Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами

Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ В УСЛОВИЯХ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ И РЕКОНСТРУКЦИИ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство фундаментов из буронабивных свай в условиях существующей застройки и реконструкции.

Предназначена для использования строительно-монтажными организациями при разработке проектно-сметной документации и проектов производства работ.

При возведении зданий на свайных фундаментах в стесненных условиях городской застройки серьезную проблему представляют динамические нагрузки, воздействующие на расположенные поблизости здания. Решение этой проблемы возможно с использованием технологии устройства буронабивных свай.

Область применения буронабивных свай во всех грунтах, кроме скальных и крупнообломочных, в т.ч. обводненных, структурно-неустойчивых без применения инвентарных обсадных труб или тиксотропных растворов в стесненных городских условиях с приближением к существующим зданиям до 1 м. При этом при проведении инженерно-геологических изысканий должно быть обращено особое внимание на обследование мест возведения фундаментов с целью выявления в грунте различного рода препятствий (скальных прослоек, валунов размером более 25 см и т.п.).

Работы могут производиться по устройству буронабивных свай диаметром 400-1200 мм и глубиной заложения до 25 м в различных грунтовых условиях для сооружения свайных фундаментов вблизи существующих зданий с применением импортного оборудования фирмы “Касагранда С-40” (Италия).

Технология устройства набивных свай

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения путем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов решения таких свай. Их основные преимущества:

возможность изготовления любой длины;

отсутствие значительных динамических воздействий при устройстве свай;

применимость в стесненных условиях;

применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грунтовыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост – в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в основном песчаные.

Применяют следующие разновидности набивных свай – сваи А.Э.Страуса, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай достигает 20. 30 м при диаметре 50. 150 см. Сваи, изготовляемые с применением установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Особенности технологии свайных работ в условиях реконструкции

Специфика производства свайных работ. При реконструкции и техническом перевооружении предприятий нередко возникает необходимость усиления фундаментов или повышения их несущей способности. В этих условиях применяют различные способы подведения дополнительных свай, метод “стена в грунте”, модифицированный метод опускного колодца.

Подведение дополнительных свай. При данном способе обычно применяют буронабивные и вдавливаемые многосекционные сваи, погружаемые по углам фундамента и воспринимающие нагрузку через устраиваемую по его периметру железобетонную обойму – ростверк. Однако более эффективным решением является устройство свай из укрепленного грунта или набивных свай непосредственно под подошвой существующего фундамента с использованием “струйной технологии”. Эта технология устройства свай включает следующие основные процессы:

бурение до грунтового основания скважин диаметром 100. 150 мм через нижнюю ступень фундамента по его углам, а при необходимости и между углами;

опускание через пробуренное отверстие в фундаменте струйного монитора и последующая проходка скважины небольшого диаметра в грунте на проектную глубину посредством разрушения грунта высоконапорной струей от монитора;

расширение скважины до проектного сечения путем постепенного подъема монитора, через сопло которого поступает размывающая струя воды или укрепляющий грунт раствор, в результате чего образуется свая из укрепленного грунта.

Возможна установка в скважину арматурного каркаса, выходящего в существующий фундамент, последующее заполнение скважины бетонной смесью при недостаточной несущей способности грунтовых свай.

При подведении грунтовых свай под фундаменты по струйной технологии возможны три ее варианта: одно-, двух- и трехкомпонентная, отличающиеся числом составляющих, составом оборудования и несущей способностью получаемых грунтовых свай.

Однокомпонентная технология предусматривает размыв грунта одной или двумя противоположно направленными струями укрепляющего раствора. Раствор можно приготовить заранее (цементно-песчаный или цементно-глинистый), или получить необходимый состав путем раздельной подачи к соплам его составляющих. Смешение будет происходить непосредственно при выходе из сопла (жидкое стекло и отвердитель, цементно-песчаный раствор и химические добавки-ускорители твердения и др.). При однокомпонентной струйной технологии грунт размывается в радиусе 200. 350 мм от сопла, диаметр столба грунтовой сваи составляет 0,5. 0,7 м.

Двухкомпонентная струйная технология осуществляется одновременной подачей струи укрепляющего раствора и концентричной ей кольцевой струи воздуха. Размыв грунта растворно-воздушной струей происходит в радиусе 1,0. 1,5 м, а диаметр грунтовой сваи достигает 2. 3 м. В трехкомпонентной технологии дополнительно в грунт подаются добавки, ускоряющие процесс формирования сваи.

При струйной технологии можно получать сваи различного сечения: винтовые, корневидные, с поперечными дисками-диафрагмами и др. За счет развитой боковой поверхности несущая способность свай выше в 1,5. 1,8 раза, чем у свай круглого поперечного сечения.

Винтовые сваи устраивают путем подъема монитора, имеющего одно или несколько боковых сопл, расположенных одно над другим с одновременным разворотом вокруг его вертикальной оси. Число винтовых лопастей на таких сваях соответствует числу сопл на мониторе шаг винтовых лопастей определяется скоростью подъема монитора.

Вдавливание многосекционных свай. Многосекционные сваи обычно состоят из трех и более сборных коротких элементов-секций. Эти секции последовательно стыкуют по мере вдавливания их в грунт домкратами или другими механизмами до положения, при котором обеспечивается проектная несущая способность. Домкрат устанавливают под подошву существующего фундамента, под специальную балку или инвентарное упорное устройство, анкеруемое за неподвижные конструкции и соседние здания. Для устройства многосекционных свай используют стальные трубы диаметром 245. 400 мм с башмаком или заваренным нижним концом. Секции свай длиной около 1 м по мере вдавливания стыкуются сваркой. После вдавливания полость сваи заполняют бетонной смесью. Применяют железобетонные секции свай сечением 30х30 и длиной 60, 90 и 120 см со штыревым стыком секций.

Достоинства многосекционных свай в том, что вдавливание производится в режиме статического испытания свай, отсутствуют динамические воздействия при погружении свай, обеспечивается высокая надежность усиления конструкций и постоянный контроль несущей способности сваи в процессе погружения.

Модифицированный метод опускного колодца. Этот метод позволяет повысить несущую способность массива грунта под существующим фундаментом за счет заключения грунта в железобетонную оболочку, где грунт может воспринимать большие давления, так как находится в замкнутом объеме опускного колодца и подвергается трехосному напряженному состоянию. Модифицированный метод опускного колодца отличается от традиционного тем, что грунт разрабатывается снаружи, а не внутри опускного колодца. После выемки грунта до уровня нижней ступени фундамента устраивают оболочку колодца (сборную или монолитную), опускают ее с разработкой грунта по наружному контуру, и далее стенки оболочки наращивают. Работы выполняют последовательно до погружения оболочки на проектную отметку.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданий глубины.

Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи А.Э.Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай включает следующие операции:

опускание в скважину обсадной трубы;

извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

трамбование бетона этими порциями;

постепенное извлечение обсадной трубы.

В пробуренную до проектной отметки (5. 12 м) скважину осторожно опускают трубу диаметром 25. 40 см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех вор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3. 0,4 м. Снова загружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диаметр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность пробуренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполнении бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении смеси, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного молока проникнет в грунт, повысив его прочность.

Недостатки способа – невозможность контролировать плотность и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.

Армирование свай производят только в верхней части, где на глубину 1,5. 2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металлические стержни для их последующей связи с ростверком.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих способов – сухим способом (без крепления стенок скважин), с применением глинистого раствора (для предотвращения обрушения стенок скважины) и с креплением скважины обсадной трубой.

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины (рис.1). Скважина необходимого диаметра разбуривается методом вращательного бурения в грунте на заданную глубину. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Рис.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом:

а – бурение скважины; б – разбуривание уширенной полости; в – установка арматурного каркаса; г – установка бетонолитной трубы с вибробункером; д – бетонирование скважины методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ); е – подъем бетонолитной трубы; 1 – буровая установка; 2 – привод; 3 – шнековый рабочий орган, 4 – скважина; 5 – расширитель, 6 – уширенная полость; 7 – арматурный каркас; 8 – стреловой кран; 9 – кондуктор-патрубок; 10 – вибробункер; 11 – бетонолитная труба; 12 – бадья с бетонной смесью; 13 – уширенная пята сваи

Используемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединить трубы. Секции бетонолитных труб длиной 2,4. 6 м в стыках скрепляют болтами или замковыми соединениями, у первой секции крепится приемный бункер, через который бетонная смесь подается в трубу. В скважину опускается бетонолитная труба до самого низа, в приемную воронку подается бетонная смесь из автобетоносмесителя или с помощью специального загрузочного бункера, на этой же воронке закреплены вибраторы, которые уплотняют укладываемую бетонную смесь. По мере укладки смеси бетонолитная труба извлекается из скважины. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе, в зимнее время дополнительно надежно защищают. Сухим способом по рассмотренной технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром от 400 до 1200 мм, длина свай достигает 30 м.

Применение глинистого раствора. Устройство буронабивных свай в слабых водонасыщенных грунтах требует повышенных трудозатрат, что обусловлено необходимостью крепления стенок скважины для предохранения их от обрушения (рис.2). В таких неустойчивых грунтах для предотвращения обрушения стенок скважин применяют насыщенный глинистый раствор бентонитовых глин плотностью 1,15. 1,3 г/см, который оказывает гидростатическое давление на стенки, хорошо временно скрепляет отдельные грунты, особенно обводненные и неустойчивые, при этом хорошо удерживает стенки скважин от обрушения. Этому же способствует образование на стенках скважины глинистой корки вследствие проникновения раствора в грунт.

Рис.2. Технологическая схема устройства буронабивных свай под глинистым раствором:

а – бурение скважины; б – устройство расширенной полости; в – установка арматурного каркаса; г – установка вибробункера с бетонолитной трубой; д – бетонирование скважины методом ВПТ; 1 – скважина, 2 – буровая установка; 3 – насос; 4 – глиносмеситель; 5 – приямок для глинистого раствора; 6 – расширитель; 7 – штанга; 8 – стреловой кран; 9 – арматурный каркас; 10 – бетонолитная труба; 11 – вибробункер

Скважины бурят вращательным способом. Глинистый раствор готовят на месте выполнения работ и по мере бурения подают в скважину по пустотелой буровой штанге под давлением. По мере бурения находящийся под гидростатическим давлением раствор от места забуривания, встречая сопротивление грунта, начинает подниматься вверх вдоль стенок скважины, вынося разрушенные бурами грунты, и выходя на поверхность, попадает в отстойник-зумпф, откуда снова насосом подается в скважину для дальнейшей циркуляции.

Глинистый раствор, находящийся в скважине под давлением, цементирует грунт стенок, тем самым, препятствуя проникновению воды, что позволяет исключить применение обсадных труб. После завершения проходки скважины в нее при необходимости устанавливается арматурный каркас, бетонная смесь из вибробункера по бетонолитной трубе попадает на дно скважины, поднимаясь вверх, бетонная смесь вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью производят подъем бетоновода.

В настоящее время проходит успешное испытание специальный полимерный концентрат на основе полиакриламида, который в процессе гидратации образует коллоидный буровой раствор, создающий защитную пленку на стенках скважины, что в сочетании с избыточным гидростатическим давлением предотвращает их осыпание. Бурение в сложных геологических условиях без применения обсадных труб показало целостность буронабивной сваи по всей глубине после закачивания в нее бетона и отсутствие каких-либо наплывов или впадин бетона на боковой поверхности сваи. Использование коллоидного раствора позволяет существенно увеличить производительность буровых работ, снизить их себестоимость и трудоемкость, резко сократить потребность в обсадных трубах без снижения качества работ.

Крепление скважин обсадными трубами. Устройство свай этим методом возможно в любых гидрогеологических условиях; обсадные трубы могут быть оставлены в скважине или извлечены из нее в процессе изготовления сваи (рис.3). Обсадные трубы соединяют между собой при помощи замков специальной конструкции (если это инвентарные трубы) или на сварке. Пробуривают скважины вращательным или ударным способом. Погружение обсадных труб в грунт в процессе бурения скважины осуществляют гидродомкратами.

Рис.3. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных труб:

а – установка кондуктора и забуривание скважины; б – погружение обсадной трубы; в – проходка скважины; г – наращивание следующего звена обсадной трубы; д – зачистка забоя скважины; е – установка арматурного каркаса; ж – заполнение скважины бетонной смесью и извлечение обсадной трубы; 1 – рабочий орган для бурения скважины; 2 – скважина; 3 – кондуктор; 4 – буровая установка; 5 – обсадная труба; 6 – арматурный каркас; 7 – бетонолитная труба; 8 – вибробункер

После зачистки забоя и установки арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы. По мере заполнения скважины бетонной смесью могут производить извлечение и инвентарной обсадной трубы. Специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает трубе возвратно-поступательное движение, за счет чего бетонная смесь дополнительно уплотняется. По завершении бетонирования скважины осуществляют формирование головы сваи. Находят применение установки по изготовлению набивных свай с использованием обсадных труб с извлечением грунта из трубы виброгрейфером (рис.4).

Рис.4. Технологическая схема изготовления набивных свай с выемкой грунта под защитой обсадных труб:

а – погружение обсадной трубы виброустановкой; б – извлечение грунта из обсадной трубы виброгрейфером; в – бетонирование сваи; г – извлечение обсадной трубы виброустановкой; 1 – обсадная труба; 2 – виброустановка; 3 – виброгрейфер; 4 – арматурный каркас; 5 – бадья с бетонной смесью

Буронабивные сваи с уширенной пятой. Диаметр таких свай 0,6. 2,0 м, длина 14. 50 м. Существуют три способа устройства уширений свай. Первый способ – распирание грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины, когда невозможно оценить качество работ, форму (какой стала пята уширения), насколько бетон перемешался с грунтом и какова его несущая способность.

При втором способе скважину пробуривают станком, имеющим на буровой колонке специальное устройство в виде раскрывающегося ножа. Для образования уширения скважины диаметром до 3 м (рис.5), нож раскрывается гидравлическим механизмом, управляемым с поверхности земли. При вращении штанги ножи срезают грунт, который попадает в бадью, расположенную над расширителем. За несколько операций срезания ножами грунта и извлечения его на поверхность в грунте образуется уширенная полость. В скважину подают глинистый раствор из бентонитовых глин, который непрерывно циркулирует и обеспечивает устойчивость стенок скважины. При устройстве уширений разбуривание полости осуществляют одновременно с подачей в скважину свежего глинистого раствора до полной замены раствора, загрязненного грунтом. После завершения бурения скважины на проектную глубину буровую колонку с уширителем извлекают, в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонирование ведут методом вертикально перемещающейся трубы, когда одновременно в трубу подают бетонную смесь и поднимают ее. Бетонная смесь, соприкасаясь с вязким глинистым раствором, не снижает своей прочности, цементное вяжущее из смеси не вымывается. Бетонная смесь выжимает глинистый раствор вверх по трубе и через зазор между трубой и скважиной. Нижний конец бетонолитной трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь на глубину порядка 2 м; бетонирование осуществляют непрерывно, чтобы не возникали прослойки глинистого раствора в бетоне.

Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами

Согласно строительной технологии буронабивные сваи с обсадной трубой можно устанавливать своими руками на почвах с различной характеристикой. Они могут быть любой конструкции и иметь разные размеры. За счет длинных стержней достигается надежное зацепление с грунтом, благодаря чему фундамент из труб получается устойчивым и отлично удерживает конструкции любой тяжести.

Конструкция свай и метод их монтажа

Использование подобных металлических труб практикуют в строительстве нефтяных и водяных скважин для того, чтобы грунт со стен не осыпался внутрь пробуренного отверстия. Для таких же целей применяется обсадная труба для фундамента из свай, плотно входящая в грунт и удерживающая его, тем самым предотвращая обвал. Технология ее монтажа заключается в установке по секциям, зафиксированным друг с другом методом сварки или с применением специальных зажимов. По окончанию всех процедур секции подлежат демонтажу, однако, в некоторых случаях их оставляют в земле, о чем ставят отметку в строительной технической документации.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Устройство погружения обсадных элементов осуществляется гидродомкратами в момент проведения буровых работ по вращательному или ударному методу. Также технология позволяет забивать трубы или устанавливать их при помощи вибропогружения. Ударный способ заключается в заглублении обсадного элемента в грунт после или до забоя до установленного уровня – здесь все зависит от проходных характеристик грунта. Сборка секций или их добавление осуществляется до необходимого количества.

При вращательном способе бурения секция погружается в лидерную скважину, созданную по размеру обсадных элементов, и так процесс повторяется снова до тех пор, пока обсадная труба не погрузится до заданной отметки. После полной установки трубы необходимо очистить полость от остатков грунта при помощи все того же бура. Здесь на помощь придет штанга Келли, которая выступает в роли бура, но с тем лишь отличием, что под нагрузкой ее лопасти расширяются до установленных параметров, тем самым повышая эффективность опережающего бурения лидерных отверстий. В момент ослабления натиска лопасти возвращаются в исходную позицию, совпадающую с внутренним диаметром трубы для буронабивных свай. При подъеме бура шнек отбрасывает грунтовую массу из полости.

Устройство обсадных буронабивных свай

Монтаж и устройство свайного фундамента выполняется прямо на стройплощадке. В принципе, технология установки такой конструкции своими руками достаточно проста: в скважину необходимо опустить трубу, провести армирование и забетонировать. В длину такие конструкции могут составлять до тридцати метров при диаметре до полутора метров, хотя при усовершенствовании технического обеспечения длину можно удвоить, а сечение увеличить до 3,5 м. С такими параметрами несущая способность буронабивных опор будет составлять 500 т.

В большинстве случаев конструкцию заглубляют на 5 – 12 м при ее диаметре 25 – 40 см. Сборка металлических конструкций своими руками осуществляется по следующей схеме:

  1. На метр скважину наполняют бетонным раствором;
  2. проводится трамбовка раствора;
  3. обсадка постепенно приподнимается до того уровня, когда бетон опустится на 35 – 40 см;
  4. этот процесс необходимо повторять до полного заполнения стержня растворной массой.

Стенки лидерной скважины для обсадной трубы во время бурения становятся шероховатыми и рыхлыми из-за обвалившегося грунта, поэтому между отверстием и металлической конструкцией образуется просвет, который уплотняют раствором, а бетон, в свою очередь, просачивается в структуру грунта и делает ее более прочной. Такая технология имеет один недостаток, и заключается он в том, что вы не можете контролировать плотность бетонной заливки внутри длинного ствола. Этот минус может привести к размыванию подземными водами не схватившиеся участки смеси, если такие, конечно же, будут.

Скважину под фундамент из труб армируют только в верхней части, при этом арматурный каркас заглубляют в свежий бетон на 1,5 – 2 м. Наряду с обсадной трубой также используют сухой метод, подходящий для устойчивых и плотных грунтов, которые выдерживают нагрузку без разрушения стенок. Каркас устанавливается в скважину своими руками, и затем набивают растворную массу. Если буронабивные скважины утапливаются в слабые водянистые почвы без проведения обсадки, то их стенки нужно усилить глиняной обмазкой, плотность которой должна быть не менее 1,2 г/м3.

Другие типы трубных свай

В предыдущей части статьи мы рассматривали буронабивные сваи, но также существуют и другие их типы. В частном строительстве очень часто используется технология монтажа винтовых стержней в том случае, если планируется возведение легковесных построек. Их преимущество заключается в том, что они подходят для любого грунта, кроме скалистого, хотя и там можно пробурить скважины меньшего сечения. Более того, такой фундамент из труб без труда устанавливается при помощи рычагов вращения своими руками. Он может монтироваться на месте старой основы и снабжаться наголовниками, что является неоспоримым преимуществом, ведь деревянный дом можно приподнять домкратами и установить на новую основу.

Винтовая свая с обсадной трубой

Существует технология продления эксплуатационного периода металлических винтовых стержней, для чего их превращают в набивные, а полости заливают бетоном, который обязательно подвергают трамбовке. Такой прием поможет защитить опоры от коррозии. Подробнее о фундаментах на винтовых сваях.

Не менее часто, чем буронабивные, устраивают асбоцементные фундаменты, которые дополнительно снабжаются заглубленным или подвесным ростверком. Их монтируют там, где ландшафт характеризуется пучинистыми грунтами. Здесь технология также предусматривает бетонирование полостей, что придает основе прочности и увеличивает ее эксплуатационный период.

Подытожив изложенный материал можно с уверенностью сказать, что с применением трубобетонных свай за счет регулировки длины стержня удается решить проблему устройства фундамента на склонах, водянистых и оползневых грунтах. Но, несмотря на массу преимуществ, стоит помнить, что буронабивные сваи в процессе монтажа создают вибрацию с высокой амплитудой, поэтому они могут стать причиной повреждения возведенных поблизости строений.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Надежная и безопасная технология

Надежная и безопасная технология

В устройстве надежного фундамента на рыхлых и слабых грунтах применяют обсадные трубы для буронабивных свай, чтобы предотвратить осыпание стенок скважины во время ее бурения, установки арматуры и заливки бетонного раствора. Технология ВПТ пришла в индивидуальное строительство коттеджей из нефтегазовой промышленности, где в течение длительного периода зарекомендовала себя, как надежный способ получить гарантированный результат в сложных геологических условиях. При соответствующей технической оснащенности, буронабивная свая будет иметь любые проектные диаметры.

Необходимость обсадных труб

Сформировать прочную опору для здания в осыпающейся или чрезмерно увлажненной скважине позволяет устройство буронабивных бетонных свай с применением обсадных труб, которые потом можно удалить или оставить в качестве оболочки.

Стальная труба имеет высокую плотность, чтобы достаточно легко без деформации входить в грунт, и удерживать внутреннее пространство от осыпания в него земли.

Если для получения корпуса сваи требуется пролет большой длины, то отдельные элементы изготавливаются и собираются по секциям, удобным для транспортировки, складирования и подъема на буровой установке.

Соединение отдельных секций конструктивно реализуется 3 способами:

  • сварка;
  • резьба;
  • специальные крепления (хомуты).

Резьбовые соединения используют там, где возможна изгибающая деформация – для повышения прочности длинных соединений труб относительно небольших диаметров, как показано на этом фото:

Подготовленная обсадка

Подготовленная обсадка

Кроме резьбы, каждое соединение укрепляется сварочным аппаратом накладными ребрами жесткости, чтобы предотвратить раскручивание при опускании или извлечении обсадной трубы после заливки раствора.

Фиксирующие хомуты применяют на инвентарных изделиях, предполагающих многократное использование строительной организацией. Они плотно охватывают сочленение и имеют винтовые стопорные болты, проходящие насквозь оба звена.

Преимущества установки буронабивных свай с обсадными трубами заключаются в следующем:

  • максимальное использование несущей способности;
  • качественное и быстрое выполнение операций по набивке пространства скважины бетонирующим раствором;
  • возможность выполнения работ в подвижных и насыщенных водой почвах;
  • постоянный контроль выполнения работ в соответствии с проектными требованиями и фактическими геологическими и техническими условиями;
  • извлечение из ствола крупных камней при бурении;
  • отсутствие воздействия вибрационных и сдвигающих (горизонтальных) колебаний почвы;
  • безопасность выполнения каждого этапа.

Дополнительно эта технология исключает возможность возникновения в любом месте скважины так называемых “шеек” (зауженное сечение бетонной массы) при установке армирующего каркаса, контролирует достижение несущих пород, перекрывает горизонты, на которых находятся опасные по поведению грунты (например, плывуны). И еще, буронабивные опоры в обсадных трубах допускаются к эксплуатации практически во всех климатических зонах.

Характеристики буронабивных свай

Для строительства фундамента из буронабивных свай, которые впоследствии связывают ростверком, применяются обсадные трубы различной длины, Ø и конструкции. В сыпучих почвах они должны иметь достаточную протяженность, чтобы зафиксировать положение опоры для возводимого на них дома.

Параметры свай стандартизованных строительных проектов приведены в таблице:

Классификация и параметры свай

Шаг расположения свай (при последующей обвязке ленточным ростверком) должен составлять не меньше 3 Ø опоры. При этом выбранным расстоянием может быть и 5 Ø, если позволяет прочность ростверка по сечению.

Трубы для обсадки различаются по форме, Ø, разностенности, овальности, непрямолинейности, соответствующим следующим допускам согласно стандарту:

  1. у трубы Ø 33,5 мм – Ø89 мм отклонения не более 0,3 мм;
  2. Ø108 мм – Ø146 мм – до 0,5 мм;
  3. трубы большего сечения могут иметь погрешность более 0.7 мм.

Обсадные трубы для формирования буронабивной сваи из асбестоцемента, как правило, толстостенные, но при этом этот материал является самым хрупким по сравнению с изделиями данного типа из другого сырья. Популярность асбоцемента объясняется низкой стоимостью и распространенностью этой продукции, но для неопытного исполнителя работ могут возникнуть проблемы при бурении на достаточно большую глубину. В процессе поэтапного монтажа обсадных секций ответственным моментом является крепление элементов и работа бура внутри канала.

Так выглядят готовые буронабивные сваи

Так выглядят готовые буронабивные сваи

Готовый к обвязке свайный буронабивной фундамент показан на этом фото:

В индивидуальных случаях расчет должен выполняться профессионалом на основании инженерно – геологических изысканий конкретного участка. Особенности расчета и требования, которые нужно соблюдать при проектировании фундамента с использованием буронабивных свай, даны в СНиП 2.02.03-85.

Технология работ

Применяемая технология устройства буронабивных свай состоит из нескольких последовательных этапов, не представляющих большой сложности при наличии оборудования.

Отличия в конструкции получаемых опор состоят в следующем:

  1. После произведенной заливки бетона, стальной обсадной корпус из труб извлекается из скважины.
  2. Обсадная труба остается в грунте и служит корпусом для цементного раствора. Единственный недостаток такой технологии – это отсутствие контроля за возможным просачиванием в полость грунтовых вод и, как следствие, увеличение риска размывания части не набравшего крепость бетона. Для защиты от такого воздействия подпочвенной воды в цементную смесь добавляют специальные присадки – стабилизаторы.
  3. Свая изготавливается с уширением в нижней части (пятка) или без него. Расширение ствола производится специальным буром (штанга Келли) или выполняется подъем обсадной трубы на 0,5 м при начальной подаче бетона, который разливается шире внутреннего Ø обсадки.

Буронабивные сваи с уширением опоры имеют большую несущую способность по сравнению с цилиндрическими конструкциями и высокую устойчивость в слабых грунтах. Но, если опереть основание столба все равно не удастся – свая будет висячей (распределять нагрузку трением боковой поверхности), то лучше делать ровные колонны максимальной длины, поэтому в конкретной ситуации сначала рассчитывают, что лучше использовать короткие сваи с уширением подошвы или длинные цилиндрические столбы.

Применяют различные способы погружения колонны из обсадных труб в пробуренную почву:

  • ударный, при котором одновременно с бурением на наружную часть оказывают давление гидравлическими домкратами, последовательно загоняя наращиваемые секции в скважину;
  • вращательный (первая секция вставляется в готовую полость, а затем бурение продолжается сквозь нее и секция погружается одновременно с извлечением грунта).

Выбор ударного способа зависит от проходных качеств грунтов участка и вместо домкратов могут быть использованы вибраторы для погружения и извлечения обсадки для свай.

На отмеченное для бурения место устанавливается оборудование. Пробуривается скважина на заданную глубину и сечение. Обсадную трубу свайную погружают на нужную отметку (она указана в проекте). Затем выполняют такие операции:

  • из трубы удаляют попавшую землю;
  • в очищенный просвет опускают армирующий каркас;
  • подают бетон по шлангу или лоткам в достаточном количестве (набивка);
  • секции обсадных труб последовательно извлекают из заполненной скважины.

Последовательность операций при бурении обсадной трубой 530 мм на глубину 7 м рядом с фундаментом жилого дома показано на этом видео:

Подготовка

Процесс монтажа каждого элемента выполняется оперативно и непрерывно. Непосредственно на строительной площадке до начала работ готовят следующие материалы, инструменты и оборудование:

  • бетономешалку;
  • дозирующий бункер;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • составной вибросердечник;
  • уширитель для пяты сваи;
  • сваренный из арматурных прутьев каркас;
  • обсадные трубы;
  • раствор глины;
  • доски для изготовления желобов;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • головной кондуктор.

Применение автоматизированного оборудования значительно ускоряет все этапы строительства, экономит трудовые ресурсы.

Не извлекаемые бурозавинчивающиеся трубы

Не извлекаемые бурозавинчивающиеся трубы

Если труба свайная согласно проекту не подлежит извлечению, то ее можно изготовить в специальном варианте, облегчающем ввинчивание и затрудняющем проникновение грунтовых вод к цементному раствору, показанном на этом фото.

В случае, когда обсадочные трубы не извлекаются после окончания работ, об этом ставят обязательную отметку в строительную техническую документацию на здание.

Армирование

После полного опускания обсадочных труб на расчетную глубину в них устанавливают армирующий каркас. При значительной длине бетонируемого элемента его укладывают не на полную длину сваи, а только в верхней ее части. При этом выдерживается толщина защитного слоя бетона со всех сторонне меньше 7 см (расстояние до внутренней поверхности обсадных элементов). Каркас состоит не менее чем из 6 продольных прутьев Ø 18 мм класса А3. Конструкцию необходимо дополнительно усилить кольцами из металла, толщина которых должна составлять до 9 мм, ширина – от 6 до 9 см.

Симметричный каркас Ø меньше трубы

Симметричный каркас Ø меньше трубы

Приготовленные для установки каркасы выглядят, как на этом фото.

Верхняя часть каркаса оставляется выше уровня бетона для обеспечения связи с ростверком основания дома.

Ростверк можно будет монтировать после того, как залитый бетон наберет установленную прочность (порядка 80%). Для этого потребуется не менее 25 – 30 дней. Ростверковое соединение отдельно стоящих опор служит для равномерного распределения нагрузки на фундамент.

Особенности промышленных буронабивных технологий

В массовом строительстве изготавливают буронабивные сваи с обсадной трубой по технологии, соответствующей установленным стандартам.

Международные стандарты требуют применять обсадные трубы внутренним сечением от 620 до 2500 мм, наружным – от 640 до 2580 мм. Общая длина трубы не может составлять больше 30 м.

Профессионалы применяют инвентарные обсадные трубы, обеспечивающие прохождение пород любой сложности. Пример первой секции на этом фото.

Режущая кромка обсадной инвентарной трубы

Режущая кромка обсадной инвентарной трубы

Не извлекаемые конструкции используют на площадках с глинистыми почвами, на песках, супесях, участках, где высокие грунтовые воды разрушают стенки из грунта и препятствуют правильному затвердеванию бетонной массы сразу после внесения ее в скважину.

Все мероприятия предписывается предусматривать на этапе проектирования работ.

Для этого составляется технологическая карта на устройство буронабивных свай с полным описанием всех существенных моментов и образцами необходимой документации.

При установке каждой опоры проводится операционный контроль, который фиксирует полученные параметры в рамках допустимых отклонений, указанных в одном из разделов технологической карты.

Приемку готового свайного фундамента оформляют актом с приложением следующих документов:

  • паспорт на сборный ростверк, предоставленный заводами-изготовителями;
  • паспорт на бетон буронабивных свай, монолитный ростверк;
  • акты приемки арматурных каркасов набивных свай, монолитных ростверков;
  • акты сдачи свайного поля, готового ростверка;
  • результаты динамических, статических испытаний изготовленных свай.

В технологическую карту включены разделы с указанием мероприятий по организации работ, обоснование всех расчетных показателей, действия по контролю качества, охране труда и охране окружающей среды.

Выбор

Для строительства дома возведение буронабивных свай по технологии ВПТ является одним из самых эффективных способов устройства надежной опоры. Расходы, связанные с необходимостью использования специальной техники и оборудования, впоследствии перекрываются надежностью и длительным периодом безаварийной эксплуатации.

В случае, если на участке в грунтовых водах присутствуют агрессивные стоки промышленного происхождения, от устройства свай следует отказаться.

В глинистых, тугопластичных грунтах (при отсутствии их сыпучести) буронабивные конструкции изготавливают без применения обсадных труб, формируя буром стенку скважины из самой земли.

Все особенности для конкретного участка нужно рассмотреть на стадии проектирования индивидуального домостроения, взвесить все положительные и отрицательные стороны, чтобы на основе тщательного анализа геологических условий участка установить наиболее подходящий вид фундамента.

Буронабивные сваи с обсадной трубой: технология монтажа

свая

Бетонирование свай применяется при устройстве загородных построек и коттеджей на слабых и рыхлых грунтах. Изначально технология возведения обсадных труб (ВПТ) использовалась в ходе оборудования скважин нефтяной и газовой индустрии. Однако с течением времени представленный способ возведения надежных опор плавно перекочевал в домашнее строительство. Благодаря методике выполнения, оборудованные опорные элементы препятствуют осыпанию почвы как во время бурения скважины, так и после окончания всех земляных работ.

Особенности технологии и варианты установки

Обсадные трубы

Обсадные трубы

За счет высокой плотности материала трубы достаточно легко входят в почву, предотвращая осыпание земли. Как правило, обсадные элементы при оборудовании буронабивных свайных опор изготавливаются по секциям. Каждый составная деталь скрепляется друг с другом при помощи сварочного аппарата и вспомогательных крепежных приспособлений.

В некоторых случаях после окончательной заливки свай возведенный обсадной «кожух» демонтируется. Однако нередки случаи, когда в момент вхождения в грунт поверхность трубы сильно прикипает к земле, что заставляет застройщиков для экономии сил и времени бетонировать непосредственно сами обсадные элементы.

Единственный минус исследуемой технологии – отсутствие возможности осуществления контроля над просачиванием грунтовых вод. В случае установки обсадной трубы через водный слой увеличивается риск того, что поток размоет часть неокрепшего бетона.

Для максимальной защиты от такого неприятного момента следует в ходе очистки внутренней полости обсадной трубы следить за влагосодержанием извлеченного грунта и в случае его чрезмерной насыщенности перед бетонированием добавить в раствор специальные присадки-стабилизаторы.

Разновидности установки

Монтаж буронабивной опоры

Монтаж буронабивной опоры

Существует несколько способов погружения обсадных труб в почву:

  • ударный тип (в сопровождении с бурением обсадные элементы заходят в грунт посредством давления гидравлических домкратов, параллельно установленных на специальные буровые приспособления), наращивание обсадной конструкции выполняется в том случае, когда требуемая глубина свайных опор превышает размер оборудованной обсадки.
  • вращательный тип (в данном варианте первоначально выполняется устройство центральной скважины на длину приобретенной обсадной секции, погружаемой одновременно с бурением; после установки первого элемента процесс бурения продолжается с одновременным выставлением второго секционного изделия и т.д. до достижения необходимой глубины; по завершении укладки всех обсадных конструкций из образовавшейся полости вычищается осыпавшийся грунт посредством использования буровой установки)

Как правило, для бурения целесообразнее использовать технику, оборудованной штангой Келли. Главным достоинством такого бура является эффект опережения при высверливании скважин. В процессе функционирования лопасти изделия раздвигаются на установленное расстояние, а при снижении вертикального давления возвращаются в начальное положение, соответствующее диаметру внутренней полости трубы.

При возвращении бура в изначальное положение за шнеком (специальным транспортирующим устройством) поднимаются излишки почвы из обсадной конструкции и за счет кругового вращения раскидываются по периметру обустраиваемого углубления.

Необходимый инструментарий и приспособления

Арматурный каркас

Арматурный каркас

Для более оперативного выполнения всех монтажных работ потребуется заблаговременно подготовить следующие инструмент и материалы:

  • уширитель для пяты сваи;
  • каркас из арматурных прутьев;
  • бетонолитную обсадную трубу;
  • автоматизированную бетономешалку;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • раствор глины;
  • деревянные доски, из которых будут изготавливаться желоба;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • составной вибросердечник;
  • дозирующий бункер;
  • головной кондуктор.

Использование электрического и автоматизированного оборудования существенно упрощает процесс строительства, а также экономит временные и трудовые ресурсы.

Общая технология возведения

Алгоритм установки опор

Алгоритм установки опор

Устройство набивных свай с обсадными трубами не требует глубоких строительных навыков и знаний. По общему принципу в установленную обсадную конструкцию выполняется монтаж каркаса из арматуры и осуществляется заливка внутренней полости бетоном. Из особенностей изготовления надлежит выделить следующие моменты:

  1. Выполняется заливка скважины бетонным раствором (примерно на метр от длины трубы).
  2. Осуществляется вертикальное перемещение обсадного элемента, таким образом, чтобы толщина слоя бетона в трубе составляла 30-40 см.
  3. Поочередно выполняем описанные пункты до достижения необходимой высоты.

За счет неровности стенок скважины бетон максимально заполняет образовавшиеся пустоты, тем самым надежно укрепляя сформированный опорный элемент и фиксируя его на своем месте.

Важные особенности

Установленный арматурный каркас

Установленный арматурный каркас

Каркас из арматуры укладывается не на всю длину углубления, а вблизи поверхности земли. Сразу же после выполнения бетонирования необходимо заглубить арматурную конструкцию не более чем на 1,5-1,8 м.

При отсутствии сыпучести грунта процесс бурения скважины целесообразнее реализовать без применения обсадных труб. В таком варианте каркас фиксируется на стенках вырытой скважины и осуществляется заливка бетоном.

В ситуации, когда на слабых или изобилующих грунтовой водой почвах буронабивная скважина формируется без серьезной обсадки, то целесообразно перед заливкой бетона добавлять с погружением бура глинистую смесь. Посредством смешивания тонкодисперсной глины и воды приготавливается слегка вяжущий состав, который образует надежный защитный слой, препятствующий обильному проникновению влаги. В дальнейшем излишки глины выдавливаются наружу бетонным раствором.

Буронабивные сваи на сухих и слабовлажных почвах

Установка опор

Установка опор

Процедура изготовления буронабивных свайных опор подразумевает выполнения следующих действий:

  • установку и закрепление бурового механизма;
  • бурение скважины;
  • избавление от излишков грунта;
  • заливку бетона;
  • установку каркаса из арматурных прутьев.

Общее описание хода работ

Буровая установка, функционирующая по технологии вращательного бурения, формирует скважину требуемой глубины и сечения в строгом соотношении с требованиями подготовленного проекта и используемого оборудования. Для предотвращения возможного обвала грунта рекомендуется в устье скважины установить металлический патрубок.

По достижению необходимой глубины в нижней части оборудованного углубления посредством использования уширителя подготавливается полость, играющая роль «пятки» свайной опоры. Затем, выполняется извлечение грунта и установка каркаса из арматуры. Далее, опускаем на дно скважины бетонолитную обсадную трубу и монтируем приемную воронку.

Завершающий этап – бетонирование внутренней полости труб и обработка голов свайных опор специальный кондуктором. Представленный способ позволяет обустраивать буронабивные свайные опоры диаметром от 500 до 1200 мм и длиной до 35 м.

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.

Монтаж свайных опор с фиксацией обсадной трубы

Достоинствами представленной технологии является широкий спектр ее применения в различных условиях гидрогеологической обстановки. Обсадные элементы в зависимости от степени прикипания могут извлекаться из грунта, как во всех указанных выше случаях по методике ВПТ, или же параллельно фиксироваться в почве вместе с изготавливаемой сваей.

Существенным отличием данной методики является способ соединения составных частей. Поскольку при слабых грунтах обратный ход труб не затруднен, профессионалы советуют использовать классические соединительные хомуты из металла, однако при устройстве буронабивных скважин на грунтах со сложной структурой целесообразнее всего соединительные элементы фиксировать сварочным аппаратом.

Рекомендуем посмотреть видео, как производится устройство опор с фиксацией трубы.

Установка обсадных труб выполняется посредством вдавливания в почву путем использования специальных домкратов, ударных приспособлений или вибрационным способом.

Заключение

В завершение хотелось бы обратить внимание, что изготовление буронабивных свай по принципу ВПТ – один из наиболее эффективных способов возведения надежной опоры. Все недостатки этой технологии, связанные с использованием спецтехники и завышенными расходами, с лихвой перекрываются практичностью и продолжительным периодом эксплуатации. В связи с этим еще на стадии проектирования дома следует взвесить все «за» и «против» каждой технологии и на основе проведенного анализа грунта установить для себя наиболее подходящий тип.

Какая нужна обсадная труба для буронабивных свай – виды, особенности использования, правила выбора

Применяя скважину с обсадкой, можно получить не только качественное и долговечное основание для своего здания, но также извлекать сваи во время ремонта. Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой обычно используется на сложных почвах, за счет чего достигается заметное сокращение сроков реализации начального этапа строительства.

обсадные трубы для свай

Какие бывают свайные набивки

Использование буронабивных свай является наиболее эффективным методом организации заглубленного фундамента. В процессе обустройства осуществляется бурение на требуемую глубину, где свайный ствол оснащается увеличенной нижней частью. Это дает возможность дополнительно набить туда бетонную смесь, грунт и песок.

Получить подобное «уширение» на нижнем отрезке помогает использование специального бурового оборудования, распирающего породу. В дальнейшем бетонную смесь трамбуют, для чего даже может применяться взрыв направленного действия, уплотняющий породу.

Для получения цилиндрических полостей в почве используются разные методики, что и породило следующую классификацию набивок свай:

  • Буронабивная.
  • Песчаная.
  • Грунтобетонная.
  • Пневмонабивная.
  • Частотрамбованная.
  • Вибротрамбованная.

технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

При выборе подходящего варианта основным критерием всегда был тип грунта на строительном участке. Благодаря появлению современных технологий в настоящее время может использоваться один и тот же метод, вне зависимости от типа почвы.

Проверка на эффективность метода проводится специалистами:

  • Стенки колодца не укрепляются.
  • Для укрепления пробуренного ствола используется глинистый раствор.
  • Используются обсадные изделия.

Для чего нужна скважинная обсадка

При помощи обсадных труб можно получить скважины различного функционального назначения. Их применяют в строительстве, нефтедобыче, извлечении питьевой воды. При выпуске данной продукции зарубежные и отечественные предприятия ориентируются на ГОСТу 632–80. Для оснащения обсадных труб используется специфическая форма, где имеющийся подготовленный стык делает соединения более удобными. В отдельных ситуациях можно применить сварку или стыковку специальными прижимными фиксаторами.

Для изготовления таких труб используются разные материалы, но в основном речь идет об асбестоцементных, нержавеющих и пластиковых изделиях. Что касается чугуна, древесины и некоторых полимеров, то из них могут производиться бытовые сваи ограниченной прочности. У всех подобных изделий назначение одно и то же – защитить проделанную скважину от осыпания почвы и заливания осадочной и грунтовой водой. Обсадные трубы для свай позволяют проводить строительные мероприятия, не взирая на внешние условия. При этом их временно оставляют в грунте или извлекают из скважин: такие изделия называют «инвентарными». Для бурения скважин потребуется наличие специальных механизмов ударного или вращательного типа.

обсадные трубы для буронабивных свай диаметры

Обсадные трубы различаются по форме, диаметру, овальности, разностенности, показателю непрямолинейности, которые определяется по следующим стандартам:

  • Для труб от 33,5 мм до 89 мм – в пределах 0,3 мм.
  • Для труб диаметром от 108 мм до 146 мм – в пределах 0,5 мм.
  • Трубы большего обхвата допускают погрешность свыше 0.7 мм.

Обсадная труба для буронабивных свай из асбестоцемента обычно толстостенная: при этом она являются наиболее хрупким из всех изделий данного типа. Ее популярность объясняется дешевизной и доступностью продукции, но неопытные работники могут испытать определенные проблемы при бурении. Для монтажа обсадного изделия характерна некоторая поэтапность, так-как каждую следующую трубу нужно закрепить на предыдущую. Читайте также: “Виды обсадных труб и правила их использования”.

Далее, после обустройства свай, они могут извлекаться на поверхность или оставляться в земле. Этот момент должен обязательно зафиксировать журнал технических работ и акт приемки по каждой свае. Бурильный проем для сваи должен быть обязательно очищен от осыпавшейся земли. Это делается при помощи специального бура или штанги Келли, оснащенной регулируемыми захватывающими лопастями.

Преимущества буронабивной технологии

При помощи обсадной трубы достигается надежное укрепление грунтовых стенок внутри скважин. В состав таких изделий входят жестко соединенные секции. Данная технология обладает практической эффективностью не только при наличии проблемных почв, но и когда строительство осуществляется в условиях большого города на ограниченной площади.

На время и стоимость проводимых монтажных работ напрямую влияют следующие факторы:

  1. В каком состоянии находятся буровые механизмы.
  2. Требуемые размеры скважин.
  3. Вид почвы на строительном участке.

бетонирование свай в обсадной трубе

Сама по себе технология использования буронабивных свай и обсадной трубы не отличается значительной сложностью. Если требуется сформировать глубокие стержни, применяют поэтапное формирование буровой шахты, сцепляя трубы друг с другом. При этом обсадные изделия, вне зависимости от материала изготовления, должны плотно фиксироваться по ходу заглубления. Читайте также: “Виды буровых труб, характеристики, особенности использования”.

Правила выполнения работ

Порядок проведения работ:

  • На подготовленном месте осуществляется установка бурового оборудования, для изготовления скважины по указанным в проекте размерам.
  • Для обсадных труб из пластика и металла применяется вкручивающий трубы ствол. Параметры требуемого уровня также содержит проектная документация.
  • Для скрепления отдельных участков между собой используются методы, характерные для труб данного типа (так называемая «опережающая проходка»).
  • После завершения формирования бурового столба проводится выборка почвы, которая осыпалась по ходу работы.
  • Готовая шахта оснащается арматурным каркасом для свай.
  • Для порционной подачи подготовленной цементно-песчаной смеси применяется бетонолитая труба. Этот процесс называется «набивкой свай».
  • При извлечении секций из скважины важно соблюдать поочередность.

обсадная труба для буронабивных свай

Чем хорош безопасный метод использования буронабивных свай и обсадной трубы:

  • Открывает возможности проведения строительных работ впритык к уже существующим сооружениям, так как ударные и вибрационные явления по ходу выемки грунта отсутствуют.
  • Можно работать на сложных почвах – водонасыщенных, слабых, осыпающихся, солончаковых, с плавунами.
  • Гарантируется идеальная вертикальность и высокое качество бурильных мероприятий.
  • Буровые механизмы обладают высокой производительностью.
  • Есть возможность проведение работ на глубине, в условиях перекрытого горизонта.
  • Свайные работы отличаются хорошей безопасностью.
  • Скважинные шахты надежно защищаются от обрушения на всех этапах реализации технологии.
  • Буровая шахта защищена от грунтовых вод.
  • Эффективное заливание бетонного раствора без шеек дает возможность практически полностью избегать потерь материала.
  • Просчеты по ходу монтажных работ сведены к минимуму.
  • Бур дает возможность проведения разбуриваний и расширений, а также извлекать по ходу заглубления валуны и крупные фракции.
  • Возможность постоянного контроля соответствия проектным параметрам.
  • Готовый колодец обладает максимально возможной несущей функциональностью. Это достигается наличием очень качественных стенок.

Обсадные трубы могут изготовляться также из пластика следующих разновидностей:

  1. ПВД – полиэтилен высокого давления.
  2. ПНД – полиэтилен низкого давления.
  3. ПНП – полиэтилен низкой плотности.
  4. ПВХ – поливинилхлорид.

Показатель толщины стенок в этих изделиях обычно не превышает 40 мм. Читайте также: “Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин”.

Преимущества обсадных труб из пластика:

  • Хорошая герметичность мест стыковки отдельных участков.
  • Отличная сопротивляемость коррозии.
  • Цена на пластиковые трубы заметно ниже, чем на аналогичные металлические изделия.
  • Небольшая масса.
  • Способность хорошо переносить химические и прочие агрессивные воздействия.
  • Работа пластиковыми трубами проводится очень быстро, чему способствует простота соединения отдельных участков между собою.

Единственной слабой стороной данных изделий является их небольшая прочность: для разрушения их целостности достаточно акцентированного удара острым предметом. Именно поэтому следует удерживаться от использования труб из пластика для обсадки БНС. Основная область применения этой недорогой и практичной продукции – обустройство бытовых скважин для водоснабжения частных домов.

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.

Сложные геологические условия предусматривают обязательное использование обсадных труб при работе с буронабивными сваями. Особенно это касается тех районов, где случаются оползни и лавины: в таком случае обсадные трубы оставляются в грунте. Если присутствует избыточное давление влаги, стенки колодца проходят дополнительное укрепление. Читайте также: “Виды обсадных труб ПНД – выбираем подходящие трубы, изоляция и монтаж в скважину”.

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.

Как выбрать диаметр обсадной трубы

Специализированные каталоги содержат перечень диаметров обсадных труб для буронабивных свай. Для указания данных параметров имеется специальная маркировка; также их описывает техническая документация по внешнему и внутреннему диаметру. Это дает возможность очень точно подгонять трубы под изготовляемую скважину, для чего имеются определенные международные стандарты. Для маркировки внешнего диаметра могут использоваться обозначения 620 – 2500 мм, для внутреннего – от 640 до 2580 мм.

Чтобы увеличить производительность водонапорной скважины, приобретение труб значительного диаметра не всегда является хорошим вариантом – все равно через нее не сможет пройти больше воды, чем способен принять наружный водопровод или поставить водоносный слой. При выборе изделия подходящего диаметра важно добиваться соответствия с пропускными характеристиками скважины.

По ходу бурильных работ рекомендуется делать частые паузы для поднимания бура и выборки осыпавшегося грунта. Когда работа по бурению завершена, потребуется еще около трех дней на вывод почвенной жижи и откачивание воды. Эти обязательные к исполнению мероприятия как нельзя лучше способствуют обустройству требуемого расширения: как результат, вода в скважину сможет поступать в большем объеме.

Для изготовления глубоких колодцев до 15 м для буронабивные сваи с обсадной трубой можно использовать арендованное оборудование. Оно состоит из бура, упорной треноги, вращательного ворота и соединительных элементов, фиксирующих трубы. Схожая буровая технология используется, когда закладывается фундамент: для укрепления стенок подойдет оптимальный способ. Если подобные мероприятия покажутся трудными для самостоятельной реализации, то можно ограничится только подготовкой участка, пригласив для основных работ специализированную бригаду.

Расценки на подобные услуги могут отличаться, на что влияет целый ряд факторов. Компанией, реализующей данную работу, обычно предоставляется смета и отчетные документы с указанием местных тарифов. В них входят затраты на приобретение и транспортировку необходимых материалов к месту работы.

В стоимость работы по монтажу буронабивных свай входят следующие пункты:

  • Разработка проектной документации.
  • Материал, из которого изготовлены трубы.
  • Используемая в этом случае технология.
  • Глубина и ширина бурения.
  • Геологические особенности участка.
  • Требования по скорости реализации заказа.
  • Состояние оборудования.
  • Сколько нужно скважин.

Каждый и способов имеет свои достоинства и недостатки, которые учитываются при подборе наиболее оптимального варианта в конкретном случае. Бетонирование свай в обсадной трубе в этом отношении является очень универсальным методом, поэтому его и предпочитают в большинстве ситуаций.

Какая нужна обсадная труба для буронабивных свай – виды, особенности использования, правила выбора

Буронабивные сваи

На слабых грунтах (торф, болотистая местность), а также в городах для возведения фундаментов применяются бивные сваи. Их использование обусловлено спецификой грунта: возведение других фундаментов или невозможно технически, или экономически нецелесообразно.

Что такое буронабивные сваи?

Буронабивные сваи – это способ забивки свай, который состоит из бурения скважины и заливки ее бетоном. Бетонирование производится с применением металлической арматуры. В частном загородном строительстве в зависимости от грунта может устанавливаться или не устанавливаться опалубка (на устойчивых грунтах, где нет риска осыпания внутрь стенок скважины, опалубка не нужна). В более масштабном строительстве с той же целью применяются обсадные трубы

Что такое буронабивные сваи

Где применяются

  • В городских условиях, где другие методы забивки свай могут оказать динамическое воздействие на окружающие постройки.
  • В сильно заболоченных местностях или на других типах слабых грунтов, когда несжимаемый слой расположен слишком глубоко
  • При строительстве домов на крутом рельефе.
  • Для постройки тяжелых промышленных зданий и объектов.
  • Экономически не целесообразно возведение такого фундамента в качестве опоры для легких каркасных или деревянных построек

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

  • устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
  • устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
  • конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.

буронабивная свая

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

  • равномерного сечения и с расширением снизу;
  • круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
  • с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
  • с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
  • буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
  • буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

погружение буроинъекционные сваи

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

  • буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
  • сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
  • сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Технологии устройства буронабивных свай

Для изготовления множества конструкций буровых свай применяются лишь несколько способов:

  • с помощью непрерывного шнека (НПШ), имеющего внутри полость для подачи бетонного раствора в самую нижнюю точку скважины;
  • с защитой стенок обсадной трубой, погружаемой и извлекаемой вибропогружателем;
  • с защитой от обсыпания стенок созданием противодавления бентонитовым раствором;
  • используя обсадную трубу, погружаемую «дрейтейлером».

Способ НПШ используется в «прочных», не осыпающихся грунтах, например, в глинистых. По нему шнеком, имеющим трубу по всей его длине и грунтоудаляющую спираль, приваренную к этой трубе, бурят скважину. Внутренняя полость закрыта на конце заглушкой, которая имеет функцию обратного клапана и не дает попасть в полость разбуриваемому грунту.
При вращении шнек рабочей бурильной частью дробит грунт и по спирали шнека подает его на поверхность.

На нужной глубине во внутреннюю полость под давлением подают бетонный раствор, который открывает заглушку и начинает заполнять скважину. По мере ее заполнения шнек поднимают на поверхность, вращая его или вытаскивая без вращения. Заполненную раствором скважину оставляют на временную выдержку для набора прочности бетоном.

погружение буронабивных свай

Рис. 3 Стадии формирования свай

Если свая будет железобетонная, то в скважину с бетоном, используя вибратор, погружают арматурный каркас.

Технология с обсадной трубой используется при обводненных грунтах, и эта труба защищает скважину:

  • от обрушения стенок при бурении;
  • от давления слоев грунта вокруг скважины;
  • от обрушения арматурным каркасом при его введении.

Погружают обсадную трубу отдельными секциями и также посекционно вынимают. Погружение осуществляют или механическим вдавливанием, или вдавливанием с вибрацией, или «дрейтейлом», т. е. вдавливанием с вращением.

Выбор одного из этих способов определяется особенностями грунтов, проходимых при бурении скважины и экономическими характеристиками свайного фундамента. В большинстве случаев обсадные трубы в скважине не оставляют. Нормативные документы разрешают их оставить только в исключительных случаях. Например, при оползневых грунтах на склонах или при скорости перемещения подземных потоков более 200 м в сутки. В каждом случае для этого должно быть составлено техническое обоснование.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

В сыпучих, обводненных, оползневых и неустойчивых грунтах скважину защищают обсадной трубой. Бур делает скважину равной диаметру обсадной трубы. Обсадную трубу под собственным весом, или вращением в сторону, противоположную шнеку, или механическим вдавливанием погружают в скважину на проектную глубину, вынимают бур и остатки грунта.

погружение буронабивных свай

Рис. 4 Погружение буронабивных свай

Следующий этап – заполнение обсадной трубы бетоном – для бетонных свай или установка армирующего стального каркаса для железобетонных. Арматуру устанавливают по центру скважины с получением защитного слоя в 60 – 70 мм. Потом заливают бетонный раствор и уплотняют его. По ходу заполнения скважины обсадную трубу извлекают.

Если делают сваи-стойки, то под их опору уширяют нижнюю часть скважины. Этот грунт или удаляют специальным устройством до 1,5 – 3 диаметров скважины, или в камуфлетных скважинах уплотняют взрывом. В середине ХХ века для этого начали использовать электроимпульсный многократный гидроудар.

Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Термин «ростверк» происходит от немецких слов «Rost» – решётка и «Werk» – строение. Это часть свайного фундамента – рама из армированного бетона или сплошной плиты на оголовках свай.

Ростверк бывает:

  • низкий – полностью помещен в грунт, его верх на уровне грунта или ниже.
  • повышенный – нижняя часть на уровне грунта;
  • высокий – подошва много выше грунта.

Для устройства ростверка в оголовках свай оставляют выходящие из бетона стержни арматуры. К ним присоединяют горизонтальные арматурные стержни. Арматурный каркас должен быть двухъярусным: нижний на 50 мм от низа ростверка, верхний – на 50 мм ниже верхнего среза. Эти 50 мм бетона защищают арматуру от коррозии.

Устройство буронабивных свай с ростверком

Рис. 5 Устройство буронабивных свай с ростверком

Следующий шаг – изготовление и установка опалубки. Ширина ростверка должна быть не менее толщины стены, а высота определяется расчетом по нагрузке от здания.
Готовая опалубка заливается бетоном и уплотняется. Набор прочности не менее 15 суток. При низких температурах срок увеличивают.

Преимущества буронабивных свай

  • При возведении фундамента отсутствует риск повреждения окружающих строений, т.к. нет динамического воздействия на них.
  • Закладка свай производится на глубине промерзания грунта.
  • Можно устанавливать на неровных почвах, технология не наносит ущерба окружающему ландшафту.
  • Нет необходимости в завозе и размещении большого количества готовых свай.
  • Технология применима на плохих грунтах.

Технология погружения буронабивных свай

    .
  • Размещение в скважине армирующего каркаса. Каркас должен выступать над устьем скважины для последующего соединения с ростверком или другими вышележащими конструкциями.
  • Заполнение скважины бетоном.

буронабивные сваи

Рис. 6 Как сделать буронабивную сваю

Технологические особенности

    без обсадных труб возможна на относительно устойчивых грунтах.
  • Установка свай с обсадными трубами применяется на плохих грунтах чтобы перекрыть горизонты плывунов. Обсадная труба – это каркас для будущей сваи, сделанный в виде трубы. Каркас опускают в готовую скважину, в него заливают бетон.
  • Закладка с применением проходных шнеков (шнеки способствуют уплотнению стенок скважины).
  • В загородном самостоятельном строительстве функцию обсадной трубы может выполнять самодельная опалубка (например, свернутый в трубу лист рубероида).

Буронабивные сваи

Рис. 7 Устройство буронабивной сваи

Цена за метр кубический

Порядок цен – от 23 тысяч рублей за кубометр конструкции.

Цена на установку буронабивных свай зависит от следующих условий:

      • Сложность рельефа.
      • Необходимость дополнительного укрепления скважин.
      • Глубина бурения.
      • Место проведения работ (дальность прогона техники).

      При строительстве фундамента «под ключ» работа состоит из следующих этапов:

          • Разметка площади под фундамент.
          • Бурение скважин, установка свай.
          • Армирование и установка ростверка.
          • Так, например, установка ленточного фундамента на буронабивных сваях обойдется в 26 тысяч за кубометр.

          Наши услуги

          Наша компания проводит работы по забивке свай, шпунта и лидерному бурению.

          Мы готовы вас проконсультировать и провести данные работы, для этого оставьте заявочку.

Ссылка на основную публикацию