Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Устройство буронабивных свай

Предназначение

Буронабивные фундаменты сегодня пользуются особой популярностью, так как отличаются неплохими техническими параметрами и простотой возведения. Используют их в качестве оснований при малогабаритном строительстве. Зачастую на основе буронабивных фундаментов возводят одноэтажные жилые дома из пенобетона, древесины или кирпича.

Практичность такой системы еще и в ее независимости. С помощью свайного фундамента довольно легко пристроить к дому дополнительное здание. При этом нет нужды использовать тот же тип оснований, что и под основной конструкцией.

Технически на буронабивных фундаментах можно размещать практически любые нетяжелые сооружения любой формы и сложности. Но в большинстве случаев его применяют именно в жилищном строительстве, где нет необходимости использовать тяжелые монолитные плиты или мощные ленты.

Очень часто буронабивные фундаменты встречаются на болотистых или торфяных грунтах. Связано это с тем, что опорный слой, способный выдерживать нагрузки, находится довольно глубоко в земле (до 8-10 м). Соорудить в таких условиях ленточный или монолитный плитный фундамент технически очень сложно и экономически невыгодно.

Виды буронабивных свайных фундаментов

Идея буронабивного основания весьма простая: там, где нельзя докопаться до плотного грунта, можно использовать сваи. Чтобы соединить их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, которая связывает сваи.

Основные схемы свайных фундаментных оснований

Ленточно-свайное фундаментное основание.Используют для тяжелых кирпичных и бетонных зданий, где высокая парусность постройки.
Буронабивное свайное фундаментное основание с монолитным ростверком.Применяют для строительства объектов из пенобетона, газобетона, бревен и бруса.
Плиточно-свайное фундаментное основание. Можно выполнить используя малозаглубленную ленту. Но также можно и не использовать её.Используют, где грунт совсем неудачный: вязкий и топкий, насыщенный болотными и речными водами.

Схемы с использованием этого вида свай делятся на две группы: конструкции, в которых цоколь и стены подняты над землёй и основания, привязанные к грунту.

Преимущество фундаментного основания на сваях: можно поднять строение над грунтом, сохранив при этом жесткость цокольного пояса фундамента.

Благодаря этому сваи могут использоваться на неблагополучных грунтах, они способны защитить каркас дома от холода и грунтовой влаги

А это предельно важно, если дом построен из бруса, бревна или сип-панелей

Этапы фундаментного основания

  1. Скважину бурят с помощью ручного мотобура или мощной передвижной установки.
  2. Монтируют обсадную трубу (если грунт сыпучий или сырой).
  3. Устанавливают арматурные каркасы.
  4. Бетонируют скважину.
  5. Отсыпают песчано-щебеночную подушку для ростверка толщиной 10-15 см. Она компенсирует подъем грунта в результате морозного пучения.
  6. Монтируют опалубку над поверхностью земли, устанавливают арматуру и заливают ростверк, который будет связывает сваи.

Необходимо правильно рассчитать вес здания. От него будет зависеть, количество нужных свай, их диаметр и глубина установки. Если дом тяжёлый, сваи нужно ставить плотнее под стены.

Согласно нормативам, расстояние между центрами соседних опор должно быть не менее трёх диаметров сваи. Если эта дистанция будет меньше, может снизиться несущая способность стоек.

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов

Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении

Буронабивные сваи выполняются по технологии:

  • CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
  • под защитой бентонитового раствора;
  • под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
  • под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к

время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы

Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Основная характеристика буронабивной сваи – несущая способность.

При возведении свайного фундамента, нужно обязательно учитывать несущую способность каждой опоры, от этого зависит количество расходуемого материала и количество столбов для крепкой опоры сооружения.

Схема фундамента из буронабивных свай

Размеры столба влияют на несущую способность. Например, свая Ø 300 мм выдерживает нагрузку 1.7 тонн, а свая Ø 500 мм выдержит 5 тонн. Отсюда можно сделать вывод, что при небольшой разнице в размере сваи, нагрузка сильно отличается. Для надежного фундамента из буронабивных свай нужно правильно рассчитать опоры. Также от этой характеристики зависит колличество свай и нужного материала для их изготовления.

Рассчитываем несущую способность свай

Эта характеристика определяет вертикальную нагрузку на сваи, зависит от сопротивления грунтов и самого материала, из которого делают сваи. Основным значением берут наименьшее.

Несущую способность рассчитывают по формуле:P=ko*Rn*F+U*kp*Fin*Li,• Р – несущая способность сваи;• ko – коэффициент однородности подстилающего грунта;• Rn – нормативное сопротивление грунта основанию опоры;• F -площадь свайного основания, см²;• U – периметр основания, м;• kp – коэффициент рабочих условий;• Fin -нормативное сопротивление грунта боковым граням столба;• Li – толщина грунта, который соприкасается с боковой поверхностью столба, м.Нормативные сопротивления грунтов и коэффициенты можно найти в приложении СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Если подстилающая почва неоднородная и включает в себя много слоев, то нормативное сопротивление почвы боковым граням определяется для каждого слоя отдельно и складывается. Также в нагрузку при расчете включайте вес буронабивных свай и ростверка.Теперь нужно определить общее количество всех буронабивных свай для фундамента. Учитывайте, что максимальное расстояние между соседними сваями должны быть 2 м, а минимальное – 3 Ø скважины.После вычисления количества и размеров столбов, нужно сделать их заливку.

Видео по теме:

https://youtube.com/watch?v=NGhE0cuZUC4

https://youtube.com/watch?v=o7E6pLBtB_Q

Нормативные требования

На данный момент отдельный стандарт ГОСТ по установке именно буронабивных свай отсутствует, однако существует отдельный список норм и правил, которых должен придерживаться техник при установке любого вида фундамента свайного типа. Это СНиП 02.03, 02.01 и 03.01. Каждое из данных правил было введено в производство еще в конце XX века, однако общие их положения ввиду незначительных изменений в процессах установки свай не изменились и по настоящий момент.

Если придерживаться требованиям СНиПов, до процесса установки буронабивных свай необходимо произвести расчеты геологического, гидрометеорологического и геодезического характера. Уже после проведения точных вычислений стоит выбрать: подходящий тип буронабивных свай именно для вашей территории, размер самих свай или опор. Некоторые из геологических и гидрометеорологических данных вы можете вычислить самостоятельно, с помощью эксперта-техника либо обратиться за фактической информацией в ближайшие гидрометцентры.

Нормы СП предполагают влияние климатических факторов и на сам процесс установки. Здесь технику рекомендуется:

  • проводить размещение буронабивных свай во влажных почвах при термальных условиях внешней среды не ниже -10 гЦ;
  • провести весь спектр мер для предотвращения замерзания бетонного состава до процесса заливки в скважину;
  • обеспечить исправную работу техники в определенных условиях внешней среды.

В большей степени данные требования касаются, конечно же, условий среды при низких температурных значениях, так как большинство проблем возникает из-за процессов пучинистости почвы (для минимизации этих процессов следует использовать данные по промерзанию грунта на вашей территории). При высоких температурах, как правило, проблем с работоспособностью техники и заливкой раствора не наблюдается.

Кроме описанных рекомендаций, следует провести определенный комплекс мероприятий по подготовке территории для установки буронабивных свай.

Этот комплекс предполагает:

  • установку заграждений и предупреждающих табличек на границах проведения работ;
  • освобождение территории от всех ограничивающих передвижение или постройку элементов – они будут замедлять как процесс постройки, так и оказывать лишнее влияние и нагрузку на грунт (если объекты габаритные);
  • удаление травяного покрова и всевозможных кустарников с места строительства – отдельные растительные элементы могут препятствовать проведению работ;
  • обеспечение площадки водоотводными конструкциями – это как пригодится для будущей эксплуатации уже построенного дома, так и будет полезно в процессе самой застройки из-за не всегда благоприятных погодных условий или слишком высокого уровня грунтовых вод;
  • организовать территорию постройки таким образом, чтобы вся необходимая для бурения и заливки техника могла беспрепятственно попадать на объект и перемещаться по нему.

Монтаж буронабивных свай

Строительство свайного фундамента позволяет исключить земельные работы, что значительно ускоряет строительство. Применяются при строительстве промышленных и гражданских объектов, не подходят для построек, в которых планируется возводить под домом подвал. О том, как происходит монтаж свай, смотрите в этом видео:

Представляет собой сваи, погруженные в грунт и объединенные между собой бетонными балками или плитой.

Технология устройства буронабивных опор

Согласно СНиПа 2.02.03-85 применяются следующие методы устройства буронабивных опор:

  • буроинъекционное строительство основано на методе нагнетания мелкодисперсного бетона в заранее подготовленную скважину. Инъекционным способом устанавливаются сваи диаметром до 250 мм.
  • обустройство свай диаметром более 800 мм основывается на принципе погружения сердечника в шахту, частично заполненную раствором из цемента и песка;
  • сплошное бетонирование скважины с расширением нижней части;
  • погружение с использованием вибрационного сердечника, полой обсадной трубы с наваренной пяткой в виде конуса и набивания ее бетоном;
  • сплошное бетонирование производится как с использованием опалубки, так и без нее. В случае использования опалубки извлекается по окончанию работ.

Этапы монтажа буронабивных опор

Перед бурением сделайте разметку расположения свай

Установка буронабивных свай происходит в следующей последовательности:

  1. Согласно проекту отмечаются места расположения свай.
  2. Бурится скважина по технологии: первые 1500-2000 мм почвы выбирается буровой насадкой, далее бурение проводится с использованием шнека.
  3. На дно будущей сваи насыпают слой песка толщиной 300-400 мм, песчаная подушка способствует повышению несущих свойств.
  4. Затем, используя кран, в скважину вводят металлический арматурный каркас. Он изготавливается из вертикальных прутьев диаметром 1-1,6 см с горизонтальной обвязкой.
  5. Скважина заполняется бетоном, вследствие чего обсадная труба по мере наполнения раствором поднимается к поверхности. Беспрерывно вводится раствор бетона до полного заполнения скважины.
  6. Обсадная труба удаляется, формируется голова сваи. О том, как бетонируют буронабивные сваи с рубероидной рубашкой смотрите в этом видео:

Чаще всего сваи монтируют через одну рядом стоящую опору, каждую из которых обустраивают только после того, как предыдущая затвердела на 25%.

Этапы монтажа опор с использованием раскатчика

Раскатчик устанавливают на нижний край бура

Возведение буронабивных свай с помощью раскатчика относится к нетипичным элементам строительства фундамента, которое осуществляется в следующей последовательности:

  1. На нижний край бура устанавливают раскатчик, являющийся аналогом воронки, выполненной в форме конуса. Раскатчик опускается на необходимую глубину, затем приступают к обустройству скважины методом вдавливания почвы в стенки скважины.
  2. Когда отверстие под сваю готово, вал вынимается, а раскатчик остается внутри и служит пятой будущей опоры.
  3. Погружаются трубы, которые выполняют функцию опалубки.
  4. В них устанавливают металлический каркас, выполненный в форме цилиндра.
  5. Полость заливается бетонным раствором.

Монтаж свай с применением полого шнека

Полый шнек

Обустройство опор с использованием полого шнека предполагает сборку надежной конструкции любой необходимой глубины залегания опоры. Этапы устройства свай:

  1. Полый бур с рабочего торца закрывается забурником, с помощью него в грунте бурится отверстие под опору. До необходимой длины бур наращивается с помощью специальных вставок.
  2. Когда бур достигает проектной глубины, начинается подача бетона. Буровую установку включают на реверс, по мере наполнения скважины бетоном бур выкручивается, поднимаясь на поверхность.
  3. С помощью вибровдавливателя в свежий бетонный раствор погружают стальной каркас.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации