Изготовление буронабивных свай: виды

Буронабивные сваи

Буронабивные сваи при возведении фундаментов применяются достаточно давно. Но лишь в последние годы особенности строительства в современных условиях сделали данную технологию одной из самых популярных и часто применяемых на самых различных объектах. Причины этого понятны и очевидны: высокие эксплуатационные и технические характеристики конструкций фундаментов, сооруженных с использованием буронабивных свай.

Буронабивные сваи – описание и область применения

Основная идея устройства фундаментов при помощи буронабивных свай – возведение несущих элементов не путем их забивки или вдалбливания в грунт как для забивных свай, а путем их создания непосредственно на месте, без негативных последствий, как правило, сопровождающих такую рода деятельность. Самое максимальное воздействие, оказываемое на почву – это бурение скважины, которое достаточно просто выполнить без привлечения громоздкой техники и сопутствующих этому отрицательных моментов.

Описанные выше свойства буронабивных свай делают их незаменимыми при строительстве в следующих условиях:

  • застройка жилых или промышленных кварталов в стесненных условиях города, когда устройство ленточного фундамента или монолитной плиты практически невозможно;
  • наличие слабых грунтов или сильно обводненной почвы, делающих невозможным использование других конструкций фундамента, кроме свайного;
  • строительство рядом с водоемами или на затапливаемых участках;
  • в случаях, когда геологические исследования показали глубокое залегание твердых пород, которые способны воспринять нагрузки строящегося здания;
  • в случаях сложного рельефа местности (перепад отметок по высоте, обрывы, грунты с большим содержанием камней и т.д.).

Во всех указанных случаях основным путем решения проблемы является устройство свайного фундамента. При этом предпочтительным вариантом является использование буронабивных свай.

Всем вышеперечисленным далеко не исчерпываются достоинства технологии устройства фундаментов при помощи буронабивных свай. Но для более подробного их изучения необходимо ознакомиться с существующими разновидностями данной технологии. Также фундамент можно изготовить при помощи винтовых свай.

Перед перечислением разновидностей конструкций буронабивных свай обязательно необходимо отметить, что все работы должны выполняться в соответствии со Сводом правил СП 24.13330.2011, в котором содержится актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 под названием «Свайные фундаменты». Именно в этих нормативных документах четко прописаны требования к фундаментам и правила производства работ по их устройству.

Виды свай

Существует несколько классификационных признаков буронабивных свай.

Так, по особенностям конструкции они делятся на:

  • цилиндрические сваи. Имеют форму правильного цилиндра и сечение, одинаковое на всю длину конструкции;
  • сваи с опорной подошвой. Главный характерный признак – больший диаметр нижней части сваи. Подобные конструкции имеют несколько большую устойчивость и несущую способность.

По технологии обустройства буронабивные сваи делятся на:

  • сваи, выполненные без оболочки. Данный вариант может применяться только в условиях крайне устойчивых и не склонных к обрушению или осыпанию грунтов, а также тогда, когда уровень грунтовых вод минимален;
  • сваи, выполненные с применением извлекаемой или несъемной оболочки. Может применяться практически везде, в большинстве случаев используется съемная или извлекаемая оболочка в виде обсадной трубы.

Достаточно часто буронабивные сваи используются в комбинированных фундаментах совместно с последующим устройством ростверка. По месту его расположения разделяют фундаменты:

  • с низким заглубленным в почву ростверком. Обычно опускаются в грунт ниже уровня промерзания, благодаря чему приобретают повышенную несущую способность;
  • с обычным ростверком, находящимся прямо на грунте;
  • с высоким ростверком, понятым над поверхностью земли. Высота подъема может варьироваться и составлять 20-30 см. Часто применяется при строительстве частных домов на сложном рельефе местности.

Пример выполнения буронабивных свай с ростверком приведен на следующем видео:

Достоинства фундамента на сваях

Использование буронабивных свай при устройстве фундамента позволяет получить ряд преимуществ:

  • низкая стоимость работ при одновременно высокой несущей способности и надежности конструкции;
  • возможность применения практически на любом типе грунта;
  • длительный срок эксплуатации (не менее 100 лет);
  • возможность проведения работ в сжатые сроки и даже в холодное время года (при использовании специальных добавок в процессе бетонирования);
  • отсутствие динамически нагрузок на грунт, что позволяет использовать технологию рядом с существующими зданиями и сооружениями или для усиления требующих этого конструкций фундамента;
  • возможность сохранить существующее благоустройство в виду отсутствия применяемой тяжелой техники (при частном строительстве). Также важно то, что при этом варианте возможно выполнение работ своими руками, без привлечения профессиональных строителей.

Перечисленными плюсами достоинства технологии возведения фундаментов с использованием буронабивных свай не исчерпываются, однако и этого перечня достаточно для того, чтобы понять причину популярности данной технологии.

Недостатки фундамента

Как и у любой применяемой технологии, у буронабивных свай также присутствуют определенные минусы:

  • относительно большой перерасход бетона, связанный с тем, что почва рядом с изготавливаемыми сваями не уплотняется;
  • большое количество трудоемких ручных процессов и достаточно серьезная технологическая сложность производства работ;
  • необходимость тщательного контроля над всеми этапами изготовления буронабивных свай;
  • сильная зависимость несущей способности свай от качества бетона и свойств грунта (информацию о качестве бетона, а также дополнительным требованиям к бетону и его наполнителям можно узнать из этой статьи), что приводит к заложению дополнительного запаса по надежности и, соответственно, еще большему расходу бетона.

Изготовление свай

Пока не упоминалось еще одно несомненное достоинство буронабивных свай – универсальность технологии.

Она заключается в том, что ее можно одинаково успешно применять как на крупных промышленных объектах – с использованием серьезной буровой и прочей техники, так и при строительстве небольших частных домов, большую часть работ выполняя при этом вручную с минимальным привлечением машин и механизмов.

Один из примеров выполнения работ на небольшом объекте с привлечением ямобура показан на видео:

Расчет буронабивных свай и их несущая способность

При использовании технологии на серьезных крупных объектах все необходимые параметры закладываются при проектировании, обязательно выполняемом в таком случае. Несущая способность свай, изготавливаемых механизированным способом, достигает 200-400 тонн, порой доходя до показателя 600 тонн на одну сваю.

При частном строительстве обычная несущая способность сваи редко превосходит 10 тонн.

Диаметры свай

В соответствии с потребностями объекта меняется и диаметр используемых свай. Например, при частном домостроении применяются буронабивные сваи следующих диаметров и несущей способности:

Диаметр сваи, мНесущая способность, тОбъем бетона, куб. м
0,407,5360,2512
0,304,2420,1414
0,252,9460,0982
0,201,8840,0628
0,151,0620,0354

Каркасы и бетон для буронабивных свай. В случае применения технологии на крупных объектах используются сваи гораздо больших диаметров и значительно большей длины. Конкретные необходимые параметры берутся из проектно-сметной документации на объект.

При возведении частных домов для изготовления буронабивных свай рекомендуется использовать бетон класса В22,5 (ближайший аналог по марке – М300), в небольших зданиях и сооружениях допускается В20 и В15 (соответственно, М250 и М200). От качества материала во многом зависит качество получаемой буронабивной сваи.

Обязательным составным элементом любой буронабивной сваи является находящийся в ней сварной пространственный арматурный каркас. По требованиям СНиП он должен представлять собой продольную арматуру, равномерно распределенную по всей окружности сваи. Минимальное количество арматурных стержней – 6, каждый диаметром 18 или более мм. Используется сталь класса АIII.

Данные требования являются обязательными при строительстве крупных объектов. При возведении фундамента для частного дома или бани требования менее строгие. В большинстве случаев используются 4-6 стержней арматуры диаметром 10-12 мм, перевязанных между собой или готовые треугольные металлические каркасы.

Стоимость работ

Стоимость работ по устройству фундаментов с использованием буронабивных свай может достаточно сильно различаться в зависимости от нескольких факторов:

  • время/сезон производства работ;
  • тип грунта;
  • размеры и вид возводимого здания;
  • удаленность от места производства бетона и т.д.

Обычная стоимость изготовления стандартной сваи длиной 2 м составляет:

  • при диаметре сваи 0,15 м – 3-3,5 тыс. рублей;
  • при диаметре 0,2 м – 4,2-4,6 тыс. рублей.

Использование устройства фундаментов с применением буронабивных свай позволяет получить надежную и крайне долговечную конструкцию с высокой несущей способностью в оптимальные сроки и при минимальных затратах.

Устройство буронабивных свай, технология изготовления

Сваями называются железобетонные, металлические или деревянные стержни, заглубляемые в грунт для придания прочности основаниям жилых домов, зданий, сооружений, мостов, путепроводов и других инженерных конструкций.

Как правило, для жилых домов и производственных зданий устраивают буронабивные сваи с ростверком.

Основные типы свай

В строительстве зданий, сооружений и иных инженерных конструкций могут применяться следующие виды свай:

  • Буронабивные свайные опоры.
  • Деревянные опоры. Применяются в слабых грунтах при малых и средних нагрузках.
  • Железобетонные опоры.
  • Шпунтовые свайные опоры.
  • Трубобетонные свайные опоры.
  • Грунтоплавленые свайные опоры.

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.

Методы расширения низа пробуренной скважины

Широкая нижняя опора буронабивной сваи придаёт ей устойчивость и прочность. Это расширение делают несколькими способами. Основной способ — это механический. Это расширение у основания делается особым буром со специальным устройством. Это лопасти на конце специального бура. На заданной глубине лопасти раскрываются. Процессом раскрытия лопастей управляет оператор.

Другой метод расширения нижней полости скважины – это взрыв. Туда опускается взрывчатое вещество. Обсадную трубу заполняют бетонным раствором высотой до двух метров. После того как бетон застынет, труба поднимается сантиметров на пятьдесят вверх. И приводится в действие взрывное устройство. В земле образуется сферическая полость, которая заполняется раствором.

Характеристика достоинств и недостатков устройства фундамента дома на сваях

Устройство фундамента на буронабивных бетонных опорах имеет ряд неоспоримых преимуществ перед ленточным фундаментом:

  • Возведение такого фундамента не наносит повреждения соседним строениям, так как не оказывает динамического влияния на них.
  • Устройство таких свай производится на глубину ниже промерзания земли.
  • Производство буронабивных свай можно организовать на неровной поверхности, технология не причиняет ущерб окружающей природе.
  • Не надо привозить и складировать готовые сваи. Этот элемент фундамента изготавливается на месте.
  • Эта технология подходит для всех видов грунтов.
  • К основным недостаткам можно отнести следующее:
  • Достаточно трудно проконтролировать все стадии формирования и созревания бетона в полости скважины.
  • Много ручного труда.
  • Трудно просчитать нагрузки каждую отдельную опору.

Технология производства буронабивных бетонных опор

Устройство фундамента на основе свай позволяет намного уменьшить финансовые и трудовые затраты на земляные работы. Эта технология также значительно сокращает сроки возведения домов и иных сооружений. Но такой метод строительства не подходит, когда дом планируется строить с подвалом.

Скважины для свай выполняются буровыми механизмами. Когда достигнуто необходимое заглубление, получившийся колодец армируется металлическим каркасом. Заполняется подготовленным бетонирующим раствором. Изготовление этих свайных опор может производиться по следующим технологиям: с обсадными трубами, с глиняным затвором, посредством уплотнения грунта.

Буронабивные сваи с обсадной трубой, технология изготовления

Эта технология позволяет производить устройство фундамента на любых грунтах. Они бывают разных конструкций. Имеют любые размеры. Используя длинные стержни, строитель достигает очень надёжного зацепления с землёй. Благодаря такой технологии устройства, фундамент из труб получается вполне устойчивым и хорошо удерживает сооружения различных тяжестей.

Монтаж свай осуществляется в такой последовательности:

  1. В соответствии с проектом размечаются точки устройства свай.
  2. Бурится скважина по следующей технологии: первые полтора — два метра почвы извлекается с использованием буровой насадки, далее используется шнековый бур.
  3. Производится забивка труб. При строительстве каркасного жилого дома вместо труб можно сделать рубероидную рубашку. Её не надо вытаскивать наружу.
  4. На подготовленном дне вырытого шпура устраивается песчаная подушка от двадцати до тридцати сантиметров.
  5. Затем в скважину с помощью подъёмного устройства опускается армирующий каркас из металлических прутьев.
  6. Скважину заполняют бетоном. По мере заполнения шурфа раствором обсадная труба поднимается. Раствор вводится беспрерывно до полного заполнения полости.
  7. На поверхности, после удаления обсадной трубы, формируется голова сваи.
  8. Принято стержни монтировать через одну. А промежуточную сваю начинают изготавливать после того, как эти предыдущие стержни созрели более чем на четверть.

Монтаж свайных опор раскатчиком

На низ бура монтируют раскатчик, который имеет форму полого конуса. Раскатчик опускают на нужную глубину и приступают к обустройству шпура методом вдавливания грунта в стенки скважины. Когда шурф готов, бур вынимают, а сам раскатчик оставляют на дне. Он будет служить опорной пятой монтируемой опоры.

В готовый шурф опускаются трубы, которые будут опалубкой. Туда устанавливают стальной цилиндрический каркас. И заливают бетонный раствор.

Монтаж свай с помощью полого шнека

Обустраивают скважины под свайные опоры с использованием полого шнека на любую глубину. Для этого полый бур с рабочего конца закрывается забурником. Для достижения необходимой глубины бур наращивается специальными вставками.

Когда бур достигнет нужной глубины, приступают к подаче бетона. Установку для бурения включают на обратный ход. Так, по мере наполнения скважины жидким бетоном, полый бур, выкручиваясь, поднимается на поверхность. С помощью гидровибровдавливателя в свежий раствор бетона погружают арматурный каркас. Такой метод отличается от других тем, что практически не происходит вибрация грунта. Поэтому можно значительно уменьшить расстояние между сваями.

Заключение

Грамотно рассчитанный и построенный фундамент на буронабивных сваях подходит для возведения любого типа строения на сложных почвах. Произведённые затраты на такое строительство гораздо меньше, чем затраты на ленточный фундамент. Фундамент свайный с ростверком широко используется при строительстве каркасных домов своими силами.

Виды свай

  • Классификация свай
  • Забивные железобетонные сваи
  • Забивка свай
  • Буровые сваи
  • Расчёт свай
  • Примеры применения свай

Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.

Классификация свай

По методу погружения в грунт:

  • Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
  • Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
  • Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

  • Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
  • Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

  • сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
  • с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По форме поперечного сечения:

  • квадратные,
  • прямоугольные,
  • квадратные с круглой полостью,
  • полые круглого сечения.

По конструктивным особенностям:

  • цельные,
  • составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

  • заострённые (с остриём),
  • тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Буровые сваи

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

  • буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
  • буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
  • буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
  • буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

  • По несущей способности грунта под пятой сваи,
  • По прочности конструкции сваи,
  • По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Примеры применения свай

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

Устройство буронабивных свай

Устройство буронабивных свай при монтаже фундамента является оптимальным вариантом на участках с небольшой площадью, находящихся вблизи водоемов, на обрывах, каменистых, слабых грунтах, подверженных подтоплению.

Целесообразно применение такой технологии из-за минимального динамического воздействия на почву и постройки, находящиеся вблизи места проведения работ. Из этой статьи можно узнать, что такое буронабивные сваи, важные технологические моменты и методы устройства основания по буровой методике.

Методы монтажа буронабивных свай

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

    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

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Способ установки выбирается в зависимости от особенностей грунта, месторасположения, планируемой нагрузки и финансового состояния застройщика.

    Что нужно знать при работе с глинистым раствором

    Для приготовления глинистого раствора применяются смесители, грязевые насосы, отстойники для чистой и отработанной смеси.

    Используется только плотная бентонитовая или местная комковая глина.

    Для предохранения строительной площадки от загрязнения по ее периметру устанавливаются желоба, изготовленные из древесины, с уклоном 1:100.

    По этим желобам подается к отстойнику отработанный раствор, выходящий из скважины.

    Технология расширения нижнего конца скважины

    Расширенный нижний конец на опоре придает ей значительную прочность и устойчивость. Рассмотрим методы и способы устройства расширенного основания:

    • механическим способом скважина с расширенным основанием бурится с помощью специального устройства с раскрывающимися на конце лопастями до 3 м в сечении. Управляется с поверхности земли с помощью гидравлического устройства. При монтаже расширения бурение ведется одновременно с подачей циркулирующей глиняной смеси, которая предохраняет стенки от осыпания;
    • метод взрыва детонатора в полости шахты. В скважину опускается взрывное вещество, обсадная труба заполняется бетонным раствором на 1,5-2 м, трубу поднимают на 0,5 м вверх, приводят в действие детонатор, провода от которого находятся на поверхности. Образуется воронка сферической формы, она быстро заполняется бетоном, подающимся из обсадной трубы;
    • расширение можно создать путем утрамбовки грунта с помощью специальных устройств. Но качество изготовления опоры по такому методу трудно оценить с поверхности.

    Буронабивные опоры нужно заполнять бетоном непрерывно до полного наполнения и монтажа головы сваи. Опоры, находящиеся на близком расстоянии друг от друга (менее 1,5 м), обустраивают через одну. Если заливать их по порядку, то нарушится целостность только что залитой, не успевшей подсохнуть опоры.

    Преимущества

    Монтаж фундамента с использованием буронабивных свай имеет множество преимуществ:

    • минимальный объем земельных работ;
    • возможность монтажа свай большого диаметра и длины;
    • можно установить сваи на большой глубине, достав до плотных грунтов с высокими несущими способностями;
    • буронабивная свая может выдерживать на себе значительную нагрузку;
    • возможность выполнять работы в густо застроенных районах;
    • нет большой динамической нагрузки на почву и близко расположенные постройки.

    В густо застроенных районах при обустройстве фундамента не получится загнать технику для выполнения земельных работ, а если постройка находится недалеко от природного источника воды, то устройство буронабивных свай может быть единственно правильным вариантом при закладке фундамента.

    Недостатки

    Существуют у данного метода и недостатки:

    • достаточно сложно контролировать все ступени технологического процесса при производстве свай непосредственно в грунте;
    • на уплотнение грунта рядом с обустраиваемой сваей расходуется много бетонного раствора;
    • большая часть работ используется с применением ручного труда;
    • однотипные опоры в одинаковых условиях могут иметь различную несущую способность, тяжело просчитать средний коэффициент нагрузки на опору.

    Метод экономически выгоден по сравнению с обустройством других видов оснований, но не находит повсеместного применения за счет вышеперечисленных особенностей.

    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.

    Количество и расположение свай определяется в зависимости от общей массы постройки, мебели, предметов, людей, которые будут находиться в доме.

    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.

    В качестве опалубки применяют обсадные трубы. Допускается обустройство свай без использования опалубки, углубленных ниже расположения источников подземных вод.

    Этапы монтажа буронабивных опор

    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

    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.

    Метод используется без выемки грунта. Максимальная длина опоры до 45 м, диаметр до 600 мм. Сваи можно обустраивать на сейсмически неустойчивых грунтах.

    Монтаж свай с применением полого шнека

    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.

    Этот метод характеризуется минимальным уровнем вибрации, передающейся на почву при погружении установки, это позволяет уменьшить расстояние между опорами до диаметра сваи.

    Зависимость несущей способности от сваи длиной 1500 мм от диаметра

    Ширина опоры, ммНесущая способность, кг
    160980
    2401480
    4002470

    Расчет количества опор, необходимых для постройки дома

    Для того чтобы рассчитать, сколько понадобится свай при строительстве, необходимо учитывать следующие параметры:

    • общий вес постройки;
    • несущая способность одной опоры кроме других факторов зависит от марки бетона, используемого для устройства сваи.

    Порядок расчета опоры на различный поперечник

    Берется расчетная высота сваи 2000 мм, горизонтальное армирование прутом в диаметре 6 мм, вертикальное 12 мм, расстояние между сваями 1 м.

    Поперечник опоры, ммНесущая способность, кгПлощадь опоры, см2Гладкая арматура, расход, ммКоличество вертикальных прутьев каркаса, штРебристая арматура, расход, мм
    150106217775036000
    2001884314100048000
    2502946491126048000
    30042427071510612000
    400753612562010816000
    50011775196320501020000

    Чаще всего используются буронабивные опоры с несущей способностью от 200 до 400 тонн, при повышенных нагрузках применяют современные технологии, позволяющие добиться увеличения показателя до 600 тонн.

    Высокая несущая способность приобретается при укреплении стенок шахты под опору, укреплении нижнего края скважины с помощью его расширения, увеличении глубины залегания и диаметра сваи.

    Изготовление буронабивных свай

    В скважину, независимо от того, есть ли горизонтальные усилия на сваю или нет, может устанавливаться арматурный каркас. В готовые скважины производится укладка бетонной смеси. Буронабивные сваи, в зависимости от их диаметра и передаваемой нагрузки на основание (грунт), могут изготавливаться с уширением и без него.

    Технология изготовления буронабивных свай «сухим способом»

    Буронабивные сваи «сухим» способом изготавливают в грунтах, где грунтовая вода отсутствует или расположена значительно ниже пяты сваи.

    Бурение скважины может выполняться с креплением стенок скважины и без крепления (рис.1).

    Скважины бурят методами вращательного бурения с помощью шнекового бура (сваи диаметром 400–600 мм) или ковшового бура (сваи большого диаметра, d — 800 м).

    Скважину бурят в два этапа: сначала на глубину 1,5–2 м. После укрепления стенок скважины фартуком, с целью исключения осыпания грунта из устья в скважину, продолжают бурить скважину до пяты сваи. Если необходимо по проекту, то с помощью уширителей скважину внизу расширяют.

    Для бетонирования сваи используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 14–22 см. Укладку бетонной смеси ведут методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ). Подачу бетонной смеси в скважину осуществляют по бетонолитной трубе, которая состоит из звеньев длиной 6,0 м. В качестве бетонолитных труб используют стальные трубы диаметром 200, 273 мм. Перед бетонированием монтируют бетонолитную трубу на всю длину скважины. На нее устанавливается приемная воронка, через которую подается бетонная смесь из автобетоносмесителя.

    Технология изготовления буронабивных свай под глинистым раствором

    Этот способ изготовления буронабивных свай применяют в водонасыщенных, неустойчивых грунтах (рис. 2).

    В качестве глинистого раствора применяют раствор плотностью 1,15–1,3 г/см3. Глинистый раствор готовят на месте производства работ в специальных приемниках рядом с изготавливаемой скважиной из бентонитовых глин.

    По мере бурения скважины глинистый раствор подают в скважину, где он оказывает гидростатическое давление на ее стенки; кроме того, вследствие проникания раствора в грунт, на стенках скважины образуется глинистая корка, что способствует укреплению стенки скважины.

    После завершения бурения скважины на проектную глубину, в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонирование ведут методом ВПТ. Бетонолитная труба, используемая для подачи литой бетонной смеси в скважину, состоит из звеньев длиной 1,5–2,0 м. Звенья соединяются между собой герметичными замковыми соединениями.

    Перед опусканием в скважину нижний конец бетонолитной трубы снабжается затвором, который бывает закрыт при сборке звеньев бетонолитной трубы. Это необходимо для того, чтобы не произошло контакта и перемешивания глинистого раствора с бетонной смесью в трубе во время подачи бетонной смеси в бетоновод.

    Затвор представляет собой сферический оголовок, по диаметру равный внутреннему диаметру трубы, который с помощью самосрезающихся болтов плотно прижат к ее нижней открытой части.

    При создании в бетонолитной трубе и приемной воронке определенного, расчетного столба бетонной смеси, происходит срезание болтов, и затвор по направляющим опускается в нижнее рабочее положение. Бетонная смесь, вытекая из трубы, начинает заполнять забой скважины, а затем затрубное пространство, вытесняя вверх глинистый раствор.

    В процессе бетонирования, по мере заполнения скважины бетонной смесью литой консистенции, постепенно поднимают бетонолитную трубу, удаляя последовательно звенья труб. При этом необходимо, чтобы соблюдалось следующее условие: после удаления очередного звена бетонолитной трубы, нижний конец трубы должен быть не менее чем на 1,5 м заглублен в бетон.

    После заполнения скважины бетонной смесью, бетонирование продолжают до тех пор, пока верхний бетонный слой толщиной 0,5–1,0 м, постоянно находящийся в непосредственном соприкосновении с глинистым раствором, будет удален как дефектный.


    Сваи буронабивные — технология производств

    При ведении строительства в черте города опасно применять технологии закладки фундамента с использованием ударных механизмов. Забивание свай с помощью специальной техники приведет к деформации зданий, находящихся вблизи строящегося объекта. Как правило, в черте города закладка свайного фундамента проводится по технологиям буронабивных свай, в которых не используется ударная техника. Также применение буровых свай целесообразно в неустойчивых и влажных грунтах. Буронабивная свая представляет собой железобетонный столб, опирающийся на грунты ниже уровня промерзания. Поэтому фундамент надежно защищен от движений грунта. Такие фундаменты подходят для каркасных домов, бань и бытовок.

    Применяются буронабивные сваи в строительстве:

    • жилых;
    • хозяйственных;
    • подземных сооружений;
    • ограждающих конструкций.

    Технология производства буронабивных свай

    Есть несколько способов обустройства буронабивных свай: сухой, с применением глинистого раствора, и с применением обсадных труб. При сухом способе не проводится крепление стенок скважины. Используют он для устойчивых грунтов, в которых стенки скважины не осыпаются. В неустойчивых и влажных грунтах стенки скважины обрабатываются глинистым раствором. Обустройство буронабивных свай с применением обсадных труб возможно на грунтах любого типа.

    На фото — бурение скважины сспециальной техникой для установки обсадной трубы

    Технология производства буронабивных свай предусматривает:

    1. Бурение скважины буровым аппаратом.

    2 Установку армирующего каркаса.

    На фото — армировочный каркас буронабивной сваи

    При бурении скважины ее нижняя часть (пята) уширяется специальным приспособлением (уширителем). Установка буронабивных свай выполняется с помощью вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Бетонный раствор в приемную воронку трубы (бетонолитной) подается из автобетоносмесителя. Перед бетонированием в готовой скважине устанавливается армирование.

    На фото — установка армокаркаса в обсадную трубу

    Если сваи обустраиваются сухим способом, стенки скважины не укрепляются. После монтажа арматурного каркаса сразу проводится бетонирование.

    Обработка стенок скважин глинистым раствором проводится следующим образом. В скважину по пустотелой буровой штанге подается глинистый раствор. После чего проводится бетонирование с использованием вибробункера и бетонолитной трубы, которая опускается в скважину. Вибрируемый бетонный раствор поступает в скважину, вытесняя глинистый раствор.

    С обсадными трубами устройство набивных свай можно проводить в любых геологических условиях. Обсадные трубы могут оставляться в скважине или извлекаться из нее. Их стыки соединяются специальными конструкциями или сваркой. В скважину обсадные трубы погружаются в процессе бурения методом забивки трубы или вибропогружением. Потом обустраивается металлический каркас и скважина бетонируется.

    Буронабивные сваи с ростверком

    На фото — фундамент с монолитным ростверком

    Ростверк – опорная конструкция для здания, объединяющая оголовки свай и равномерно распределяющая на них нагрузку. Этот элемент фундамента может быть выполнен из металла, дерева железобетона. Последний вариант используется в строительстве наиболее часто.

    Буронабивные сваи с ростверком могут применяться в строительстве сооружений разного назначения. Такие свайные фундаменты используются для возведения домов, бань, хозяйственных построек. Они экономичны, легко монтируются и обеспечивают прочную опору для конструкции здания.

    Ростверк может быть висячим, заглубленным, монолитным. Тип ростверка выбирают в зависимости от вида грунта. Висячий ростверк оборудуется на вспучивающихся грунтах и используется для легких конструкций. Он имеет подвешенный вид, так как изготавливается с промежутком над землей около 10 мм. Заглубленный ростверк такого промежутка не имеет, используется для кирпичных, монолитных, деревянных сооружений. Фундамент с монолитным ростверком – это жесткая, прочная конструкция, обеспечивающая высокое качество и надежность строения.

    На видео — процесс заводского изготовления арматурных каркасов

    Многих индивидуальных застройщиков интересует,от чего зависит цена на буронабивные сваи. Здесь нужно учитывать стоимость используемых материалов, размеры скважины, расходы на транспортировку, монтаж.

    Читайте также:  Как клеить потолочную плитку без специальных навыков
    Ссылка на основную публикацию