Буронабивные сваи, применение, конструирование

Буронабивные сваи целесообразно применять в следующих случаях:

• При внутренней плотной застройке между существующими зданиями, когда отсутствует возможность вести какие-либо работы при устройстве котлована, ввиду обрушения соседствующих зданий. Такая необходимость, например, возникает при техническом перевооружении предприятия, когда существующий цех демонтируется, а на его месте устраивается новый. А также в случаях, когда невозможно использовать забивные и вдавливаемые сваи. См. Рисунок №1.
• При повышенном расположении уровня зеркала воды, когда отсутствует возможность вести земляные работы из-за постоянного затапливания котлована водой. При этом в устройстве искусственного водопонижения нет необходимости, ввиду отсутствия в проектируемом здании технического подполья, цокольного этажа или подвала. Пример см. на Рисунке №2 и Рисунке №3.
• При наличии слабых грунтов. См. Рисунок №4. На нём видно, что верхние слои грунта с ИГЭ №1 по ИГЭ №4, составляют слабые слои грунта, а далее идут грунты с хорошей несущей способностью. Поэтому в этом месте необходимо сваей разрезать верхние слои и закрепиться в нижних слоях грунта. В противном случае, здание может «поскользнуться» на суглинках, так как они просто лопнут под нагрузкой и фундамент, вместе с вышележащими этажами просядет вниз, пока не упрётся в плотные слои песка.

Рисунок №1 – Строительство нового «Смесительного цеха» внутри завода по производству силикатного кирпича. Рисунок №2 – Объект: «Очистные сооружения производственных сточных вод» в Ярославской области, Рыбинский район. Инженерно-геологический разрез. Рисунок №3 – Объект: «Очистные сооружения производственных сточных вод» в Ярославской области, Рыбинский район. Сводная ведомость лабораторных испытаний грунтов. Рисунок №4 – Инженерно-геологические характеристики грунта.

Недостатки фундамента из буронабивных свай

• Невозможность устройства под зданием техподполья, подвала или цокольного этажа.
• Минимальная глубина сваи по СНиП в 3000 мм выставляет рамки грамотного планирования вышележащих этажей с перераспределением усилий. В противном случае, выгоднее использовать фундамент ленточный мелкого заложения ввиду его экономичности.

В каких нормативных документах регламентируется качество таких свай

— СП 24.13330–2011 (СHиП 2.02.03–85) «Проектирование фундаментов из разных типов свай»

Как выбирать материалы для буронабивных свай

— Минимальную марку бетона следует назначать не менее B15 для таких свай. Но чем ниже марка бетона, тем ниже долговечность конструкции при работе под нагрузкой.

— Минимальный класс вертикальной арматуры расположенной вдоль длины сваи следует принимать не ниже А300, но следует помнить о том, что он зависит от прочности бетона, так как речь идёт о совместной работе железобетонной конструкции. Чем ниже прочность бетона, тем выше диаметр продольно арматуры. Арматура стоит дороже, чем бетон, поэтому есть смысл поиграть с комбинированием данных материалов между собой. Поперечную арматуру можно изготавливать из любого класса, но «правило свариваемости» их между собой и «конструкторские требования» должны соблюдаться.

— Марка морозостойкости бетона напрямую зависит от проектируемого срока службы бетона. В России 4 времени года (лето, зима, осень, весна), а дома люди строят на века, т.е. 80-100 лет. Значит, марка морозостойкости бетона в этом случае будет равна: 80х4 = F320.

— Марка по водонепроницаемости зависит от давления грунтовых вод на поверхность бетона. Чем выше значение, тем большее давление воды выдержит структура бетона, и при этом не пропустит влагу через себя. Чтобы определиться с этим показателем, нужно знать подпор воды на строительной площадке.

— На сульфатостойкие добавки следует обращать внимание, если строительство ведётся вблизи или на территории с агрессивной средой.

Используемая техника

Для возведения буронабивных фундаментов применяются МБУ — мобильные буровые установки, которые производят разработку скважин под сваи. Данная группа спецтехники представлена установками на самоходной базе колесного и гусеничного типа.

Транспортная база МБУ укомплектована необходимой для бурения грунта оснасткой — шнековой буровой колонной, непрерывного либо составного типа, мачтой и силовыми агрегатами, приводящими бур в действие.

Рис. 1.2: БМ-811

Технические характеристики машины БМ-811 следующие: диаметры бурения — 15-50 см., глубина бурения — до 12 м., скорость разработки скважины на глубину 8 м. в мерзлом грунте — 7-8 минут. Машина имеет поворотную рабочую платформу — без смены своего положения она может производить бурение сразу в нескольких местах, и регулируемую в пространстве мачту, что позволяет вести наклонное бурение скважин (с отклонение от вертикали до 80 градусов).

Также для монтажа буронабивных фундаментов привлекается стреловой кран, который выполняет погружение арматурного каркаса в пробуренную скважину, автобетоносмеситель и бетононасос, машина — нагнетающая бетонную смесь в полость.

При необходимости разработки скважин на объектах, с насыщенной грунтовыми водами почвой, для бурения применяются обсадные трубы — стальные конструкции, погружающиеся в скважину (шнековая колонна в таком случае вращается внутри трубы) и предотвращающие обвалы ее стенок и заполнение полости водой.

Область применения

Сваи являются бюджетным решением для малых архитектурных форм (МАФ), надворных построек и заборов. Выбор ленточного фундамента (ростверка) на буронабивных или винтовых конструкциях экономически оправдан в следующих случаях:

• высокий УГВ – ростверк приподнят над землей, силы пучения практически отсутствуют, сваи опираются на несущий пласт;
• деревянные дома – оптимальное решение свайно-винтовой фундамент с ростверком из швеллера;
• кирпичные, пенно-, газобетонные стены – буронабивные сваи с монолитным ростверком выдерживают сборные нагрузки двухэтажных особняков.

Многие индивидуальные застройщики путают ленточный фундамент на сваях с ростверком. При внешней схожести ростверк опирается на оголовки свай и не имеет контакта с землей. Он служит исключительно для перераспределения нагрузок. Лента же опирается на грунт полностью, сваями лишь усиливается несущая способность при недостаточной несущей способности верхних грунтов.

Свайно-ростверковый фундамент является единственным решением для эксплуатационных условий:

• прибрежная зона – в отличие от ленточного фундамента не нужно отрывать траншеи, откачивать воду;
• холмистый участок – при перепадах высот больше 2 м в пятне застройки ленточный фундамент или плита обойдутся слишком дорого, столбы опрокинут силы пучения.

Сваи применяют при ремонте ленточных, плитных и столбчатых фундаментов каркасных, срубовых, панельных и щитовых домов. Таким образом, плюсы пространственных конструкций с жестко закрепленными балками по оголовкам буронабивных или винтовых свай перевешивают минусы.

Кроме того, недостатки, указываемые в агрессивной рекламе оппонентов свайно-винтовых фундаментов, не обоснованы и не подтверждаются фактами. Во времена СССР для нужд армии выпускались винтовые сваи, покрытые горячим цинком. Постройки на этих свайных полях эксплуатируются в настоящее время, поэтому реальный ресурс до сих пор неизвестен.

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

• устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
• устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
• конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

• равномерного сечения и с расширением снизу;
• круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
• с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
• с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
• буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
• буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

• буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
• сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
• сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Бурение свай

Бурение под сваи, устройство, технология и монтаж – основной вид деятельности нашей строительной подрядной компании.

Имеется все необходимое для возведения свайного фундамента: спецтехника, оборудование, машины, сваебои, буровые, сваебойные установки, а также инструменты и материалы.

Отправляйте заявку на бурение свай и мы в кратчайшие сроки выполним необходимые работы по бурению и устройству свай.

Бурение свай на фундамент

Варианты конструкции и их устройство

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона состоит из двух частей, которые монолитно связываются друг с другом и воспринимают нагрузку: ростверк и сваи.

Виды ростверка

Ростверк — верхняя часть основания, представляющая собой монолитную ленту, которая объединяет оголовки свай и проходит под всеми несущими стенами строения. Назначение ростверковой части — восприятие нагрузки от газобетонного дома и равномерное распределение ее на нижележащие свайные опоры. По материалу ростверк под газоблок может быть двух видов:

• Железобетонный. Монолитная конструкция из бетона. Конструктивно ж/б ростверковая лента похожа на традиционный ленточный фундамент, только без заглубления в грунт. Это универсальный вид ростверка, который может применяться к любым сваям.
• Металлический. Балки из стали, обладающие высокой прочностью на сжатие. Используется преимущественно для винтовых свай, но возможно и применение с бетонными сваями. Стоимость металлического ростверка значительно выше, чем монолитного. Его выбирают тогда, когда строительство дома из газоблока нужно завершить как можно быстрее (монолит набирает прочность в течение 28 дней).

Виды свайных опор

Для свайно-ростверковых фундаментов для дома из газобетона используются три вида опор:

1. Железобетонные забивные сваи. Это унифицированные изделия квадратного сечения с заостренным нижним оголовком, выпускаемые на заводе. Для забивки свай в грунт используется специальное оборудование — сваезабивочные машины. На мягких грунтах работают мини-копером, услуги которого обходятся дешевле. Минимальная длина готовых ЖБИ — 1625 мм, поэтому для их доставки нужен автомобиль-трал. Транспортные расходы и аренда сваезабивочной техники удорожают строительство, поэтому этот вариант опор не нашел широкого применения в частном домостроении.
2. Буронабивные сваи. Это железобетонные изделия, которые заливаются непосредственно на стройплощадке. Простота исполнения и невысокая себестоимость делают этот вариант самым предпочтительным при устройстве свайного фундамента с ростверком под газобетон. О том, как рассчитать свайно-ростверковый фундамент с буронабивными опорами расскажем ниже.
3. Винтовые сваи. Металлические опоры заводского производства с винтом на когце, с помощью которого они вкручиваются в грунт. Для устройства свайного поля из винтовых опор не требуется спецтехника, а отсутствие бетонных работ делает этот вариант приемлемым для тех, кто хочет закончить стройку максимально быстро. В грунтах с высоким УГВ и агрессивной кислотно-щелочной средой нужно использовать винтовые сваи из легированной стали с антикоррозийным покрытием. Такие опоры имеют относительно высокую цену — от 3500 рублей за штуку.

Преимущества

• универсальность – возможность строительства на любых грунтах;
• четко отлаженная технология, не требующая привлечения дополнительной техники и трудоресурсов;
• оптимальное соотношение цены и качества при строительстве под ключ;
• низкий расход материалов;
• большой срок эксплуатации – не менее 100 лет;
• возможность выполнения устройства фундамента при любых погодных условиях и температурах;
• высокая степень несущей способности.