Współczesne systemy kanalizacyjne coraz częściej bazują na tworzywach sztucznych. Ich zalety – łatwość montażu, odporność na korozję i długa żywotność – są niepodważalne. Jednak lekkość tych materiałów rodzi pytanie: czy są one wystarczająco stabilne w gruncie, zwłaszcza przy wysokim poziomie wód gruntowych i dużych głębokościach posadowienia?
Odpowiedź brzmi: tak – pod warunkiem, że konstrukcja uwzględnia siły tarcia.
Wavin od lat projektuje systemy kanalizacyjne, które nie tylko spełniają normy, ale są dostosowane do ekstremalnych obciążeń i ryzyk środowiskowych.
Siły tarcia – klucz do stabilności
Najważniejszym czynnikiem przeciwdziałającym sile wyporu w kanalizacji z tworzyw sztucznych jest opór tarcia wewnętrznego gruntu. To właśnie on sprawia, że lekka rura czy studzienka nie jest luźnym elementem w gruncie, lecz częścią stabilnej konstrukcji.
- Tarcie działa nie tylko na powierzchnię bezpośrednio nad rurą, ale również na klin odłamu – czyli szerszy obszar gruntu wokół instalacji.
- Dzięki temu efektywna masa gruntu, która przeciwdziała sile wyporu, jest wielokrotnie większa niż sama masa zasypki.
Studzienki kanalizacyjne – stabilność dzięki konstrukcji
Wavin przykłada szczególną wagę do zagadnień związanych z siłami wyporu, ponieważ jego studzienki kanalizacyjne – zarówno inspekcyjne, wpustowe, jak i włazowe – są szczególnie docenione w ekstremalnych warunkach jako zabezpieczenie przez nieszczelnością systemów kanalizacyjnych.
Szczególnie studzienki włazowe, ze względu na dużą objętość, są narażone na ekstremalne działanie sił wyporu.
Przykład: studzienka o średnicy 1 m i głębokości 5 m powinna – zgodnie z prawem Archimedesa – ważyć ok. 4 tony, aby zrównoważyć siłę wyporu wynoszącą 39,3 kN. Tymczasem jej rzeczywista masa to zaledwie 300-400 kg.
Aby osiągnąć równowagę wyłącznie poprzez dociążenie, należałoby ja dociążyć przez ok. 3,7 tony czyli 1,54 m³ betonu. To pokazuje, jak ogromne znaczenie ma innowacyjna konstrukcja studzienek Wavin – karbowana i żebrowana na całej wysokości, z rozwiniętą powierzchnią kontaktu z gruntem.
Grunt wnika w przestrzenie między żebrami, generując dodatkowy opór tarcia, który skutecznie przeciwdziała wyporowi. Dzięki temu studzienka zachowuje stabilność bez potrzeby kotwienia czy komór dociążeniowych.
Wniosek: stabilność na lata
Systemy kanalizacyjne Wavin z tworzyw sztucznych – zarówno rury, jak i studzienki – są projektowane z uwzględnieniem sił wyporu, oporu tarcia i ciężaru gruntu. Dzięki temu są bezpieczne nawet w warunkach wysokiego poziomu wód gruntowych i ekstremalnych obciążeń.
To stabilność, która trwa przez cały cykl życia instalacji – minimum 100 lat.
🔍 Warto wiedzieć: Kąt tarcia wewnętrznego gruntu (α) dla większości gruntów wynosi od 30° do 35°. W obliczeniach Wavin przyjmuje się konserwatywną wartość 20°, co zapewnia wysoki margines bezpieczeństwa.
Zmiany klimatyczne a projektowanie kanalizacji
Zmiany klimatyczne to nie tylko temat debat – to realne wyzwanie dla projektantów infrastruktury. Coraz częstsze deszcze nawalne, podnoszący się poziom wód gruntowych, erozja gruntu czy osiadanie terenu to zjawiska, które mogą wpływać na funkcjonowanie sieci kanalizacyjnych.
Nasze podejście w obliczu postępujących zmian klimatycznych opiera się na:
- Projektowaniu systemów odpornych na zmienne warunki gruntowo-wodne – uwzględniamy scenariusze ekstremalne już na etapie koncepcji.
- Rozwoju rozwiązań do zarządzania wodami opadowymi – takich jak zbiorniki retencyjne, systemy rozsączające czy separatory, które pozwalają na kontrolowane odprowadzanie nadmiaru wody.
- Współpracy z projektantami i wykonawcami – oferujemy wsparcie techniczne i narzędzia obliczeniowe, które pomagają dobrać optymalne rozwiązania dla konkretnej lokalizacji.
Systemy kanalizacyjne z tworzyw sztucznych Wavin są w pełni bezpieczne i odporne na siły wyporu – pod warunkiem prawidłowego zaprojektowania. Dzięki uwzględnieniu ciężaru gruntu, oporu tarcia i zintegrowanej konstrukcji, nasze rozwiązania sprawdzają się nawet w trudnych warunkach gruntowo-wodnych.
Zaufaj doświadczeniu Wavin