Буронабивной фундамент — технология, расчет, устройство

Бурение скважин под сваи – достаточно востребованный вид работ в современном строительстве. Высокая надежность свайных фундаментов склонила на свою сторону большинство проектировщиков и застройщиков. Сваи стали применять даже там, где грунт допускает устройство ленточных и других фундаментов. Свайное строительство, как и любое другое, требует выполнения геологических изысканий, определения мест прохождения подземных коммуникаций и скрупулезных инженерных расчетов. По их результатам определяется тип используемых свай и способы монтажа: буронабивные, буроинъекционные, винтовые, забивные.

Содержание
  1. Установка ростверка
  2. Особенности устройства свайно-ленточного фундамента
  3. Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб
  4. Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов
  5. Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб
  6. Технология возведения буронабивного основания
  7. Оборудование для бурения скважин под сваи
  8. Методы
  9. Монтаж свай с обсадными трубами
  10. Утепление буронабивного фундамента с ростверком
  11. Зачем нужно пробное бурение
  12. Существующие варианты ростверков
  13. Виды буровых опор
  14. Буронабивные сваи
  15. Подготовка под установку буронабивных свай
  16. Устройство буронабивных свай в плотных грунтах
  17. Установка буронабивных свай в неоднородных грунтах
  18. Расчет буронабивного фундамента с ростверком
  19. Устройство свай в скважинах
  20. Сваи с лучевидным уширением.
  21. Ручное бурение

Установка ростверка

На следующем этапе производится бурение и фиксация свай бетоном. Для проведения работ буровым способом используются такие инструменты как ручной бур или мотобур.

Бур для скважин.

Последовательность монтажа опорной конструкции на сваях:

  1. Сначала на участке производится бурение. Скважина должна быть строго цилиндрической формы с расширением в нижней точке, что поможет крепче держаться столбам.
  2. Затем дно пробуренных отверстий заполняется бетонным раствором.
  3. Готовится опалубка. Из куска рубероида изготавливается труба диаметром буронабивного отверстия. Эта труба выступает над уровнем земли на 20-30 см. После этого она опускается в скважину, а выступающий остаток стягивается проволокой.
  4. Готовится каркас из арматуры. Для этого устанавливается вертикально 3 прута, которые затем скрепляются поперечными отрезками с шагом в 50 сантиметров. Затем конструкция вставляется в отверстие.
  5. Скважина заливается раствором бетона. Заполнение должно происходить непрерывно и уплотнятся через каждые 50 сантиметров.
  6. В случае присутствия воды в отверстии свыше допустимой нормы, ее нужно откачать.

Для большей прочности и надежности свайной конструкции, нужно сделать обвязку ростверком. Выполнить устройство ростверка можно лентой из железобетона. Ширину обвязки рассчитывают, исходя из веса, который на нее будет опираться.

Чтобы осуществить монтаж ростверка, необходимо выполнить:

  • Установка опалубки на столбы.
  • Внутри опалубки устанавливается конструкция из арматуры.
  • Арматура, торчащая из столбиков, связывается с каркасом обвязки из железобетона.
  • Затем вся конструкция заливается бетонным раствором.
  • Ростверк изготавливается немного большей ширины, чем стены дома, а по высоте — не меньше 30 сантиметров.

После этого заливку свайного фундамента можно считать законченной.

На видео, размещенном ниже, продемонстрировано бурение скважин по технологии ЦФА (CFA) – непрерывный полный шнек:

Особенности устройства свайно-ленточного фундамента

Перед тем, как сделать ленточный фундамент с буронабивными сваями, роется траншея глубиной до 400 мм. Затем в ней бурятся скважины, и обустраиваются свайные опоры. После этого в траншее устраивается песчаная подушка, а затем монтируется опалубка.

Схема ленточного фундамента с буронабивными сваями

Дальнейшие действия по сооружению своими руками буронабивных фундаментов для домов производятся по классической схеме:

  • монтируется армирующий каркас;
  • производится заливка бетона, и готовая конструкция «отправляется на расстойку» – до набора бетоном марочной прочности (сколько должен стоять фундамент перед постройкой дома).

Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Буронабивные сваи под защитой инвентарных труб это один из самых практичных способов возведения фундамента здания. Для того чтобы повысить несущую способность, их выполняют с уширением в нижней части (уширение пяты сваи) . После бурения скважины, которое производится под защитой инвентарной трубы, в нее устанавливается каркас, и скважина порционно заполняется бетонной смесью. После окончания этих работ инвентарную трубу вынимают из скважины по секциям. Во время бурения грунт извлекается поверхность и погружается на автотранспорт для транспортировки на полигон .

Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов

Благодаря тому, что данные сваи можно устраивать на большую глубину с большим размером диаметра, их можно применять даже на оползнеопасном склоне.

В обводненных грунтах устройство буронабивных свай под защитой инвентарных труб во временном отношении более продолжительно, чем устройство свай свай по технологии CFA. Заплывание скважины, которое возможно из-за наличия грунтовых вод, задерживают обсадными трубами. После того как бетон заливают, обсадные трубы извлекают. Применение обсадных труб сильно замедляет темпы строительства и повышает его стоимость. Иногда применяют альтернативный метод – вместо обсадных труб заполняют скважину специальным раствором (бентонит или полимеры). За счет давления раствор держит скважину и появляется возможность продолжать закачивать бетон. Такой метод также приводит к удорожанию строительства и замедляет его темпы. Кроме того, здесь еще важен природосберегающий фактор: часть раствора неизбежно оказывается на поверхности грунта, что ведет к ухудшению экологии окружающей среды. В слабых грунтах возведение фундамента таким методом неминуемо приведет к их реструктуризации. В результате таких процессов объём выбуренного грунта, может быть значительно больше объёма ствола. Это грозит неравномерным оседанием зданий, появлением трещин и деформации сооружений. Последующее оседание грунта может достичь отметки ниже проектной. Во время прохождения водонасыщенных грунтов необходимо создать противодавление в скважине, заполнив ее глинистым раствором или водой, либо создать протяженную грунтовую пробку. Использование инвентарной трубы позволяет перекрыть горизонт водонасыщенных грунтов, обеспечить контроль параметров сваи и безопасность ведения буровых работ, а также гарантировать качественное заполнение сваи бетоном.

Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Главным преимуществом буронабивных свай является возможность их обустройства на большую глубину и большой диаметр. Применение таких свай хорошо зарекомендовало себя в тех случаях, когда сооружение во время эксплуатации будет подвергаться большим нагрузкам.

С успехом применяются буронабивные сваи под защитой инвентарных труб в местах точечной застройки, в стесненных городских условиях, а также в тех случаях, когда строительство идет вблизи возведенных зданий. В таких случаях при строительстве фундамента рядом стоящие здания не страдают, так как отсутствуют динамические нагрузки. Также исключается деформация грунтов и осыпание стенок сооружений. К тому же упрощается содержание строительной рабочей площадки, уменьшается расход воды и, естественно, снижаются расходы.

К другим преимуществам буронабивных свай под защитой обсадных труб следует отнести:

  • безошибочный контроль процесса бурения, позволяющий засечь достижение несущего слоя;
  • возможность раздробления валунов;

Благодаря своей высокой надежности, этот вид свай является самым популярным среди мостостроителей и транспортных строителей.

Технология возведения буронабивного основания

Схематическое отображение составляющих элементов буронабивного основания
В первую очередь проводится разработка эскизного проекта будущего фундамента и привязка его к ситуативному генеральному плану застройки. Далее, следует провести:

  • определение перепадов высот;
  • разметка осей фундамента и указание ключевых точек для бурения скважин;
  • бурение скважин ручным методом или мотобуром;
  • установка труб в полученные скважины, выравнивание верхней кромки труб по горизонтали, заполнение образовавшегося пространства между трубой и стенкой скважины песком;
  • выравнивание трубы по вертикали;
  • установка в трубы арматурного каркаса;
  • заливка бетона с дальнейшим его уплотнением;
  • устройство опалубки для ростверка.

В завершение всех работ делается укладка арматурного каркаса для ростверка и соединение арматуры с трубами. Последним этапом идет заливка ростверка.

Оборудование для бурения скважин под сваи

title=»Бур для скважины своими руками»Самым простым и доступным вариантом остаётся ручной бур, который можно применять при дачном строительстве, не привлекая специальную строительную технику. Его вполне можно применять для создания скважин глубиной до семи метров. Это не лучший способ, и далеко не самый производительный, но и он сможет помочь завершить работу.

Читайте также  Барные стулья: дизайн и конструкции от ведущих производителей. 105 фото правил использования в интерьере

Если же требуется скорость, или производить работы «в ручную» не позволяют особенности грунтов – разумным будет применить ямобур (достаточно просто арендовать). Ямобуры крепят на автомобильные или гусеничные шасси, превращая в настоящие буровые установки. На особо сложных участках могут применятся специализированные буровые машины.

Комплексные строительные технологии (вроде метода укрепления грунта за счёт раскатанных грунтов) требуют также дополнительного проходческого оборудования (ямобур не справится). Его уже заказывают отдельно. Это могут быть роторные установки, комплексы бурения и т.д. к меню

Методы

Вращательное бурение скважин состоит в том, что первоначально проходят лидерную часть, равную по длине обсадной секции. Такой метод очень хорошо показал себя в самых разных геологических условиях, при неодинаковой насыщенности грунтов водой.

Применение типового шнекового бура (продолговатого стержня с наконечником повышенной прочности и винтовыми лопастями) позволяет максимально быстро поднимать раздробленный грунт наверх. Темп прохождения отверстий может достигать 120 см за минуту. Буровой комплекс периодически вытаскивает и поднимает рабочую часть, освобождая ее от прилипшего грунта.

Качественное соблюдение технологических принципов позволит за рабочий цикл, от одного подъема бура до другого, сформировать отверстия до 10 м в длину. Другой вариант проходки подразумевает прикрытие стенок отверстия при помощи инвентарной трубы, образованной единичными стальными секциями. Каждый фрагмент может достигать 6 м в длину. Внизу расположена режущая деталь с зубами из твердых сплавов. Когда бур движется вниз, одновременно вдавливается свая, она блокирует просачивание вод из почвы и не дает обрушиться стенкам.

Достигнув нулевого уровня, определяемого проектом фундамента и СНиП для конкретной местности, шнековый бур поднимают наверх. Вода, просочившаяся из грунта в подготовленную полость, удаляется. Зато туда погружают усиливающий каркас. Последним шагом оказывается насыщение пустого пространства бетоном.

Еще один вид бурения — использование стержневого шнека, который подает раствор сквозь полость в самом стержне. Такой подход обеспечивает формирование 400 пог. м. каналов в течение стандартных 8 часов. При этом каналы могут быть большого диаметра (от 50 см) и достигать 30 м в глубину каждый. Получается это за счет планомерного наращивания длины шнека до выхода на заданную отметку. Насыщение проделанной полости раствором объединяется по времени с подъемом мачты, это помогает сделать массив под набивные сваи. Помните, что бетон нагнетается под давлением и поэтому становится прочнее обычного.

Если предусмотрено введение усиливающего каркаса, в мелкие скважины его попросту вдавливают механически, а в крупные внедряют при помощи вибрационной погружающей машины. Типовой шнек хорошо работает в сухой или почти сухой почве. Отпадает потребность в подготовке и укреплении внутренних полостей скважин.

Свои достоинства есть и у подхода с инвентарной трубой. Только он может сформировать в очень влажной почве и плывунах каналы диаметром 1500 мм. Влажное бурение помогает упрочнить корпус скважины, идущей через глину или песок средней плотности.

Именно влажная методика считается наименее шумной, также она не разрушает слои грунта в целом. В отдельных местах может быть расширение канала до 350 см, что гарантирует высочайшую стабильность основания.

Недостаток «лидеров» состоит в обязательной подготовке к бурению. Еще стоит учесть, что скважина будет на 30-50 мм меньше, нежели железобетонная конструкция, сокращение глубины — приблизительно на 1 м.

Лидерное бурение рекомендуется использовать, если:

  • Обнаружен слой песка повышенной плотности.
  • Верхний пласт почвы твердый.
  • Участок находится на вечной мерзлоте.
  • Строительная площадка обильно заполнена каменистым грунтом.
  • Сваи предстоит завести на большую глубину.
  • Территория заполнена дисперсным грунтом с очень малой плотностью.

Пробное бурение под закладку свай позволяет еще раз взвесить все тонкости и нюансы. В ряде случаев ошибка может стоить очень дорого, а выявляется она уже после завершения всех строительных работ в целом. Свойства грунта меняются в пространстве в широких пределах, и если в 10 — 15 м он полностью тверд, это не значит, что в конкретном месте не будет неожиданных явлений. Ими оказываются и пустоты, водоносные горизонты, рыхлые частицы и уход действительно крепкого слоя на необычно большую глубину. Довольно часто встречается такая проблема, как колебания линий промерзания.

Монтаж свай с обсадными трубами

Технология бурения под сваи отверстий для железобетонных или бетонных опор с применением обсадных труб предусматривает производство работ в абсолютно любых условиях, в любых грунтах и на территориях любой сложности. Цикл проходки в метрах равен размеру по длине обсадной трубы. Бур проходит эту длину, производится выемка грунта, затем в скважину устанавливается труба, и снова цикл «бур-труба» и так далее до достижения проектной глубины.

В мягком грунте скважину формируют вдавливанием обсадной трубы. Для этого используют гидродомкраты с поступательно-вращательным механизмом. Одновременно вынимают грунт из ствола и удаляют его со строительной площадки. Обсадная труба защищает скважину от «плывунов», не допускает ее заиливания. Такие сваи надежно противостоят как вертикальным, так и горизонтальным нагрузкам. Если это предусмотрено проектами, то буронабивные сваи надежно увязываются в простые и сложные свайные конструкции, производится устройство так называемого «свайного поля».

Посмотрите видео, как делают шурфы под сваи своими руками.

https://youtube.com/watch?v=b6MZPwwT6J0%3F

Качественно забурить скважину под силу только специалистам. Сложности при бурении возникают при наличии на глубине больших прослоек грунтовых вод. В этом случае требуется выполнение мероприятий по организации водоотведения и устройству соответствующих гидротехнических сооружений.

Свайное строительство практически не имеет недостатков в техническом плане, кроме одного – свайный фундамент тяжело выполнить самостоятельно. Кстати, устройство такого фундамента значительно сокращает сметную стоимость и сроки строительства.

Утепление буронабивного фундамента с ростверком

При утеплении фундамента из буронабивных свай можно рассмотреть два варианта. Первый вариант – когда залит мелкозаглубленный ростверк. При таком устройстве применяют схему утепления как для ленточного фундамента. То есть напрямую к ростверку крепятся листы экструдированного пенополистирола и производится финишная отделка. После этого, при необходимости, монтируется утепленная отмостка.

Второй случай — когда монолитный ростверк залит над поверхностью земли или сделана обвязка из бруса или швеллера. В этом случае монтируют обрешетку из деревянного бруса или металлического профиля от поверхности цоколя до земли, закладывают слой утеплителя и обшивают цоколь декоративными панелями или сайдингом. С обратной стороны фундамента, как правило, пустое пространство засыпается песком. Также распространен вариант, когда цоколь буронабивного фундамента выкладывают декоративным кирпичом.

Возведение буронабивных свай с монолитным ростверком не представляет сложности для начинающего строителя – эту популярную технологию способен освоить каждый. При правильном расчете и соблюдении технологии устройства такой фундамент можно заложить бригадой из 2-3 человек.

В конце предлагаем посмотреть интересное видео об ошибках при возведении фундамента на буронабивных сваях:

Помогла статья? Оцените ее

Зачем нужно пробное бурение

Начальным этапом работы является пробное бурение для свай. Его цель — определение глубины завинчивания и длины опор. В процессе пробного прокола определяется тип грунта, его состав, уровень грунтовых вод. Погружение пробных свай является необходимым при строительстве на участках:

  • С привозным грунтом. Насыпные почвы с включением гравия, строительного мусора, отходов деревообрабатывающей промышленности.
  • Со слабыми грунтами, которые не позволяют надежно закрепить опоры на небольшой глубине. Это участки с плывунами, песчаные или болотистые почвы, торфяники.
  • Со скалистыми пятнами, крупнообломочными грунтами, где установка винтовых свай технически невозможна.
Читайте также  Дизайн каминов в стиле прованс + фото

Получение подробной информации позволяет подобрать сваи с нужными характеристиками, обеспечить необходимую несущую способность фундамента. В нашей компании можно заказать исследование грунта в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Существующие варианты ростверков

Схема армирования буронабивного фундамента
В некоторых случаях при проектировании буронабивных фундаментов заказчик изначально просит сделать конкретный тип ростверка. На данный момент, популярными остаются висячие и мелкозаглубленные ростверки.

В случае проектирования висячего ростверка, между ним и поверхностью почвы остается запас высоты около 20−30 см. Этот зазор нейтрализует воздействие почвы на дом, но при этом образуется открытое пространство под полом, которое нужно дополнительно утеплять.

Также такой вариант конструкции дома предусматривает возможность устранить большие неровности почвы, ведь можно предусмотреть сваи различной длины.

А вот мелкозаглубленные ростверки слегка вкопаны в землю, и для устранения эффекта вспучивания почвы нужно использовать песчано-гравийную подушку. Толщина подушки выбирается, исходя от реальных геологических факторов, а также массы дома.

Виды буровых опор

Фундамент на сваях значительно отличается от других видов оснований: линейных, монолитных и остальных массивных фундаментов.

Если такие конструкции способны передавать нагрузку по периметру здания или по всей площади (в случае с монолитами), то сваи передают нагрузку непосредственно в месте опоры и на боковые поверхности скважин.

В зависимости от того, какая именно часть несёт основную нагрузку, различают два вида опор:

  1. Свая-стойка. Такая конструкция опирается на твёрдый слой почвы, нагрузка передаётся грунту в месте опоры.
  2. Висячая свая. Этот вид выдерживает нагрузку благодаря окружающей её почве.

Большая часть оснований изготавливаются из висячих буронабивных свай, так как твёрдый слой почвы располагается на большой глубине.

По технологии изготовления опоры бывают двух видов:

  1. Буронабивные. В пробуренную скважину устанавливается каркас из арматуры и слоями по 30 см заливается бетон при помощи рукава с выпуском воздуха и уплотнения.
  2. Буроинъекционные. Отличается от первого вида способом бетонирования. Раствор закладывается посредством полого шнека под давлением.

Внимания заслуживает технология бурения скважин для фундамента с применением обсадной трубы. Такой способ изготовления свай используется на небольших площадях и на плывущем грунте. Обсадная труба сдерживает давление земли, не позволяя ей двигаться и осыпаться.

По мере углубления скважины труба устанавливается секциями, сваренными между собой или скреплёнными специальными зажимами. По окончании процесса она демонтируется или остаётся на месте, заполняется бетонным раствором и после затвердения становится монолитной опорой.

Трубы для обсадки изготавливаются из таких материалов:

  • легированная сталь;
  • пластик;
  • полипропилен;
  • асбестоцемент.

Буронабивные сваи

Название «буронабивные сваи» говорит само за себя. Если это понятие обозначить простым языком, то можно сказать, что забуренный ствол набивается наполнителем. В качестве такового используются арматурная сталь для каркаса, металлическая труба для обсадки скважины и бетон.

Таким образом глубоко в земле создается прочный стержень, именуемый свая, способный воспринимать большие нагрузки и от грунта, и от будущих зданий и сооружений. Серия таких свай, увязанных в единую конструкцию, создает надежный фундамент.

Подготовка под установку буронабивных свай

Залитые буронабивные опоры

Технологии промышленного строительства в настоящее время плавно перетекают в жилищное и гражданское. Одна из них – применение буронабивных свай для возведения новых зданий в местах имеющихся застроек или на сложном ландшафте.

Также их успешно применяют для укрепления фундаментов существующих зданий и сооружений. В зависимости от условий и качества грунтов подготовка под устройство свай подразделяется на:

  • бурение в плотных грунтах;
  • бурение в грунтах ослабленных и неоднородной плотности;
  • бурение скважин в слабых почвах с применением обсадных труб.

Устройство свай в обсадных тубах допускает возможность их увязки в свайные кусты и сложные фундаментные конструкции

Немаловажно, что устройство буронабивных свай с применением обсадных труб в отдельных случаях выполняется в грунтах любого качества

Устройство буронабивных свай в плотных грунтах

В данном случае бурение плотного грунта под сваи выполняется буровой установкой, действующей методом вращения. Для этого используются специальные устройства – шнеки, желонки, буровые цилиндры.

Шурф под сваю

Почва из скважины удаляется с площадки, а верхняя часть ствола оснащается специальным патрубком во избежание попадания в скважину лишнего грунта и мусора.

Если же скважина требует бурения, то эта работа выполняется при помощи специального уширителя, который крепится к установке вместо бура. После окончания процесса бурения, дно скважины уплотняют щебнем или плотным бетоном.

Далее происходит процесс создания самой сваи в строгом соответствии с проектом: установка арматурного каркаса (при необходимости) и бетонирование. Заливка бетонной смеси производится при помощи динамичной опалубки, в качестве которой используются бетонолитные трубы.

Приготовление бетонной смеси осуществляется в передвижных бетономешалках или организовывается доставка ее бетоновозами с территории завода-изготовителя. Для улучшения плотности и прочности бетона, его уплотнение выполняется глубинными вибраторами. Часто используют также вибраторы, установленные на приемном бункере в жерле скважины. Свайный оголовок формируется с помощью специальной инвентарной опалубки многоразового использования. В процессе армирования оголовка устанавливаются необходимые закладные детали и соединительные элементы.

Установка буронабивных свай в неоднородных грунтах

Процесс бурения шурфа

Буронабивные сваи в неустойчивых, неоднородных и ослабленных грунтах монтируются по особой технологии. Как и в предыдущем случае, бурение скважин выполняется способом вращения. При необходимости (для прохождения буром скальных участков) используются приспособления ударного действия.

А с целью защиты стен скважины от обрушения ее полость заполняется водой под давлением или раствором глины. Работа с глинистыми смесями создает сложности при использовании ее в зимнее время, а также усложняет пооперационный контроль за качеством производимых работ.

Далее забуренная скважина подлежит заполнению в строгом соответствии с проектом. Способы армирования, бетонирования, уплотнения бетонной смеси практически не отличаются от описанных выше. Эти работы выполняются после очистки забоя от воды, глины, а также уплотнения днища скважины.

Бетонная смесь изготавливается по лабораторному подбору с применением пластифицирующих добавок для ее лучшей удобоукладываемости. При минусовых температурах применяются противоморозные добавки.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о полном процессе установки буронабивных свай.

https://youtube.com/watch?v=UeX_TTHyjZA%3F

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Для определения необходимого количества свай, их диаметра и шага между ними, необходимо исходить из габаритов дома и материала для его строительства. Для тяжелых и нагруженных домов расчеты являются достаточно сложными, поэтому для решения такой задачи нужно обратиться в специальное проектное бюро.

Для более легких домов расчеты можно сделать своими силами. Для этого нужно иметь данные о типе грунта на участке и примерной нагрузке от строения. Тип грунта можно узнать самостоятельно, последовательно делая пробы в разных участках будущей площадки под домом.

Длина свай зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе и в среднем составляет 1,8-2,5м. Самый распространенный диаметр буронабивных свай в частном строительстве составляет 20см.

Чтобы не производить долгих и сложных расчетов, можно воспользоваться готовой таблицей, по которой можно узнать несущую способность буронабивных свай, и, исходя из массы дома, рассчитать их необходимое количество. Для этого необходимо массу дома разделить на несущую способность одной сваи выбранного диаметра.

При выборе расстояния между сваями придерживаются правила, что оно должно быть не более трех диаметров свай. На грунтах с хорошей несущей способностью к этой цифре можно добавить еще 25%. Получается, что для свай, диаметром 20см, расстояние между ними будет равняться 80см.

Первыми на плане свайного поля располагают угловые сваи и сваи под пересечениями несущих стен. Далее равномерно с выбранным шагом распределяют остальные сваи. На последнем этапе планируются сваи под входные группы и пристройки, а также под тяжелые элементы в виде каминов и печей.

Читайте также  Дебетовые и кредитные молодежные карты Сбербанка

Расчет ширины и высоты монолитного ростверка также является сложной процедурой, зависящей от несущей способности грунтов и массы дома. В большинстве случаев, для стандартных построек, он принимается 40-50см в ширину и 20-40см в высоту. Этих размеров вполне достаточно для правильного распределения нагрузок от здания.

Важно помнить, что если монолитный ростверк для буронабивных свай заглублен в землю, он не становится ленточным фундаментом и не начинает перенимать нагрузки от дома. Все нагрузки берут на себя сваи. Это важно учитывать на этапе проектирования фундамента. Это правило так же справедливо при возведении опорно-столбчатого фундамента.

Устройство свай в скважинах

Заложения такого типа происходит путем погружения сваи в пробуренную ямку, глубина которой сделана при помощи буровой машины. Бетонный раствор заливают в скважину до полного высыхания, а потом извлекают трубу, что служила формой ростверка. Такие сваи могут выполняться и с наличием расширения.

Глубина скважины служит местом создания сваи, которая может создаваться различными методами. Это зависит, прежде всего, от инженерных и геологических особенностей условий буронабивных элементов. Для заложения свай таким методом используют вращательный, ударно-канатный и грейферный способ бура.

Машины для бура с вращательным механизмом работают на основе цикличности и периодичности. В ходе процесса создается глубина ямы порционным выниманием земли из почвенного слоя. Скорость работы бура от 0,4 до 1,3 м/мин.

Чтоб сформировать голову свая необходимо использовать патрубок обсадного типа. Его также применяют для выполнения креплений арматуры для оборудования. Такая методика помогает создавать ростверки с такими показателями: диаметр – от 40 до 100 см, глубина до 30 метров.

Чтоб увеличить несущую характеристику можно выполнить процесс уширения. Для этого потребуется выполнить действия в несколько этапов. Глубина скважины должна иметь показатели от 16 до 25 метров и диаметр ее должен быть 60 – 80 см. Все рабочие моменты по созданию основания производят по технической схеме. Мелкозаглубленный фундамент в основном строится на свайном механизме для зданий, которые не имеют подвальных помещений.

Значит, процесс бурения – это необходимый и очень важный компонент установки свай. Стоит помнить, что именно свайный фундамент, возможно, монтировать в таких условиях, в которых ленточный тип будет бессмысленной тратой времени.

Сваи с лучевидным уширением.

Для образования уширения поперечного сечения буронабивной сваи используют различные способы. К ним относятся разбуривание, вдавливание или раскатывание грунта, обработка бетонной смеси электрическими разрядами. Уширение пяты буронабивной сваи может быть также создано в результате взрыва заряда или трамбования жесткой бетонной смеси в забое скважины.
Разбуривание предусматривает образование уширения в скважине за счет срезания грунта специальным снарядом – уширителем. Уширитель имеет ножи, которые при его вращении срезают грунт. Срезаемый грунт попадает в грунтосборник уширителя и извлекается из скважины на поверхность. На рис. 2.13, а изображен бур-расширитель, который представляет собой цилиндр с выдвижными лопастями.

Диаметр цилиндра соответствует диаметру скважины под сваю. Две режущие лопасти смонтированы внутри цилиндра и соединены между собой системой рычагов. После того как скважина для сваи готова, в нее опускают бур-расширитель, закрепленный на конце буровой штанги. Во время погружения режущие лопасти находятся внутри цилиндра.

Как только цилиндр опирается на дно скважины, к буровой штанге прикладывают вдавливающее усилие. Буровая штанга давит на систему рычагов и режущие лопасти расходятся в стороны, выходя за пределы цилиндра. Затем к буровой штанге прикладывают крутящий момент, под действием которого начинается вращение бура.

При вращении грунт срезается и попадает в цилиндр. После заполнения цилиндра его извлекают на поверхность и разгружают. Вдавливаемые уширения создают за счет впрессовывания грунта в стенки скважины плитами-штампами уширителя (рис. 2.13, б). Также используют оболочки, которые при нагнетании в них цементного раствора под давлением расширяются в объеме.

1 – цилиндр бура-расширителя; 2 – лопасть; 3 – электрический мотор установки лучевидного уширения скважин; 4 – опорная рама; 5 – шток; б – плиты-штампы

При образовании уширения раскатыванием нагрузку на грунт передают перекатывающиеся ролики специальных снарядов. Эти снаряды используют как сменные рабочие органы установок вращательного бурения. На рис. 2.14 представлен раскатывающий уширитель скважин УРС-1М, разработанный в Казахстанском проектнотехнологическом институте фундаментостроения.

Он позволяет выполнять уширения диаметром 1200 мм на любой глубине скважины диаметром 600 мм. Уширитель УРС-1М включает квадратную штангу, проходящую сквозь отверстие в буровом ставе, и шарнирную систему с двумя парами роликов – раскатывающих и прикатывающих. Шарнирная система имеет также опорные катки, перемещающиеся по направляющим обоймы, сквозь которую проходит штанга.

Для перемещения прикатывающих роликов применены шарнирносвязанные рычаги, раскрывающиеся при перемещении бурового става вниз под действием осевого усилия. Обойма имеет две пары сухарей, фиксирующих ее на штанге во время работы уширителя и фиксирующих штангу в буровом ставе при извлечении уширителя из скважины.

1 – диск; 2 – сухари штанги; 3 – рычаг шарнира; 4 – обойма; 5 – коромысла шарнира; 6 – опорный каток; 7 – втулка; 8 – буровой став; 9 – затвор; 10 – ось; 11 – шарнирная система; 12 – раскатывающие ролики; 13 – прикатывающие ролики; 14 – сухари обоймы; 15- штанга; 16- центрирующая опора.

Лучевидные уширения буронабивных свай могут быть получены разбуриванием или вдавливанием грунта. Для разбуривания используют буры-расширители (см. рис. 2.13, а) или уширители пантографного типа. Вдавливание грунта в стенки скважины выполняют специальными снарядами, снабженными плитами- штампами (см. рис. 2.13, б).

Пантографный уширитель (рис. 2.15) состоит из режущего механизма и грунтосборника. Режущий механизм представляет собой систему с шарнирно-соединенными лопастями, закрепленную на конце буровой штанги. После погружения уширителя в забой скважины к буровой штанге прикладывают вдавливающее усилие, под действием которого режущие лопасти наконечника раздвигаются.

Затем, вращая штангу, начинают резание грунта. Для отбора срезаемого грунта под режущим механизмом монтируется цилиндрическая бадья. Днище бадьи имеет зачистные ножи. Недостатком буров-расширителей и пантографных уширителей является цикличность процесса, при котором до 30% времени занимают спускоподъемные работы.

а — положение уширителя в скважине до разбуривания грунта; б – то же после разбуривания; 1 – скважина; 2 – режущие ножи уширителя; 3 – грунтосборник; 4 – штанга; 5 – уширение

Ручное бурение

Классическая схема ручного бурения скважины

Бурить скважину для сваи фундамента вручную – физически тяжёлый и трудоёмкий процесс, имеющий смысл только при небольших объёмах и малой глубине отверстий. Применяется на глинистых, пучинистых грунтах. Сопротивление плотного грунта тяжело преодолевается, трудно выдержать вертикальность бурения отверстия. Ручными инструментами работают вдвоём, усилия одного человека неэффективны.

Большое распространение в частном домостроении получили буры ТИСЭ. Аббревиатура ТИСЭ расшифровывается как «Технология индивидуального строительства и экологии». Отличает бур конструкционное решение, дающее возможность получить подземное расширение. Расширение увеличивает площадь опоры и несущую способность сваи. Земля при бурении под фундамент режется кромками и поднимается на поверхность.

Механизированные инструменты снижают трудозатраты. Главное в процессе – удерживать бур в строго вертикальном положении. Для производства работ необходимо 2 человека. Мотобуры работают на бензине, смеси бензина и масла. Электрические земляные буры работают от сети, имеют недостаточную мощность, двигатель перегревается от нагрузки, поэтому в строительстве фундамента не используются.

Источник: furnilux.ru

dokumentfilm