Буронабивные сваи. Технология устройства

Условия выбора технологии

Технология буронабивных свай с обсадной трубой является одной из наиболее безопасных в современном строительстве. Она применяется:

• на территории с очень плотной застройкой;
• на оползневых грунтах и участках со значительным уклоном;
• в местностях со сложными геологическими условиями (например, повышенной сейсмичностью).

Использующаяся при установке обсадная труба обеспечивает безопасность свайных работ любой сложности. Она позволяет перекрыть горизонты плавунных грунтов и контролировать параметры скважины.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой является универсальной и может использоваться при закладке фундамента для зданий различной архитектуры и назначения. Такой метод применяется для жилых домов, производственных объектов, административных, торговых и иных сооружений. В силу своей высокой надежности он особенно востребован в транспортном и мостовом строительстве.

Виды и конструкции подпорных стенок

Стенки могут возводиться и на пологих склонах, и в декоративных целях. Особенно часто наших клиентов интересует укрепление достаточно крутых оползнеопасных склонов и насыпей. Стенки подразделяются по материалу исполнения:

• монолитный бетон;
• составные стенки из бетонных блоков;
• сложенные из бутового камня;
• шпунтовые, обычно металлошпунт;
• из буронабивных или буросекущих свай.

Преимущества этого метода:

• благодаря деликатной технологии (с низким уровнем шума и без вибраций) работы можно проводить в условиях плотной застройки, в т.ч. городской;
• благодаря компактной технике можно устраивать подпорные стены в ограниченном пространстве, в т.ч. под землей;
• надежность и устойчивость стенки;
• экономичность;
• универсальность в отношении грунта. Буронабивная технология не подходит только для крупнообломочных и скальных грунтов.

Эта технология универсальна и в плане применения:

• укрепление склонов, в том числе в несколько ярусов с возможностью террасирования;
• устройство подземных сооружений – этажей, парковок (в т.ч. многоярусных), тоннелей и др.;
• ограждение строительных котлованов и траншей в процессе монтажа фундаментов и прокладки коммуникаций и многое другое.

Мы монтируем буронабивные сваи более 10 лет

По всем вопросам звоните

Особенности расчета несущей способности буронабивных свай

Несущей способностью называется характеристика, указывающая, какую нагрузку может выдержать элемент. У буронабивных свай она зависит:

от длины бетонного стержня (глубины погружения сваи);от сечения сваи;от характеристик грунта;от марки бетона;от параметров арматуры.

Последний параметр берется из таблиц СНиП. Для определения типа грунта проводятся геологические исследования на участке работ.

Первые две характеристики тоже предварительно можно взять из строительных рекомендаций. В ходе расчета они будут скорректированы. Последние две определяются строительными стандартами и ГОСТ.

Это важно!

Несущая способность единичной сваи складывается из двух составляющих – для основания и для боковой поверхности.

Первая вычисляется по формуле S * R * 0,7, в которой

0,7 – табличный коэффициент однородности грунта;S – площадь основания;R – сопротивление грунта.

Формула для определения боковой несущей способности – P * R * H * 0,8. Числа:

0,8 – табличный коэффициент условий работы;H – высота грунтового слоя;R – сопротивление стенок;P – периметр стержня.

По результатам этих вычислений определяется шаг и число свай: сначала суммарный вес сооружения делят на его периметр, потом суммарную несущую способность делят на получившуюся цифру. После чего повторяют вычисления для других значений глубины погружения и диаметра бетонного стержня.

Мы занимаемся устройством оснований всех типов и порекомендуем вам самый подходящий вариант в зависимости от условий строительства. А также в кратчайшие сроки составим проект и предоставим вам готовую смету.

Суть технологии

Обычные сваи, укрепляющие фундамент, забиваются или вдавливаются в грунт при помощи специальных автоматизированных молотов и прессов. Но если на глубине нескольких метров проходит вкрапление твердой (например, скальной) породы, то забить такую сваю будет невозможно. Если под поверхностью окажутся пустоты, участок зыбкого или слабого грунта и т. п., то свая не будет плотно держаться. Поэтому для подобных «проблемных» грунтов были изобретены буронабивные сваи.

Суть этой технологии заключается в бурении скважины заданной глубины и диаметра с помощью обычной буровой установки. После этого в скважину под высоким давлением — порядка 20-30 атмосфер — подается водно-цементный или песчано-цементный раствор, который заполняет скважину, а также все подземные пустоты, которые с ним сопряжены, если таковые есть.

Основное отличие буронабивной от буроинъекционной сваи заключается в том, что последняя может выполняться по технологии «полого» шнека. В этом случае скважина начинает заполняться цементно-песчаным раствором сразу же после достижения расчетной глубины, непосредственно через шнек. По мере того, как шнек извлекается, скважина заполняется раствором. Это позволяет избежать обрушения или осыпания стенок скважины.

Кроме того, диаметр буроинъекционных свай обычно меньше, чем буронабивных.

После заполнения цементно-песчаным раствором в скважину погружается каркас.

Варианты каркаса:

• металлическая труба;
• арматурный стержень;
• трехмерный металлический каркас специальной формы;
• одноразовый шнек.

Обратите внимание: в последнем случае каркасом может служить сам шнек, если он конструктивно предназначен для выполнения этой функции. Такие буровые системы предлагает ряд иностранных компаний.

Достоинства буроинъекционных свай

Эти конструкции обладают следующими преимуществами:

• возможность установки на различных сложных грунтах;
• любое направление прокладки — вертикально, горизонтально, под уклоном;
• возможность монтажа в городских условиях — в непосредственной близости от другого здания без угрозы его обрушения;
• низкий уровень шума при установке (актуально для города).

Сфера применения

Исходя из вышеперечисленных достоинств, получаем следующий список областей применения буроинъекционных свай — самых передовой технологии в этой области на текущий момент.

Это:

Постройка новых строений вблизи существующих. Буроинъекционные сваи используются для укрепления фундамента и стен строения, позволяют избежать проседания или сползания грунта, благодаря чему предохраняют существующее здание от обрушения. При наличии специализированной техники — например, мобильных бетонных заводов — устройство свай можно проводить в условиях предельно ограниченного пространства.

Корректировка крена здания. Такие сваи можно эффективно применять, если необходимо выровнять здание, просевшее из-за повышения уровня грунтовых вод, износа несущих элементов конструкции или любых других причин.

Усиление фундамента. Применяется при повышенных требованиях к массе, которую должны выдерживать несущие стены или опоры — например, надстройка этажей, установка более тяжелого оборудования и т. д.

Расчет, проектирование, нормативная документация

Основные нормативные документы по буроинъекционным сваям в России — это СНиП , СНиП , СП Они содержат в себе требования по допуску по углам бурения, формулы для расчетов несущей способности на различных грунтах и углах установки, а также устанавливают требования к используемому бетону.

Смета на устройство буронабивных свай рассчитывается для каждого объекта индивидуально, с учетом комплекса всех требований и показателей — углов бурения, количества свай, диаметра этих свай, сложности внутреннего арматурного каркаса, нагрузки, которую они должны выдерживать, условий эксплуатации и т. д.

Комплект исполнительной документации состоит из двух журналов — журнал буровых работ и журнал цементации. В первый вносится информация о буровой установке, диаметре и глубине бурения, во второй включают данные о виде применяемого раствора, типе цемента, соотношению всех компонентов состава, а также о способе инъекции.

Подводя итоги

Буронабивные и буроинъекционные сваи — оптимальное решение для строителей во многих затрудненных ситуациях. Они позволяют решать широкий спектр задач, но нужно понимать, что стандартных проектов в этом деле не существует. Для каждой конкретной задачи подготавливается специфическое решение, в котором уникально все — от количества и расположения свай до состава цементно-песчаного раствора.

Чем хороши забивные опоры?

Забивными называют железобетонные сваи, изготавливаемые в виде стержней различного сечения. Они бывают квадратными, круглыми, прямоугольными и т. д. Эти тяжелые столбы погружаются в землю до расчетной глубины с использованием специальных установок, однако монтаж выполняется в кратчайшие сроки.

К основным преимуществам забивных опор относят:

• хорошую несущую способность – выдерживают даже сравнительно высоки нагрузки;
• стойкость к коррозии;
• долговечность;
• стоимость – дешевле буронабивных почти в 2 раза;
• широкий ассортимент на рынке – можно подобрать опоры под строящийся объект с учетом его веса и характеристик участка.

Главный минус – шумность выполняемых строительных мероприятий, потому работы придется выполнять только в строго ограниченный промежуток времени, если рядом располагаются другие жилые объекты. Кроме того, бетонные сваи много весят и их транспортировка может представлять собой достаточно большую сложность, а также потребует дополнительных расходов.

Выбирать между сваями необходимо с учетом индивидуальных условий строительства. Буронабивные намного прочнее и могут выдерживать экстремальные нагрузки, но они дороже, потому выбирают их только в том случае, если ЖБ опоры не смогут выдержать нагрузку от строящегося объекта.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:

• Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф — вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования — определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.

Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.

Характеристики грунтов, которые определяются в ходе шурфирования, можно посмотреть в СНиП , или

• Сбор нагрузок на основание. Определяются как сумма всех конструктивных элементов дома (от кровли до фундамента) и временных нагрузок. Для расчета нагрузок необходим проект и смета по материалам. Лучше всего рассчитывать нагрузки, используя специальные программы, например, Foundation, Base 6.2 и пр. При строительстве небольшого легкого строения можно применять калькулятор типа «Вес-Дома-Онлайн v.1.0». Также расчеты нагрузок можно произвести самостоятельно, основываясь на СНиП

Зная характеристики грунта и суммарную нагрузку, которая будет оказываться на свайный фундамент можно приступать к его расчету по следующему алгоритму:

• Расчет несущей способности. Чтобы упростить задачу и не делать сложных вычислений предлагаем воспользоваться таблицей, где указана несущая способность буронабивных опор разного диаметра в зависимости от типа грунта:

В таблице приведены данные несущей способности, рассчитанные на основании использования для буронабивных свай бетона класса В22,5. Если вы планируете использовать бетон, класс которого будет ниже, то несущая способность сваи уменьшится. Например, опора 30 см из бетона В22,5 в твердых песках будет воспринимать 3179 кг, а такая же свая из бетона В17,5 на 30% меньше, т.е. 2225 кг.

l = P/Q, где

l — расстояние между буронабивными опорами; P — несущая способность сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м основания.

Не используя формулу шаг свайных опор можно определить следующим образом: расстояние между элементами не должно быть больше 3-х их диаметров. При этом стоит помнить, что чем выше масса строения, тем меньше шаг свай. Минимальное расстояние может составлять 50 см.

• Глубина залегания или длина свай. Определяется исходя из глубины, на которой расположены несущие грунты. Глубина забивки свай должна быть ниже уровня промерзания, даже если несущие пласты расположены выше. Сведения о глубине промерзания для своей местности можно узнать в Сети.

Пример расчета: Строительство коттеджа происходит в Московской области на песках средней плотности. Размер дома — 10 х 10 м, суммарная нагрузка — 60 тонн. Для устройства фундамента выбираем сваи сечением 30 см. Исходя из таблицы, находим, что несущая способность сваи будет 2473 кг. Количество опор будет составлять 60/2,4 = 24 шт. Расстояние между сваями будет 60-90 см. Длина свай с учетом уровня промерзания для Подмосковья и глубины залегания опорных пластов составляет 2,2 м.

Для составления схемы расположения свайных опор необходимо учитывать, что сваи должны находиться под каждым углом дома, вдоль несущих стен с выбранным шагом, а также под входной группой и тяжелыми конструкциями.

Когда необходимо устройство буронабивных свай в обсадной трубе

В зависимости от грунта мы используем один из трех методов устройства буронабивных свай:

• сухой. Бурится скважина, армируется, заливается бетоном. Технология подходит для плотных слабо обводненных грунтов, когда стенки скважины не осыпаются, внутрь не проникает вода;
• с глинистым раствором. Мы промываем скважину тиксотропным раствором. Он оседает на стенках, образуя водонепроницаемую пленку. Метод используется для достаточно плотных умеренно обводненных грунтов;
• с обсадными трубами. В процессе бурения мы погружаем в скважину трубу-оболочку. В зависимости от проекта, труба либо извлекается в процессе заполнения стержня бетоном, либо остается в скважине (в случае особенно неустойчивых грунтов, при сильных подводных течениях).

Фактически обсадная труба – это съемная или несъемная опалубка для бетонного стержня. Метод подходит для рыхлых и обводненных грунтов. Для плотных сухих его использование, как правило, нерентабельно.

Таким образом, функции обсадных труб следующие:

• защита ствола скважины от осыпания грунта в силу плохой связанности и под давлением соседнего грунта;
• предохранение стенок скважины от размыва грунтовыми водами;
• защита стенок от разрушения металлическими элементами в процессе армирования.

Олег Никифоров, г. Химки, 14:47

Доброго дня. Будет дом из газобетона в Химках. 1 этаж + мансарда. Фундамент на буронабивных сваях + ростверк. Грунт — сплошной песок. Можно ли воспользоваться вашей спецтехникой чтобы пробурить такие сваи?

Главный инженер ПСК “Основания и фундаменты” 8,

Мы производим монтаж буронабивных свай в любых регионах в том числе и в Московской области. Наша техника позволяет установить сваи в любой грунт. Звоните,, более детально поговорим.

Выбор места установки свай

Перед установкой фундамента с буронабивными сваями и ростверком, следует провести геологические исследования и составить проект. Полноценную геологоразведку можно заказать, но обойдется это в приличную сумму. В частном строительстве состояние грунта можно определить самостоятельно – вырыть шурф либо пробурить скважину. Почвенный состав разрабатывается на полуметровую глубину ниже, чем предполагается заливать сваи. Уточнив тип грунта и его характеристики, можно определить расстояние между сваями и армирование конструкции.

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

• тип почвы;
• глубину нахождения грунтовых вод;
• влагонасыщенность земли.

От этих данных зависит тип гидроизоляционного слоя.

Исходные данные

Перед проектированием любого типа фундамента необходимо провести геологические изыскания почвы на участке.

Сведения, которые понадобятся при вычислении параметров основания:

• тип грунта;

• физико-механические свойства почвы;
• наличие слоев в грунте, склонных к плывучести, карманов выветривания;
• глубина сезонного промерзания;
• уровень грунтовых вод;
• возможность размыва пластов около фундамента и т.д.

Результаты исследования позволят судить о несущей способности участка и, как следствие, подобрать количество опорных элементов, а также опорную площадь фундамента.

На значение параметров также оказывают влияние суммарные нагрузки в результате давления проектного сооружения на грунт. При этом учитывают вес стен, перекрытий, кровли, а также полезную и снеговую нагрузку.

Требования к проведению вычислений изложены в нормативной документации для строительства свайно-ростверковых оснований:

1. СП ;
2. СНиП ;
3. СНиП

Основная характеристика буронабивной сваи – несущая способность.

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

Схема фундамента из буронабивных свай

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

Рассчитываем несущую способность свай

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

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

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

Видео по теме:

ПоделисьЛайкКлассТвитПинSubscribeWhatsappTelegram

Материалы свай[ | ]

Материалы, применяемые для изготовления свай:

• бетон;
• грунтобетон;
• Дерево;
• железобетон;
• сталь;
• комбинированные, например, стальную или асбестоцементную оболочку после погружения в грунт заполняют бетоном[~ 10], получая т. н. трубобетон (ТБС).

Деревянные сваи[ | ]

Сваи из дерева применяются в слабых грунтах при малых и средних нагрузках — во всех отраслях строительства[6].

Деревянные сваи выполняются[6]:

• одиночные;
• составные;
• пакетные.

В качестве материалов для изготовления, в основном, применяют длинномерный лес хвойных пород (сосна). При отсутствии среди местных лесных насаждений, а также нецелесообразности доставки хвойных деревьев, допускается использование дуба[6].

Для погружения деревянных свай применяются механизмы[6]:

• Паровоздушный молот: одиночного и двойного действия;
• Механический молот;
• Дизель-молот;
• Вибромолот;
• Вибропогружатель.

Изготовление, хранение, транспортировка[ | ]

Деревянные сваи изготавливаются из брёвен хвойных пород (сосна, ель, лиственница, пихта) по требованиям ГОСТ 9463 с диаметром ствола 22-34 см и длиной 650 и 850 см, при этом естественная коничность (сбег) брёвен сохраняется[~ 8]. Если длина брёвен недостаточна или ограничена высота (например, под существующим мостом), используют наращивание свай.

Нижний конец сваи заостряется — в виде пирамиды (трёхгранной или четырёхгранной). В целях предохранения заострённых концов свай при погружении в плотный или каменистый грунт, на них надевают металлические башмаки[6] — из листового металла или литые из чугуна. Верхний конец сваи с этой же целью защищается бугелем.

Применение[ | ]

Деревянные сваи применяются для фундаментов капитальных зданий и сооружений в случае расположения их голов ниже уровня подземных вод (УГВ); допустимо применение конструкций с железобетонными элементами выше УГВ и деревянными элементами ниже УГВ[~ 7].

Железобетонные сваи[ | ]

Железобетонные сваи — изделия, при создании которых применяется тяжёлый бетон. Забивные сваи за счёт опорного давления передают на грунт нагрузку от свайного фундамента (сваи стойки). Также нагрузка передаётся за счёт бокового трения поверхности свай об уплотнённый грунт (висячие сваи). Существует несколько типоразмеров свай. Железобетонные сваи сечением 30×30 см имеют длину до 12 м; сечением 35×35 см и 40×40 см — до 16 м. Сваи забивные могут быть составными, что увеличивает их длину.

Сваи забивные погружаются в грунт путём вдавливания под прессом (с вибрацией) или забивки. Копровая установка с дизельным или гидравлическим молотом погружает сваи быстро и эффективно, без их деформации и потери эксплуатационных характеристик. Несущая способность забивных свай в основном зависит от конкретного отказа, который не должен превышать 0,01 м. Несущую способность определяют по формулам СНиП и статического зондирования, учитывающего коэффициент запаса. Величину, меньшую из перечисленных выше, относят к реальной несущей способности. При невозможности определения несущей способности грунта (водонасыщенные пески) их проверяют статическим испытанием (нагружением нагрузкой). В основном для определения точной длины свай необходимы данные о динамических испытаниях и технический отчёт об инженерно-геологических условиях участка.

Вдавливание свай

Разновидностью железобетонных свай являются преднапряжённые сваи (см. Предварительно напряжённый железобетон).

Шпунтовые сваи[ | ]

Шпунтовая стенка стройплощадки При возведении гидротехнических сооружений, опор мостов и набережных[7], а также при разработке траншей и котлованов для обустройства временных или постоянных ограждений применяются шпунтовые сваи — из железобетона, дерева или стали[8].

Погружённые в грунт (при помощи копра или вибропогружателя) и установленные вплотную друг к другу, они образуют устойчивое водонепроницаемое ограждение, называемое шпунтовой стенкой[9].

Трубобетонные сваи[ | ]

Сущность метода формирования забивных трубобетонных свай заключается в операции заполнения полости забитой в грунт стальной трубы с конусным наконечником бетонной смесью. Забивка труб производится с помощью пневмоударной машины.

Технология позволяет выполнять как вертикальные, так и наклонные сваи в стесненных условиях, где применение тяжёлой строительной техники невозможно или связано с дополнительными затратами. В зависимости от характера нагрузки, сваи могут быть армированными.

Габариты комплекта оборудования пневмоударной машины позволяют выполнить забивку свай в непосредственной близости от существующих сооружений в неустойчивых песчаных насыпных, обводнённых грунтах и в дно водоёма.

Грунтоплавленые сваи[ | ]

Термическое укрепление грунтов основано на воздействии положительного температурного поля, вызывающего необратимые коренные изменения вещественного состава и физико-механических свойств. Плазменный нагрев позволяет воздействовать на материалы и вещества энергией высоких концентраций, высокими и сверхвысокими температурами, непосредственно электрическим и магнитным полями. Физико-химические процессы в условиях низкотемпературной плазмы протекают за доли секунды, то есть исходные вещества превращаются в необходимые продукты с предельной скоростью, характерной для данного процесса.

В процессе плазменной термообработки грунты проходят шесть стадий термических преобразований: осушение (дегидратация); нагрев минеральной части (дегидроксиляция); обжиг (спекание); плавление (аморфизация); нагрев расплава (дегазация и гомогенизация); охлаждение и твердение расплава. Коагуляционый тип структурных связей, преобладающий в исходных грунтах, превращается в криптокристаллизационный, придавая термогрунтам ряд необратимых позитивных строительных свойств. В процессе нагрева до (2.5—2,8)*103 К одновременно происходит интенсивное газовыделение с гомогенизацией силикатного расплава. Плавленый грунт приобретает однородность состава, физических и механических свойств[10].

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Процесс монтажа буронабивных свай начинается с перебазировки на объект спецтехники. Для обустройства опор привлекается три типа установок:

• Буровая машина;
• Стреловой кран;
• Автобетоносмеситель.

После разметки свайного поля (точек бурения под сваи), буровая машина размещается на месте разработки скважины. Буровая оснастка приводится в рабочее состояние и выполняется проходка полости на глубину, идентичную длине первой секции обсадки. Далее шнек извлекается из скважины, установка фиксирует в несущем узле трубу и размещает ее в полости. Аналогичным образом устанавливается вторая секция обсадки, стыковка секций выполняется посредством резьбового соединения, после чего скважина углубляется до тех пор, пока верхний контур обсадной трубы не сравняется с уровнем грунта и процесс повторяется повторно.

Рис: Бурение с применением обсадной трубы

Важно: в процессе бурения шнековая колонна вращается внутри обсадной трубы. Сама обсадка углубляется за счет выемки грунта из под ее стенок, под воздействием собственного веса и прикладного воздействия вибрационного блока, оказывающего на трубу возвратно-поступательные нагрузки.

После проходки полости на требуемую глубину шнековая колонна изымается из скважины и посредством стрелового крана в полость загружается арматурный каркас. По завершению установки каркаса в устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую выемка заполняется бетоном. В процессе нагнетания смеси выполняется последовательный демонтаж обсадки скважины.

Рис: Установка арматурного каркаса в скважину

Для повышения прочностных характеристик буронабивной сваи производится уплотнение смеси посредством глубинных электровибраторов, которые удаляют из бетона образовавшиеся в нем полости воздуха. К последующей эксплуатации (обвязке ростверком) опора пригодна спустя 25-30 дней после заливки (данное время необходимо для набора бетоном проектной прочности).

Рис: Заполнение скважины под буронабивную сваю бетоном

Монтаж основания своими руками

Проектирование

Согласно своду правил , перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Виды буровых свайных оснований

Самыми распространенными видами буровых опор являются буронабивные, буросекущие и винтовые сваи. Кроме этого к буровым фундаментам можно отнести забойные конструкции – скважины, заполненные щебеночной засыпкой с послойным уплотнением; опоры с расширительной пятой, возводимые с помощью взрывных работ и полые опоры, смонтированные с помощью вибросердечника.

Буронабивные сваи

Виды бетонных буронабивных свай (в том числе – железобетонные) получили широкое распространение благодаря возможности выполнять работы по усилению старых и разрушенных фундаментов в городских условиях при плотной застройке. При выполнении усиления фундаментов старых зданий вблизи существующих автомобильных дорог, подземных коммуникаций метрополитенов, существующих высотных зданий, не происходит разрушение существующих конструкций, при этом не требуется запрещать эксплуатацию объектов на время производства реставрационных работ.

Идеальным основанием для буронабивных свай (железобетонные) являются плотные пески и обломочные горные породы, но использовать свайные конструкции для укрепления оснований разрешается на любых, даже самых неподходящих грунтах.

Скважины для устройства буронабивных свай выполняют с помощью буровых агрегатов, при достижении проектной отметки, бур вынимается и освобождается от грунта. В скважину опускается предварительно изготовленный каркас из арматуры, который заполняется бетонной смесью через воронку. Смесь подается в полость конструкции непосредственно из бетоносмесительной установки или премного бункера для бетонной смеси.

При устройстве буронабивных свай в основном применяются следующие технологии:

• С использованием обсадной трубы.
• С использованием глинистого раствора.
• С использованием проходного шнека.
• С применением двойного вращателя (Double Rotary).
• С использованием уплотнения грунта.

Буронабивные сваи обладают не только достоинствами, стоит отметить присущие конструкциям недостатки:

• Небольшая несущая способность.
• Высокая трудоемкость буровых работ.
• Сложность крепления скважин в легких и водонасыщенных грунтах.

Буросекущие сваи

Буросекущие сваи по краям котлованов Технология установки буросекущих свай в основном идентична установке буровых свай. Применяется процесс установки буросекущих свай для создания полноценных подпорных «стен в грунте». Буросекущие опоры ничем не отличаются от буронабивных свай, только их установка проводится в одну линию с шагом, равным нулю. Конструкции, возведенные по методу устройства буросекущих свай, применяются для строительства подземных сооружений: автомобильных парковок, подземных тоннелей и переходов, их разрешено монтировать на большой глубине (до 30 метров).

Винтовые сваи

Винтовые сваи — такой тип свай, которые при заглублении ввинчиваются в грунт с одновременным вдавливанием под усилием. Сваи состоят из металлической основы (ствола) с наваренными или литыми лопастями.

Винтовые сваи широко используются для любых типов зданий, что обусловлено коротким сроком, необходимым для завершения установки фундаментов.

Плюсом винтовых свай является отсутствие вибраций во время проведения работ по устройству опорных конструкций, возможность выполнять работы в замерзших грунтах.

Основание из винтовых свай обладает высокой несущей способностью, способно выдерживать большие нагрузки на сжатие и выдергивание, особенно в пучинистых грунтах.

Металлическая винтовая свая одновременно является опорной частью фундамента, буром и анкером, который препятствует выдавливанию конструкции.

Основное назначение винтовых свай – возведение фундаментов для легких жилых и хозяйственных построек разного назначения.

Чтобы предупредить преждевременный износ винтовых свай из металла, важно предварительно перед погружением в грунт выполнить антикоррозийную защитную обработку.

Бурокасательные сваи

Ограждение котлована из бурокасательных свай. Этот тип фундамента применяют в том случае, когда сваи воспринимают горизонтальные и вертикальные нагрузки от воздействия грунтовых пород и фундаментов близлежащих существующих зданий, обычно способ незаменим при работе в районе плотной застройки, а также используется для ограждения глубоких котлованов и при необходимости прорезки насыпей в грунтах с твердыми включениями.

Преимуществами этого метода являются:

• Возможность проводить работы в стесненных условиях в районах с существующей плотной застройкой.
• Технология не нуждается в организации дополнительного водоотведения и водоотлива.
• Применение технологии установки бурокасательных свай намного сокращает продолжительность работ.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

В ходе разработки проектного задания выполняются расчетные действия по определению точного числа опорных свай и их размещение. Сваи выставляются рядами в соответствии с разметкой объекта, на его угловых участках, в точках пересечения стен и между этими местами.

Расстояние между опорами определяется общей массой строящегося объекта: чем он тяжелее, тем больше столбов потребуется, и расстояние установки будет меньше.

Следует учесть минимально разрешенные расстояния – не меньше трех свайных диаметров. Причина заключается в том, что на слишком часто расположенные опоры снижаются несущие способности.

Устанавливая сваи собственными силами рекомендуется проверять по уровню оголовки, которые должны возвышаться над поверхностью на одной высоте.

Рассмотрим, как выполняется расчет несущей способности буронабивного фундамента с ростверком.

Чтобы определить необходимое количество опорных элементов, потребуется два исходных показателя – масса объекта и несущие возможности отдельного элемента. Определение прочности одной сваи зависит от марки применяемой бетонной смеси. Если используется М100, то опора выдержит до ста килограмм на квадратный сантиметр. Сечение сваи 200 на 200 мм создает площадь опоры в 400 см. кв. Значит, опорный столб выдержит нагрузку в сорок тонн.

Следовательно, несущие возможности почвы значительно ниже, чем свайные. Получается, что определение потребности в сваях и их несущих характеристик будет недостоверным, если не учесть показатель прочности грунтового состава.

Ростверк объединяет всю конструкцию и повышает устойчивость основы. Если буронабивной фундамент устраивается без ростверка, следует выполнить расчеты, гарантирующие установку всех опор на необходимую глубину, гарантирующую, что сооружение не просядет и не «выдавится» морозным пучением.

Виды свай

Отличие между сваями и другими приспособлениями, применяемыми для изготовления фундамента, заключается в свойствах взаимодействия с почвой.

Из-за происходящих сил трения между почвой и стенкой передается нагрузка от сваи несколькими способами через нижний торец и боковую поверхность.

Учитывая, какая конструктивная часть включается в работу, буронабивные сваи разделаются на две категории:

• стойки;
• висячие.

Используя стойки, следует устанавливать их так, чтобы они упирались на плотную почву. Второй вариант предполагает висячую конструкцию, которая получает нагрузку от давления с рядом находящимся грунтом.

Для загородного дома, который строится в неблагоприятных условиях, необходима монолитная плита на буронабивных сваях.

Невозможно выполнить буронабивной фундамент без классификации и правильных различных расчетов. Все они содержатся в СНиП – это установленные нормативы. В них находятся важные данные и все необходимые параметры.