Устройство фундамента на буронабивных сваях

Буронабивные сваи на грунтах с избыточным содержанием грунтовых вод

Наиболее рациональным признано использование буронабивных свайных опор в ходе установки основания на неустойчивых почвах. За счет доступности конструкции в ходе бурения скважины сваи оборудуются с дополнительной фиксацией стенок, образуемых посредством избыточного давления влаги или раствора глины.

Устройство скважины осуществляется как ударным, так и вращательным способом. В случае прохождения бура через твердые скальные породы целесообразно применять специальные сменные рабочие насадки ударного вида.

Ход работ

Устройство буронабивных свайных опор с фиксацией раствора из глины:

1. Установка бурового механизма и изготовление скважины.
2. Изготовление расширительной плоскости.
3. Монтаж каркаса из арматурных прутьев.
4. Установка обсадных труб.

Для регулирования неконтролируемого разброса извлекаемых масс по периметру буровой установки в ее направлении монтируются под уклоном деревянные желоба, изготавливаемые из любых подручных материалов.

В ходе работ через бур подается раствор из глины, основным предназначением которого является противодействие обрушению почвы создаваемым гидравлическим давлением. В конечном итоге при постоянной циркуляции состава на боковых стенках образуется глинистая корка.

Посмотрите видео, как происходит монтаж опор своими руками.

По завершении мероприятий, связанных с бурением скважины и очистки отработанного забоя, в пробуренную скважину устанавливается армированный каркас. Заключительным этапом технологии ВПТ является фиксация бетонолитных обсадных труб. С началом бетонирования трубу извлекают из скважины по аналогично описанному выше способу, а оборудованную сваю подвергают формовке.

В случае использования секционных конструкций с подъемом каждого из составных участков необходимо разъединять соединительные хомуты, тем самым снизив удельный вес обсадной конструкции и сократив усилия по ее извлечению.

Особенности работы на разных почвах

Если на территории имеются агрессивные воды природного или производственного происхождения, буронабивные работы лучше реализовывать при помощи асбестоцементных труб. Укрепление буровой шахты не проводится в случаях с набухающими и тугопластичными грунтами.

В данных условиях рекомендуется удерживаться от использования вышеописанной технологии. Когда работа завершена, проводится демонтаж трубных секций. Иногда проект требует оставить их в почве: это делается с целью дополнительно оградить сваи из бетона от воздействия грунта в местностях с геологической и сейсмической активностью.

Конструкции буронабивных свай

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются  свайные конструкции из монолитного бетона, комбинированные, сборные (из железобетона). Последние часто делаются с уширением пяты – вариант показан для строительства в проблемных грунтах, где основной состав – глина и суглинки. Уширение пяты позволяет усилить несущую способность свайного элемента, но в скальных грунтах данный технологический прием не используется.

Определяя типы буронабивных свай, необходимо руководствоваться ГОСТ 19804.2-79;  ГОСТ 10060.0-95.  Самыми используемыми считаются буронабивные, буросекущие, бурокасательные сваи. Также к буровым фундаментам относятся конструкции забойного типа: скважины, заполняемые щебеночной отсыпкой с послойным уплотнением, опоры с уширенной пятой, для изготовления которых применяются взрывные работы и полые опоры, изготовленные посредством использования сердечника.

Буронабивные сваи

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства, возможности применения для усиления существующего фундамента и строительства оснований на ограниченном пространстве. Достоинством является минимальная динамическая нагрузка на соседние строения, отсутствие разрушительных воздействий на трассы, подземные коммуникации. Кроме того, технология изготовления фундамента допускает работу объекта в обычном режиме при проведении реставрационных работ.

Скважины выполняются посредством буровых приборов, при достижении необходимого заглубления, бур вынимается и скважина армируется предварительно изготовленным каркасом, после чего заполняется смесью бетона. Изготовление буронабивных свай может производиться по следующим технологиям:

• С применением обсадной трубы;
• С использованием глиняной болтушки;
• Посредством использования проходного шнека;
• С использованием двойного вращателя;
• Посредством уплотнения грунта.

Достоинства буровых свай:

1. Возможность изготовление на месте застройки;
2. Длительный срок службы;
3. Относительная дешевизна проекта;
4. Высокая несущая способность фундамента;
5. Вариабельность толщины;
6. Минимальные требования к применению тяжелой техники (иногда можно и вовсе обойтись без нее);
7. Широкие возможности применения.

Однако есть и недостатки:

• По сравнению с ленточными и плитными фундаментами несущая способность низкая;
• Повышенные трудозатраты;
• Сложность изготовления свай на водонасыщеных грунтах.

Буросекущие сваи

Буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел

Это конструкции, технология монтажа которых повторяет буронабивные свайные элементы. Отличие в том, что буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел, которая служит для обустройства полноценной подпорки грунта. Применяются для строительства подземных парковок, тоннелей, переходов. Строительство по СНиП 2.02.01-83 данного типа разрешено на малой глубине – не более 30 метров.

Бурокасательные сваи

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений, грунтовых вод. Как правило, этот способ используется при строительстве на ограниченном пространстве, а также для ограждения очень глубоких котлованов, для прорезки насыпей в грунтах, имеющих твердые крупнофракционные включения.

Преимуществами технологии являются такие показатели:

• Возможность проведения работ в условиях плотной застройки;
• Нет необходимости в обустройстве дополнительного водоотведения, водоотлива;
• Изготавливать бурокасательные сваи несложно как по трудовым затратам, так и оперативно по времени.

Методы монтажа буронабивных свай

Технология устройства буронабивных свай выполняется тремя методами, выбор которых зависит от характеристик грунта:

1. При наличии неустойчивых насыщенных водой грунтов используется метод циркуляции глинистой смеси плотностью 1,2-1.3 г/см3. Раствор бентонитовой глины подается по шлангу под давлением в шахту. Когда скважина наполнилась, раствор, смешиваясь с грунтом, поднимается наружу, попадается в отстойник, из него снова с помощью насоса передается в скважину. На стенках буровой шахты образуется корка из глины, препятствующая проникновению внутрь влажности. После образования глинистой корки монтируется каркас из металлических прутьев, и начинается подача бетонной смеси, которая по мере заполнения скважины выталкивает из нее глину. Бетон должен подаваться без перерыва до полного заполнения шахты. Если на время прекратить его подачу, то между слоями бетона образуется глиняный слой, который снизит прочность сваи. Такой метод позволяет обойтись без применения обсадной трубы.

   Монтаж буронабивной сваи

2. Сухой способ используется в том случае, когда стенки скважины не требуют укрепления при наличии на строительном участке полутвердых, тугопластичных, твердоглинистых грунтов. Скважина проектной глубины (до 30 м) и диаметра (400-1200 мм) бурится с использованием ковшевого бура или шнековой колонны. Основание шахты может быть расширено с помощью специального устройства, имеющего на конце механизм по типу раскрывающегося ножа (диаметром до 3 м), взрывным методом или технологией усиленного трамбования нижней части шахты. Бетонируется свая с использованием опалубки, которая по мере заполнения раствором поднимается и после окончания работ убирается. Голова опоры формируется в инвентарном кондукторе, в зимнее время необходимо провести ее утепление. Такой метод неприменим при наличии на участке агрессивных или промышленных вод.
3. Использование обсадной трубы для обустройства свай, устанавливаемых буронабивным методом, приемлемо в любом типе грунта. Шахта бурится ударным или вращательным способом, при необходимости нижняя часть ее расширяется взрывным методом или с участием техники с расширителем на конце. Обсадные трубы, соединенные между собой, опускаются в скважину методом забивки, вибрационного погружения или с помощью гидродомкратов. Погруженный в шахту каркас из обсадной трубы заполняется бетоном. Чтобы утрамбовать бетонную смесь и выпустить из нее воздух, трубе придается полувращательное и возвратно-поступательное движение, за счет этого бетон дополнительно уплотняется.
4. В условиях строительства на сейсмически неустойчивой почве сваи обустраиваются без динамического воздействия по методу фундекс. Бурение скважины происходит методом вдавливания без выемки грунта. Раскатчики или конические катки устанавливаются на валу, в шахту опускается чугунный наконечник, который вдавливает грунт. По окончании работ он остается внутри скважины, к нему крепится нижний конец трубы с помощью замка. Если внутри трубы вода отсутствует, то монтируется металлический каркас и происходит подача пластичной бетонной смеси. По мере заполнения раствором труба поднимается на поверхность.

Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Буронабивные сваи под защитой инвентарных труб это один из самых практичных способов возведения фундамента здания. Для того чтобы повысить несущую способность, их выполняют с уширением в нижней части (уширение пяты сваи) . После бурения скважины, которое производится под защитой инвентарной трубы, в нее устанавливается каркас, и скважина порционно заполняется бетонной смесью. После окончания этих работ инвентарную трубу вынимают из скважины по секциям. Во время бурения грунт  извлекается  поверхность и погружается на автотранспорт для транспортировки на полигон .

Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов

Благодаря тому, что данные сваи можно устраивать на большую глубину с большим размером диаметра, их можно применять даже на оползнеопасном склоне.

В обводненных грунтах устройство буронабивных свай под защитой инвентарных труб во временном отношении более продолжительно, чем устройство свай свай по технологии CFA. Заплывание скважины, которое возможно из-за наличия грунтовых вод, задерживают обсадными трубами. После того как бетон заливают, обсадные трубы извлекают. Применение обсадных труб сильно замедляет темпы строительства и повышает его стоимость.  Иногда применяют альтернативный метод – вместо обсадных труб заполняют скважину специальным раствором (бентонит или полимеры). За счет давления раствор держит скважину и появляется возможность продолжать закачивать бетон. Такой метод также приводит к удорожанию строительства и замедляет его темпы. Кроме того, здесь еще важен природосберегающий фактор: часть раствора неизбежно оказывается на поверхности грунта, что ведет к ухудшению экологии окружающей среды. В слабых грунтах возведение фундамента таким методом неминуемо приведет к их реструктуризации. В результате таких процессов объём выбуренного грунта, может быть  значительно больше объёма ствола. Это грозит неравномерным оседанием зданий, появлением трещин и деформации сооружений. Последующее оседание грунта может достичь отметки ниже проектной. Во время прохождения водонасыщенных грунтов необходимо создать противодавление в скважине, заполнив ее глинистым раствором или водой, либо создать протяженную грунтовую пробку. Использование инвентарной трубы позволяет перекрыть горизонт водонасыщенных грунтов, обеспечить контроль параметров  сваи и безопасность ведения буровых работ, а также гарантировать качественное заполнение сваи бетоном. 

Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Главным преимуществом буронабивных свай является возможность их обустройства на большую глубину и большой диаметр. Применение таких свай хорошо зарекомендовало себя в тех случаях, когда сооружение во время эксплуатации будет подвергаться большим нагрузкам.

С успехом применяются буронабивные сваи под защитой инвентарных труб в местах точечной застройки, в стесненных городских условиях, а также в тех случаях, когда строительство идет вблизи возведенных зданий. В таких случаях при строительстве фундамента рядом стоящие здания не страдают, так как отсутствуют динамические нагрузки. Также исключается деформация грунтов и осыпание стенок сооружений. К тому же упрощается содержание строительной рабочей площадки, уменьшается расход воды и, естественно, снижаются расходы.

К другим преимуществам буронабивных свай под защитой обсадных труб следует отнести:

• безошибочный контроль процесса бурения, позволяющий засечь достижение несущего слоя;
• возможность раздробления валунов;

Благодаря своей высокой надежности, этот вид свай является самым популярным среди мостостроителей и транспортных строителей.

Общая информация о буронабивных сваях

Обсадные буронабивные сваи, как и буросекущие, могут выполняться исключительно из бетона, так же как новые железобетонные конструкции, укрепленные арматурой.

Мы будем рассматривать пример их производства, так как железобетонные буронабивные сваи по технологии CFA и буросекущие имеют серьезное усиление и большую несущую способность (см. таблица несущей способности), чем ленточный фундамент или винтовые трубы.

Их создание не требует существенных дополнительных затрат, а отзывы только положительные.

Фундамент на буронабивных сваях, превосходит винтовые и забивные железобетонные сваи, по следующим параметрам:

• бурение буронабивных свай гораздо дешевле, чем железные винтовые трубы и забивные железобетонные конструкции, при этом технологическая карта производства не уступает им в надежности производства и несущей способности (в статье приведена таблица, которую вы можете использовать для сравнения);
• Винтовые и забивные железобетонные сваи ограничены в диаметре, в то время как буронабивные, обсадные или буросекущие конструкции могут создаваться в любом размере, который зависит лишь от диаметра пробуренной скважины;
• Буронабивные или буросекущие фундаменты могут создаваться в условиях плотной городской застройки, так как их усиление и монтаж не сопровождается высоким уровнем шума и вибрации, который возникает, когда устанавливаются забивные железобетонные и винтовые сваи.

Подготовка к созданию буронабивных свай

Если вы приняли решение обустроить усиление или бурение фундамента из буронабивных свай своими руками, то позаботьтесь о наличии следующих инструментов:

• бур – бурение, в зависимости от глубины погружения сваи, бурение и усиление может выполняться как автоматизированными устройствами – буровыми установками, либо автономными бензобурами, так и типовая- обычным ручным садовым буром, с удлиняемой до нужного размера рукоятью трубы;
• бетономешалка, совковая лопата, мастерки, и ведра;
• болгарка для обрезки арматуры.

Необходимые материалы:

• обсадные трубы, либо рубероид;
• арматура на усиление и армирование буронабивных свай;
• цемент, песок, щебень – для создания бетона.

Методы и целесообразность устройства буронабивных опор

Конструкция буронабивных свай предельно проста. Их принято сооружать на участках с небольшой площадью. На грунтах, подверженных подтоплению. На каменистых и слабых грунтах. На обрывах и вблизи водоёмов. Целесообразность применения такой технологии объясняется их минимальным воздействием на грунт и соседние дома и постройки. Кроме этого, буронабивные сваи, цена которой значительно ниже ленточного фундамента, при устройстве менее трудоёмкие. Изготовление буронабивных опор производится прямо на месте строительства.

В зависимости от характера грунта устройство буронабивных свай, технология изготовления которых не требует больших финансовых вложений, производится тремя способами:

1. На насыщенных водой, неустойчивых грунтах применяется метод обращения водно-глинистой смеси. Такой раствор глины насосом по шлангу под определённым давлением подаётся в шурф. При заполнении скважины раствор, смешавшись с грунтом, выдавливается наружу. Стекает в отстойник и опять направляется в скважину. На стенках скважины формируется обмазка из глины. Она препятствует проникновению в полость влажности. Потом монтируется металлический каркас из прутьев. И в скважину подаётся бетонный раствор, который постепенно выдавливает глину.
2. Сухой способ применяется тогда, когда характер грунта позволяет не укреплять стенки скважин. Скважина глубиной до тридцати метров и диаметром от сорока до ста двадцати сантиметров бурится с использованием шнековой колонки или ковшевого бура. Основание шурфа иногда расширяют специальным устройством. После монтажа металлического каркаса подаётся раствор бетона.
3. Обсадные трубы при установке свай используются при любом типе грунтов. Бурение скважины производят вращательным или ударным способом. Трубы опускают в скважину методом забивки, вдавливанием гидродомкратами или вибрационным погружением. После устройства обсадных труб, туда опускается каркас из металлических прутов, и производится бетонирование.

Для подготовки раствора глины используются специальные смесители, насосы грязенагнетательные, ёмкости-отстойники для смеси. Для недопущения загрязнений площадки, где изготавливается свайный фундамент, по периметру монтируют деревянные желоба. По ним будет подаваться в отстойник раствор, выдавленный из скважины.

Ростверк – это часть свайного фундамента, которая объединяет оголовки свай, и усиливает фундамент. Он может быть выполнен из дерева, бетона или же из железа. Ростверк делают монолитным, заглублённым или висячим. Монолитные и заглублённые конструкции изготавливают для того, чтобы оградить пространство между землёй и нижним перекрытием от попаданий разного мусора. Особенно это актуально, когда высота свай менее полутора метров. Ростверк ещё служит дополнительной опорой всей конструкции дома.

Опоры бетонные буронабивные классифицируются по следующим признакам:

1. По форме бывают:

• Цилиндрические опоры с равным или разным по всей длине сечением.
• Стержни с уширением на одном конце.
• Прямоугольные сваи с разными или равными сечениями.
• Прямоугольные сваи с уширением на одном конце.

2. По материалу изготовления бывают:

• Из бетонного раствора с арматурой из железа.
• Из бетонного раствора без армирования.
• Из смеси цементно-песчаного раствора.

3. По технологии армирования могут быть:

• Армированные полностью по всей длине стержня.
• Армированные частично с использованием пространственного каркаса.

Особенности использования буронабивных свай

По технологии обустройства буронабивные сваи делятся на несколько видов:

• Опоры, формирующиеся без оболочки.
• Опоры с постоянной оболочкой.
• Опоры с извлекаемой оболочкой.

Первый вариант используют на плотных устойчивых грунтах, которые характеризуются тугопластичностью и твердостью. Чаще всего в таких местах риск осыпания грунта сводится к минимальному значению

Особое внимание следует уделить при этом общей протяженности сваи, она не должна превышать 30 метров

Второй вид буронабивных свай подходит для строительства на глинистом и песчаном грунте или с преобладание супесей и высоким уровнем грунтовых вод. Советуем также ознакомиться с нашей статьей на тему: как построить фундамент на песчаном грунте.

Третий вариант идеален для проблемных грунтов с высоким риском осыпания стенок скважины. Установка обсадной трубы в этом случае предотвращает обрушение стенок и защищает полость от грунтовых вод. Буронабивные сваи с обсадной трубой устанавливают на местности, где имеют место оползневые грунтовые явления. Также названную технологию рекомендуется использовать в регионах, где грунт характеризуется сложным геологическим составом. Оптимальным вариантов можно назвать фундамент на буронабивных сваях в условиях повышенной стесненности.

Технология создания буронабивных свай

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур

Чтобы проведение расчетов и строительство дома на данных основаниях было верным, необходимо руководствоваться ГОСТ 12730.0-78; ГОСТ 12730.4-78; ГОСТ 12730.5-84, а также ТР 100-99. В данных нормативных документах указываются параметры готовых и приготовляемых свайных элементов. Поэтапно же технология выглядит так:

1. Строительная площадка предварительно размечается посредством колышков и натягивается жилка для отметки места расположения свай.

1. Отметить место бурения скважины, используя отвес, опускаемый с жилки на грунт. В точку вбить колышек.
2. Убрать жилки, чтобы получился участок с точными местами разметок под бурение шурфов.

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур. Таблица расчетов диаметра свай по СНиП и ГОСТ такова:

В целом же данные СНиП применяются для расчетов только исходя из того, какая несущая способность буронабивной сваи требуется в каждом индивидуальном случае. Глубина погружения сваи должна быть ниже точки промерзания грунта минимум на 30 см. Поэтому необходимо для начала осуществить бурение скважин, а только потом заливать их бетоном, однако на практике и при изготовлении основы своими руками, данный вариант неприемлем: готовые шурфы могут осыпаться, пока идет бурение остальных шурфов.

Есть и менее трудоемкий способ, если взять штыковую лопату с краем ширины 10 см, удлинить ручку так, чтобы она доставала до дна шахты. Таким образом получается неплохой инструмент для обрезания грунта со стенок скважины до получения необходимого диаметра.

Для увеличения несущей способности фундамента необходима арматура. Армирование буронабивных свай используется для обустройства фундамента в грунтах, где есть риск нестабильности, подвижек – такие армокаркасы повышают стойкость свай на разрыв. А вот сделать армирование несложно: взять нужное количество арматурных прутов диаметра 10-12 мм, зафиксировать прутки в каркас посредством вязальной проволоки или сварки.

Осталось лишь погрузить на дно скважины обсадную трубу, залить смесь на треть, затем поднять трубу, уплотнить бетон, снова залить смесь на треть, не забывая армирование, утрамбовать, залить слой бетона и выполнить оголовок. Стоит помнить, что каркасы буронабивных свай из прутков погружаются с таким расчетом, чтобы наружу выходили прутья для связки с ростверком.

Похожие записи:

Направляющая для дрели или шуруповерта своими руками Как установить экран для ванной: пошаговая инструкция по установке Замена дверных замков москва Разрешение на строительство дома в снт в 2021 году Как построить русскую баню своими руками Масло для полков бани: эликсир долголетия