatížení a hodnoty kombinačních součinitelů y jsou uvedeny v  ČSN EN 1990 ed. 2.

5.1.5 Zatížení uvažovaná při výpočtu musí splňovat podmínky statické rovnováhy i za předpokladu redistribuce napětí v důsledku různé deformovatelnosti zeminy a potrubí.

5.2 Vlastní tíha

5.2.1 Stálé zatížení vlastní tíhou se určí na základě charakteristických hodnot objemové tíhy materiálu potrubí a charakteristických hodnot geometrických veličin, které odpovídají rozměrům potrubí uvedeným v projektu.

5.2.2 Hodnoty objemové tíhy pro materiály potrubí se uvažují podle Tabulky 1 této normy, případně podle platných norem pro navrhování jednotlivých konstrukčních materiálů, podle ověřených podkladů výrobců, nebo podle jiných dostupných podkladů.

5.2.3 Návrhové hodnoty geometrických údajů jsou obecně vyjádřeny nominálními hodnotami předepsanými projektem nebo udanými v projektových podkladech výrobcem trub. V případě, že materiál potrubí podléhá za provozu potrubí korozi či erozi, musí se při statickém výpočtu hodnoty geometrických údajů lišit podle uvažované návrhové situace a v závislosti na vlastnostech vedeného média.

5.2.4 Návrhové hodnoty zatížení vlastní tíhou se určí podle vztahu:

Gd = G.Gk (2)

kde je

Gk charakteristická hodnota zatížení vlastní tíhou;

G dílčí součinitel stálého zatížení vlastní tíhou.

Pro trvalé a dočasné návrhové situace a výpočet za mezního stavu únosnosti se dílčí součinitel zatížení uvažuje hodnotou G = 1,10.

13

TNV 75 0211

Tabulka 1 - Objemové tíhy a moduly pružnosti materiálů pro potrubí

Materiál potrubí Objemová tíha

kN/m3

Modul pružnosti

EN/mm2

Poznámka

Vláknocement 20 25 000 Objemová tíha kolísáBeton železový 25 30 000 Pro třídu B35 a vyšší =

26Beton prostý 24 30 000 Pro třídu B35 a vyšší =

25Beton předpjatý 25 39 000 Pro třídu B35 a vyšší =

26Kamenina 22 50 000Litina šedá 72 100 000Litina tvárná 72 170 000Ocel 78,5 210 000Polyetylén (PE)KrátkodoběDlouhodobě

9,51 000150

Polyvinylchlorid (PVC)KrátkodoběDlouhodobě

13,83 6001 750

Polypropylén (PP)KrátkodoběDlouhodobě

1600

SklolaminátKrátkodoběDlouhodobě 17,65

11 0006 000

POZNÁMKA Uvedené hodnoty vesměs odpovídají údajům platných norem, zvláště ČSN EN 1991-1-1. Zejména pro nekovové materiály však kolísají v širokém rozmezí a je nutné je ověřit i podle konkrétního výrobce.Pro plasty je třeba zásadně rozlišovat krátkodobé a dlouhodobé hodnoty přetvárných vlastností ve vztahu k řešené návrhové situaci.

5.3 Tíha a tlak náplně

5.3.1 Náplní potrubí se podle jeho účelu rozumí voda pitná u vodovodů, splašková u stok, podzemní u drenážních a melioračních potrubí, voda z různých zdrojů pro přivaděče surové vody nebo pro závlahové potrubí. Náplní potrubí ve vodním hospodářství uloženého v zemi mohou být i roztoky používaných chemikálií, kalová voda s různým obsahem sušiny apod.

5.3.2 Zatížení tíhou náplně se určí na základě charakteristických hodnot objemové tíhy a charakteristických hodnot geometrických veličin. Objemová tíha vody se použije podle článku 5.1 ČSN 75 0250. Pro neobvyklé případy náplně potrubí se hodnota objemové tíhy určí podle technologických podkladů.

Návrhové hodnoty geometrických údajů jsou obecně vyjádřeny nominálními hodnotami předepsanými projektem nebo udanými v projektových podkladech výrobcem trub. Pro výpočet zatížení tíhou náplně se dovoluje zanedbat změny geometrických údajů vlivem přetvoření.

5.3.3 Dílčí součinitel nahodilého zatížení tíhou náplně pro výpočet návrhových hodnot při mezním stavu únosnosti za trvalé nebo dočasné návrhové situace se uvažuje hodnotou Q = 1,10.

14

TNV 75 0211

5.3.4 Vnitřní tlak v potrubí se považuje za nahodilé zatížení, pro tlaková vodovodní a kanalizační potrubí obvykle dominantní, v ostatních případech nedominantní.

5.3.5 Charakteristická hodnota tlaku náplně v potrubí má být udána pro různé návrhové situace v projektu. Provozní hodnotu tlaku lze uvažovat různou po částech potrubí v závislosti na tlakové čáře. Výpočet musí vzít v úvahu možnost změny způsobu provozování včetně tlakových poměrů zejména u výtlačných potrubí během doby životnosti potrubí.

Hodnota zkušebního tlaku při tlakové zkoušce vodovodního nebo závlahového potrubí nebo tlakové kanalizace se určí v souladu s ČSN EN 805 případně ČSN 75 5911. Hodnota tlaku při zkoušce vodotěsnosti stoky se určí podle ČSN EN 1610 případně ČSN 75 6909.

5.3.6 Pro výpočet návrhové hodnoty tlaku náplně pro mezní stav únosnosti za trvalé a dočasné návrhové situace se dílčí součinitel zatížení uvažuje hodnotou Qc = 1,50.

5.4 Zatížení tlakem zeminy

5.4.1 Svislé složky tlaku zeminy

5.4.1.1 Pro určení zatížení potrubí je potřebný výpočet interakce mezi konstrukcí a zeminou. Zemní tlak na zasypané potrubí se v obecném případě stanoví individuálně, na základě analýzy staticky i kinematicky přípustného pole přetvoření potrubí a přilehlé zeminy. Přitom je třeba přihlédnout k přetvárným možnostem potrubí, podmínkám uložení potrubí, časové proměně přetváření potrubí apod. Připouští se uvažovat při výpočtu zjednodušené idealizované rozdělení vertikálního tlaku zeminy v závislosti na tuhosti potrubního prstence.

5.4.1.2 Svislé zatížení v uvažované hloubce se určí na základě znalostí o materiálu zásypu z návrhových hodnot objemové tíhy zemin pro dané geometrické uspořádání systému. Návrhová hodnota objemové tíhy zeminy zásypu musí být stanovena na základě znalostí o dostupném materiálu pro zásyp. Projekt musí určit kontroly (opatření), které musí být provedeny během stavby k ověření, že skutečné hodnoty odpovídají předpokladům výpočtu.

Pro výpočet zatížení lze charakteristické hodnoty objemové tíhy zeminy uvažovat podle přílohy A této, pokud nejsou k dispozici přesnější údaje z geotechnického průzkumu. Při výpočtu mezního stavu únosnosti za trvalé nebo přechodné návrhové situace se použije dílčí součinitel stálého zatížení pro tíhu zeminy hodnotou Gz = 1,35.

5.4.1.3 Při výpočtu zatížení potrubí zasypaných v relativně úzkých rýhách se svislými stěnami se připouští zahrnout vliv přenášení sil konsolidující zeminy zásypu do rostlé zeminy stěn na zmenšení svislého zatížení. Projekt musí v takovém případě předepsat relevantní technologický postup, který zaručuje mobilizaci uvažovaných sil, provedení prací musí být průběžně sledováno odborným dohledem k ověření souladu s požadavky projektu. Napětí v zemině se přerozděluje i v důsledku rozdílné schopnosti deformace potrubí a obklopující zeminy.POZNÁMKA Hypotéza zemní klenby nebo teorie tlaku náplně v silech - blíže např. ATV-DVWK-A 127 - Příloha B ČSN EN 1295-1.

5.4.1.4 Návrhové hodnoty přitížení zahrnují vliv blízkých staveb na povrchu nebo blízko povrchu základové půdy, parkujících nebo pohybujících se vozidel, uložení sypanin, kontejnerů nebo jiného materiálu na povrchu apod. Roznášení zatížení vrstvou zásypu a tlak na zasypané potrubí se stanoví individuálně, v souladu s některou z obecně přijatých a ověřených metod, např. podle Boussinesqa.

5.4.1.5 Svislá reakce uložení potrubí v patě se určí v závislosti na předpokládaném způsobu provedení, zejména na úhlu uložení potrubí. Pro úhel uložení do 60° nebo vodorovnou patu potrubí se dovoluje předpokládat rovnoměrné rozdělení reakce na vodorovný průmět, pro úhly uložení větší se

15

TNV 75 0211

rozdělení reakce na vodorovný průmět má upravit v závislosti na předepsané kvalitě provedení a kontroly např. podle obrázku 3 – čl. 5.4.2.

5.4.1.6 Svislá zatížení potrubí včetně uvažovaných účinků tření zeminy na povrchu trub musí vyhovovat podmínce statické rovnováhy ve svislém směru – viz obrázek 2.

5.4.2 Návrhové hodnoty zemních tlaků

5.4.2.1 Zemním tlakem v následujícím kontextu se označují zejména vodorovné složky tlaku obsypu na potrubí. Pro výpočet návrhových hodnot zatížení potrubí zemním tlakem se musí uvažovat zejména:

- svislé zatížení tíhou obsypu a zásypu a přitížením na povrchu;- smyková pevnost zeminy v uvažovaném stavu, v závislosti na jejich ukládání a hutnění a při

zvážení vlivu podzemní vody;- velikosti přetvoření, které se může u potrubí podle jeho tuhosti a provedení v uvažovaném mezním

stavu vyskytnout;- drsnost povrchu potrubí;- rovnováha ve vodorovném i svislém směru celého systému.

5.4.2.2 V běžných případech uložení jediného potrubí se při výpočtu uvažuje s působením zemních tlaků symetrickým podle svislé osy potrubí. Případy blízkého souběhu dvou či více potrubí nebo výrazně asymetrických podmínek uložení musí být řešeny individuálně.

5.4.2.3 Návrhové hodnoty zemního tlaku se určí podle obecného vztahu:

= z.K (3)

kde je

zemní tlak působící na potrubí (klidový, aktivní, pasivní nebo mezilehlý);

z svislé geostatické napětí v hloubce z pod terénem;

K součinitel zemního tlaku.

Geostatické napětí se přitom určí výpočtem z návrhové objemové tíhy zeminy, návrhových geometrických veličin a návrhových parametrů zatížení na povrchu. Pro výpočet součinitele zemního tlaku se použijí návrhové hodnoty vlastností zemin obsypu a zásypu. Ty se určí z charakteristických hodnot, pro mezní stav únosnosti a běžné návrhové situace se pro vlastnosti zemin použijí dílčí součinitele v hodnotě m = 1,00, tedy podle souboru M1 EN 1997-1.POZNÁMKA Dílčí součinitele se stanovují podle přílohy A ČSN EN 1997-1,

16

TNV 75 0211

Legendaindex i - označuje zatěžovací stavindex k - označuje uvažovaný prvek členění

Obrázek 2 - Příklad zavedení tlaku zeminy na potrubí soustavou kontaktních napětí(pro tuhá nebo částečně poddajná potrubí)

5.4.2.4 Velikost smykového napětí, které může být mobilizováno na styku zemina - potrubí je funkcí:

- parametrů smykové pevnosti zeminy v uvažovaném stavu;- drsnosti a přilnavosti na styku;- směru a velikosti deformace potrubí.

Velikost je omezena parametry a a . Pro ideálně hladké potrubí je a = 0 a = 0, pro dokonale drsný povrch je a = c a = .

5.4.2.5 Jestliže nenastanou pohyby potrubí vůči zemině obsypu, nebo jsou pohyby velmi malé, tedy pro tuhá potrubí, musí se zemní tlak vypočítat ze stavu napětí v klidu. Součinitel tlaku v klidu, který vyjadřuje poměr mezi vodorovnými a svislými (tj. nadložními) efektivními napětími, se může určit z obecného výrazu:

Ko = (1 - sin ´). Roc1/2 (4)

příp. Ko = tg (45o - ´/2) . Roc1/2 (5)

kde je ´ efektivní hodnota úhlu vnitřního tření zeminy zásypu;

17

TNV 75 0211

Roc číslo prekonsolidace, pro normálně ukládané a hutněné zeminy je Roc = 1,00.

5.4.2.6 Mezní hodnoty zemního tlaku, tedy aktivní nebo pasivní tlak, mohou nastat pouze tehdy, je-li smyková pevnost horniny plně mobilizována a dojde k nezbytnému typu a velikosti pohybu zeminy nebo k deformaci potrubí. Zemní tlak na potrubí dosahuje v obecném případě mezilehlých hodnot, tzn. že vzájemný pohyb zeminy a potrubí není dostatečný k úplné mobilizaci mezních hodnot.

5.4.2.7 Pro výpočet mezních stavů tuhých potrubí za dočasné návrhové situace po zasypání zeminou lze přijmout hypotézu stavu porušení zeminy a existence smykových ploch v zásypu vykazujících po dobu konsolidace pohyb. Boky potrubí jsou pak zatíženy aktivním nebo zvýšeným aktivním zemním tlakem. Součinitel zemního aktivního tlaku nesoudržné zeminy se určí ze vztahu:

Ka = tg2 (45o - ´/2) (6)

Zvýšení aktivního zemního tlaku v závislosti na stupni hutnění a konsolidaci zeminy lze zohlednit např. zavedením součinitele do uvedeného vzorce ve formě:

Ka´ = tg2 (45o - ´/2) (7)

kde součinitel může nabývat hodnot v intervalu 0,60 - 1,00 v závislosti na kvalitě a dosaženém stupni hutnění a na rychlosti konsolidace zeminy. Orientačně lze použít hodnoty podle tabulky 2.

Tabulka 2 - Hodnoty součinitele

Součinitele při hutnění zeminRelativní rychlost konsolidace

obsypu a zásypurychlá běžná pomalá

Velmi pečlivém za dozoru 5/8 3/4 1Běžném 3/4 7/8 1Žádném 7/8 1 1

5.4.2.8 Mezní hodnotu pasivního zemního tlaku nesoudržné zeminy lze vypočítat ze vztahu:

Kp = tg2 (45o + ´/2) (8)

za předpokladu vodorovného povrchu terénu.

Při uvažování zvýšeného tlaku v klidu (sníženého pasivního zemního tlaku) při výpočtu poddajného potrubí musí být vzat do úvahy skutečný průběh vodorovné deformace boků potrubí a jeho poměr k deformaci nutné k mobilizaci pasivního zemního tlaku.

5.4.2.9 Pro výpočet zemního tlaku v klidu nebo mezních hodnot zemního tlaku - aktivního a pasivního - pro soudržné zeminy a vodorovný povrch lze použít vztahy:

0 = z. (9)

a = z.Ka - 2cef.Ka1/2 (10)

p = z.Kp + 2cef.Kp1/2 (11)

kde je

návrhová hodnota Poissonova součinitele;

cef efektivní hodnota soudržnosti zeminy.

18

TNV 75 0211

Výpočet zemních tlaků zahrnující vliv soudržnosti zeminy obsypu a zásypu lze použít zejména pro trvalé návrhové situace po konsolidaci zeminy.

5.4.2.10 Parametry smykové pevnosti a další rozhodující vlastnosti zemin potřebné pro výpočty systému potrubí – zemina mají být přednostně zjištěny inženýrsko-geologickým průzkumem v souladu s ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. V případech, kdy takto získané údaje nejsou dostupné nebo nemají dostatečnou vypovídací schopnost (např. v situacích uvedených v  5.4.2.11), se dovoluje použít ve výpočtech parametry podle přílohy A této normy.

5.4.2.11 Tabulkové hodnoty vlastností zemin mohou být použity zejména v těchto případech:- předběžné a orientační výpočty v raných fázích projektové dokumentace- navrhování méně významných potrubí v jednoduchých inženýrsko-geologických poměrech - navrhování v podmínkách, kdy vlastnosti zemin mají menší relativní význam pro spolehlivost

systému, tedy např. u potrubí z tuhých nebo částečně poddajných trub v běžných podmínkách mimo komunikace

- při uvažování o provedení obsypů a/nebo zásypů potrubí dováženou zeminou nebo zeminou z výkopu přetříděnou nebo uloženou tak, že budou změněny její vlastnosti

- v případech, kdy z objektivních důvodů nelze zajistit provedení IGP.

5.5 Zatížení povrchu terénu

5.5.1 Za normálních podmínek je zatížení dopravou včetně dynamických přírůstků považováno za nahodilé zatížení. Zatížení od dopravy způsobuje svislé, vodorovné, statické a dynamické síly. Hodnoty zatížení se uvažují podle ČSN EN 1991-3.

5.5.2 Při výpočtu se uvažují vybrané reálně možné návrhové situace a určují se kritické zatěžovací stavy. Rozhodujícím stavem je obvykle kombinace s uvažováním modelu zvláštního vozidla příslušného pro danou třídu komunikace a kategorii provozu podle platné normy. Ve výpočtu potrubí musí být zahrnuta superpozice účinků při nejnepříznivější možné poloze kolových nebo nápravových tlaků. Při uložení potrubí ve volném terénu by měly být zohledněny možné imperfekce v přesypání.

5.5.3 Roznášení soustředěných zatížení na povrchu terénu se uvažuje obvykle pod úhlem 45 až po úroveň vrcholu potrubí.

5.5.4 Pokud to není investorem nebo příslušnými úřady požadováno, není nutné uvažovat ve výpočtu potrubí vodorovné účinky na povrch od brzdných a rozjezdových sil, od šikmého brždění a smyku.

5.5.5 Zatížení sněhem, pokud se ve zvláštních případech uvažuje, se určí v souladu s požadavky ČSN EN 1991-1-3.

19

TNV 75 0211

a) Potrubí poddajná na upraveném loži b) Potrubí tuhá na upraveném loži

c) Potrubí tuhá na betonovém sedle

Obrázek 3 - Příklady zavedení tlaku zeminy na potrubí(podle ATV 127 / CEN/TR 1295-2)

5.6 Zatížení tlakem podzemní vody

5.6.1 Při určení tlaku podzemní vody se musí vycházet z dostupných údajů geotechnického průzkumu o místních hydrologických a hydrogeologických podmínkách staveniště. Zvláštní pozornost se musí věnovat výpočtu, jestliže hydrostatické síly jsou silami převládajícími, tedy pro trvalou nebo přechodnou návrhovou situaci prázdného potrubí při vysoké hladině podzemní vody a nízké vlastní tíze potrubí.

5.6.2 Při výpočtu mezních stavů při uvažované trvalé nebo přechodné návrhové situaci se zatížení tlakem podzemní vody považuje za zatížení nahodilé. Zatížení při minimální ověřené hladině

20

TNV 75 0211

podzemní vody lze považovat za stálé. Pro mezní stavy únosnosti, zejména pro ztrátu stability polohy a ztrátu stability tenké stěny potrubí se použije dílčí součinitel zatížení tlakem podzemní vody v hodnotě Gw = 1,50.

5.6.3 Pokud se uvažuje s možností, že hladina podzemní vody může za extrémních okolností vystoupit do úrovně terénu, považuje se tlak vody za mimořádné zatížení. Všechny hodnoty dílčích součinitelů pro zatížení při mimořádné návrhové situaci jsou rovny 1,00.

5.7 Ostatní zatížení

5.7.1 Dynamické účinky zatížení působícího na povrchu se připouští stanovit tak, že se jeho statické účinky násobí dynamickým součinitelem . Pod pozemními komunikacemi a železnicemi se dynamický součinitel uvažuje v závislosti na výšce krytí potrubí h hodnotami:

pro h = 0,50 m ....... = 1,30

pro h = 1,50 m ....... = 1,00

Pro mezilehlé hodnoty krytí se interpoluje podle přímky.

5.7.2 Zatížení v průběhu stavby a montáže, v důsledku změn teploty, technickou seismicitou a další jsou nahodilá, vesměs nedominantní, a jejich hodnoty a dílčí součinitele spolehlivosti se určí pro posuzovanou návrhovou situaci v souladu s příslušnými platnými normami.

Účinky rozdílu teplot (montážní – provozní) je třeba zvážit zvláště u celistvých potrubí (např. ocelových svařovaných) jak z hlediska deformací, tak napjatosti při jejich omezení.

Tabulka 3 - Přehled označení a hodnot dílčích součinitelů spolehlivosti

Značka Hodnota Dílčí součinitel spolehlivosti G 1,1 zatížení vlastní tíhou potrubí Q 1,1 zatížení tíhou náplně Qc 1,5 zatížení tlakem náplně Gz 1,35 zatížení od tíhy zeminy m 1,0 vlastností zemin Gw 1,5 zatížení tlakem podzemní vody M Viz POZNÁMKA spolehlivost vlastností materiálu

POZNÁMKA Dílčí součinitele M nabývají různých hodnot a jsou definovány normami pro navrhování jednotlivých materiálů.

6 Mezní stavy

6.1 Obecně

6.1.1 Při překročení uvažovaného mezního stavu vztaženého k trvalé, přechodné nebo mimořádné návrhové situaci přestává potrubí plnit návrhové požadavky na užitné vlastnosti.

6.1.2 Při výpočtu se posuzují mezní stavy únosnosti a použitelnosti. Od ověření jednoho z mezních stavů lze upustit, pokud jsou dostupné dostatečné informace prokazující, že požadavky jednoho mezního stavu jsou splněny automaticky při splnění požadavků druhého mezního stavu. Dostatečnými informacemi jsou např. údaje výrobců trub vycházející z prováděných normových zkoušek nebo z výpočtů vypracovaných v souladu s požadavky této normy.

21

TNV 75 0211

6.1.3 Model systému potrubí - zemina použitý jako idealizace nosné soustavy pro výpočet vychází z návrhových hodnot geometrických a materiálových vlastností trub a zeminy. Musí zahrnovat všechny důležité veličiny a umožnit předpověď chování potrubí a jeho mezních stavů. Vliv posunů a deformací při ověřování mezních stavů únosnosti se má použít jen tehdy, vedou-li k významnému zvýšení účinků zatížení (o více než 10 %).

6.1.4 Návrhové situace uvažované při výpočtu potrubí jsou zejména:

- trvalá situace v podmínkách normálního používání, tedy zasypané potrubí, konsolidovaná zemina, nezatížený povrch terénu nebo nahodilé zatížení podle typu povrchu, ustálená hladina podzemní vody, běžný stav náplně potrubí (provozní tlak u vodovodu, prázdné u kanalizace);

- přechodná situace během provádění tlakové zkoušky vodovodu nebo stoky;- přechodná situace v průběhu konsolidace zeminy obsypu a zásypu po zasypání nového potrubí;- přechodné situace při provádění opravy a po ní;- mimořádná seismická situace;- mimořádná situace vysoké hladiny podzemní vody, resp. volné hladiny.

6.1.5 K diferenciaci spolehlivosti potrubí se použije součinitel Kf1 podle ČSN 75 0250, resp. součinitel účelu n v souladu s ČSN 73 1208. Součinitelem se vynásobí účinek zatížení, který se porovnává s návrhovou odolností potrubí.

6.2 Mezní stavy únosnosti

6.2.1 Uvažované mezní stavy a příslušné hodnoty dílčích součinitelů

6.2.1.1 Mezní stavy únosnosti potrubí, které mohou vyžadovat zvláštní zřetel, zahrnují:

- porušení - zhroucení trubního prstence;- ztrátu stability systému jako tuhého tělesa;- transformaci potrubí na mechanismus;- ztrátu stability potrubí nebo jeho části včetně opěr a uložení;- poruchu únavou nebo jinými časově závislými účinky.

6.2.1.2 Při výpočtu mezních stavů únosnosti se použijí dílčí součinitele spolehlivosti zatížení v hodnotě > 1,00 pro nepříznivý účinek (viz tabulka 3), resp. v hodnotě < 1,00 pro příznivý účinek zatížení. Dílčí součinitele spolehlivosti vlastností zemin se obvykle použijí v hodnotě 1,00, dílčí součinitele spolehlivosti vlastností materiálu potrubí vždy hodnotou podle příslušné normy pro navrhování. Součinitel účelu pro diferenciaci spolehlivosti podle významu stavby se přiřazuje ve výpočtu nejčastěji k dílčím součinitelům spolehlivosti zatížení.

6.2.1.3 Zvláštní pozornost musí být věnována posouzení mezního stavu ztráty stability tvaru (trubního prstence), a to především při návrhu a výpočtu poddajných potrubí. Posouzeny musí přitom být všechna relevantní návrhové situace, zejména stavy s možným vznikem podtlaku v potrubí.

6.2.1.4 Mezní stavy typu GEO podle ČSN EN 1990 ed. 2 musí být řešeny v závislosti na příslušné geotechnické kategorii. Z hlediska zakládání staveb se potrubí uložená v zemi zařazují do 1. nebo 2. geotechnické kategorie v závislosti na složitosti poměrů v podloží.

6.2.2 Návrhové hodnoty účinků zatížení

6.2.2.1 Účinek zatížení na troubu lze definovat jako vnitřní síly nebo napětí, resp. celkové deformace nebo poměrná přetvoření. Pro posouzení se v konkrétním případě použijí veličiny odpovídající danému typu materiálu nebo trub.

6.2.3 Návrhová odolnost

6.2.3.1 Návrhovou odolnost (odpor) je nutno obecně stanovit pro každý materiál potrubí individuálně. Při stanovení její hodnoty se vychází z příslušné teorie porušení, charakterizující

22

TNV 75 0211

chování každého materiálu. Hodnota návrhové odolnosti se určí jako hodnota uvedená v příslušné ČSN, platné pro každý druh materiálu. Při neexistenci příslušné ČSN lze pro stanovení odolnosti použít EN nebo jiné zahraniční normy a předpisy, které nejsou v rozporu s požadavky této normy. Pokud normy a předpisy neexistují, je třeba hodnotu odolnosti stanovit zkouškami. Po stanovení odolnosti podle platné normy je nutno podle této normy provést návrh i posouzení. Pro jednotlivé odolnosti různých materiálů je způsob jejich stanovení uveden dále.

Obecně je hodnota návrhové odolnosti vyjádřena vztahem:

Rd = Rk/M (12)

kde je

Rd výpočtová hodnota odolnosti;

Rk charakteristická hodnota odolnosti;

M dílčí součinitel spolehlivosti vlastností materiálu.

6.2.3.2 Pro železobeton a předpjatý beton se při stanovení návrhové odolnosti vychází z teorie lineárně pružného chování s eventuálním uvážením redistribuce. Hodnoty odolnosti jak betonu, tak i ocelové výztuže se určí na základě zjednodušeného pracovního diagramu /. Tyto hodnoty odolnosti pro různé třídy betonu (válcové nebo krychelné pevnosti) a různé druhy oceli (pevnosti, meze kluzu) jsou stanoveny pro různé typy namáhání (tlak, tah, smyk apod.).

Hodnoty návrhové odolnosti lze stanovit například podle těchto norem:

ČSN 72 3149

ČSN EN 1992-1-1

ČSN 73 1201

ČSN 73 1208

ČSN EN 13369

ČSN EN 639

ČSN EN 640

ČSN EN 641

ČSN EN 642POZNÁMKA Normy ČSN EN 639 až 642 doporučují užití jiných hodnot dílčích součinitelů spolehlivosti zatížení, než uvádí tato norma.

6.2.3.3 Pro prostý beton se při stanovení návrhové odolnosti se vychází z teorie lineárně pružného chování. Hodnoty odolnosti betonu se určí na základě zjednodušeného pracovního diagramu /. Tyto hodnoty odolnosti pro různé třídy betonu jsou stanoveny pro různé typy namáhání (tlak, tah, smyk apod.).

Hodnoty návrhové odolnosti lze stanovit například podle těchto norem:

ČSN EN 1992-1-1ČSN 73 1201ČSN 73 1208ČSN EN 13369

23

TNV 75 0211

6.2.3.4 Pro ocel se při stanovení návrhové odolnosti se vychází z teorie lineárně pružného chování, s přihlédnutím k možnému zplastizování materiálu. Hodnoty odolnosti oceli (meze kluzu, pevnosti v tahu) se určí na základě pracovního diagramu /. Tyto hodnoty pro různé pevnostní třídy a třídy houževnatosti jsou stanoveny pro oceli dodávané v souladu s ČSN EN 10025 například v těchto normách:

ČSN EN 1993-1-1

ČSN EN 1993-1-3

ČSN EN 1993-1-4

ČSN 42 0144

ČSN 42 0250

ČSN 42 0260

6.2.3.5 Pro litinu se při stanovení návrhové odolnosti se vychází z teorie lineárně pružného chování. Hodnoty odolnosti litiny (pevnosti v tahu) se určí na základě pracovního diagramu /. Tyto hodnoty jsou stanoveny pro dva druhy litiny, šedou a tvárnou.

6.2.3.5.1 Litina s lupínkovým grafitem (šedá) je slévárenskou slitinou železa s uhlíkem, v níž se uhlík vyskytuje převážně ve formě lupínkového grafitu a to ve tvaru I podle ČSN EN ISO 945-1. Hodnoty návrhové odolnosti lze stanovit například z normy:

ČSN EN 1561

6.2.3.5.2 Litina s kuličkovým grafitem (tvárná) je slévárenskou slitinou železa s uhlíkem, v níž se uhlík vyskytuje převážně ve formě kuličkového grafitu a to ve tvaru VI podle ČSN EN ISO 945-1. Hodnoty návrhové odolnosti lze stanovit například podle normy:

ČSN EN 1563

ČSN EN 598+A1

6.2.3.6 Pro plasty se při stanovení návrhové odolnosti se vychází z teorie vazkopružného chování. Hodnoty odolnosti materiálu (meze pevnosti, poměrné deformace a poddajnosti) se určí na základě pracovního diagramu /. Při stanovení výpočtové hodnoty odolnosti je třeba zejména počítat se součiniteli podmínek působení času, teploty, vlhkosti, dotvarování a prostředí. Je třeba zohlednit fyzikální jevy závislosti napětí a deformace navzájem jako je creep (plouživost) a relaxace. Pro doplnění nebo upřesnění lze informace čerpat z materiálových listů nebo zkušebních protokolů výrobců jednotlivých výrobků.

Hodnoty creepu a tuhosti lze stanovit podle norem:

ČSN EN ISO 9967

ČSN EN ISO 9969

ČSN EN 1225

Hodnoty návrhové odolnosti lze stanovit s užitím údajů podle ČSN 73 1601 a dále podle materiálových norem uvedených v článcích 6.2.3.6.1 až 6.2.3.6.4

6.2.3.6.1 Pro trubky z polyetylénu lze hodnoty návrhové odolnosti stanovit podle ČSN EN 12201-1 až 5.

6.2.3.6.2  Pro trubky z polyvinylchloridu lze hodnoty návrhové odolnosti stanovit podle ČSN EN ISO 1452-1 až 5.

24

TNV 75 0211

6.2.3.6.3 Pro trubky z polypropylénu lze hodnoty návrhové odolnosti stanovit podle  ČSN EN ISO 15874-1 až 3 a 5.

6.2.3.6.4   Pro trubky ze sklolaminátu (sklem vyztužené trubky z termosetů - GRP) se návrhové hodnoty odolnosti materiálu určí na základě materiálových listů výrobců jednotlivých výrobků, případně zkoušek, neboť tyto hodnoty jsou závislé na množství a typu skelného vlákna a syntetické pryskyřice. Při nedostatku přesnějších údajů lze vycházet z ČSN 73 1601 a ČSN EN 1228.

6.2.3.7 Pro kameninu se při stanovení návrhové odolnosti se vychází z teorie lineárně pružného chování. Hodnoty odolnosti kameniny lze určit na základě zkoušek např. podle ČSN EN 295-3. Pro různé třídy únosnosti materiálu a průměry trub jsou hodnoty odolnosti (mezní únosnost ve vrcholovém zatížení, pevnost v ohybu) stanoveny v ČSN EN 295-1. Pro doplnění nebo upřesnění lze informace čerpat z materiálových listů a jiných údajů výrobců jednotlivých výrobků.

6.2.3.8 Dalšími materiály méně často používanými pro výrobu potrubí ukládaného do země jsou vláknocement a sklo. U těchto materiálů se hodnoty návrhové odolnosti stanoví podle platných norem nebo na základě zkoušek a upřesní se podle informací z materiálových listů výrobců jednotlivých výrobků.

6.2.4 Podmínka spolehlivosti

6.2.4.1 Obecně je podmínkou spolehlivosti nutno prokázat, že je výpočtový účinek vnějších sil na systém trouba, opěry a zemina menší než výpočtová odolnost (odpor) tohoto systému, či jeho částí vůči těmto silám. Podmínku spolehlivosti je nutno splnit pro všechny reálně možné mezní stavy únosnosti a návrhové situace podle 6.1.4 a 6.2.1.1.

Podmínku spolehlivosti pro jednoosou napjatost lze běžně pro výpočet trubního prstence použít, pokud nepůsobí zatížení ve směru podélné osy trouby, zanedbá se nosníkové působení podél této osy a neuvažuje se s radiálními složkami napětí od vnějšího zatížení. V ostatních případech vzniká ve stěně trouby dvouosá nebo prostorová napjatost a je třeba určit srovnávací napětí. Maximální srovnávací napětí se určí pro nejnepříznivější návrhovou situaci a kombinaci zatížení, např. se tedy vyhledá ze tří případů tlaku v troubě - pro maximální přetlak, nulový tlak a podtlak. Hodnota tohoto napětí se určí podle teorie porušení pro různé druhy materiálu uvedené v článku 6.2.3.

Podmínka spolehlivosti se pak vyjádří takto:

s,max . n Rd (13)

kde je

s,max maximální srovnávací napětí;

n součinitel účelu potrubí podle článku 6.1.5.

6.2.4.2 Při dimenzování betonového průřezu namáhaného vícesložkovým silovým namáháním se musí vycházet z takových podmínek spolehlivosti, které zajistí, aby se bod Fd (Xd,Yd,Zd) popisující vícesložkový účinek zatížení nalézal uvnitř tělesa omezeného plochou popisující výpočtovou interakční funkci porušení průřezu u (viz ČSN EN 1992-1-1).

6.2.4.3 Pro ocel podle Mises - Huber - Henckyho energetické hypotézy porušení s uvážením, že smyková napětí se v tomto případě blíží nule, lze srovnávací napětí vyjádřit takto:

s = (x2 + y

2 + z2 - x . y - y . z - z . x ) ½ (14)

kde je

s srovnávací napětí;

x, y, z..... složky napětí.

25

TNV 75 0211

6.2.4.4 Pro litinu podle Sandelovy hypotézy výsledných deformací s uvážením, že smyková napětí se v tomto případě blíží nule, lze srovnávací napětí vyjádřit takto:

s = (x + y + z) /3+ 2.(x

2 + y

2 + z2 - x .y - y .z - z .x ) ½ /3 (15)

6.2.4.5 Při výpočtu plastových potrubí lze použít model jednoosé napjatosti s využitím pružného modelu jako první aproximace vazkopružného chování materiálu. Musí se uvažovat aniozotropie konkrétního plastu a nelineární chování za mezí lineární vazkopružnosti. Anizotropii přetvárných vlastností lze zanedbat, pokud se jejich hodnoty v různých směrech ke střednicové ploše neliší o více než 10 %.

6.2.4.6 Pro výpočet napětí u trub z kameniny, pokud se provádí, se používá zjednodušená metoda jednoosé napjatosti.

6.3 Mezní stavy použitelnosti

6.3.1 Uvažované mezní stavy

6.3.1.1 Při překročení mezních stavů použitelnosti nejsou splněny provozní požadavky na potrubí nebo jeho část.

6.3.1.2 Provozní požadavky použitelnosti potrubí se určí ve smlouvě nebo v projektu, pokud nejsou stanoveny zvláštními předpisy nebo normami. Jedná se zejména o jeho těsnost, průtokovou kapacitu a životnost.

6.3.1.3 Mezní stavy použitelnosti potrubí, které mohou vyžadovat zvláštní zřetel, zahrnují zejména:

- příčné a podélné deformace a posuny, které nepříznivě ovlivňují účinné využití potrubí, zvláště těsnost a kapacitu, jeho údržbu, povrch terénu nad posuzovaným potrubím apod., popř. způsobují poškození povrchů nebo okolních prvků a konstrukcí;

- poškození včetně trhlin, která mohou nepříznivě ovlivnit vzhled nebo funkci potrubí;- kmitání nebo zjevné poškození únavou a jinými časově závislými účinky, které omezuje funkční

účinnost potrubí.

6.3.1.4 Rozlišují se vratné a nevratné mezní stavy použitelnosti. Mezi vratné mezní stavy zařazujeme např. dosažení mezní deformace účinkem nahodilých zatížení.

6.3.1.5 Pro výpočet mezních stavů použitelnosti za trvalé i dočasné návrhové situace se obvykle použijí dílčí součinitele spolehlivosti v hodnotě 1,00, pokud normy pro navrhování konstrukcí nepředepisují jiné hodnoty dílčích součinitelů pro zatížení nebo pro vlastnosti materiálu.

6.3.1.6 Základní podmínkou spolehlivosti je výraz:

max n lim (16)

kde je

max vypočtená hodnota deformace

lim nejvyšší přípustná hodnota deformace pro danou návrhovou situaci

n součinitel účelu potrubí podle článku 6.1.5

Podmínky spolehlivosti pro mezní stav trhlin a limitní hodnoty šířky trhlin jsou uvedeny v příslušných normách pro navrhování betonových konstrukcí, tedy zejména v ČSN EN 1992-1-1.

6.3.2 Výpočet deformací

6.3.2.1 Výpočet deformací při zvážení všech možných návrhových situací a kombinací zatížení musí být proveden tak, aby vypočtené hodnoty po celou dobu životnosti nepřekročily hodnoty mezní, stanovené touto normou, normami pro navrhování konstrukcí nebo požadavky provozovatele.

26

TNV 75 0211

6.3.2.2 Příčné deformace na kruhovém prstenci (stlačení - ovalita) lze v prvním přiblížení určit za předpokladu lineárně pružného chování materiálu a teorie 1. řádu s přihlédnutím k přetvárným možnostem potrubí, vlastnostem přilehlé zeminy a časově proměnnému chování systému.

6.3.2.3 Celková deformace je tvořena trvalou a proměnnou složkou. Podmínkám spolehlivosti musí vyhovět jak jednotlivé části, tak jejich součet. Část deformace, která je vyvolána krátkodobým nahodilým zatížením na povrchu komunikace nebo terénu, lze obvykle považovat za vratnou. Její vypočtená hodnota se porovná s mezní hodnotou určenou podle podmínek pro povrch komunikace.

6.3.2.4 Deformace - posuny potrubí příčné k jeho podélné ose se v běžných případech dovoluje zanedbat. Výpočet pro potrubí s minimálním spádem nebo ve zvláštních podmínkách, například při uložení na poddolovaném území, musí vycházet z analýzy chování nosníku na daném podloží.

6.3.2.5 Deformace potrubí ve směru jeho podélné osy se určují zejména v souvislosti se zajištěním funkce spojů dělených potrubí. V případě nutnosti musí být potrubí zajištěno opěrnými nebo kotevními bloky, které se navrhují v souladu s TNV 75 5408.

6.3.2.6 Extrémní deformace zajišťujících prvků musí být porovnány s limitními hodnotami posunů ve spojích, které určují zvláštní výrobkové normy nebo předpisy výrobců. Při posouzení se doporučuje použít součinitel spolehlivosti výpočtu pro mezní stav stability polohy = 1,50.

6.3.3 Mezní přetvoření

6.3.3.1 Mezní hodnoty deformací se určují v závislosti na řadě kritérií, rozhodují zejména:

požadavky na užitné vlastnosti potrubí, zvláště pak na stálost tvaru, odolnost spojů a možnosti čištění;

přetvárné vlastnosti materiálu trub a celého systému potrubí – zemina, včetně jejich časové proměnlivosti. V souvislosti s napjatostí ovlivňují zejména určení charakteru deformací – pružné /vratné/ nevratné;

požadavky na chování okolních stavebních prvků, například na možné deformace povrchu komunikací.

6.3.3.2 Nejsou-li hodnoty mezních deformací určeny touto normou nebo jiným standardem, mohou být pro jednotlivé návrhové situace určeny požadavkem provozovatele nebo dohodou investora a projektanta. Přitom musí být dodrženy základní principy spolehlivosti.

6.3.3.3 Pokud jiné normy nebo předpisy nestanoví odlišně, mohou být mezní hodnoty deformací kruhového prstence (stlačení – ovalita) určeny podle tabulky 4.

Tabulka 4 - Doporučené mezní hodnoty svislého stlačení trub v závislosti na průměru DNávrhová situace (zatížení) Materiál trub

Ocel Šedá litina Tvárná litina Sklolaminát PVC, PE, PP

27

TNV 75 0211

Přechodná – během výstavby, zejména při hutnění

D/25 D/50 D/25 D/15 D/15

Trvalá při působení pouze stálého zatížení

D/50 D/100 D/50 D/30 D/30

Trvalá při působení veškerého provozního zatížení

D/25 D/50 D/25 D/15 D/15

Mimořádná během provozu při působení mimořádného zatížení

D/20 D/40 D/20 D/10 D/10

POZNÁMKA Za hodnotou D se pro účely určení mezního přetvoření obvykle dosazuje vnitřní průměr potrubí. Pro tuhá potrubí (beton, železobeton, kamenina) se hodnoty stlačení neuvádějí. V některých situacích, např. při provádění a vyhodnocování kamerových zkoušek, se hodnota zjištěné ovalitní deformace vyjadřuje ve formě % z průměru. Pro hodnoty D/xx podle této tabulky potom platí xx) (%)= 100/xx

7 Vliv přípravy a realizace na statické působení

7.1 Vliv technologie ukládání

7.1.1 Ukládání trub do rýhy nebo zářezu je nejčastější technologií. Tíha zásypu zeminou nad troubou a po jejích stranách vyvolává zatížení zemním tlakem po obvodě trouby. Hodnota pořadnice zemního tlaku se mění po výšce trouby a je závislá na řadě parametrů, popsaných v čl. 5.4.2. Tato hodnota je jiná v návrhové situaci těsně po zasypání a jiná v situaci po konsolidaci zeminy zásypu, rovněž na ní má velký vliv způsob zahrnutí rýhy a hutnění zásypu.

7.1.2 Způsob provádění lze ve výpočtu vnitřních sil nebo napětí zohlednit například zavedením dílčího součinitele spolehlivosti, jehož velikost bude závislá na předepsané kvalitě prací a jejich kontrole.

7.1.3 Ukládání trub bezvýkopovou technologií je méně časté. Trouby se buď protlačují skrz zeminu, nebo se do ní zatahují. Zemní tlak má charakter blížící se situaci po konsolidaci zeminy v rýze, a protože není prováděn výkop ani zásyp, odpadají i rizikové vlivy provedení zásypu na jeho hodnotu. Přibývá ovšem namáhání trouby ve směru její podélné osy od protlačování případně protahování čela skrz zeminu a tření pláště o zeminu v návrhové situaci provádění.

7.2 Druhy zemin a jejich vlastnosti

7.2.1 Klasifikační systém na základě standardního trojúhelníkového diagramu rozlišuje základní skupiny zemin na:

- zeminy jemnozrnné (soudržné), třída F: hlíny - symbol M, a jíly - symbol C, viz tabulka A.1 a nesoudržné (hrubozrnné) – viz tabulka A.2:

- zeminy písčité, symbol S- zeminy štěrkovité, symbol G

7.2.2 Jako základní údaje pro výpočet vstupují do statického výpočtu zejména parametry smykové pevnosti zeminy – úhel vnitřního tření a soudržnost, dále objemová hmotnost, modul přetvárnosti aj.

7.2.3 Vlastnosti jednotlivých typů zemin a další údaje potřebné pro výpočet musí být ověřeny geotechnickým průzkumem. Jako charakteristické hodnoty smykových parametrů a objemové hmotnosti lze při správném zatřídění zemin obvykle použít směrné hodnoty podle tabulek A.3 a A.4.

7.3 Výkop rýh a zářezů

7.3.1 Tvar rýhy, sklon svahů nebo jejich zajištění musí být spolehlivě navrženy v souladu s výsledky geotechnického průzkumu. Pro návrh a případný výpočet se použijí postupy uvedené v  ČSN EN 1997-1.

28

TNV 75 0211

7.3.2 Vliv tvaru a provádění výkopových prací, zajištění stěn rýhy a jeho demontáže a interakce mezi původní zeminou ve stěně výkopu a nově uloženou zeminou obsypu a zásypu na chování systému trouba – zemina musí být zvážen a v případě významného dopadu zahrnut do výpočtu potrubí.

7.4 Úprava lože

7.4.1 Lože trub je nedílnou součástí systému potrubí – zemina. Lože přenáší svislé zatížení potrubí do rostlé zeminy a naopak reakci zeminy na potrubí. Ve výpočtu se musí zohlednit uvažovaný způsob provedení lože na celkové statické schéma, průběh vnitřních sil a napjatost. Vliv úpravy lože na koncentraci napětí ilustruje obrázek 3. Do výpočtu lze zahrnout jednak přesným modelováním kontaktních napětí, případně zavedením dílčího součinitele spolehlivosti v závislosti na kvalitě prací.

a) V podloží zeminy písčité nebo jemnozrnné b) V podloží zeminy štěrkovité nebo horniny(třída S1 až S5 nebo F3 až F6) (třída G1 až G5 nebo R1 až R6)

c) V podloží zeminy jemnozrnné d) Uložení na betonovém sedle pro tuhá potrubí. (třídy F7, F8) (Nesmí se použít pro poddajná potrubí

- plast, sklolaminát)POZNÁMKA Pod hladinou podzemní vody je uložení stejné, na dně rýhy se provede odvodnění drenážní trubkou nebo vrstvou štěrku. Provedení bez pískového lože je výjimečné a pro trvalá potrubí smí být užito jen při mimořádně vhodných podmínkách. Hodnota 100 mm pro mocnost lože se považuje za minimální, obvykle se doporučuje tl. 150 mm.

Obrázek 4 - Doporučené způsoby ukládání potrubí do výkopu(pro různé základové podmínky na dně rýhy, v zářezu nebo pažené rýze)

7.4.2 Při ukládání potrubí na neupravené lože se předpokládá, že vlivem dosednutí se vytváří minimální úhel uložení, který se doporučuje uvažovat hodnotou 30.

7.4.3 Při provedení lože z nesoudržné zeminy se doporučuje považovat za nejvýše reálně dosažitelnou hodnotu úhlu uložení 120. Úhel uložení může v závislosti na provedení nabývat všech mezilehlých hodnot mezi minimem a reálným maximem.

29

TNV 75 0211

7.4.4 Při ukládání potrubí na lože z betonu (např. kameninové trouby) musí být zváženo skutečné působení systému. Výpočet musí řešit problémy hranového působení a kontaktu trouba - beton lože při různém poměru tuhostí jednotlivých prvků.

7.5 Hutnění obsypu a zásypu

7.5.1 Stupeň zhutnění zvláště obsypu má dominantní vliv na chování systému potrubí – zemina a vyjadřuje se jako poměr mezi objemovou hmotností vysušené zeminy a maximální objemovou hmotností vysušené zeminy získanou standardní zkouškou zhutnění.

7.5.2 Nejčastěji používanými zkouškami zhutnění jsou standardní Proctorova zkouška (PS) a modifikovaná Proctorova zkouška. Udává se rovněž optimální vlhkost, tj. vlhkost zeminy při dosažení maximální objemové hmotnosti vysušené zeminy pro danou energii zhutnění.

7.5.3 Pro soudržné (jemnozrnné) zeminy a pro ostatní, zeminy zhutnitelné podle PS, se míra zhutnění vyjadřuje parametrem D (v %). Pro nesoudržné (hrubozrnné) zeminy se míra zhutnění vyjadřuje hodnotou relativní ulehlosti ID (v %) vzhledem k nejulehlejšímu stavu, který je definován standardními laboratorními postupy.

7.5.4 Při výpočtu lze vliv stupně zhutnění zohlednit například uvažováním součinitele , kterým se upravuje hodnota zemního tlaku působícího na potrubí v závislosti na zhutnění a rychlosti konsolidace.

7.5.5 Provedení obsypu a zásypu musí být jednoznačně definováno projektem, který předepíše jak materiál – zeminu – pro jednotlivé oblasti výkopu a požadované parametry zhutnění, tak uvažovanou mocnost jednotlivých vrstev a předpokládaný mechanismus pro hutnění.

Mocnost krycího obsypu nad vrcholem potrubí, příp. jeho hrdel, musí být navržena a provedena v závislosti na druhu zeminy obsypu a na hutnícím mechanismu tak, aby byla zajištěna spolehlivost a stabilita potrubí i po celou dobu provádění zemních prací. Obvykle se doporučuje minimální mocnost krycího obsypu 300 mm a hutnění jen ruční nebo lehkými pěchy nebo deskami.

Orientační údaje vztahující se k hutnění zemin obsypu a zásypu uvádí Příloha B (informativní) této normy.

7.6 Možná konstrukční opatření

7.6.1 V případech, kdy běžně zasypané potrubí nevyhoví některým podmínkám spolehlivosti, lze navrhnout konstrukční opatření doplňující systém trouba – zemina. Jedná se zejména o:

- užití geotextilie pro zajištění rovnoměrného úhlu tření mezi povrchem trouby a zeminou;- provedení roznášecích desek nad vrcholem potrubí;- obetonování trouby nebo její části;- použití bloků pro zajištění stability a celistvosti;- použití chráničky nebo jiného způsobu přenosu působících sil mimo potrubí.

7.6.2 Spolehlivost navržených konstrukčních prvků musí být posouzena podle zvláštních norem, pokud existují. Současně musí být podle obecných zásad mechaniky kontinua posouzen celý systém trouba – konstrukční opatření – zemina.

7.7 Dohled na stavbě, kontrola kvality, monitoring a údržba

7.7.1 K zajištění bezpečnosti a kvality konstrukce (systému potrubí - zemina) se obvykle provádí následující opatření:

30

TNV 75 0211

- musí být dohled na proces výstavby a kvalitu prací;- musí být monitorováno chování konstrukce během výstavby a po ní;- konstrukce musí být přiměřeně udržována.

Dohled na stavbě a monitoring musí odpovídat geotechnickým poměrům. Systém potrubí - zemina lze většinou zařadit do 1. nebo 2. geotechnické kategorie. Zatřídění je nutno provést podle složitosti geologických poměrů, hloubky výkopu a případného vlivu stavby na základy objektů, budov a komunikací v její blízkosti. Výjimečně lze stavbu zařadit i do 3. geotechnické kategorie, pokud hrozí abnormální riziko ztrát na majetku a životech (např. pokud při poruše potrubí hrozí riziko podemletí základů důležité nebo velmi složité stavby v komplikovaných základových poměrech).

7.7.2 Dohled na proces výstavby a kvalitu prací by měl zahrnovat následující opatření:

- kontrolu platnosti předpokladů návrhu z hlediska místních podmínek, zatížení a vlivu okolních konstrukcí;

- zjištění eventuálního rozdílu mezi skutečnými základovými poměry a poměry předpokládanými projektem při návrhu (geologické a hydrogeologické poměry);

- kontrolu, zda se stavba provádí podle projektu (např. způsob provádění výkopu, sklon jeho svahů nebo jeho zajištění pažením

- kontrolu vlastností zemin používaných do jednotlivých vrstev obsypu a zásypu (např. provedených laboratorních zkoušek zeminy pro potvrzení jejích vlastností – zhutnitelnosti, zrnitosti apod., hutnícího pokusu přímo ve výkopu a s užitím hutnících prostředků předepsaných projektem, atd.);

- kontrolu uložení potrubí, materiálu a tvaru lože se zaměřením na úhel uložení, zasypání montážních jamek v místě spojů trub apod.;

- kontrolu provádění obsypu a zásypu včetně jejich zhutnění, způsobu odstraňování pažení v souladu s požadavky projektu (např. pokud projekt předepisuje postupné vytahování pažení při zasypávání a hutnění po vrstvách) apod..

Podstatné předpoklady návrhu, požadavky na četnost a způsob zkoušení, mezní požadované hodnoty zkoušených vlastností a další nutné údaje obsahuje Plán kontrol, který je součástí projektové dokumentace (pro výběr zhotovitele, resp. pro provedení stavby).POZNÁMKA Vymezení a charakteristiky kategorií kontroly kvality, požadavky na kontrolu kvality, četnost zkoušek, zkušební metody a další údaje pro kontrolu provádění výkopů a zásypů ve vozovkách pozemních komunikací uvádí Technické podmínky TP 146 – viz [4].

7.7.3 Monitoring chování potrubí během výstavby a po ní by měl zahrnovat následující opatření:

- pozorování a případně měření ke zjištění chování potrubí a jeho okolí během výstavby tak, aby bylo možné rozpoznat potřebu nápravných opatření, změn stavebních postupů apod. (deformace příčného tvaru trub, posuny a pootočení potrubí, jeho částí, opěrných bloků a podpor, posuny svahů, posuny, pootočení a poruchy objektů, budov a komunikací v bezprostřední blízkosti stavby);

- pozorování a případně měření ke zjištění a vyhodnocení dlouhodobého chování potrubí a jeho okolí.

7.7.4 Údržba a ochrana požadovaná k zajištění bezpečnosti a použitelnosti potrubí, musí být specifikována v  dokumentaci (stavby) a uživatel (vlastník, provozovatel) musí být s požadavky důkladně seznámen.

Specifikace údržby a ochrany má poskytnout nezbytné informace:

- o kritických částech potrubí, které vyžadují pravidelné prohlídky;- o četnosti prohlídek.

31

TNV 75 0211

Příloha A (informativní)

Směrné hodnoty vlastností zemin

Pro účely této normy je použit klasifikační systém dříve uplatněný v oboru zakládání staveb. Systém klasifikace částic podle velikosti, zrnitostní složení skupin zemin, obsah jemných části, rozlišení plasticity a konzistence zemin se uvažují shodně s ustanoveními přílohy A ČSN 73 6133:2010.

Tabulka A.1 - Názvy a klasifikace jemnozrnných zemin a hodnoty tabulkové návrhové únosnosti Rd,tab zemin při hloubce založení 1 m až 1,5 m

Název zeminyTřída Symbol

Tabulková výpočtová únosnost Rd,tab

kPa Konzistence

Měkká Tuhá Pevná Tvrdá

Štěrkovitá hlína F1 MG 110 200 300 500Štěrkovitý jíl F2 CG 100 175 275 450Písčitá hlína F3 MS 100 175 275 450Písčitý jíl F4 CS 80 150 250 400Hlína s nízkou / střední plasticitou F5 ML / MI 70 150 250 400Jíl s nízkou / střední plasticitou F6 CL / CI 50 100 200 350Hlína s vysokou/velmi vysokou/extrémně vysokou plasticitou F7 MH / MV / ME 50 100 200 350Jíl s vysokou /velmi vysokou/extrémně vysokou plasticitou F8 CH / CV / CE 40 80 160 300

Tabulka A.2 - Názvy a klasifikace hrubozrnných zemin a hodnoty tabulkové návrhové únosnosti Rd,tab zemin při hloubce založení 1 m

32

TNV 75 0211

POZNÁMKA Hrubozrnné zeminy je společné označení pro zeminy písčité (skupiny S) a zeminy štěrkovité (skupiny G).Tabulkové hodnoty návrhové únosnosti při odlišných hloubkách nebo při vlivu vody nebo nestlačitelného podloží se upraví podle následujících pravidel:1. Je-li základová spára v hloubce větší než hloubka uvedená v tabulkách A.1 a A.2, je možné u zemin skupin S a G zvýšit hodnoty návrhové únosnosti o 2,5násobek a u zemin skupin F o 1násobek efektivního napětí od tíhy základové půdy ležící mezi skutečnou hloubkou základové spáry a hloubkou, pro kterou platí tabulky2. Pokud se nejvyšší úroveň hladiny podzemní vody očekává v hloubce menší než šířka základu pod základovou spárou, tabulková hodnota návrhové únosnosti se sníží o 30 %. 3. Je-li pod základovou spárou pevnější a významně méně stlačitelná vrstva zeminy nebo horniny v hloubce menší než polovina šířky základu, lze tabulkovou hodnotu návrhové únosnosti zvýšit o 20 %.

33

Název zeminyTřída Symbol

Tabulková výpočtová únosnost Rd,tab

kPa Šířka základu b

m0,5 1 3 6

Písek dobře zrněný S1 SW 300 500 800 600Písek špatně zrněný S2 SP 250 350 600 500Písek s příměsí jemnozrnné zeminy S3 S-F 225 275 400 325Písek hlinitý S4 SM 175 225 300 250Písek jílovitý S5 SC 125 175 225 175Štěrk dobře zrněný G1 GW 500 800 1000 800Štěrk špatně zrněný G2 GP 400 650 850 650Štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy G3 G-F 300 450 700 500Štěrk hlinitý G4 GM 250 300 400 300Štěrk jílovitý G5 GC 150 200 250 200

POZNÁMKA: Pro třídu S1 až S3 a G1 až G3 platí hodnoty pro zeminy ulehlé. Pro zeminy středněulehlé lze Rd,tab určit vynásobením tabulkových hodnot součinitelem 0,65. Pro třídy S4, S5, G4 a G5platí hodnoty pro konzistenci tuhou až pevnou.

TNV 75 0211

Tabulka A.3 - Směrné charakteristické hodnoty parametrů jemnozrnných zemin

34

Třída CharakteristikaKonzistenceměkká tuhá pevná tvrdá- - Sr > 0,8 Sr < 0,8 Sr > 0,8 Sr < 0,8

F1

, kN/m3 v= 0,35; γ= 19,0;

Určí se zkouškamiEdef MPa 5 až 10 10 až 20 12 až 21 15 až 30cu kPa 40 70 70 70 až 80u ˚ 0 0 10 12 až 15c´ kPa 4 až 12 8 až 16 16 až 12 16 až 24 Určí se zkouškami´ ˚ 26 až 32

F2

, kN/m3 v= 0,35; γ= 19,5;

Určí se zkouškamiEdef MPa 4 až 8 7 až 15 10 až 12 18 až 25cu kPa 30 60 60 60 až 70u ˚ 0 0 10 12 až 15c´ kPa 6 až 14 10 až 18 18 až 36 18 až 26 Určí se zkouškami´ ˚ 24 až 30

F3

, kN/m3 v= 0,35; γ= 18,0;

Určí se zkouškamiEdef MPa 3 až 6 5 až 8 8 až 12 12 až 15cu kPa 30 60 60 60 až 70u ˚ 0 0 10 12 až 15c´ kPa 8 až 16 12 až 20 20 až 40 20 až 28 Určí se zkouškami´ ˚ 24 až 29

F4

, kN/m3 v= 0,35; γ= 18,5;

Určí se zkouškamiEdef MPa 2,5 až 4 4 až 6 5 až 8 8 až 12cu kPa 30 50 70 70 až 80u ˚ 0 0 5 8 až 14c´ kPa 10 až 18 14 až 22 22 až 44 22 až 30 Určí se zkouškami´ ˚ 22 až 27

F5

, kN/m3 v= 0,40; γ= 20,0; Určí se zkouškamiEdef MPa 1,5 až 3 3 až 5 5 až 8 7 až 10 10 až 15 12 až 20cu kPa 30 60 70 70 až 80 200 80 až 90u ˚ 0 0 5 8 až 14 0 15 až 20c´ kPa 8 až 16 12 až 20 20 až 40 20 až 28 Určí se zkouškami´ ˚ 19 až 23

F6

, kN/m3 v= 0,40; γ= 21,0; Určí se zkouškamiEdef MPa 1,5 až 3 3 až 6 6 až 8 8 až 12 10 až 15 12 až 20cu kPa 25 50 80 80 až 90 170 80 až 90u ˚ 0 0 0 4 až 12 0 14 až 13c´ kPa 8 až 16 12 až 20 20 až 40 20 až 28 Určí se zkouškami´ ˚ 17 až 21

F7

, kN/m3 v= 0,40; γ= 21,0; Určí se zkouškamiEdef MPa 1 až 3 3 až 5 5 až 7 7 až 10 10 až 15 12 až 20cu kPa 25 50 80 80 až 90 170 80 až 90u ˚ 0 0 0 4 až 12 0 14 až 18c´ kPa 4 až 10 8 až 16 14 až 28 16 až 24 Určí se zkouškami´ ˚ 15 až 19

F8

, kN/m3 v= 0,42; γ= 20,5; Určí se zkouškamiEdef MPa 1 až 2 2 až 4 4 až 6 6 až 8 8 až 10 10 až 15cu kPa 20 40 80 80 až 90 150 80 až 90u ˚ 0 0 0 3 až 10 0 12 až 15c´ kPa 2 až 8 6 až 14 14 až 28 14 až 22 Určí se zkouškami´ ˚ 13 až 17

TNV 75 0211

Třída γ

kN.m-3

Edef MPa ´ ˚ c´

kPa

Činitelé ovlivňujícístanovení charakteristikv rámci rozpětí třídy

ID= 0,33 až 0,67

ID= 0,67 až 1,0

ID= 0,33 až 0,67

ID= 0,67 až 1,0

S1 0,28 20 30 až 60 50 až 100 34 až 39 37 až 42 0

ID, w, % g, tvar zrn,angularita

podíl jemných částica konzistence zeminy

S2 0,28 18,5 15 až 35 30 až 50 32 až 35 34 až 37 0S3 0,3 17,5 12 až 19 17 až 25 28 až 31 30 až 33 0S4 0,3 18 5 až 15 28 až 30 0 až 10S5 0,35 18,5 4 až 12 26 až 28 4 až 12G1 0,20 21 250 až 390 360 až 500 36 až 41 39 až 44 0G2 0,20 20 100 až 190 170 až 250 33 až 38 36 až 41 0G3 0,25 19 80 až 90 90 až 100 30 až 35 33 až 38 0G4 0,30 19 60 až 80 30 až 35 0 až 8G5 0,30 19,5 40 až 60 28 až 32 2 až 10

Tabulka A.4 - Směrné charakteristické hodnoty parametrů hrubozrnných zemin

35

TNV 75 0211

Příloha B (informativní)

Orientační hodnoty pro hutnění zemin obsypu a zásypu

B.1 Pro navrhování potrubí podle této normy mohou být jako projektem předpokládané údaje pro hutnění zemin použity orientační hodnoty podle tabulky B.1. Ty pak mají být ověřeny zkouškami podle ustanovení 7.7.2 a dalších požadavků projektu nebo investora stavby.

Tabulka B.1 - Orientační hodnoty pro hutnění zemin obsypu a zásypu potrubí

Druh přístrojePohotov.

hmot.kg

Třída zhutnitelnosti

V1 – nesoudržné a slabě soudržné zeminy (např.

písek a štěrk)

V2 – soudržné zeminy se smíšenou zrnitostí (štěrk a písek s větším podílem hlinité a jílovité složky)

V3 – soudržné jemnozrnné zeminy (hlíny a jíly)

Vhod-nost

Tloušťka vrstvy v cm

Počet pojezdů

Vhod-nost

Tloušťka vrstvy v cm

Počet pojezdů

Vhod-nost

Tloušťka vrstvy v cm

Počet pojezdů

1. Lehké hutnicí prostředky (převážně pro zónu potrubí)Vibrační

pěchyLehké - 25 + - 15 2 - 4 + - 15 2 - 4 + - 10 2 - 4Střední 25 - 60 + 20 - 40 2 - 4 + 15 - 30 3 - 4 + 10 - 30 2 – 4

Výbušné pěchy Lehké - 100 + 20 - 30 3 - 4 + 15 - 25 3 - 5 + 20 - 30 3 – 5

Vibrační desky

Lehké - 100 + - 20 3 – 5 - 15 4 – 6 – – –Střední 100-300 + 20 - 30 3 - 5 15 - 25 4 - 6 – – –

Vibrační válce Střední - 600 + 20 - 30 4 - 6 15 - 25 5 - 6 – – –

2. Střední a těžké hutnicí prostředky (nad zónou potrubí)Vibrační

pěchy25 - 60 + 20 - 40 2 - 4 + 15 - 30 2 - 4 + 10 - 30 2 - 4

Těžké 60 - 200 + 40 - 50 2 - 4 + 20 - 40 2 - 4 + 20 - 30 2 – 4Výbušné

pěchyStřední 100-500 – 20 - 40 3 - 4 + 25 - 35 3 - 4 + 20 - 30 3 - 5Těžké 500 – 30 - 50 3 - 4 + 30 - 50 3 - 5 + 30 - 40 3 – 5

Vibrační desky

Střední 300-750 + 30 - 50 3 - 5 – 20 - 40 3 - 5 – – –Těžké 750 + 40 - 70 3 - 5 – 30 - 50 3 - 5 – – –

Vibrační válce 600-800 + 20 - 50 4 - 6 + 20 - 40 5 - 6 – – –

Vhodnost: + doporučené většinou vhodné – nevhodné

POZNÁMKA Konkrétní hodnoty mocnosti hutněných vrstev a počtu pojezdů (přechodů) musí být ověřeny pomocí zkoušek pro daný typ zeminy a hutnícího mechanismu.

B.2 Řádné provedení hutnění především obsypu na bocích trub (účinné vrstvy obsypu) má rozhodující vliv na chování systému potrubí – zemina a na velikost konečné deformace. Stlačení potrubního prstence ve svislém směru je přímo závislé na možnosti deformace do stran. Orientační hodnoty očekávané deformace vyjádřené jako % průměru v závislosti na míře zhutnění a na tuhosti trubek z plastů uvádí tabulka B.2.

Tabulka B.2 -Vliv hutnění na přetvoření poddajných potrubí z plastů v závislosti na tuhosti

36

TNV 75 0211

Očekávaná ovalitní deformace po pokládce trub (%) SN 4 SN 8 SN 12 SN 16bez řádného zhutnění účinné vrstvy ve výkopu (pod 87 % PS) 11,5 9,3 8,2 7,7mírné zhutnění (v rozmezí 87 % až 94 % PS) 5,5 4,2 3,7 3,4Vysoký stupeň zhutnění (nad 94 % Proctor Standard) 2,0 1,8 1,6 1,5POZNÁMKA Hodnota SN je jmenovitá, někdy též kruhová tuhost vyjádřená v Newtonech na metr čtvereční (N/m2). Jde o smluvní hodnotu vypočtenou podle ČSN EN ISO 9969 pro sílu při zkušebním stlačení trubky o 3%.

37

TNV 75 0211

Bibliografie

[1] Arbeitsblatt ATV – DVWK – A 127. Statische Berechnung von Abwasserkanälen und – leitungen. 3.korrigierte Auflage, August 2000.

[2] CEN/TR 1295-2 Structural desing of buried pipelines under various conditions of loading – Part 2: Summary of nationally established methods of design. August 2005

[3] CEN TC 165 prEN 1295-3 Structural desing of buried pipelines under various conditions of loading – Part 3: Common method. N 1006 E, 03.2001

[4] Povolování a provádění výkopů a zásypů rýh pro inženýrské sítě ve vozovkách pozemních komunikací. Technické podmínky TP 146, MDS ČR – ČVUT Praha, prosinec 2001

[5] Design of Buried Thermoplasics Pipes. Result of European research project. TEPPFA, March 1999

38