Буронабивные сваи без обсадной трубы технология
Alkstroy.ru

Строительный портал

Буронабивные сваи без обсадной трубы технология

Буронабивные сваи без обсадной трубы технология

Технология:

  • геодезическая разметка планового положения сваи;
  • наводка буровой установки на точку устройства сваи;
  • бурение шнеком на заданную проектную отметку, при необходимости наращивают шнек;
  • зачистка экскаватором устья скважины от извлеченного грунта;
  • установка арматурного каркаса в пробуренную скважину с помощью крана или с использованием буровой установки;
  • подача бетонной смеси вертикально перемещаемой бетонолитной трубой ВПТ. В этой операции, согласно СП 45.13330.2017 ЗЕМЛЯНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ п. 12.2.8 разрешается бетонировать сваи без бетонолитных труб до 20м при условии подбора состава бетонной смеси;

формирование оголовка сваи;

перемещение установки на следующую точку.

Преимущества:

  • изготовление свай большой несущей способности без динамических воздействий;
  • высокая производительность за счет возможности создания предварительно набуренных скважин и бетонирования в течении 24 часов после окончания бурения (СП 45.13330.2017, п 12.2.9).

Недостатки:

дополнительные затраты на вывоз грунта;

сезонное удорожание при прогреве бетона;

при наличии в грунте строительного мусора, галечника или валунов, возможно отклонение ствола сваи от проектного положения или остановка бурения.​​​​​​

Применение:

  • плотные, твердые, полутвердые, ограниченно- пластичные грунты.

Буронабивные сваи в извлекаемой обсадной трубе

Буронабивные сваи непрерыным проходным шнеком НПШ (CFA)

Технология:

  • геодезическая разметка планового положения сваи;
  • наводка буровой установки на точку устройства сваи;
  • установка теряемого наконечника и соединение его через гидроизолирующую прокладку с обсадной трубой;
  • устройство скважины на заданную проектную отметку путем вибрационного погружения обсадной трубы в предварительно пробуренную скважину;
  • проверка герметичности полости трубы на отсутствие в ней грунтовых вод;
  • установка арматурного каркаса в обсадную трубу с помощью крана или с использованием буровой установки;
  • заполнение обсадной трубы бетонной смесью через верхний торец с помощью бадьи или растворонасоса (с ипользованием при необходимости бетонолитной трубы) ;
  • уплотнение бетонной смеси в стволе скважины при вибрационном извлечении трубы;
  • формирование оголовка сваи;
  • перемещение установки на следующую точку.

Преимущества:

  • изготовление свай большой несущей способности;
  • высокая производительность в слабых грунтах;
  • при вибрационном извлечении обсадных труб происходит дополнительное уплотнение бетонной смеси.

Недостатки:

  • при формировании сваи в напорных водонасыщенных грунтах происходит вымывание свежеуложенного бетона и оголение арматурного каркаса;
  • сезонное удорожание при прогреве бетона;
  • мониторинг динамического воздействия на существующую застройку;
  • ограниченное использование в плотных песках и грунтах с галечниками или валунными включениями.​​​​​​

Применение:

  • песчаные грунты влажные, водонасыщенные;
  • глинистые мягкопластичные, текучепластичные;
  • лессовые грунты.

Технология:

  • геодезическая разметка планового положения сваи;
  • наводка буровой установки на точку устройства сваи;
  • погружение шнековой колонны на заданную проектную отметку;
  • постепенное извлечение шнека с одновременной подачей на забой бетонной смеси бетононасосом через полость шнека. бетонная смесь закачивается под давлением примерно 2 кг/см2 для выдавливания заглушки из отверстия в нижнем торце трубы. в дальнейшем давление установливается в пределах 1-1,5 кг/см2. При бетонировании шнековая колонна должна быть постоянно заполнена бетонной смесью. при подъеме шнековой колонны ее нижний конец должен быть заглублен в бетон не менее чем на 1м. шнек поднимается без вращения или с медленным вращением в том же направлении, что и при движении вниз ;
  • зачистка экскаватором устья скважины от извлеченного грунта;
  • установка арматурного каркаса в бетонный ствол с помощью вибропогружателя или под действием силы тяжести с использованием крана или буровой установки;
  • формирование оголовка сваи;
  • перемещение установки на следующую точку.

Преимущества:

  • изготовление свай большой несущей способности без динамических воздействий;
  • высокая производительность;

Недостатки:

  • возможно частичное уплотнение или разуплотнение грунта по всей глубине сваи при бурении грунта;
  • при работе в слабых водонасыщенных грунтах на поверхность может извлекаться объем грунта, значительно превышающий геометрический объем скважины (эффект налипания грунта на шнек);
  • подсос грунта в скважину при несвоевременной подаче бетонной смеси в момент отрыва шнека от забоя;
  • при формировании сваи в напорных водонасыщенных грунтах происходит вымывание свежеуложенного бетона и оголение арматурного каркаса.

Применение:

  • напластования слабых грунтов;
  • пески;
  • на расстоянии от 20 м к фундаметам мелкого заложения;
  • вплотную к зданиям со свайными фундаментами;
  • в стесненных условиях при реконструкции.

Технология:

  • геодезическая разметка планового положения сваи;
  • расположение смесительного инструмента буровой установки над местом бурения.;
  • погружение смесительного инструмента в грунт с частотой вращения шнека 20-80 об/мин. бурение происходит без сотрясений с одновременной подачей цементной смеси из так называемого монитора, находящегося на конце буровой трубы;
  • по мере погружения смесительного инструмента на требуемую глубину осуществляется размельчение и перемешивание грунта с подаваемой под давлением 0,2-1мПа. цементной суспензией с В/Ц от 0,5 до 1,2. после достижения проектной отметки нижнего конца, наступает фаза формирования колонн DSM;
  • в процессе извлечения инструмента из скважины полученная смесь грунта и суспензии смешивается повторно и уплотняется;
  • при необходимости для армирования грунтоцементных колонн используют двутавровые профиля, стальными трубы или отдельные арматурные стержни;
  • перемещение установки на следующую точку.

Применение:

  • наиболее эффективно и целесообразно в песчаных и супесчаных грунтах;
  • в связных грунтах примененяют смесь негашенной извести и цемента;
  • вплотную к зданиям со свайными фундаментами;
  • в стесненных условиях при реконструкции.

Фундамент из буронабивных свай своими руками

Буронабивные сваи давно применяются в строительстве, но в качестве средства для возведения жилья стали использоваться лишь недавно. Ранее их использовали только при возведении промышленных, крупногабаритных зданий. Если имеет место сложный грунт, их основание изготавливается с применением обсадной трубы, если почва глинистая и устойчивая их использование не требуется.

Такой фундамент устанавливается поэтапно, сначала делается отверстие заданных размеров, с помощью буровой установки, затем в нее помещается каркас из арматуры, который заливают бетонной смесью. Обязательно, чтобы арматура выпускалась из скважины, чтобы впоследствии можно было состыковать ее с остальной конструкцией.

Буронабивные изделия без обсадной трубы

Само понятие «набивная свая» подразумевает большое количество методов изготовления этих изделий и их конструкции. Однако, для всех видов набивных свай характерно одно — технология установки. В грунте делается скважина, которая обязательно заливается бетоном.

Впервые такие сваи были предложены для использования в 1899 году, сегодня технология ее установки и способ заполнения скважины бетоном зависят от нескольких факторов:

  • механовооруженность строительства фундамента;
  • геологические условия;
  • гидрогеологические условия;
  • эксплуатационные требования к фундаменту.

Среди современных тенденций устройства набивных изделий является увеличение площади опирания сваи на грунт, с помощью повышения несущей способности, использование в строительстве жилых помещений коротких свай, создание организаций специализирующихся на устройстве набивных изделий.

Устройство сваи может производиться двумя основными способами: набивным и забивным. При забивном методе процесс устройства сваи происходит на строительной площадке, в процессе строительства фундамента. В данном случае срезаются оголовки забитых изделий, отчего происходит потеря железобетона. Порой эти потери составляют около одной пятой всего объема забитых в грунт изделий. Набивной метод может использоваться даже в условиях плотных городских застроек, а также при ремонте или реконструкции объекта.

Набивной метод это прекрасный способ избежать больших потерь, увеличив при этом надежность фундамента при его возведении в сложных условиях. Среди основных способов установки набивных свай по этому методу можно выделить:

  • пробивка скважины;
  • раскатка скважины;
  • установка буронабивного изделия.

Способы изготовления и виды набивных свай

Набивные сваи различаются в зависимости от способа изготовления, материала и конструкции. По материалу они могут быть:

  • бетонные;
  • грунтовые;
  • грунто- и песко-бетонные;
  • железобетонные;
  • песчаные;
  • комбинированные (оболочка может быть деревянной, металлической, из синтетических материалов, асбоцементной).

Если рассматривать со стороны заложения в грунт они могут быть длинными и короткими. Помимо этого набивные сваи разделяются:

  • по методу заделки (свободная голова, заделка в фундаментную плиту или бетон);
  • расположения изделия (поля, свайные полосы, кусты и одиночные сваи);
  • относительно оси по горизонтальной плоскости (наклонные и вертикальные);
  • вертикальное сечение ствола (гофрированные, цилиндрические, с уширенной пятой, конические);
  • горизонтальному сечению (кольцевые, сплошные);
  • относительно работы в грунте (анкерные, висячие и стойки-сваи).

Устройство свай

Для этих видов свай скважины производят методом бурения, поэтому они и получили название буронабивные. В первую группу вошли изделия, для которых бурение производится без применения обсадной трубы и глинистого раствора, так называемым сухим методом.

Вторая группа устанавливается в скважины образованные роторным способом бурения с применением обсадной трубы, бетонирование производится под глинистый раствор. Для третьей группы свай бурение происходит посредством обсадной трубы, в данном случае бетонирование производится постепенно, по мере извлечения трубы.

Преимущества буронабивных свай и недостатки

Широкое применение технологии буронабивных изделий в строительстве фундаментов связано с массой преимуществ, которые она имеет. Основными среди них являются:

  1. Применение технологии при возведении бесподвальных зданий. В данном случае нет необходимости рыть котлован, а сами сваи используются в качестве ограждающих конструкций, таким образом не происходит нарушения основания под соседними объектами.
  2. Буронабивные сваи обладают способностью выдерживать большую несущую нагрузку, что очень важно при строительстве жилых объектов. Таким образом здания могут достигать в вышину около 250 метров.
  3. При возведении такого фундамента полностью отсутствует динамическое воздействие на соседние сооружения и здания, поэтому технология установки буронабивных свай может применяться в сложных условиях геологического расположения объекта, а также в местах плотной застройки. Помимо этого, буронабивные изделия не нарушают уже выстроенные коммуникации.
  4. Кроме всего выше описанного, технология буронабивных свай позволяет кардинально минимизировать уровень шума, во время проведения работ.
  5. Короткие сроки возведения такого фундамента экономически привлекательны не только для застройщиков, но и для инвесторов.
  6. Технология установки буронабивной сваи значительно сократила количество потребляемой во время строительства арматуры, позволила уменьшить объем земляных работ. Процесс возведения фундамента может происходить круглосуточно, при этом требуется значительно меньше и самих свай, таким образом, строительство оказывается гораздо дешевле.
  7. Область применения буронабивных свай достаточно широка, их можно использовать не только в качестве отдельно стоящих столбов, фундаментов, но и целых стен.

Как и любая другая технология строительства, установка буронабивных свай имеет свои недостатки, которые касаются непосредственно самого процесса.

Среди основных недостатков необходимо отметить следующие:

  1. Высокая стоимость погружения, в отличие от других изделий.
  2. Невозможность проконтролировать качество и геометрические размеры сваи.
  3. Возможность совершения ошибки в процессе бурения. В результате полное несоответствие грунта и соответственно не состыковка с расчетными по проекту нагрузками.
  4. Зависимость от бетонной смеси, которая обязательно должна заливаться сразу же после бурения, иначе вся технология может быть нарушена.

Использование свай при возведении фундамента

Основной задачей буронабивной сваи является увеличение несущей способности будущего основания. Чтобы улучшить уже имеющиеся характеристики сваи изготавливают с расширенной нижней частью. Особенно важно их использование там, где предъявляются повышенные требования к прочности свайного фундамента, а также при строительстве в местах с глубоким залеганием плотного грунта.

С одинаковым успехом буронабивные сваи используются при возведении объекта возле уже построенных зданий. Благодаря технологии они не испытывают на себе динамической нагрузки, которая могла бы привести к разрушению их основания. Более того, если речь идет о «точечном» строительства, когда работы проводятся на стесненной площади, говорить о применении других технологий не приходится. Установка буронабивных свай — единственный способ формирования основания будущего здания.

В зависимости от того, каковы геологические условия, экономическая целесообразность проекта подбирается метод устройства скважины.

Устройство буронабивного свайного фундамента

Конечно, применение механизированных средств позволяет значительно сократить время установки фундамента, однако, обладая соответствующей информацией можно самостоятельно произвести все работы. Для этого человеку необходимо в первую очередь отметить места будущего расположения свай на участке.

Организовать бурение можно при помощи специализированной техники, а можно вручную буром. Каждая скважина должна быть не менее 15 и не более 40 сантиметров.

Существует другая технология, согласно которой скважина у поверхности должна быть около двадцати сантиметров, а на дне около сорока. Глубина, на которую свая уходит в грунт около двух метров.

Главное условие — глубина отверстия должна быть больше той, на которую промерзает почва. Иногда скважины делают не глубокими, но усиливают угловыми колодцами большей глубины.

Если грунт плохой плотности, необходимо делать дополнительную опалубку. Чтобы усилить несущую способность основания дополнительно проводят вертикальное армирование — пруты толщиной 12 мм через каждый метр скручивают проволокой. Такой фундамент, независимо от рыхлости почвы, способен выдержать большие нагрузки.

Монтаж буронабивного фундамента своими руками

Технологию возведения буронабивного свайного основания своими руками можно расписать поэтапно:

  • на первом этапе ведется работа по бурению скважин, она может быть ручной или механизированной;
  • затем в скважину помещают асбестоцементную трубу. Ее наружная сторона покрывается гидроизоляционным слоем. Желательно если он будет на основе битумной мастики, впрочем, подойдет и армированный скотч;
  • следующий этап предполагает заполнения скважины бетонной смесью приблизительно на одну третью. Затем необходимо приподнять трубу, чтобы бетон немного расширился у основания. Размер расширения зависит от расчетов указанных в проекте;
  • после в трубу вертикально устанавливается арматурный каркас. Сам он не несет на себе нагрузки, однако, предотвращает сваю от разрушения и препятствует ее преломлению;
  • уже после того, как установка арматуры закончена, заливается бетон. В трубу раствор должен поступать постепенно, равными порциями, после чего его необходимо каждый раз уплотнять. Обязательно, чтобы работа по заливке одной трубы производилась в один подход, перерывов делать нельзя;
  • заключительным действием в этом процессе является установка на верху сваи стальной проволоки или анкерного болта. Они будут необходимы для обвязки свай.

В заключение необходимо отметить, что технология возведения буронабивного свайного фундамента, при должном исполнении позволила качественно производить застройки без опасности повреждения соседних зданий. Это качество стало незаменимо при строительстве в городах, когда лишняя вибрация и источник дополнительного шума могут стать не только причиной недовольства жителей, но и опасным фактором, который может повлиять на качество оснований соседних построек.

Буронабивные сваи без применения обсадных труб.

Реферат

На тему: «Крепление стен котлованов и траншей

бетонными и буронабивными сваями»

Тема № 5

Выполнил: ст.гр. 320281 Ботов Ф.М.

Проверил: Копылов С.И.

Содержание:

1. Описание технологии 8

2. Буронабивные сваи без применения обсадных труб 9

3. Буронабивные сваи с применением обсадных труб 10

4. Буронабивные сваи, устраиваемые по технологии проходных шнеков 10

5. Буронабивные сваи с уширенной пятой 11

6. Преимущества технологии 12

Список литературы 14

Введение.

Котлованным принято называть способ работ, при котором конструк­цию подземного сооружения возводят в предварительно вскрытом на пол­ную глубину котловане. После монтажа конструкции подземного сооруже­ния и устройства гидроизоляции осуществляют обратную засыпку котлова­на и восстанавливают дорожное покрытие или благоустраивают поверх­ность земли.

Форма и размеры котлованов в плане и их глубина зависят от формы и габаритов подземного сооружения, особенностей городской застройки и инженерно-геологических условий.

В зависимости от вышеназванных условий стены котлованов могут быть с естественными откосами (рис. 1, а), вертикальными стенами (рис. 1, б) и комбинированными (рис. 1, в, г).

Котлованы с естественными откосами применяют в устойчивых грунтах при наличии достаточно свободной городской территории. Кру­тизна склонов котлована определяется его глубиной и физико-механи­ческими свойствами грунтов.

Котлованы с вертикальными стенами применяют при невозмож­ности устройства котлованов с естественными откосами. Чаще всего такую конструкцию котлованов используют при строительстве подзем­ных сооружений вблизи зданий в условиях плотной городской застройки.

Если позволяет планировка территории, то стены котлованов могут быть комбинированными. Комбинированные стены применяют для частичной разгрузки откосов и в том случае, если грунты по глубине котлована неоднородны. Такие конструкции позволяют умень­шить материалоемкость крепи котлованов.

Рисунок 1 – 1) откос; 2) тоннель; 3) свая.

При строительстве подземных сооружений в городских условиях к подготовительным работам относят: перекладку подземных коммуника­ций, мероприятия по обеспечению сохранности зданий, фундаменты ко­торых расположены в зоне обрушения котлована, устройство водоотвод­ных канав или отвалообразований, предохраняющих котлован от затоп­ления ливневыми дождями или талыми водами. Для установки свайного ограждения вдоль бровок будущего котлована вскрывают контрольные траншеи глубиной до 1,5—2 м и шириной 0,5-0,8 м для выявления мест расположения подземных коммуникаций.

При значительном (на 1м и более) сезонном промерзании грунта целесообразно перед забивкой свай предусмотреть бурение лидерных скважин на глубину промерзания.

В некоторых случаях во избежание шума и вибрации, сопровождаю­щих забивку свай, их устанавливают в заранее пробуренные скважины, закрепляя в донной части (до уровня дна котлована) бетоном. Простран­ство между стенками скважины и сваей засыпают песком.

При применении в качестве крепления стен котлованов железобетон­ных буровых свай вначале с шагом 1,5— 1,8 м бурят скважины и устанав­ливают в них стальные трубы диаметром около 1 м. Затем в трубы опус­кают арматурные каркасы и укладывают бетонную смесь. По мере уклад­ки бетона обсадные трубы извлекают. С помощью специальных вклады­шей в железобетонных сваях оставляют вертикальные каналы, которые служат направляющими для затяжки. В качестве затяжки могут быть использованы деревянные доски и сборные железобетонные панели.

При устройстве котлована с вертикальными стенами его ширину при­нимают на 0,3—0,5 м больше ширины возводимого сооружения на случай отклонения свай при забивке (погружении) и для того, чтобы при их извлечении не повредить обделку тоннеля. При сборной обделке полное уширение котлована может доходить до 2,2-2,4 м по условию устройства гидроизоляции.

При малой глубине котлованов (не более 10 м) грунт разрабатывают сразу до проектной отметки с помощью экскаваторов, которые устанав­ливают на поверхности земли. При этом выемку грунта следует вести от середины котлована к бортам с оставлением у свай берм шириной не менее 1 м. Грунт непосредственно у свай срезают и перемещают в зону действия экскаватора с помощью бульдозеров, находящихся на дне кот­лована.

Разработанный грунт грузят в автосамосвалы и часть его вывозят в отвал, а часть используют для обратной засыпки котлована. При большой глубине котлованов грунт разрабатывают отдельными ярусами. В этом случае автосамосвалы, для которых в определенных местах устраивают съезды, загружают в котловане.

При незначительном притоке подземных вод в процессе разработки грунта выполняют открытый водоотлив насосами, установленными на по­верхности земли или в котловане. Одновременно с разработкой грунта осуществляют тщательное крепление стен котлована досками, заводи­мыми за полки свай. Дощатая крепь должна быть плотно расклинена между грунтом и сваями и не должна иметь щелей.

После разработки котлована на определенную глубину по обеим его сторонам между сваями устанавливают продольные горизонтальные связи в виде поясов из швеллерных или двутавровых балок, которые распирают поперечными расстрелами или удерживают анкерами. Мон­таж балок поясов и расстрелов осуществляют стреловыми гусеничными или колесными кранами, установленными на бровке котлована, или коз­ловыми кранами.

После раскрепления свайного ограждения котлован разрабатывают до проектной отметки и осуществляют зачистку его дна с помощью буль­дозеров.

Подземное сооружение чаще всего выполняют из сборных элементов или из объемных секций и секций замкнутого сечения, реже — из мо­нолитного железобетона.

Работы по возведению конструкции при свайном креплении котлована выполняют в следующей последовательности. После разработки и за­чистки котлована в его основание укладывают слой бетона толщиной 10 см — так называемую подготовку, затем устраивают стяжку, т. е. на подготовку наносят слой раствора толщиной 4 см, хорошо выровненный и заглаженный. Одновременно с устройством подготовки вдоль боковых стен котлована возводят защитные стенки для гидроизоляции. Они могут быть возведены из асбоцементных листов толщиной 10-12 мм, кирпича, шлакоблоков, железобетонных плит толщиной 3 см, армированных двумя сетками из проволоки диаметром 5-6 мм.

Траншейным называют способ работ, при котором сначала в узких траншеях возводят стены подземного объекта (тоннеля, камеры), а затем вскрывают поверхность земли на всю ширину (иногда на всей площади) подземного объекта, устраивают перекрытие и осуществляют обратную засыпку котлована. Затем под защитой перекрытия разрабаты­вают породу в центральной части и возводят бетонную подушку.

Траншейный способ применяют в условиях плотной городской за­стройки под узкими улицами с целью быстрейшего восстановления дви­жения городского транспорта.

Основными технологическими операциями при траншейном способе являются: прокладка траншей, монтаж основных несущих элементов под­земного сооружения, разработка грунта внутри подземного сооружения.

Конструктивно монолитная железобетонная (бетонная) крепь по пе­риметру подземного сооружения может быть выполнена из стыкующихся между собой буронабивных свай или отдельных отрезков траншей.

Стены из секущихся буронабивных свай (рис. 2)

изготавливают в два этапа. На первом этапе выбуривают скважины нечетных номеров 1, 3, 5 и так далее, которые заполняют монолитным бетоном. Расстояние между скважинами-сваями принимают меньше их диаметра. После за­твердения бетона в скважинах на втором этапе изготавливают сваи чет­ных номеров таким образом, чтобы бетон соседних свай был подрезан. Сваи, изготовленные на втором этапе, армируют. Для бетонирования используют медленносхватывающийся цемент (шлакопортланд-цемент или цемент со специальными добавками). Диаметр свай колеблется от 500 до 1300 мм и определяется расчетами.

Готовую конструкцию засыпают грунтом. За стены отсыпают песча­ный грунт слоями 20-30 см, поливают водой и уплотняют. Засыпку за стены подземного сооружения следует осуществлять одновременно с двух сторон во избежание одностороннего бокового давления грунта. На пере­крытие грунт отсыпают слоями 50-60 см, уплотняя его послойно.

После засыпки грунта за стены подземного сооружения демонтируют расстрелы, пояса обвязки и извлекают сваи.

Описание технологии.

Данная технология известна давно. Изначально технология буронабивных свай использовалась только при проектировании сложных промышленных сооружений.

Сущность метода заключается в следующем:

· специальная буровая установка “высверливает” отверстие, заданных проектировщиком размеров;

· в скважину опускается арматурный каркас и заливается бетоном;

· арматура сразу выпускается над поверхностью, чтобы обеспечить связку с последующими конструкциями.

В зависимости от грунта, основания буронабивных свай могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них.

В маловлажных структурно устойчивых глинистых грунтах бурение скважин можно производить без устройства обсадных труб, т.к. вследствие структурной прочности грунта, стенки скважины определенное время могут находится в устойчивом состоянии (при этом технология позволяет погружаться на глубину до 50 метров).

В водонасыщенных глинистых грунтах бурение скважин осуществляется под защитой глинистого раствора или с использованием обсадных труб.

Крепление стенок котлованов и траншей из буронабивных свай начинается с тщательного исследования инженерно-геологических характеристик объекта. Достаточно часто на этом этапе также проводится исследования состояния фундамента окружающих зданий, поскольку даже при таком щадящем методе, как возведение буронабивных свай, невозможно полностью исключить деформацию и проседание грунтов основания.

На втором этапе работ изготавливаются опытные образцы буронабивных свай, проводятся испытания несущей способности, что позволяет еще на этапе подготовительных работ с высокой точностью принять допустимую расчетную нагрузку на сваю, а также определить требуемые конструктивные параметры: диаметр, длину, армирование. Данный этап очень важен для ведения всех последующих работ. Именно в этот период можно убедиться в правильности выбранных материалов, типа крепления и типа армирования. В результате второго этапа работ создаются окончательные чертежи свайного поля и изготавливаются рабочие образцы.

На третьем этапе происходит непосредственное возведение буронабивных свай согласно установленным чертежам.

Буронабивные сваи без применения обсадных труб.

В грунте проходят скважину с использованием установки ударного или вращательного способов бурения. Грунт в забое скважины при ударном способе бурения разрушается ударами долота, присоединенного к бурильным трубам и канатам. Бурение вращательным способом выполняется специальной насадкой со сплошным или кольцевым забоем (вращение бурового снаряда инициирует весьма малые величины ускорений, передающихся массиву грунта и расположенным рядом зданиям, поэтому здания не получают каких-либо дополнительных осадок, сохранность их обеспечена).

В процессе бурения применяется глинистый раствор, который оказывает гидростатическое давление на стенки скважины, предохраняя их тем самым от обвала. Кроме того, восходящим потоком глинистого раствора частицы разбуренного грунта выносятся на его поверхность.

После изготовления скважины в нее опускается арматурный каркас, который в зависимости от вида внешней нагрузки может устанавливаться по всей длине сваи, на части ее длины или только у верха для связи с ростверком.

Затем скважина бетонируется методом вертикально перемещающейся трубы. При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м. Поданная бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на бетонолитной трубе. Другой метод бетонирования использует миксер с бетононасосом: бетонирование осуществляется с помощью бетононасоса – на забой скважины опускается бетоновод. Бетононасос под давлением закачивает бетон в скважину, бетоновод все время остается в первоначальном положении и извлекается только после окончания бетонирования, что определяется полным вытеснением глинистого раствора из скважины и появлением чистого бетона на поверхности. Такая технология бетонирования решает сразу две проблемы: полностью исключается возможность “пережима” сваи грунтом и обеспечивается высокое качество бетона в свае (бетонная смесь укладывается при постоянном давлении).

Технология устройства набивных свай

Набивные сваи устраивают непосредственно на строй­площадке, на месте будущего здания или сооружения.

В зависимости от способа устройства скважин и укладки в них бетона различают набивные сваи двух типов:

а) сваи, для которых скважины образуют бурением; при этом может быть два способа укладки бетона:

б) сваи, для которых скважины в грунте образуют погружением стальной трубы с закртым концом, а бетон уплотняют частым трамбованием с использованием ударов молота по трубе (часто трамбованные сваи) или с использованием вибрации от виб­ропогружателя.

Крепление стенок можно осуществлять:

1. с применением обсадной трубы (сухой способ), извлекаемой из скважины по мере укладки бетона, и

Сухой способ применим в устойчивых грунтах; его технология состоит в следующем (рис. VI.10). Вращательным бурением в грунте разбуривают скважину не­обходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоем скважины проектной отметки в необходимых случаях уширяют нижнюю часть скважины специальными уширителями. После приемки скважины по акту в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). По мере укладки бетона бетонолитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь с помощью вибраторов, укрепленных на приемной ворон­ке бетонолитной трубы.

2. без обсадной трубы (мокрый способ), когда бетон укладывают с использованием глинистого раствора (называемого бентонитом);

Без обсадной трубы также можно устраивать буронабивные сваи (рис. VI. 11). Здесь в качестве опалубки, предупреждающей обрушение стенок скважины, исполь­зуют глинистый раствор, поступающий в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность кото­рого 1,2. 1,3 г/см 3 , устраивают сваи- без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере буре­ния его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавли­вают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, по­ступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Рассмотренный метод крепления стенок скважин наиболее прост. Однако он недостаточно надежен и весьма трудоемок при производстве работ зимой.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадочными трубами (рис. VI. 12) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадочные трубы можно оставлять в грунте или извле­кать из скважин в процессе изготовления свай (инвен­тарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, сое­диняют стыками специальной конструкции или с по­мощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредст­вом забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины вращательным или ударным способом специальными установками.

При ударном бурении обсадная труба погружается в грунт по мере разработки скважины. При этом отдель­ные секции обсадных труб наращивают по мере необхо­димости.

При вращательном способе бурения вначале пробури­вают лидерную скважину на длину секции обсадной тру­бы, после чего в скважину погружают обсадную трубу. Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом ВПТ. По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентар­ную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сооб­щает обсадной трубе возвратно-поступательное и вра­щательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования голову сваи форму­ют в специальном инвентарном кондукторе.

Набивные сваи часто делают с уширенной нижней частью — пятой. Уширение делается специальными бу­рами, а также путем взрывания взрывчатого вещества (камуфлетные сваи). Уширение делается для повыше­ния несущей способности сваи.

Камуфлетные сваи делают следующим образом (рис. VI. 13). Сначала разбуривают скважину, опускают в нее обсадную трубу. На дно скважины укладывают взрыв­чатое вещество, которое сверху прикрывается слоем 0,7. 1 м литого бетона». Образовавшаяся бетонная проб­ка нужна для того, чтобы энергия взрыва была направ­лена на образование полости в грунте. Полость затем заполняют бетоном и сваю бетонируют обычным спосо­бом.

Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический наконеч­ник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю.

Частотрамбованные сваи (рис. VI. 14) устраивают при помощи специального копра. На копер лебедкой поднимают молот и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным кана­том, чтобы исключить проникание в трубу воды. Под действием ударов молота обсадная труба погружается до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот поднима­ют и в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку в полость обсадной трубы подают бетонную смесь с осадкой конуса 8. 10 см.

Параллельно с укладкой смеси извлекают (вытяги­вают) на небольшую величину обсадную трубу и вновь осаживают ударом молота для уплотнения бетона, при­чем металлический башмак остается у основания сваи.

В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце сме­сительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги растворонасосом нагнетают водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извле­чении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта. На рис. У1.15 показана принципиальная схема устрой­ства грунтонабивных свай.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Буронабивные сваи: технология устройства и расчет

Группа буронабивные сваи включает все свайные конструкции, для которых необходимо применять предварительное бурение скважин с последующим процессом бетонирования. Технология изготовления имеет массу вариантов, каждый из которых показан для применения к конкретным условиям.

Обсадные трубы для буронабивных свай

Использование предполагается в двух вариантах:

  1. Изготовление фундамента с обсадными трубами – это изделия из металла, погружаемые в скважину и позволяющие значительно усилить всю конструкцию. Есть технологии, при которых труба после заливки извлекается. Методика используется при возведении зданий в условиях повышенной плотности застройки для минимизации риска повреждения рядом стоящих строений.
  2. Без обсадных труб – технология использует применение глиняной болтушки, укрепляющей стенки скважины и не допускающей их осыпания. Чаще всего данный тип подходит для устройства свайного поля для укрепления уже существующей основы.

Для строительства фундамента в проблемных грунтах СНиП 2.02.03-85 регламентирует использование только стальных труб, которые противостоят разнообразным нагрузкам. Срок эксплуатации изделий достигает 50 лет, но имеются недостатки:

  1. Подверженность процессам коррозии, что снижает длительность службы труб;
  2. Стоимость труб довольно высока.

Конструкции буронабивных свай

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

Совет! Готовые арматурные каркасы для буронабивных свай могут быть выполнены по всей длине тела сваи, но в целях экономии допустимо армировать только участки, воспринимающие основную массу нагрузки и моменты изгибания.

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

Буронабивные сваи

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

Важно! Идеальное основание для свай данного вида являются плотные пески и грунт с обломочными горными породами некрупных фракций. Однако использование свай допускается на любых проблемных грунтах.

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

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

Достоинства буровых свай:

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

Однако есть и недостатки:

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

Буросекущие сваи

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

Бурокасательные сваи

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

Преимуществами технологии являются такие показатели:

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

Технология создания буронабивных свай

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

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

Важно! Разметка мест проводится таким образом, чтобы на точке пересечения жил бурились шурфы для свай, согласно проекту. Для примера: условное расстояние между центрами свай диаметром в 250 мм составляет 2 метра, расстояние между крайними точками составит 175 см.

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

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

Диаметр сваи (мм) Площадь опоры (см2) Несущая способность (кг) Объем бетона (м3) Количество вертикальных прутков арматуры (шт) Расход арматуры (м/п)
150 177 1062 0,0354 3 7
200 314 1884 0,0628 4 9
250 491 2946 0,0982 4 10
300 707 4242 0,1414 6 14
400 1256 7536 0,2512 8 18

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

Совет! Уширение пяты скважины проще всего производить применением бура ТИСЭ, который позволяет уширить нижнюю часть на 35-50 см.

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

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

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

Расчет основных характеристик

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее, для чего принимаются следующие факторы:

  1. Несущая способность. Зависит от размера столба. Если это элемент в 300 мм, то она выдержит нагрузку в 1,7 тонны, конструкция диаметра в 450 мм выдержит уже от 4,3 тонны.
  2. Оптимальное расстояние. Высчитывается исходя из общей массы строения и расчетной несущей способности, которую выдержит изготавливаемая буронабивная свая.
  3. Материал изготовления. Выбор марки бетона – основной показатель прочности. Регламентом СНиП рекомендуется применять в производство буронабивных свай марки бетона от М200 и выше.

Совет! Некоторые профессионалы допускают использование марки бетона М100. Например, для сваи квадратного сечения со стороной в 200 мм и площадью 400 см2, несущая способность обозначается как 40 т, чего вполне достаточно для частного домостроения.

  1. Несущая способность сваи определяется по данным, таблица которых приведена выше. Максимальный шаг свай составляет 2 метра, минимальный равен формуле диаметр скважины Х3.

Чтобы понять, как именно делать основания, смотрите чертеж, приведенный ниже. Следует помнить, что важным фактором является площадь поперечного сечения и форма свайного элемента. В частности, это может быть цилиндрическая конструкция с уширением пяты, а также могут быть созданы специальные уширения, способствующие приданию дополнительной прочности.

Расчет длины даст примерная таблица:

Тип монтажа Длина (м) Минимальный диаметр (мм) Максимальный диаметр (мм)
Без укрепления стенки 2-6 300 1000
С применением шнека 2-8 500 1000
С применением обсадной трубы 4-10 800 1200

Совет! Применение бура обеспечивает скважины диаметром в 200, 300, 400 мм, шаг определяется набором буров.

Технология Фундекс

Применение технологии Fundex является самым простым и щадящим методом устройства буровых оснований. Способ подразумевает использование защиты вдавливаемой трубы с теряемым наконечником, таким образом, технология Fundex не имеет риска просадки грунтов, а изготавливаемый элемент может быть любого диаметра от 200 до 500 мм. Главное, что сделанный шурф не оказывает воздействия на строения, стоящие рядом, так как никакого волнения грунта не происходит. Показано использование способа Fundex на любых грунтах, кроме почв, где прослойки плотного песка имеют ширину более 2,5 метров. Преимущества типа бурения свай методом Фундекс многочисленны:

  1. Высокая производительность;
  2. Наличие контроля за процессом погружения трубы;
  3. Нет необходимости вывоза грунта;
  4. Сниженный уровень шума.

Испытание буронабивных свай статической нагрузкой повышенного типа подтвердило высокую несущую способность элементов (до 400 тонн), что при отсутствии вибраций и шумов дополняет плюсы использования технологии Fundex. Длина свай ограничивается показателем 31 метр, диаметр 200-520 мм. Производство происходит методом вращательно-вдавливающего действия, основанием будущего элемента становится теряемый наконечник из чугуна, оставляемый в глубине грунта. После чего в уплотненный грунт подается раствор, заполняющий каждый миллиметр пространства, при этом в полости также остается арматурный каркас. Стоимость изготовления свай по технологии Fundex определяется многими факторами и составляет от $ 20 за м/пог.

Производители свай предлагают различные варианты изготовления фундаментов. Однако прежде, чем выбрать того или иного подрядчика, необходимо просмотреть как минимум чертеж свайного элемента, который они вам предложат и технологию изготовления. Основные ошибки, допускаемые нечестными фирмами, относятся к неправильному расчету количества элементов, определения несущей способности и применения бетона низкой марки. А это самые главные характеристики, которые могут повлиять на практичность и прочность основания, чего бурый фундамент не допускает.

Читать еще:  Дрель для бурения алмазными коронками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector