Технология устройства буронабивные сваи. Виды набивных свай и технология их устройства.

Технология устройства буронабивные сваи. Виды набивных свай и технология их устройства.

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

возможность изготовления любой длины;

отсутствие значительных динамических воздействий при устрой­стве свай;

применимость в стесненных условиях;

■ применимость при усилении существующих фундаментов.

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

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

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

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

пробуривание скважины;

опускание в скважину обсадной трубы;

извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

трамбование бетона этими порциями;

постепенное извлечение обсадной трубы.

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

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

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

Буронабивные сваи гост.

Строительство и реконструкцию в стесненных условиях существующей городской застройки следует осуществлять методами, обеспечивающими защиту действующих зданий и сооружений от повреждений (предотвращение деформаций, обеспечение прочности и устойчивости существующих зданий, строений и сооружений и др.).

При строительстве в районах сложившейся застройки и непосредственной близости от эксплуатируемых сооружений метрополитена мелкого заложения запрещается использовать метод погружения свай забивкой. Одним из альтернативных методов является устройство ограждений из буронабивных свай.

В России имеется богатый опыт применения буронабивных свай на крупных и ответственных стройках.

Удельный вес фундаментов из буронабивных свай в целом по стране достигает 10 %. В США, ФРГ и Японии удельный вес набивных свай составляет 40 - 60 % всего объема применяемых свай.

К преимуществам фундаментов из буронабивных свай следует отнести:

- сокращение потребности в механизмах и транспорте;

- повышение надежности сооружений за счет уменьшения общих и неравномерных осадок;

- снижение влияния зимнего периода на темпы и качество работ;

- возможность использования в качестве основания прочных грунтов, залегающих на большой глубине;

- возможность устройства свай разной длины, опирающихся на необходимой отметке при резко пересеченном рельефе кровли прочных грунтов, принятых за основание свай;

- возможность передачи на одну сваю большого диапазона нагрузок, например от 1000 до 10000 кН и более;

- возможность устройства свай большого диаметра (по сравнению с забивными сваями), что значительно улучшает работу свай на горизонтальную нагрузку;

- возможность устраивать сваи без армирования в нижней ее части, где отсутствует передача моментов и горизонтальных сил;

- отсутствие существенных вибраций и сотрясений в процессе производства работ.

Ограждения из буронабивных свай характеризуются повышенной жесткостью и позволяют почти полностью исключить подвижки и деформации грунтового массива и расположенных поблизости зданий и инженерных коммуникаций. Они также почти полностью исключают подвижки грунтов под существующими фундаментами и вокруг существующих подземных сооружений и обеспечивают сохранение свойств грунтов при бурении скважин.

Фундамент на буронабивных сваях. Чем буронабивной вариант лучше-хуже других свайных систем

Строительство на незнакомых грунтах, зачастую в чистом поле, без соседей всегда сопровождается риском неправильно выбрать тип фундамента. Опыт обустройства и эксплуатации фундаментов соседских построек может оказать серьезную помощь в выборе схемы основания для дома. Понятно, что фундамент на буронабивных сваях не является исключительным решением, но его использование в ряде случае помогает решить большинство проблем. В качестве альтернативного варианта можно использовать железобетонные сваи, способные обеспечить более высокий запас устойчивости и жесткости.

Тем не менее, ленточный фундамент с буронабивными сваями считается одним из наиболее востребованных и популярных по вполне объективным причинам:

• Простая и доступная технология обустройства фундаментной системы. В большинстве случаев построить буронабивной фундамент своими руками не сложнее, чем заложить обычную малозаглубленную ленту;
• В отличие от винтовых и железобетонных свай, сборка фундамента на буронабивных опорах не требует использования специальной дорогостоящей техники, как, например, дизельный молот для забивки или самоходный станок для вворачивания стальных опор в грунт;
• Высокая гибкость схемы позволяет менять параметры буронабивных опор, их диаметр и глубину заделки можно легко скорректировать без оглядки на спецификацию закупаемых стройматериалов.

К плюсам фундаментов с буронабивными сваями относят также минимальное механическое воздействие на прилегающие постройки, водоносные пласты, коммуникации и подземные объекты. По сути, буронабивную сваю можно установить в любом месте, даже посреди готового фундамента или построенного дома.

К сведению! Буронабивные сваи широко используются для модификации, ремонта и усиления просевших фундаментов.

На что это влияет? При постройке буронабивного фундамента заливаются опоры, которые сцепляются с грунтом боковой поверхностью и частично подошвой сваи, без деформации грунтовых пород. Тогда как при забивке железобетонных свай слои грунта уплотняются, создавая так называемое несущее или опорное ядро.

Последствия от забитых свай могут самые разные — от подъема уровня верховодных вод до разрушения и деформации подземных канализационных и водопроводных труб. Кроме того, сложно представить, как можно технически пытаться забивать сваю рядом со зданием на просевшем фундаменте.

Тогда как выполнить усиление фундамента буронабивными сваями технологически не составляет особого труда, достаточно:

• Просверлить скважину в месте усиления фундаментной ленты с помощью механического инструмента или ручного мотобура;
• установить опалубку и арматуру;
• залить скважину бетоном;
• связать выпуск арматурных прутьев буронабивной сваи с элементами усиления фундамента здания.

Для обустройства буронабивного фундамента покупаются в необходимом количестве бетон или сухие компоненты для его приготовления, стальная арматура и гидроизоляционные материалы. Размер свай и глубину скважины можно увеличить, если в ходе строительства фундамента обнаруживается более глубокое залегание опорных каменистых слоев, на которые и планируется установка опор.

Технология заливки буронабивных свай. Как своими руками создать буронабивную свайную конструкцию?

После того как будут пробурены все скважины, застройщик может начать заливку буронабивных свай своими руками. Этот процесс требует соблюдения технологий, предусматривающих поэтапное проведение всех работ. Застройщика в этом вопросе поможет пошаговая инструкция, благодаря чему им удастся минимизировать ошибки и возвести надежные и долговечные несущие конструкции.

Буронабивной фундамент своими руками создается следующим образом:

1. Сооружается опалубка, тип которой определяется исходя из того, какая будет задействовать для свай технология. Если диаметр скважины не превышает 50 см, то можно использовать кусок рубероида, который сворачивается в виде цилиндра и погружается в отверстие. При возведении коттеджей и легких построек, для опалубки можно задействовать полимерную трубу. Для более массивных сооружений следует использовать асбоцементную трубу, которая позволит улучшить несущие способности фундаментной конструкции. Если скважины имеют большой диаметр, то застройщику придется задействовать щитовую опалубку, которая обычно применяется при заливке столбчатого фундамента.
2. Армирование опалубки. Использование металлических каркасов при создании буронабивных свай позволяет обеспечить им максимальную прочность, надежность и долговечность. Для создания каркаса застройщикам придется задействовать 4 стержня (вертикальных), диаметр которых должен превышать 10 мм. Между арматурой в нескольких местах устанавливается металлическое кольцо, которое будет фиксировать диаметр каркаса. Поверх такой конструкции осуществляется обвязка. Собственноручно сделанный арматурный каркас устанавливается в скважину таким образом, чтобы верхние прутки выступали из бетона. Это нужно для того, чтобы впоследствии выполнить связку сваи с ростверком.
3. При заливке буронабивных свай, технология предусматривает использование бетона, марка которого стартует с показателя В22,5. Чтобы предотвратить обрушение грунта, которое приведет к созданию неравномерной бетонной конструкции, на устье следует установить загрузочную воронку. Через нее будет осуществляться подача бетонной смеси в отверстие, котором присутствует опалубка и армированная конструкция. Если застройщик будет использовать крупнофракционный наполнитель для бетона, то ему следует в процессе заливки применять насадку глубинного вибратора. Технология создания буронабивных свай запрещает использование в качестве наполнителя для бетонной смеси кирпичного боя.
4. Создание ростверка является финальным этапом возведения буронабивной фундаментной конструкции. Застройщик должен соорудить опалубку по всему периметру фундамента. Щиты между собой фиксируются шпильками, а внутрь закладывается арматура. Ростверк для такого типа фундамента не может пропускать инженерные коммуникации, поэтому их проводят под ним.

Буронабивная свая с уширением. Буронабивная технология

Особенности применения свай

Наряду с широко распространенными забивными и винтовыми опорами в качестве основания для фундаментов сегодня используются так называемые буронабивные сваи.

Обусловленные оригинальной конструкцией высочайшие механические характеристики подобных свай дают возможность применять их для самых тяжелых конструкций.

Принципиальная схема конструкции

• Буронабивная свая представляет собой ствол из армированного бетона, заглубленный в толщу грунта.
• Благодаря тому, что бетон застывает непосредственно в почве, качество сцепления боковой поверхности сваи с грунтовым основанием многократно возрастает.
• Габариты буронабивных конструкций могут быть весьма внушительными: встречаются опоры глубиной до 40 метров и диаметром до 1,5 м. Естественно, используются они для оборудования максимально надежных фундаментов.

Наряду с высочайшей несущей способностью к достоинствам буронабивной технологии относится возможность применения опор данного типа в сложных почвах, отличающихся неравномерной плотностью. Конечно, желательно, чтобы пята сваи опиралась на скальное основание, но подобная конструкция отлично ведет себя и в насыпных, и в увлажненных грунтах.

Обратите внимание!
Если малосжимаемое грунтовое основание залегает глубоко, и установить на нем сваю не представляется возможным, то в нижней части поры делается расширение.
За счет этого давление на пяту снижается, и свая вполне приемлемо удерживается в слабом грунте.

Основные операции

Технология устройства буронабивных свай будет подробно описана в следующем разделе.

Следует отметить, что для каждой ситуации существуют свои нюансы, но общая схема возведения остается неизменной:

• Вначале производится бурение отверстия под опору. При бурении грунт может как выниматься, так и уплотняться, оставаясь внутри скважины.
• Параллельно с прохождением буром почвенных горизонтов и подстилающих пород в скважину опускается так называемая обсадная труба – пустотелый корпус, обеспечивающий защиту стенок от осыпания.
• По завершении бурения в гнездо опускается арматурный каркас из металлических прутьев.
• После установки арматуры полость заполняется литым бетоном, а обсадные трубы демонтируются.

Последовательность работ

Внесение в данную схему различных модификаций дает возможность возводить буронабивные сваи с более высокими эксплуатационными характеристиками. Это позволяет снизить количество опор, необходимых для постройки фундамента, а значит – сократить расходы на строительство.

Ниже будет подробно рассмотрена технологическая карта на обустройство таких пор, а также проанализированы современные способы устройства буронабивных свай.

Видео устройство буронабивных свай (метод CFA - непрерывный полый шнек)