Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

24.11.2018 547 Просмотров

Технология бурения с защитой стенок скважин

Применяется также технология бурения с защитой стенок скважин от обрушения путем заполнения ее специальным глинистым раствором устье скважины укрепляют короткой обсадной трубой;

Технология сооружения буронабивных свай с бурением скважин под

  • а)- 1 стадия — крепление устья скважины обсадной трубой;
  • б — 2 стадия — извлечение грунта под защитой глинистого раствора;
  • в — 3 стадия — установка в скважину арматурного каркаса;
  • г — 4 стадия — бетонирование скважины методом ВПТ.
  1. буровой станок;
  2. короткая обсадная труба;
  3. глинистый раствор;
  4. рабочий орган бурового станка;
  5. арматурный каркас;
  6. бетонолитная труба с воронкой;
  7. заслонка;
  8. забетонированный столб
  • устье скважины укрепляют короткой обсадной трубой;
  • производится извлечение грунта из скважины под защитой бентонитового глинистого раствора;
  • в скважину устанавливают арматурный каркас;
  • скважину бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ).

Бурение скважин свай под защитой инвентарных обсадных труб наиболее часто применяют для фундаментов мостов.

Для крепления стен скважин используют инвентарные стальные обсадные трубы диаметром 1,2; 1,5; 1,7; 2,0 м. Они состоят из стыкуемых резьбовыми конусными пробками промежуточных секций длиной 2, 4 и 6 м и ножевой секции с режущей коронкой с зубьями.

При применении этой технологии сначала проводят подготовительные работы:

  1. срезку бульдозером с погрузкой в автосамосвалы с помощью погрузчиков и складирование в отведенное место растительного слоя грунта, планировку рабочей площадки и устройство подъездов;
  2. разбивку и закрепление осей опоры и каждой сваи на базе геодезической разбивочной основы;
  3. доставку и сборку бурового, кранового и бетонолитного оборудования;
  4. подготовку площадки из железобетонных плит под буровую машину и другое оборудование, установку инвентарной опорной плиты бурового стола.

После выполнения всех подготовительных работ бурение скважин производят в следующем порядке:

Порядок работ
1 после установки буровой машины в рабочее положение с помощью стрелового крана устанавливают нижнюю часть обсадной трубы с ножевой секцией, последующие секции объединяют между собой конусными резьбовыми пробками (общая длина обсадной трубы назначается из условия возвышения ее над уровнем рабочей площадки на 1,5 м для возможности размещения обжимного хомута);
2 обсадные трубы погружают домкратами в грунт вращательно-вдавливающими движениями на проектную глубину;
3 удаляют грунт из полости обсадной трубы различными способами: в песчаных, глинистых грунтах пластичной, полутвердой и твердой консистенции применяют ударный грейферный или шнековый способ бурения, в водонасыщенных песках, плывунах и илах грунт разрабатывают желонкой с обратным клапаном (в процессе бурения непрерывно совершаются возвратно-вращательные и поступательные движения обсадной трубы);
4 грунт, извлекаемый из скважины, складируют в специальные емкости и затем вывозят в заранее отведенные места, грунт из скважин фундаментов русловых опор загружают на плашкоуты из инвентарных понтонов КС
5 по мере необходимости обсадную трубу наращивают очередными секциями при помощи стрелового крана, все секции заранее очищают от грязи (на строительной площадке организуется участок для очистки и мойки обсадных труб)
6 бурение производят на всю глубину, для контроля после установки станка на место бурения на его мачте, примерно в 1 м от поверхности земли (рабочего мостика), наносят линию условного нуля, от которого ведется отсчет
7 при разработке неустойчивых грунтов в скважине поддержи- вают уровень воды на 1…1,5 м выше уровня воды в реке для предупреждения наплыва воды и грунта в скважину
8 после достижения проектной отметки перед установкой арма- турного каркаса забой тщательно зачищают от бурового шлама
9 в ходе буровых работ постоянно следят за характеристиками проходимых грунтов, для контроля соответствия проектной геологии и выявления необходимости замены рабочего органа данные бурения заносятся в журнал бурения скважин; перед каждой установкой новой секции обсадной трубы, а также при изменении характеристик грунта лотом замеряют глубину скважины и определяют отметку дна;
10 в процессе бурения осуществляют постоянный контроль положения ножа обсадных труб относительно уровня разрабатываемого грунта

Наращивание обсадной трубы автокраном

По окончании бурения контролируют глубину скважины и качество зачистки забоя скважины путем медленного опускания рабочего органа и пробного забора бурового шлама со дна скважины.

Читайте также:  Дренаж фундамента своими руками — рассказываем по порядку

Его виды

Существует несколько разновидностей забивных свай:

Железобетонные

Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.

Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.

Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.

Стальные

В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.

В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.

Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.

Деревянные

Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.

В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.

Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.

Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.

Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.

Установка свай – рекомендации специалистов по монтажу

Профессионалы обращают внимание на следующие моменты:

  • необходимость применения промышленно изготовленных свай;
  • обязательную обработку поверхности защитным составом;
  • контроль вертикальности свай в процессе погружения;
  • целесообразность приварки швеллеров к оголовкам опор для повышения прочности.

При смещении сваи от вертикального положения следует выкрутить опору и затем повторно осуществить завинчивание. Изучив технологию, работы несложно выполнить самостоятельно. При условии квалифицированного выполнения расчетов и правильного монтажа, винтовой фундамент способен на протяжении длительного времени обеспечить устойчивость возводимого дома.

Серии свай

Сваи железобетонные забивные с квадратным сплошным сечением изготавливаются по серии В зависимости от типа армирования руководствуются разными выпусками этого нормативного документа:

  • ненапрягаемая арматура — выпуск 1, части 1 и 2;
  • напрягаемая арматура — выпуск 2;
  • без поперечной арматуры — выпуск 3.

В сериях приведены типовые размеры изделий и рабочие чертежи к ним. Также указывается:

  • расшифровка маркировки;
  • область использования;
  • технические требования к изготовлению и используемым материалам;
  • методы проведения испытаний;
  • условия расчетов.

С ненапрягаемой арматурой

Такие фундаменты могут быть длиной от 5 до 12 м. Они подходят для использования во всех климатических регионах. По указаниям ГОССТРОЙ такие сваи рекомендуется применять только в тех случаях, когда использование предварительно напряженной арматуры невозможно или когда такие сваи не могут быть изготовлены в районе строительства.

Маркировка изделий расшифровывается следующим образом:

  • первая буква С — сплошное квадратное сечение;
  • первая цифра — длина элемента в дм;
  • вторая цифра — размер сечения в см;
  • третья цифра — тип армирования;
  • последняя позиция — дополнительная информация( 1 — с приставным каркасом острия, У — ударопрочная).

Например, маркировка С У обозначает элемент ударопрочный квадратного сплошного сечения длинной 8 метров, размером стороны 30 см, армированием 2 типа.

Типы армирования ненапрягаемых свай.

С напрягаемой арматурой

Предварительное напряжение арматуры предусматривается для повышения ее прочности. Выполнить его можно механическим или электротермическим способом. Благодаря проведению предварительных мероприятий, готовая конструкция характеризуется большей прочностью на изгиб. Сваи с напряженной арматурой могут быть с поперечным армированием или без него. Последние не рекомендуется применять на пучинистых грунтах, когда силы пучения могут превышать вдавливающую нагрузку на элемент.+

Номенклатура забивных свай с предварительным напряжением.

По серии свая может называться (маркироваться) по-разному, в зависимости от расположения и типа используемой арматуры:

  • Сц — центральное армирование;
  • СН — напрягаемая стержневая арматура;
  • СНпр — напрягаемая проволочная арматура;
  • СНк — напрягаемая арматура с использованием метода непрерывного безопалубочного формования.

В настоящее время часто более выгодным вариантом становятся фундаменты без предварительного напряжения.

Забивка свай — это ответственный и трудоемкий процесс. Выполнить его без специального оборудования и опыта невозможно. Чтобы построить надежные и долговечные фундаменты потребуется провести предварительные исследования и расчеты.

№Погружение свай завинчиванием

Метод используются для винтовых свай. Они состоят из двух частей: стальной наконечник с прилегающими к нему лопастями (обеспечивает легкое вхождение в грунт) и сам ствол сваи из стали или железобетона. Завинчивание используют при строительстве мостов, линий ЛЭП и прочих объектов с большой нагрузкой. Оптимально способ подходит для применения на неплотных или подтапливаемых грунтах, может использоваться в условиях любого климата. Винтовые сваи можно вкручивать даже в зонах с плотной застройкой.

Читайте также:  Винтовой фундамент – технология монтажа, этапы установки

Завинчивание происходит благодаря специальному оборудованию, которое устанавливается на раму автотягача. На приводе установки сваю крепят в инвентарной оболочке (не с помощью оголовника). Крутящий момент от оборудования благодаря трансмиссии переходит на сваю, она начинает вращаться и заглубляться в грунт. Если грунт слишком плотный, то допускается небольшое поднятие сваи и повторный запуск механизма. После того, как требуемая глубина достигнута, свая разжимается.

Способы

Особенностью технологии забивки свай является необходимость предварительно бурить скважины нужной глубины. Следующим шагом становится организация ствола сваи. Этот этап может вестись в зависимости от типа грунта одним из трех способов:

сухой – производится без фиксации стенок опоры;

Кроме того, сам процесс забивки может производиться разными способами:

  • посредством удара;
  • методом вибрации;
  • путем вдавливания;
  • методом завинчивания;
  • с применением лидерных скважин под опоры.

Иногда на одном фундаменте применяется сразу несколько методов. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Забивание свай подразумевает использование копровой установки или другой спецтехники (например, экскаватора), на который навешивается гидромолот (либо дизель- или пневмомолот) для забивания. Дизельный молот – простой, но эффективный забиватель. Он функционирует вне зависимости от наличия источников энергии, обладает высокой производительностью, атмосферостойкостью.

Суть забивного метода основывается на энергии удара. С каждым ударом по оголовку элемент все глубже уходит в грунт до тех пор, пока его острие не упрется в твердое основание.

Вибропогружение предполагает снижение трения между боковой поверхностью опор и стенками скважины, поэтому метод требует меньшего напряжения. При вибропогружении вытесняемый грунт должен уплотняться вокруг сваи, поскольку это напрямую связано с прочностью будущего фундамента. Осуществляется с применением погружателей, молотов и специальных установок, обеспечивающих вибрации и деформирование грунта под наконечниками свай и в области их боковых стенок.

Вибропогружатель в данной методике эффективен на влагонасыщенных почвах. Для сухих и плотных грунтов больше подходят вибромолоты пружинного типа.

Технология вдавливания является одной из самых бесшумных. Осуществляется благодаря определенной нагрузке на сваи, из-за чего они буквально «проваливаются» в грунт

Нагрузка исходит от вибропогружателей и гидродомкрата, немаловажно что сваи вдавливаются и под воздействием собственного веса

Процесс подразумевает несколько циклов углубления и последующего извлечения опоры, пока ее острие не застопорится и не достигнет проектной глубины. Подходит для большинства типов грунтов, в том числе с глубоким залеганием плотных слоев. Данный метод не подходит для свай, вбиваемых на глубину свыше 6 м. Из-за габаритности применяемого оборудования для его размещения требуется участок не менее 500 м кв. Кроме того, это довольно дорогостоящий способ организации свайного фундамента.

Технология завинчивания предполагает использование металлических или железобетонных (ЖБ) свай, которые, помимо наконечника, имеют лопасти. Последние необходимы для погружения, ввинчивания опор в грунт. Такой метод применяется на подтапливаемых и непрочных грунтах, широко используется в городском строительстве, поскольку не создает шума и вибраций, не деформирует слои почв соседних объектов.

Самой тихой безопасной для ландшафта считается методика погружения опор. Она подходит для скальных грунтов, почв в зоне вечной мерзлоты, грунтов с твердыми (до 20%) включениями.

Суть бурозабивного метода сводится к тому, что в грунте делается отверстие (лидерную скважину), диаметр которого меньше диаметра сваи. Высота получившейся скважины соответствует высоте сваи без острия. После этого в скважину забивается опора.

Разновидностью погружного метода является буроопускной. В этом случае диаметр скважины несколько превосходит диаметр свай, поэтому после погружения последней свободное пространство между стенками отверстия и стенками опоры заполняется цементно-песчаной или грунтовой смесью.

Бурение скважины осуществляется с применением копровых установок, оснащенных не свайными молотами, а буровыми вращателями. Последние обеспечивают строго вертикальную направленность бурения, что является ключевым показателем качества бурения.

Пример расчета фундамента на винтовых сваях

В большинстве случаев расчет свайного основания (в том числе и винтового типа) ведется на специальных программных продукта – так называемых «калькуляторах фундамента». Но всю последовательность вычислений, проводимых таким «калькулятором» можно произвести и вручную.

Читайте также:  Калькулятор фундамента. Фундамент плита — онлайн калькулятор

И далее по тексту мы изложим именно «ручную» методику расчетов. Причем все вычисления будут изложены именно в том прядке, который был описан при изложении типовой методики расчетов свайного основания. Итак..

Определение характеристик почвы

Как говорилось выше, все характеристики почвы определяют в ходе инженерно-геологических изысканий. Однако для сооружения небольших фундаментов под относительно легкие строения можно воспользоваться и усредненными, табличными данными, увязав несущую способность грунта с типом почвы.

Правда, в этом случае вам придется отрыть шурф, обнажающий слой грунта на глубине погружения сваи. Причем в качестве шурфа можно использовать котлован для септика.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок предполагает  расчет по массе стройматериалов, эксплуатационной, снеговой и ветровой нагрузкам.

Масса строения 6х4 метра определяется по объему и удельному весу стройматериалов. В среднем на такой дом расходуют около 12 кубов бруса на несущие стены и еще 3-4 куба на обустройство кровли, цокольного и чердачного перекрытия. При удельной массе дерева в 550-600 кг/м3 такой объем пиломатериалов «потянет» на 9-10 тонн.

Эксплуатационная нагрузка считается исходя из площади строения, умноженной на усредненный вес оборудования, мебели и жильцов. И при значении среднего веса в 350 кг/м2 эксплуатационная нагрузка равняется 8,4 тонны (6х4х350).

Ветровая нагрузка определяется по площади пола умноженной на коэффициент (40+15Н), где Н – это высота фасада дома. При высоте фасада в 3,5 метра, ветровая нагрузка равна 2,2 тонны (6х4 х (40+15х3,5)).

Снеговая нагрузка вычисляется по площади кровли, умноженной на коэффициент среднего веса снежного покрова (180 кг/м2 для жилищ, расположенных в средних широтах).  И при высоте фронтона в 2 метра площадь двускатной кровли нашего дома равна 34 м2. В итоге, снеговая нагрузка равняется 6,1 тонны (34х180).

Таким образом, сбор нагрузок предполагает, что на грунт и основание будут давить не менее 26,7 тонн общего веса строения.

Расчет параметров свай

Перед тем, как рассчитать количество винтовых свай для фундамента и определить шаг расположения опор, следует вычислить несущую способность одной сваи. Для этого нужно умножить на площадь пяты (винтовой лопасти) опоры несущую способность грунта.

Площадь пяты выбирается по специальной таблице, в которой указан диаметр всех нормированных (производимых по ГОСТ) винтовых свай. Наименьший диаметр такой сваи равен 300 миллиметрам. Следовательно, площадь пяты опоры равняется 706 см2.

А при несущей способности грунта в 3-4 кг/см2 несущая способность сваи будет равна 2,1-2,8 тонны.

Таким образом, для удержания нагрузки в 26,7 тонны достаточно 10-12 свай. Габариты опор берутся по общим рекомендациям. Например, для деревянных конструкций в большинстве случаев советуют опору СВ108 с диаметром стержня в 108 миллиметров.

Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. И если под нашим домом заложат металлический или деревянный ростверк то максимальный шаг (расстояние между двумя соседними опорами) будет равен 2-2,5 метрам. Причем формируя свайное поле нужно заложить опоры еще и под межкомнатную перегородку.

О сайте

zalman

Буронабивные сваи своими руками

Буронабивной свайный фундамент

При строительстве частного дома при наличии хотя бы одного из факторов: высокого уровня грунтовых вод, слабой несущей способности грунта, незначительного уклона на участке застройки, большой глубины промерзания грунта, большого веса возводимого здания – более 350т – становится невозможным устройство обычного ленточного монолитного железобетонного фундамента. Также, если на участке очень тяжелые грунты и устройство ленточного фундамента связано с большой трудоемкостью земляных работ, становится предпочтительным устройство свайных фундаментов. Единственным минусом устройства свайных фундаментов под дом является отсутствие подвального помещения.

Цена за метр кубический

Порядок цен – от 23 тысяч рублей за кубометр конструкции.

Цена на установку буронабивных свай зависит от следующих условий:

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

Так же смот­ри­те

Какие бывают фундаменты

по­дроб­нее

Что такое ростверк какой лучше

по­дроб­нее

Методы забивки свай

смот­реть

При строительстве фундамента «под ключ» работа состоит из следующих этапов:

Цена за метр кубический
  • Разметка площади под фундамент.
  • Бурение скважин, установка свай.
  • Армирование и установка ростверка.
  • Так, например, установка ленточного фундамента на буронабивных сваях обойдется в 26 тысяч за кубометр.