Устройство буронабивных свай. Буронабивные сваи что это.

Техника устройства перфорированных свайных фундаментов с закладными колоннами описана в строительных нормах СП 50-102-2003. Различные основные методы строительства перфорированных свайных фундаментов

Устройство буронабивных свай

Устройство буронабивных свай

Перфорированные сваи — лучший выбор для строительства прочного фундамента под крупные сооружения или здания, возводимые на участках со сложными и нестабильными грунтами.

Ценность этой технологии заключается в том, что работы оказывают минимальное воздействие на почву и здания в непосредственной близости от строительной площадки.

Выбор метода

сваи бур

По сути, перфорированные сваи — это перфорированные сваи.

Название «перфорированные сваи» является обиходным словом.

Если вспомнить конструкцию, то такая свая представляет собой пробуренное отверстие, в которое помещается арматура и заполняется цементным раствором.

Перфорированные сваи могут быть установлены различными методами.

Метод Грунт Описание
Циркуляции глинистой смеси (позволяет обойтись без применения обсадной трубы) Неустойчивый с высоким уровнем влажности Шахта замыкается в единый цикл с отстойником. Затем в неё под давлением подают бентонитовый раствор, который, смешиваясь с грунтом, создает на стенках прочную глиняную корку. После внутрь устанавливается армирующий остов, который заливается бетонным раствором, выталкивающим глину.Во избежание растрескивания монолита опоры бетон подается непрерывно до полного заполнения шахты.
Сухой (неприменим при наличии на участке агрессивных или промышленных вод) Полутвердый, тугопластичный, твердоглинистый С помощью ковшевого бура или шнековой колонны бурится скважина и в основании расширяется. Бетон заливается в опалубку, которую переставляют по мере заполнения и застывания раствора. Голова сваи формируется в инвентарном кондукторе, в зимнее время обязательно утепляется.
Обсадной трубы Без ограничений В подготовленную шахту методом забивки, вибрации, погружения или при помощи гидродомкрата опускают соединенные между собой обсадные трубы.Полость внутри бетонируется и утрамбовывается, для чего трубе придаютполувращательное и возвратно-поступательное движение.
Фундекс (утраивается без динамического воздействия на грунт) В зонах повышенной сейсмической активности Отработка скважины производится выдавливанием чугунным наконечником без выемки грунта. По достижении необходимого заглубления в шахту опускается труба, которая армируется и бетонируется. По мере заполнения бетоном трубу поднимают.

Для формирования глиняной корки на стенках скважины используется только плотный бентонит или гранулированная глина. Чистоту участка можно обеспечить путем создания деревянных желобов с наклонными краями. Отработанный раствор следует направлять по этим бороздам в пруд-отстойник.

Устройство буронабивных свай

сваи готовы

Выбор свайного фундамента для строительства здания приводит к значительному снижению затрат и ускорению процесса.

При использовании этого типа фундамента земляные работы полностью исключаются из процесса строительства.

Понятным ограничением для использования свайных фундаментов является наличие подповерхностного грунта в здании. Свайный фундамент — это фундамент, заглубленный в грунт и соединенный с бетонными перемычками.

Количество и диаметр свай определяются весом здания и переменными нагрузками, которые зависят от использования помещений здания: Здание завода оказывает большее воздействие на сваи, чем детский сад или жилой дом.

арматура под сваи

Чтобы рассчитать количество, диаметр и глубину свай, рекомендуется обратиться к профессионалу. Без достаточных знаний трудно произвести расчеты.

Однако можно оценить стоимость будущего фундамента, используя средние значения нагрузки. Цифры основаны на высоте свай 2 м и расстоянии между сваями 1 м.

Таблица количества материалов в зависимости от несущей способности свай

Диаметр сваи, м Грузоподъемность, тонны Площадь основания, м2 Арматура класса А I ф6 мм, м F12 мм Арматура класса А III, мм*м
0.15 1.1 0.18 0.75 3*6
0.20 1.9 0.31 1.00 4*8
0.25 2.9 0.49 1.26 4*8
0.30 4.2 0.71 1.51 6*12

Существует несколько способов увеличения несущей способности сваи:

  • укрепив стенки шахты,
  • зафиксировав нижний край скважины с помощью его расширения,
  • увеличив глубину заложения опоры,
  • расширив диаметр скважины.

Области использования

Перфорированные сваи используются в городских строительных проектах. Это полезно, когда рядом находятся здания, которые необходимо сохранить (другие методы забивки могут передавать динамические вибрации на соседние здания).

Они также используются при строительстве сооружений на заболоченных территориях или в крайне слабых грунтах.

Перфорированные сваи использовались при строительстве Крымского моста в Керченском проливе.

Кроме того, если необходимо построить дом на крутом рельефе или крупные промышленные объекты.

Преимущества

  • Когда строят фундаментное основание — можно не бояться повредить соседние сооружения, поскольку забивка таких свай не оказывает на них динамического воздействия.
  • Сваи закладывают на той глубине, где промерзает грунт.
  • Технология установки не вредит окружающему ландшафту, можно устанавливать на неровной земле.
  • Можно применять на плохих грунтах.
  • Можно не завозить большое количество готовых свай.

технология устройства буронабивных свай

Классификация свай

  • Сваи могут быть в форме цилиндра одного сечения или разного, в том числе с уширением нижнего конца.
  • Материал — бетон, смесь бетона и арматурной стали, раствор цемента и песка.
  • По способу армирования бывают с армированными каркасами по всей длине или её части.

Метод строительства зависит от геологических и гидрогеологических условий на месте. На выбор метода также влияет тип рабочего оборудования.

  • Обустройство специальных креплений стен скважин.
  • Обустройство стен таким образом, который защищает их обрушения: чаще всего для этого применяют глиняный раствор или воду под большим давлением.
  • Крепление стен скважины с помощью обсадных труб: неизвлекаемых или инвентарных.

Свод правил СП 50-102-2003 содержит полную классификацию всех типов перфорированных свай. В нем описано, как строятся различные типы свайных фундаментов.

Решение об использовании определенного типа свай в качестве фундамента или пограничной стены основывается на результатах геотехнического исследования. В ходе исследования могут быть определены свойства грунта и наличие грунтовых вод.

  Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях. Что такое свайный фундамент?

свайный фундамент

Классификация

Перфорированные свайные фундаменты классифицируются в зависимости от метода их устройства. В глине и других компактных грунтах используется метод CTH (Continuous Hollow Hole), при котором буровое долото представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который предотвращает попадание вынутого грунта. К трубе крепится прочная катушка, которая поднимает грунт на поверхность, как обычный бур. Когда достигается необходимая глубина, в полость трубы под высоким давлением закачивается бетон. При этом открывается клапан, и скважина постепенно заполняется по мере подъема шнека. Для усиления перфорированной сваи используется мощный вибратор, который помещает в бетон арматурный каркас. После бетонирования сваю оставляют на месте до тех пор, пока раствор не наберет необходимую прочность.

Метод непрерывного шнека

Второй метод предполагает использование перфорированных свай с обсадной трубой; эта техника применяется в грунтах с зыбучими песками. Труба защищает отверстие от разрушения при установке арматурной конструкции или при чрезмерном давлении на цементный раствор. Для этого бурят отверстие диаметром с трубу, которую вставляют в отверстие, поворачивая, углубляя или просто устанавливая ее. Затем бур извлекается из дна, и в отверстие вставляется арматура так, чтобы образовался защитный бетонный слой около 60 мм. Затем заливается цементный раствор, в то время как обсадная труба уплотняется, и обсадная труба постепенно извлекается из отверстия.

Особенности технологии

Перфорированные фундаменты становятся все более популярными в строительстве. Это связано с преимуществами данной технологии, которая позволяет вести строительство практически на всех грунтах. К особенностям перфорированных свай относятся

  • Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
  • Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или шведской плиты.
  • Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
  • Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
  • Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
  • Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.

Диаметр свай выбирается по результатам геодезических изысканий и с учетом климатических и геологических условий в соответствии с действующими СНиП. Вес здания, количество опор и тип грунта рассчитываются непосредственно при проектировании. Информация о несущей способности свай на срезе в различных грунтах приведена в таблице:

Несущая способность буронабивных свай на разных грунтах

Метод фундамента на перфорированных сваях имеет, в том числе, и недостатки:

  • использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
  • относительная сложность технологических процессов;
  • необходимость расчетов.

Устройство буронабивного фундамента

Данный тип фундамента используется не только в промышленном, но и в частном строительстве. Производство перфорированных свайных фундаментов требует специального оборудования, но происходит быстрее и дешевле, чем заливка популярных ленточных фундаментов. Важной особенностью перфорированных фундаментов является возможность их самостоятельного монтажа с помощью ручного или электрического бура.

Перед началом работ необходимо подготовить инструменты и материалы:

  • рулетка, моток шнура, набор колышков и молоток для разметки;
  • бур для скважин – ручной, с электрическим приводом или на ДВС;
  • опалубка из рубероида, пластика, железобетона или асбестоцемента, чтобы их можно было оставить в скважине, для промышленного строительства понадобятся съемные обсадные трубы;
  • арматура для опор и ростверка;
  • инструмент для приготовления бетонного раствора, цемент, щебень, песок.

Необходимые расчеты

Для правильного расчета количества свай необходимо определить общий вес здания (вес стен, плит перекрытия, коммуникационного оборудования, мебели и т.д.). Поскольку сваи изготавливаются из бетона марки М300 со стандартным армированием, несущую способность одной срезной сваи можно взять из таблицы:

Диаметр сваи, мм Площадь основания, см² Грузоподъемность, кг Объем бетона, м³ Количество арматуры, шт. Расход арматуры, на м
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

Переносные скважины можно использовать для бурения отверстий диаметром до 200 мм, поэтому они в основном применяются при строительстве частных домов.

Чтобы рассчитать глубину опоры, необходимо знать глубину промерзания грунта в данной местности и прибавить 20 см. Например, если глубина промерзания составляет 1,3 м, то перфорированные сваи погружаются на глубину 1,5 м. На рыхлых, сыпучих, болотистых и подвижных почвах требуется дополнительное исследование, а в случае заглубления они должны доходить до слоев твердых пород.

Чтобы рассчитать количество свай, необходимо разделить массу здания на несущую способность сваи и умножить результат на коэффициент погрешности 1,2. Это учитывает возможные неточности при определении веса котлована, мебели и снеговой нагрузки.

Подготовка и разметка

Проектирование фундамента начинается с плана свайного поля с указанием расположения забивных свай. Необходимо измерить диагонали по углам участка, чтобы убедиться в его квадратности и ровности.

Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам, остальные должны быть равномерно распределены под несущими стенами. Сваи устанавливаются в местах, где должны быть пробурены скважины.

Расстояние между дырчатыми сваями и столбами не должно превышать 2 м, но должно быть не менее 3 диаметров свай, чтобы не нарушить структуру грунта.

Монтаж

После проведения подготовительных мероприятий перфорированные сваи можно устанавливать своими руками. Используя ручной, машинный или электрический бур, перфорированные сваи забуриваются на необходимую глубину в соответствии с разметкой.

  Как рассчитать количество цемента на фундамент. Как рассчитать цемент на фундамент.

Характеристики

Строительство качественного фундамента с использованием перфорированных свай имеет множество особенностей. Как правило, это касается свойств крепежных, фиксирующих и уплотнительных элементов, используемых как для бурения, так и для устройства свай. Давайте теперь рассмотрим характеристики элементов фундамента с перфорированными сваями. Первым важным элементом является опалубка, ее конструкция и свойства. Чуть выше мы уже упоминали о материале как о крепежном элементе секций арматуры.

Возможно, многие из вас привыкли думать об опалубке просто как о деревянном или железном элементе для формирования бетонных или железобетонных конструкций.

В какой-то степени этот прием применим и к свайным конструкциям, но в этом случае опалубка может выступать в качестве опалубки:

  • цилиндрический свернутый рубероид (целесообразно в случае, если диаметр отверстия не превышает 50-60 сантиметров) – этот элемент обеспечит дополнительную гидроизоляцию арматурных частей в процессе заливки;
  • асбестоцементная труба – она прочнее других аналогов, упрочняет всю конструкцию и оберегает от непреднамеренных механических повреждений;
  • трубы ПВХ, ПП или трубы из других полимеров (этот тип применим для небольших, негабаритных и легких строений, пример тому – небольшой домик, банька, здание не более 2-3 этажей).

Опалубка может быть как съемной, так и несъемной, даже после заливки бетона. Чаще всего специалисты используют первый вариант; второй обеспечивает дополнительную фиксацию и герметизацию железобетонного фундамента, но является более экономичным, чем первый. При использовании некоторых видов полимерной опалубки следует помнить, что некоторые виды чувствительны к воздействию прямых солнечных лучей. Упомянув об опалубке, следует упомянуть и о способе крепления стенок скважины с помощью обсадной трубы, которая выполняет аналогичную функцию, но обычно не извлекается из трубы, хотя экономные строители и строители с ограниченными финансовыми возможностями могут поступать иначе.

Второй, не менее важный элемент — это армированный каркас и его свойства/характеристики.

Многие неопытные строители не обращают внимания на такой важный параметр, как качество и правильность установки армирующих элементов в фундаменте с перфорированными сваями. Распространенной ошибкой при определении роли армирующих элементов для свай является просто их наличие или отсутствие. Другими словами: Если они присутствуют, то это хорошо. Такой подход в корне ошибочен и может быть верен для небольших частных зданий, но если вы игнорируете этот фактор при строительстве крупных зданий, вы ставите под угрозу надежность всей конструкции.

Согласно строительным нормам, арматурный каркас — это конструкция, состоящая из 4 и более вертикальных стержней диаметром не менее 10 мм. Сама конструкция арматурного каркаса представляет собой, по сути, цилиндр — соединение прутьев специальными горизонтальными хомутами (обычно из металла). Вставляя арматурный каркас в подготовленную скважину, следует учитывать, что вершины прутьев должны быть на 20-40 см выше самой высокой точки скважины (или точки обсадной трубы, опалубки) — это необходимо для последующего закрепления железобетонного фундамента.

Следует отметить, что позиционирование арматурной обоймы при бурении бетона (щебнем или бутовым камнем, забиваемым в бетон вибропрессованием) может быть проблематичным. В этом случае арматурные элементы размещаются не по всей высоте конструкции, а только в верхней части сваи. Этот метод используется в двух случаях: когда строитель хочет усилить сваи естественным образом и когда он хочет сэкономить на бетонной смеси.

Монтаж

Стоит привести пошаговое руководство, которое позволит инженеру, приняв вышеуказанные меры предосторожности и меры, построить качественный фундамент с перфорированными сваями своими руками.

Итак, строителю следует придерживаться следующих шагов:

  • выполнение измерительных и разметочных работ – для грамотного их проведения техниками подготавливаются или заказываются специальные чертежи с учетом как территориальных, так и технических особенностей постройки;
  • определение вида свай – висячие сваи (которые не достигают плотного грунта) и сваи-стойки (свайные конструкции, опирающиеся на твердые породы), первый тип больше применим на спорных участках грунта – с высоким уровнем грунтовых вод, с возможными сдвигами грунта и с большой пучинистостью почвы в зимний период;
  • установка бурильной установки на точке бурения;
  • проведение бурения скважины необходимых технику значений глубины и диаметра (два этих параметра выбираются заблаговременно до начала постройки в зависимости от габаритов здания и вида грунтовых пород);
  • ввод глиняного раствора – это необходимо для предотвращения процессов осыпания стенок отверстия, да и потом – глиняная поверхность не пропускает влагу от грунтовых вод и становится своеобразным естественным внутренним укреплением отверстия;
  • шламовые элементы (или те же продукты бурения – всевозможные породы, примеси, напластования, получаемые при бурении) должны быть извлечены на поверхность буровым раствором или механическим способом (все зависит от вида бурения);
  • если объект большой и габаритный, а будущие свайные элементы требуют исключительного армирования, застройщик использует специализированную технику для погружения арматурных элементов на всю глубину уже прорытой скважины (в зависимости от глубины этот процесс может проходить под давлением);
  • после помещения в отверстие, арматурные элементы фиксируются упорами, такими упорами могут быть опалубки, разновидности которых мы рассмотрим ниже;
  • после вышеописанных процедур отверстие заполняется бетоном (в зависимости от глубины свайной конструкции бетон может доставляться специальной техникой или вручную, однако бетонирование в любом случае не должно длиться дольше 3 часов – это норма СНиП);
  • дальнейшие действия предполагают бурение и заполнение скважин уже в другой точке по описанной схеме, очередные измерительные действия и скрепление всех свай железобетонным ленточным фундаментом.
  Как утеплить фундамент изнутри дома: поводы, способы и советы. Как утеплить фундамент дома изнутри?

Расчет

Монтаж любого фундамента основывается на четких и сухих данных. Как бы нам ни хотелось верить в обратное, но малейшая ошибка в установке фундамента — и вы можете оставить себя и свое здание с постоянным ремонтом с раскопками и большими финансовыми затратами. Этого легко избежать — нужно лишь учесть как можно больше факторов, которые могут повлиять на надежность вашего фундамента. Разумеется, это относится и к фундаментам на перфорированных сваях.

Ниже приведен исчерпывающий перечень параметров, которые так или иначе влияют на надежность фундамента на перфорированных сваях:

  • площадь и длина фундамента/ростверка, а также его высота, площадь боковой поверхности и подошвы – так вы сможете рассчитать среднее давление от здания на отдельную часть фундамента и сваю (не забывайте учесть параметры внутренних перегородок);
  • средние затраты бетона или бутовых элементов – это позволит высчитать возможности жесткости и прочности отдельной сваи – здесь стоит учитывать присутствие или отсутствие осадных труб, опалубки, гидроизолирующих элементов (не забывайте, что начальные планируемые затраты бетона почти в 100% случае чуть ниже объема, затрачиваемого в итоге);
  • нагрузка и давление на отдельную сваю, и нагрузка на породу от веса здания и фундамента;
  • требования и рекомендации к армированному каркасу должны быть соблюдены – это диаметр от 1 см, количество, длина и вес арматурных стержней, диаметр и шаг хомутов крепления по СНиП для вашего строения;
  • характеристики опалубки (в зависимости от используемого вами материала для опалубки эти значения по ГОСТу сильно варьируются);
  • кроме всего этого, учитывайте внешние климатические условия, которые уже были упомянуты выше.

Часто некоторые расчеты не могут быть применены к зданиям, возводимым частными застройщиками; это может быть связано с такими факторами, как установка дополнительных конструкций и элементов на месте строительства (для которых невозможно применить точные предстроительные расчеты), использование одного типа фундамента (зарубежные, менее популярные или не столь широко известные типы фундаментов) и некоторыми другими. Это обычная ситуация на сегодняшний день, так как количество индивидуальных проектов увеличивается, а смелые конструкции в строительстве зданий становятся все более распространенными. В таком случае проектировщику следует обратиться к правилам, техническим условиям и таблицам данных СНиП 2.02.03-85, СНиП 3.03.01-87, СНиП 52-01-2003 и ГОСТ Р 52086-2003. Изучение этих документов позволит вам определить оптимальное количество свайных элементов, рассчитать глубину установки свай, определить нагрузку на грунт и фундамент в вашей местности, а также, безусловно, будет полезно и начинающим строителям

Процедура расчета перфорированного свайного фундамента проста. Сначала необходимо рассчитать вес всех конструкций фундамента, учитывая примерный вес мебели, людей, кирпичной кладки, лестниц, надстроек, снеговой или дождевой нагрузки. Следующий шаг — определение несущей способности отдельной сваи, которая зависит от таких параметров, как диаметр и длина сваи, характеристики арматурного каркаса, нагрузки на грунт и его свойства. Рассчитать несущую способность свай можно на основе данных испытаний на забивку.

После расчета размеров подрядчик проводит корректирующие работы, которые включают в себя оптимизацию количества свай (если число нечетное, его обычно округляют до четного) и проверку всей конструкции на наличие повреждений и трещин. Количество свай и расстояние между ними зависит от веса здания и диаметра самих свай. При установке свай важно учитывать, что они должны быть установлены на углах и стыках стен здания. В противном случае нагрузка и давление в некоторых местах фундамента могут приблизиться к критическому значению.

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.
  • Бурение скважины.
  • 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 Конструкция перфорированной сваи

Технологические особенности

  • Установка свай 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 Конструкция перфорированной сваи

Цена за метр кубический

Ценовой диапазон составляет от 23 тысяч рублей за кубический метр конструкции.

Цена перфорированных свай зависит от следующих условий:

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

      При строительстве фундамента 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.
Оцените статью
Ремонт до и после