Бурение под сваи: технология строительных работ
Stroymir58.ru

Строительный портал

Бурение под сваи: технология строительных работ

Бурение скважин под сваи

Сократить сроки строительства, уменьшить сметную стоимость, а также обеспечить повышенную устойчивость и прочность здания позволяет технология возведения объекта строительства на сваях. Бурение под сваи приобретает все большую популярность при активном развитии строительных технологий.

Главным элементом, определяющим прочность здания, является надежный фундамент. От совершенства его конструкции, способности выдерживать значительные усилия, зависит устойчивость постройки, ее срок службы. Современные буронабивные основания отличаются высокой эффективностью, долговечностью и широко используются при выполнении строительных мероприятий.

Бурение скважин под сваи зарекомендовало себя оправданным техническим приемом, если необходимо построить здание в зонах с повышенной сейсмичностью или на грунтах с низкой плотностью. Работы могут выполняться круглогодично, независимо от климатической зоны. Познакомимся детальнее с процессом бурения, применяемой техникой, видами и технологическими особенностями процесса.

Большинство зданий возводится именно с использованием технологии строительства на сваях

Специфика процесса бурения

Главная задача процесса – укрепление основы объекта. Использование данного метода уменьшает воздействие усилий от построенного здания на почву, не влияет на основы ранее возведенных сооружений. Бурение свай производится не только для возведения новых зданий. Оно применяется для фиксации оснований построенных объектов, обеспечения неподвижности склонов.

Бурение скважин для выполнения строительных задач и монтаж свай являются этапами одного процесса, который осуществляется непрерывно и нуждается в строгом соблюдении последовательности технологических операций.

Буровые мероприятия осуществляются в следующей последовательности:

  • установка бурового оборудования в зоне работ, обеспечение его неподвижности;
  • осуществление работ в соответствии с предусмотренной проектом глубиной, диаметром полости;
  • консервация поверхности скважины раствором глины, предохраняющим от выкрашивания поверхности стенок, или опускание обсадной трубы, сохраняющей форму полости;
  • монтаж и фиксация арматурного каркаса;
  • заполнение полости бетонным раствором.

Применение данной технологии позволяет значительно снизить нагрузку построенного здания на грунт и не создает дополнительной нагрузки на фундаменты соседних

Осуществляя буронабивные работы, обращайте внимание на серьезный момент, регламентированный строительными требованиями. Бетонный раствор и пробуренный шурф характеризуются ограниченным сроком использования. Их качество ухудшается с течением времени. Спустя небольшой промежуток бетонный состав и шурф теряют свою пригодность для дальнейших мероприятий. Соблюдайте не более чем 8-часовой интервал между бетонированием и окончанием бурильных мероприятий. За этот период следует полностью заполнить полость бетоном.

Применяемое буровое оборудование

Сегодня используются различные виды буровых устройств для бурения скважин под сваи. Как правило, буровым устройством оборудуется транспортное средство на колесном, гусеничном или шнековом ходу, с помощью которого доставляется на строительную площадку, где перемещается между точками бурения. Для выполнения задач по формированию скважин применяется следующее оборудование:

  • Бурильный сваебойный агрегат.
  • Буровая установка для бурения скважин.
  • Бурильно-крановая машина.

Отличительными чертами оборудования является следующее:

  • производительность;
  • особенности системы управления бурильным инструментом;
  • размеры получаемых полостей.

Установка подобного фундамента позволяет проводить строительство в различных климатических условиях вне зависимости от времени года

Подготовительный этап

До того, как начнется бурение под сваи, выполняется комплекс подготовительных мероприятий, облегчающий дальнейшее выполнение работ, сокращающий их продолжительность.

Подготовительные работы осуществляйте в следующем порядке:

  • удалите плодородный слой грунта толщиной до 15 сантиметров по площади строительной площадки;
  • выполните планировку свайного поля на уровне необходимой отметки;
  • установите вокруг зоны работы ограждение, которое ограничит доступ посторонних к месту выполнения работ и складирования инвентаря;
  • разбейте свайную площадку, согласно проекту, проверьте отсутствие наклона поверхности;
  • засыпьте подушкой из щебня участки предстоящего передвижения техники и зоны работ;
  • подготовьте пути для перемещения по участку тяжелых буровых установок, уложив по маршруту передвижения техники железобетонные плиты;
  • оборудуйте зоны отвода воды, применяемой при промывке каналов и извлечении грунта;
  • подключите источники освещения, если планируется круглосуточное выполнение бурильных мероприятий;
  • доставьте и расположите согласно проекту бурильное оборудование и необходимые материалы.

Обустройство буронабивных свай по данной технологии возможно в различных гидрогеологических и геологических условиях

Виды работ и технологические нюансы

Бурение скважин под сваи производится по любому из приведенных вариантов:

  • С использованием стандартного шнекового устройства, выполненного в виде продольного стержня с упрочненным наконечником в рабочей части. По длине рабочего инструмента расположены винтовые лопасти с определенным шагом и углом, обеспечивающие быструю транспортировку выработанной почвы на нулевой уровень. При проходке поверхности со скоростью до 1,2 м/мин буровое устройство циклически погружает и вынимает рабочий инструмент, извлекая осевший на витках грунт. Технология позволяет выполнять за один цикл, без извлечения рабочего органа, отверстия под буронабивные конструкции глубиной до 10 м. Увеличенная полость в опорном подпятнике выполняется шнековым буром, оборудованным специальным устройством с расширителем, которое находится при погружении параллельно шнеку. Достигнув проектной глубины после активации привода, шарнирный механизм постепенно раздвигается в стороны под необходимым углом, формируя расширение цилиндрической формы в опорной части скважины.
  • С защитой поверхности скважины инвентарной трубой, представляющей собой конструкцию, состоящую из отдельных стальных секционных элементов. Длина каждой части – до 6 м. Низ оснащен стандартной режущей головкой с твердосплавными зубцами, производящими разработку грунта. Процесс осуществляется путем прохождения массива буром, с одновременным вдавливанием свай. Она препятствуют проникновению грунтовых вод, обрушению стенок. После формирования углубления на нулевой уровень извлекается шнековый бур, откачиваются воды, проникшие с грунта в полость, и погружается арматурный каркас усиления. Завершает процесс наполнение полости бетонным раствором, подаваемым из бетонолитной магистрали.

После того как бурение скважины и зачистка забоя окончены, в нее производится установка арматурного каркаса

Достоинства методов и сфера применения

Применяемые способы работ характеризуются следующими особенностями:

  • применение стандартного шнекового бура позволяет выполнять работы в сухих грунтах, а также почвах с незначительной концентрацией влаги. Способ удобен тем, что не требует специальных подготовительных мероприятий, направленных на укрепление поверхности стенок скважин. Технология позволяет осуществлять монтаж буронабивных конструкций диаметром от 0,4 до 1,2 м, имеющих максимальную глубину до 30 метров. Такие опоры широко используются в промышленном строительстве и при возведении жилых объектов;
  • метод с использованием инвентарной трубы не имеет аналогов. Он обеспечивает выполнение буронабивных опор на грунтах-плывунах и почве, отличающейся повышенной концентрацией влаги. Учитывая особенности грунта, технология обеспечивает создание опор диаметром 1,5 метра;

  • способ влажного бурения, позволяющий укреплять стенки скважины давлением воды или раствора глины, распространён в глинистых и песчаных почвах, отличающихся средней плотностью. Процесс характеризуется отсутствием вибрации и шума, что позволяет выполнять бурение свай в населенных пунктах. Метод не разрушает несущие слои грунта и позволяет производить бурение скважин для ответственных конструкций, с выполнением опорной части расширением до 3,5 м, обеспечивающим высокую устойчивость строения.

Выводы

Бурение скважин под сваи – технологическая операция, применяемая при выполнении строительства. Она направленна на обеспечение прочности фундамента, повышение устойчивости возводимого объекта. Качество выполняемых мероприятий достигается путем неукоснительного соблюдения технологического процесса и выполнения работ согласно рекомендациям проекта.

Бурение под сваи

Устойчивость зданий обеспечивается надежным фундаментом. Среди различных видов фундаментных оснований широко распространен свайный тип, обеспечивающий долговечность строений на проблемных почвах и в сейсмически активных зонах. Для сооружения свайной основы применяются буронабивные сваи длиной более 15 метров. Быстрое бурение свай происходит за счет применения специальной техники. Извлекается грунт, затем производится монтаж арматуры и нагнетание в полость бетонного раствора. Рассмотрим детально, как осуществляется монтаж свай по данной технологии.

Бурение свай – назначение и последовательность действий при выполнении буровых работ

Бурение скважин под сваи – проверенный на практике технический прием, предназначенный для решения следующих задач:

  • строительства новых фундаментных оснований, обладающих повышенной устойчивостью к подвижкам проблемного грунта;
  • укрепления фундаментных основ ранее построенных зданий и повышение устойчивости строительных конструкций.

Серьезная особенность технологии – возможность выполнения бурильных мероприятий на протяжении круглого года. Процесс бурения не оказывает отрицательного влияния на фундаменты рядом находящихся строений. Формирование каналов в грунте и монтаж свайных опор – стадии общего процесса по созданию свайной фундаментной основы. Важно соблюдать непрерывность операции и придерживаться требований технологии.

На фундаменты рядом находящихся строений процесс бурения не оказывает отрицательного влияния

Работы по бурению каналов и монтажу свай выполняются по следующему алгоритму:

  • производится установка специального оборудования для буровых работ;
  • выполняются мероприятия для обеспечения неподвижного состояния техники;
  • бурится скважина заданной глубины и диаметра в зависимости от требований проекта;
  • консервируется поверхность шурфа глиной или опускается инвентарная труба;
  • устанавливается и фиксируется в пробуренном канале арматурный каркас для фундамента;
  • заливается подготовленной бетонной смесью полость с арматурной решеткой.

При выполнении буронабивных мероприятий учитывайте следующие моменты:

  • используйте проволоку для армирующих конструкций диаметром 8-14 мм;
  • применяйте марочный бетон из цемента марки М400 или М500;
  • не допускайте осыпания породы в пробуренный шурф;
  • осуществляйте бетонирование на протяжении 8 часов после бурения.

Учтите, что срок использования бетонной смеси и пробуренной скважины ограничен. Через небольшое время бетон и полость в грунте становятся непригодными для дальнейших работ. В течение смены следует армировать и бетонировать сформированные полости под буронабивные сваи.

Бурение скважин для свай – применение специальной техники и оборудования

Для выполнения шурфов в грунте под буронабивные опоры свайного фундамента используются различные приемы:

Применение бурильных машин позволяет за ограниченное время выполнить увеличенный объем работ

  • применяется специальное оборудование, которое самостоятельно передвигается на строительной площадке с помощью пневматических колес или гусениц. Использование промышленных установок для бурения позволяет за ограниченное время выполнить увеличенный объем работ. Специализированное оборудование позволяет бурить скважины глубиной более 40 метров диаметром до полутора метров;
  • используются ручные устройства для выполнения цилиндрических полостей в грунте. Конструктивные особенности ручного инструмента позволяют формировать в нижней части скважины конические полости, увеличивающие площадь опорной поверхности. Диаметр рабочего органа ручных буров составляет не более 30 см. Ручные устройства активно применяются в области частного домостроения.

Применение бурильных машин, отличающихся увеличенной производительностью, позволяет сократить продолжительность бурильных работ и значительно сэкономить денежные средства. Бурильные установки монтируются на мощные автомобили, что позволяет оперативно перемещаться для выполнения поставленных задач.

Для ускоренного формирования шурфов используются следующие виды бурильных машин:

  • буровая установка для бурения скважин под сваи;
  • бурильно-крановая установка с гидроприводом и лопастным буром;
  • сваебойно-бурильная машина с гидравлическим управлением.

По принципу действия мобильные установки для бурения делятся на следующие типы:

  • агрегаты, оборудованные цельным шнеком, который наращивается по мере погружения в шурф;
  • установки с бурильным рабочим органом и трубчатой оболочкой для подачи бетонного раствора в полость.

Выбирая оборудование для решения конкретных задач, учитывайте сложность поставленной задачи, объем бурильных работ, а также диаметр и длину скважин под свайные опоры.

Бурение под сваи буронабивные – технология бурильных работ

Процесс бурения шурфов для установки свайных опор представляет собой комплекс мероприятий, включающий следующие этапы:

  • подготовительные работы, связанные с геодезическими изысканиями и переносом координат расположения опор на строительную площадку;
  • доставку к месту работ необходимых материалов, а также бурильной техники, которая размещается согласно требованиям проектной документации;
  • непосредственное выполнение бурильных мероприятий с выходом на предусмотренную проектом глубину и монтажом армирующего каркаса;
  • установку, при необходимости, обсадной трубы и заполнение сформированной полости бетонным раствором.

После набора бетонным раствором эксплуатационной твердости свайная опора готова к дальнейшей эксплуатации. Данная технология применяется для постройки свайного фундамента, предназначенного для малоэтажных строений каркасного типа и зданий из бруса и оцилиндрованных бревен. Остановимся более детально на специфике подготовительных работ и подробно рассмотрим применяемые методы бурения.

Строительство буронабивных свай: подготовительные мероприятия

Бурению шурфов предшествует определенная подготовка, в процессе которой выполняются следующие работы:

Комплекс мероприятий представляет собой процесс бурения шурфов для установки свайных опор

  • разрабатывается проектная документация на строящийся объект. В прилагаемой к проекту технологической карте содержатся сведения по формированию каждого канала и всего свайного поля;
  • готовятся необходимые инструменты, оборудование и материалы для выполнения бурильных мероприятий. Выбор применяемого оборудования зависит от метода бурения, размеров сваи и состояния грунта.

На проектном этапе также учитывается расчетная нагрузка, величина которой зависит от особенностей строения.

Подготовительные мероприятия включают следующие работы:

  • удаление по всей площади стройплощадки верхнего слоя почвы, толщина которого составляет 15-20 см;
  • планировку свайного поля будущего фундамента с учетом всех необходимых проектных требований;
  • установку по периметру рабочей площадки ограждений, ограничивающих доступ посторонних лиц к месту работ;
  • разбивку фундаментной площадки согласно документации с последующей проверкой высотных отметок;
  • формирование щебеночной подушки по площади участка для беспрепятственного передвижения бурильного оборудования;
  • укладку железобетонных панелей, облегчающих перемещение по стройплощадке тяжелых бурильных установок;
  • оборудование системы откачки воды, необходимой для промывки скважин и извлечения почвы;
  • подключение осветительных установок, облегчающих выполнение работ в темное время суток;
  • размещение на строительной площадке бурильной техники и обеспечение ее фиксированного положения.

После завершения подготовки доставляются к месту работ материалы, необходимые для выполнения бурильных мероприятий.

На стадии проектирования выбирается технология бурения для решения конкретной конструктивной задачи

Каким способом сооружаются сваи буронабивные – специфика технологии

Бурение скважин для свай осуществляется различными методами:

  • с помощью стандартного лопастного шнека, оснащенного усиленным наконечником;
  • с использованием наращиваемой инвентарной трубы, состоящей из отдельных секций;
  • комбинированным способом, предусматривающим шнековое бурение с последующей подачей бетона в полость.

Каждый способ формирования скважин имеет свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Бурение свай с помощью технологического оборудования шнекового типа

Приведенный метод выполнения бурильных работ предусматривает применение специальной бурильной техники, оснащенной стандартным шнеком. Рабочий орган представляет собой продольный стержень с расположенными по винтовой линии лопастями и хвостовиком с усиленным наконечником.

Оптимально подобранный шаг винтовых лопастей, а также угол наклона витков обеспечивают ускоренное извлечение выработанного грунта на нулевую отметку.

Главные особенности функционирования оборудования, оснащенного стандартным лопастным шнеком:

  • увеличенная до 120 см/мин скорость проходки скважины рабочим органом;
  • циклическое погружение и подъем шнекового устройства с извлечением осевшей почвы;
  • возможность прохода за один прием без подъема лопастного шнека скважины глубиной 8-10 м.

Конструктивные особенности рабочего органа и функциональные возможности оборудования позволяют с помощью шнекового бура сформировать полость в нижней части канала. Увеличенная площадь опорной площадки и конусообразная форма полости обеспечиваются с помощью расширительного устройства, погружаемого одновременно со шнеком. На заданной глубине шарнирный механизм изменяет угловое положение насадки, которая формирует в нижней части шурфа расширение заданной формы и размера. Это позволяет увеличить нагрузочную способность буронабивной сваи.

Определенный тип свай и технологию их погружения выбирают в зависимости от данных инженерно-геодезических и геологических изысканий

Бурение скважин для свай по стержневой технологии с бетонированием

Данный способ бурения позволяет выполнять и бетонировать полость в грунте. Используется оборудование со стержневым рабочим органом, конструкция которого позволяет подавать бетонную смесь через канал в трубе шнека.

Применяемое технологическое оборудование и рабочий инструмент позволяют:

  • формировать за смену множество скважин, суммарная длина которых достигает 350-400 м;
  • погружать рабочий орган в почву при выполнении бурильных операций на глубину 30-40 м;
  • обеспечить диаметр канала, сформированного при погружении стержневого инструмента, в диапазоне 50-100 см и выше;
  • постепенно наращивать длину секций лопастного шнека до достижения заданной глубины шурфа;
  • нагнетать в скважину с помощью специальной насосной установки подготовленную бетонную смесь;
  • поднимать рабочую мачту одновременно с подачей бетонной смеси в пробуренную полость.

В процессе нагнетания бетонного раствора уплотняются стенки скважины, что положительно влияет на прочностные характеристики канала. Арматурный каркас погружается в скважину методом вдавливания или с помощью вибропогружателя. Указанный метод бурения позволяет значительно сократить строительный цикл по сооружению свайного фундамента за счет совмещение операций по бурению и бетонированию.

Бурение под сваи буронабивные с защитой части скважины с помощью труб

Технология выполнения бурильных мероприятий предусматривает возможность использования инвентарных труб для защиты поверхности канала, сформированного в грунте.

Инвентарная труба – это специальная бурильная оснастка, которая состоит из следующих составляющих:

  • отдельных трубчатых секций, которые легко соединяются с помощью замков. Длина каждого элемента не превышает 6 м;
  • режущей головки с зубчатой поверхностью. Насадка изготовлена из твердосплавного материала и крепится в нижней части трубы.

Процесс бурения осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Выполняется скоростная проходка грунтового массива буром. При вращении и погружении в скважину рабочего органа грунт постепенно извлекается из сформированного канала.
  2. Одновременно с бурением в почву вдавливается инвентарная труба. Металлическая оболочка защитной трубы затрудняет проникновение в скважину подземных вод и не допускает обрушения стенок шурфа.

После завершения операций по формированию углубления выполняются следующие операции:

  1. Осуществляется извлечение на нулевую отметку шнекового бура.
  2. Производится откачка воды, проникшей через грунт в шурф.
  3. Постепенно опускается в скважину арматурная решетка.

Завершается процесс формирования буронабивной сваи закачкой предварительно подготовленной бетонной смеси в сформированную в земле полость. Для непрерывной подачи бетонного раствора используется специальное оборудование.

Технология позволяет выполнять бурильные работы на проблемных грунтах, характеризующихся повышенной концентрацией влаги, а также на сухих почвах.

Подводим итоги

Используя различные технологические приемы, профессиональные строители выполняют бурение под сваи буронабивные. Свайные опоры обеспечивают прочность фундаментной основы и повышают устойчивость строительных конструкций. Для обеспечения качества бурильных работ следует соблюдать требования технологии и руководствоваться требованиями проектной документации. Применение промышленных бурильных установок позволяет сократить продолжительность строительных мероприятий и выполнить увеличенный объем работ.

Особенности технологии бурения скважин под сваи

Монтирование фундамента здания на сваях повышает характеристики устойчивости строения, и его прочность. Кроме того, возведение фундамента на сваях способствует уменьшению давления на грунт, а значит – минимизирует возможность его обрушения в будущем.

Размеченные и оборудованные обсадными трубами скважины под сваи

При этом, срок работ и общие затраты на бурение скважин под сваи, сравнительно с обычным способом создания фундамента в результате также уменьшаются. Фундамент на сваях применяется в обязательном порядке, если грунт неустойчив или есть возможность подтопления.

1 Какая технологии создания скважин под фундаментные сваи?

Существует нескольку технологий бурения под сваи, как и самих разновидностей свай. В каждом конкретном случае логичным будет изучить свойства почвы, на которой будет возводится здание и сообразно с его проектом выбрать наилучший тип фундамента. Сейчас мы по очереди рассмотрим все самые популярные технологии, а также их свойства и особенности.

Но для начала разберемся еще с несколькими нюансами. Если говорить о создании фундамента на сваях, применение этой технологии показано в случае:

  • Присутствует грунт со слабым верхним слоем. Это может быть суглинок или глина в их пластиной разновидности, песчано-глинистый грунт (часто очень водонасыщенный), грунт растительный, с большими вкраплениями торфа или перегноя;
  • Если возводится строение, которое не имеет определённых требований к несущей способности фундамента. К примеру, так можно возводить деревянный небольшой дом или любой другой тип строений, не требующий монолитного глубокого фундамента либо малые архитектурные формы;
  • Климатические и погодные условия предполагают полное или частичное сезонное затопление/подтапливание места, где будет находится строения. Данный вариант относится к специализированным строительным технологиям.

Разметка земельного участка под фундаментные скважины

В первом приведённом случае бурение скважин под сваи производится, чтобы добраться до более плотного слоя грунта и передать вес возводимого строения на них. Во втором приведённом случае, благодаря меньшей стоимости работ и уменьшению их объёма возникает существенный экономический плюс в использовании свайной технологии возведения фундамента.

Основными позитивными качествами применения данной технологии являются:

  • Для выполнения работ по возведению фундамента нет сезонных ограничений. Как правило, такие работы могут вестись круглогодично.
  • При использовании определённого типа свай не требуется привлечения специального строительного оборудования/техники, а сам процесс может быть выполнен своими руками;
  • Происходит уменьшение вибрации и затрат не оплату тепла строения, а кроме того – минимизация строительных расходов, к примеру, на раствор. Можно отметить, что все перечисленные позитивные свойства так или иначе экономят ресурсы застройщика.

Из минусов можно отметить, что в силу применяемой технологии практически невозможно создание цокольного этажа или погреба под самим зданием, а также бурение под сваи и возведение фундамента на них противопоказано производить, если грунты склонны к горизонтальному смещению.

1.1 Как производят бурение для установки свай под фундамент?

В самой простой последовательности работы выглядят следующим образом:

  • После определения и полного расчёта того, каким будет фундамент (на основе данных о грунтах) и нанесения соответствующей разметки устанавливается буровое снаряжение (ямобур) или оборудование в выбранной точке;
  • До глубины, определённой проектом устанавливается стальная обсадная труба. Также, это будет просто необходимым, если грунт сыпется. Из трубы выбирается весь грунт;
  • В созданную скважину помещается армирующий каркас и происходит заполнение её бетонным раствором;
  • После определённого времени застывания обсадная труба извлекается. Если грунт склонен к осыпанию – труба может оставаться на месте (зависти от выбранной технологии возведения свайного фундамента).

Использования ямобура для установки буронабивных свай

1.2 Бурение под буронабивные сваи

Особенностью именно этой технологии является то, что тут есть несколько вариантов формирования сваи, как правило они зависят от типа грунтов. Последовательность самого простого варианта аналогична уже приведённой. Тем не менее, методы установки могут отличаться и может потребоваться как строительный ямобур, так и другой специализированное оборудование.

Так, когда применяется технология вибропогружения с использованием «теряемого наконечника», в грунт происходит погружение инвентарной трубы с помощью осциллятора/вращателя (рабочая глубина такой скважины может достигать 75 метров). В результате, между ходом трубы и буровым шнеком возникает разница хода и грунтовая пробка.

Альтернативной технологией является метод раскатки грунта, когда выемка раскатанных грунтов из скважины не производится, а уплотнение стенок скважины происходит за счёт применения раскатчика (ещё носит название «технология вытеснительного бурения»).

При этом, после прохода раскатчиком нужной глубины шахты, его извлечение производится с одновременной закачкой бетона, и только потом устанавливается армокаркас.

Эта технология укрепления скажин за счёт раскатанных грунтов используется на меньших глубинах, чем предыдущая, но она обладает лучшей производительностью (скоростью бурения, и возведения фундамента в конечном результате, так как извлечения раскатанных грунтов не требуется).

Бурение под буронабивные сваи может предполагать и использование буровой колонны, состоящей из нескольких полых шнеков. Тело сваи формируется бетоном, который подаётся в полость шнеков при постепенном извлечении буровой колонны. После завершения бетонирования происходит установка армокаркаса.
к меню ↑

1.3 Использование винтовых свай под фундамент

Шнековое бурение ямобуром скважины под фундаментные сваи

Рассмотрим другой вариант формирования фундамента — с использованием винтовых свай. Тело сваи в данном случае не формируется из бетона каким-либо методом – так как она состоит из стального основания (литого либо сварного) с лопастями в нижней части. Форма и угол лопастей зависит от типа грунта, где планируется производить бурение.

Винтовые сваи устанавливаются в грунт завинчиванием, и не требуют подготовки шахты (они, кроме того – сами себе бур). При строительстве такого фундамента может применяться строительная техника, передающая гидравлическое усилие (ямобур не применяется), но возможно возведение фундамента на основе винтовых свай своими руками.

Технология установки винтовых свай не требует земляных работ, разравнивания участка, и в среднем на двадцать процентов быстрее, чем технология использования бетона.

Минусом остаётся глубина установки винтовых свай (до 35 метров в случае фундамента загородного дома к примеру).
к меню ↑

2 Какое применяют оборудование для бурения скважин под сваи?

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.

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 ↑

Бурение под сваи: технология строительных работ

Свайные основания под домами и другими постройками во многих случаях оказываются наилучшим решением. Но чтобы такая конструкция прослужила достаточно долго и не давала сбоев, требуется тщательно бурить выемки. У этой работы есть множество тонкостей и нюансов, которые будут подробно рассмотрены в данной статье.

Особенности

Бурение под сваи позволяет:

  • построить что-либо в более короткие сроки;
  • сократить стоимость работ;
  • гарантировать настоящую устойчивость и крепость постройки.

Проходка скважин под сваями действительно необходима, когда требуется строить дом в местах с повышенной опасностью землетрясений либо на участке с почвой малой плотности. Подобное бурение может быть сделано в любой сезон, тип климата роли не играет. Такие преимущества позволили строительному бурению стать одним из ведущих способов подготовки выемок.

Буровиков нанимают в тех случаях, когда требуется укрепить основание, не повлияв на характеристики уже поставленных ранее построек. Еще бурение способно поддержать склоны в неподвижном состоянии.

Инструменты

Техника для свайного бурения может быть очень разнообразной. В большинстве случаев для этой цели применяют транспорт с колесным, шнековым или гусеничным движителем.

Чтобы оформить скважину под сваю, используют:

  • универсальные бурильные установки для скважин;
  • сваебойные бурящие агрегаты;
  • бурильно-крановые комплексы.

Различия между ними вообще и между отдельными моделями в частности определяются, прежде всего, уровнем производительности, спецификой управляющих органов и величиной создаваемых скважин. По стоимости работ и по доступности для непрофессионалов трудно найти аналоги ручного бура.

Низкая производительность оправдывается тем, что не нужна дорогостоящая техника и подготовленные специалисты. А вот в тех ситуациях, когда скорость важна или почвы очень сложные, стоит использовать ямобур. Крепление подобных аппаратов производится на колесные и гусеничные платформы. Если условия непростые, приходится привлекать даже узкоспециализированную технику.

Упростить выполнение работ в одиночку помогает разбуриватель. Усиленная конструкция популярной версии «ТИСЭ» позволяет сделать увеличенную пяту в самой нижней точке. В результате основание уходит ниже полосы промерзания, и при одинаковой несущей характеристике расход раствора сокращается в 3-4 раза относительно альтернативных технологий. Кроме того, для идентичного по свойствам фундамента придется поставить меньше свай, чем обычно, да и диаметр их будет сокращен.

Этапы процесса

Чтобы пробурить отверстие своими руками или с помощью специалистов на нужную глубину, требуется строго соблюдать технологию.

Типичный алгоритм работ таков:

  • монтаж бурового оборудования и его фиксация;
  • проходка на проектную глубину и диаметр;
  • консервационная работа с использованием раствора глины либо введения обсадной трубы;
  • насыщение образовавшейся полости раствором бетона.

Специалисты обращают особое внимание, что как подготовленный шурф, так и вливаемый в него бетон имеют короткий срок годности. По общепринятому стандарту, от поднятия бура до вливания последней капли бетона должно пройти максимум 8 часов.

Свои требования предъявляются и к подготовительным работам, которые выглядят следующим образом:

  • Убирается плодородная почва (до 150 мм по всей площади).
  • Планируется свайное поле на избранной отметке.
  • Монтируется ограждение от посторонних.
  • Форматируется площадка, и затем еще раз проверяется ровность поверхности.

  • Подушки для самих работ и проезда машин засыпаются.
  • Готовятся маршрутные линии для буровых систем с использованием железобетонных плит.
  • Организуются дренажные каналы.
  • Подсоединяются осветительные приборы (только если требуется бурить круглосуточно или при сокращенном световом дне).
  • Осуществляется расстановка буровых систем и требующихся материалов и изделий.

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.

Лидерное бурение призвано решить такую задачу, как вертикальный монтаж опор в плотной земле. Как раз его применяют в зимние месяцы, когда плотность почв наибольшая. Немаловажно и то, что громкость и уровень вибрации оказываются относительно небольшими.

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.

Советы

Ручной бур неприемлем, если глубина внедрения сваи должна превысить 7 м. Упрощая работу при помощи бензинового или специального оборудования, нужно стремиться сократить общий срок работы до минимума. Даже незначительный дождь или начало таяния снега может обрушить только что подготовленную ценой больших усилий скважину.

Извлечь грунт и реанимировать участок не получится, можно лишь заново пробурить отверстие. Самый быстрый вариант (хотя и не всегда приемлемый) – это винтовые сваи, которые одновременно выполняют функции бура и опоры.

Рекомендуется тщательно подбирать конфигурацию винта и углы лопастей, это позволит наиболее результативно пронзать конкретную породу.

Винтовые сваи можно внедрять даже вручную, хотя для этой цели существуют и специализированные аппараты. Отсутствует необходимость выравнивать участок, общая продолжительность работы на 1/5 сокращается по сравнению с установкой бетонных подпорок. Бурение сплошными шнеками обеспечивает проход до 50 м вглубь, диаметр канала может быть от 10 до 80 см.

Когда требуется поставить буронабивные сваи с расширенной пяткой, востребованы шнековые буры с расширяющими ножами. Из параллельного стержню положения они при запуске шарнирного блока выдвигаются, и в момент кручения вырезают в почве цилиндр.

Режущие концы обсадных труб приспосабливаются к ситуации на стройплощадке. Через гравий, глину и песок они идут обычными наконечниками, наварка зубов не нужна. Крепкая глина требует нанесения на режущие фрагменты твердых сплавов. Только грейферное бурение можно посоветовать там, где каменистые слои чередуются со скальными и твердым песком.

Чтобы дно скважины, проведенной через влажные пылящие пески, было чистым, применяют буровые клапаны и буры ковшового типа. Более подробные сведения по конкретному объекту могут дать только специалисты.

Процесс бурения и бетонирования буронабивной сваи при помощи буровой установки BAUER BG24H показан в видео ниже.

Бурение шурфов под сваи своими руками

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.

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

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.

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.

Этот процесс должен производиться непрерывно, все операции должны идти одна за одной в точной технологической последовательности.

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

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.

Если бетонная смесь изготавливается в заводских условиях, то время ее доставки и укладки в ствол не должно превышать сроки схватывания бетона.

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

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.

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.

Каждый этап строительства фундамента (от отработки котлована и бурения скважин до формирования оголовка сваи) подлежит обязательному контролю качества с применением необходимых приборов и инструментов. Также на каждый этап должен составляться акт на скрытые работы с фиксированием результатов контрольных испытаний.

Читать еще:  Как построить теплицу из бруса: важные нюансы
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector