Как проводится бурение под свайный фундамент после проведения подготовительных расчетов

Бурение под свайный фундамент технология, полезные советы

Бурение скважин – единственный этап работ при строительстве свайного фундамента, который можно назвать трудоемким. Во всем остальном он максимально прост и возводится буквально за несколько дней.

Существует несколько типов такого фундамента, в некоторых сваи забиваются или ввинчиваются сразу же в грунт, во всех остальных случаях сначала требуется пробурить скважины.

Технология бурения скважин под свайный фундамент

Производить бурение скважин можно одним из двух способов, либо ручным, используя массивные инструменты, либо с использованием тяжелой спецтехники.

Для небольших строений, вроде бани на одну семью, гаража или каких-то пристроек к дому можно использовать ручное бурение. Ручным способом можно сделать скважину только в мягкой почву, в мерзлых и скальных грунтах это сделать очень сложно.

Для более массивных зданий требуются сваи таких размеров, что вручную пробурить под них скважины практически невозможно, да и не имеет смысла, так как займет слишком много времени и сил.

В таких случаях используется техника для бурения, способная за короткое время создать скважину нужной глубины и диаметра. При этом бурение обеспечивает строгое вертикальное направление скважин, что особенно важно для тяжелых зданий, стоящих на мягком грунте, иначе дом может начать заваливаться на один бок.

Порядок бурения скважин под свайный фундамент

В бурение входит не только непосредственно сам процесс создание скважины под сваю.

Шаг 1 — Исследование участка

Начинаются работы с проведения тщательных исследований участка для определения глубины залегания твердых слоев грунта, пучинистости, сыпучести и других параметров, влияющих на глубину и диаметр каждой сваи.

Шаг 2 — Расчеты

Затем, исходя из полученных данных, производятся расчеты, которые совмещаются с вычислением нагрузки, которую создаст постройка, после чего окончательно определяются параметры фундамента.

И только после этого можно начинать разметку и бурение.

После того, как параметры фундаменты будут высчитаны, происходит выбор типа свайного фундамента, а также способа, которым будет проводиться бурение и конкретного инструмента или установки.

Сегодня существует несколько способов бурения как вручную, так и при использовании техники, а некоторые варианты свай вкручиваются в землю без предварительного бурения скважины. Что именно выбрать – зависит от расчетных параметров и финансовых возможностей, а также от желаемых сроков строительства.

Шаг 4 — Разметка и бурение

Следующий этап – разметка и непосредственно бурение. Сваи должны находить под всеми углами здания, под стыками стен, а также под длинными простенками в тех случаях, если не используется ростверк, а постройка стоит на верхних торцах свай.

Бурение должно проводиться с точным соблюдением вертикальной геометрии, которую нужно тщательно проверить перед погружением сваи в скважину.

Также после бурения проверяется глубина – достигает ли скважина твердых слоев почвы и пересекает ли горизонт промерзания.

Шаг 5 — Погружение в скважины свай

После чего можно производить погружение в скважины свай с соблюдением всех требований и выполнением необходимых дополнительных работ, вроде создания гидроизоляции.

Верхние концы свай должны точно соответствовать требуемой высоте и выдерживать горизонтальный уровень, поэтому просто опустить сваю в скважину недостаточно, это достаточно ответственный и сложный процесс.

Если же возводится буронабивной вариант свайного фундамента, то после бурения скважины гидроизолируются, затем в них опускается армирующая основа, дающая нужную прочность сваям, и заливается бетон.

По завершению всех работ фундамент проверяется на соответствие проектным размерам и если допущены ошибки, то они касаются скорее всего как раз бурения.

Бурение под свайные фундаменты

При строительстве бурение под фундамент из свай в основном применяется для промышленных, высотных жилых и гражданских зданий. Однако нередки случаи устройства свайных фундаментов для возведения индивидуального дома ввиду особенностей грунта или рельефа.

Применение бурения под фундаменты

Использование процесса бурения для фундаментных работ осуществляется в таких случаях:

  • проведение изыскательных операций;
  • монтаж свай;
  • усиление фундаментов дома;
  • при мониторинге – обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций.

Изыскания для свайных фундаментов

Устройству свайных фундаментов обязательно предшествуют инженерно-геологические изыскания, при которых проводится бурение скважин для отбора образцов грунтов.

Чаще всего в частном строительстве применяются шнековые буры

Для этих целей используются такие способы бурения:

  • колонковый – прорезка ствола с применением колонковых труб;
  • вибрационный – проходка забоя с помощью вибратора или вибромолота;
  • шнековый – образование скважины при помощи долота и шнека. Совмещены операции проходки и выемки грунта;
  • винтовой – отличается от шнекового способа прерыванием процесса и приподнимания шнека для наращивания;
  • ударно-канатный – проходка скважины забивкой в грунт кольцевого наконечника.

При инженерных изысканиях диаметр скважин зависит от способа бурения и составляет 108-219 мм. Глубина проходок разная и варьируется от 5 до 15 м ниже проектируемой глубины заложения свай в зависимости от расположения и нагрузок на куст свай.

Количество скважин определяется в соответствии с требованиями СП 24.13330.2011 и зависит от уровня ответственности здания и сложности грунтовых условий. При этом обращается внимание на слабые грунты (рыхлые пески, органические пласты), поскольку их наличие оказывает влияние на выбор вида и длины свай, бурового оборудования и др.

Мониторинг

Плановое обследование фундаментов (мониторинг) или целевое (реконструкция, обнаружение значительных деформаций и др.) предполагает исследование грунтов путем бурения. Конечно, такое бурение отличается от того, которое проводится при инженерных изысканиях, когда на площадке можно развернуть любую технику. В условиях сплошной застройки этот процесс проходит в ограниченной рабочей зоне.

Для проходки скважин применяют различное оборудование. Сами скважины должны быть размещены по периметру сооружения и отстоять от него не более чем на 5 м.

Усиление фундаментов

Иногда возникает необходимость усиления фундаментов и оснований ввиду реконструкции здания или устранения осадочных процессов. Одним из методов усиления является подводка свай – забивных, буронабивных или буроинъекционных. В этом случае применяется шнековый способ бурения.

Поскольку бурение нужно проводить вблизи стен дома, а иногда и внутри, то это всегда сопряжено с массой неудобств. Для упрощения работ используется малогабаритное оборудование, специальная техника и технологические приемы. Так, для забивных и буронабивных свай бурение производится вертикально.

Другое дело – буроинъекционные сваи. Здесь бурение скважины можно проводить под углом. Ствол проходит через фундамент до слоя плотного грунта. Диаметр может варьироваться от 100 до 250 мм.

Бурение под сваи

Устройство свайных фундаментов может происходить по-разному. В зависимости от нагрузок проектируются такие фундаменты: одиночные сваи, свайные ленты, свайные кусты, сплошное свайное поле. Количество свай, их размер выбирается с учетом прочности материала свай и состояния грунтов основания. Вид свай определяется по значению действующих нагрузок на фундамент дома, при этом берется во внимание технология строительства здания.

Способы бурения скважин под свайные фундаменты такие, как и для других инженерных изысканий. Только оборудование и приспособления выбираются по виду и размеру свай.

Забивные сваи

Готовые забивные железобетонные (стальные, деревянные) сваи могут устанавливаться в предварительно выбуренные скважины, называемые лидерными. При этом погружение может происходить с помощью различного оборудования – ударного, виброударного или вдавливающего.

К обстоятельствам, при которых применяются лидерные скважины, относятся:

  • залегание скальных грунтов на поверхности, что приводит к разрушению свай при забивке;
  • наличие слоев слабых грунтов;
  • невозможность применения ударного и вибрационного оборудования из-за плотности застройки;
  • обеспечение необходимой глубины в грунтах твердых пород.

Забивные сваи имеют разную форму поперечного сечения, максимальный диаметр – 800 мм. Грунт из ствола может удаляться полностью или разрыхляться (бурение).

Посмотрите видео о том, как происходит шурф лидерной скважины для дальнейшего погружения опоры.

Буровые сваи

Существует несколько способов устройства буровых свай, поэтому они бывают следующих видов: буронабивные, буронабивные с камуфлетной пятой, бареты, буроинъекционные.

Схема устройства буронабивных свай может быть различной. Выбор того или иного способа зависит от грунтовых условий. На маловлажных грунтах применяется вращающее или шнековое бурение. При вращающем бурении обычно применяется ковшовый бур, на устье ствола устанавливается обсадной патрубок.

На неустойчивых грунтах хорошо зарекомендовала себя технология крепления скважин избыточным давлением воды или глинистого раствора. Пригодным практически для всех типов грунтов является метод крепления стенок скважины с помощью обсадных труб. Они извлекаются по мере бетонирования сваи, но могут и оставаться, если грунты проблемные.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как производится монтаж обсадной трубы своими руками.

Особенность буронабивных свай с камуфлетной пятой заключается в формировании на дне скважины замкнутой полости, устроенной взрывом или механически. Обязательно применение обсадной трубы. Сваи с камуфлетной пятой имеют ограничения по глубине – до 12 м. Такие фундаменты лучше устраивать на глинистых и лессовых грунтах.

Технология изготовления буроинъекционных свай, пожалуй, самая эффективная. Пробурив до заданной глубины, извлекают шнек и через его полость под давлением подается бетонная смесь. Она заполняет скважину, а потом в нее погружается арматурный каркас.

Оптимальным диаметром буроинъекционных свай считается 180-250 мм. Основные показания к применению: усиление фундамента дома при реконструкции; возведение объекта в непосредственной близости от эксплуатирующихся зданий; строительство на сложных грунтах; укрепление основания при осадке фундамента.

Сваи ТИСЭ

Устроить свайный фундамент для дома можно и вручную, не привлекая спецтехнику. Достаточно популярной является технология ТИСЭ – подобие буронабивных свай с камуфлетной пятой. Бурение скважин под фундамент происходит вручную с помощью специального бура.

Посмотрите видео о том, как использовать ручной бур для шурфования грунта под опоры.

Сначала проходится ствол до глубины заложения (она должна быть ниже глубины промерзания). Потом при помощи откидной лопатки или плуга на дне выбирается полусферическая полость. Впоследствии ствол армируется, гидроизолируется и заливается бетоном.

Бур ТИСЭ позволяет вручную бурить скважины до 2 м, диаметр – 200 и 250 мм, полость может быть расширена от 500 до 600 мм.

Бурение скважин под свайный фундамент

Строительство фундамента под жилые и нежилые здания – один из главных этапов, т.к. качество опорной конструкции непосредственно влияет на сроки эксплуатации строения. Потому перед началом строительства нужно произвести тщательные подготовительные работы. Первым делом необходимо исследовать грунт на участке (этим занимаются специальные компании), по результатам будет понятно, какой тип фундамента следует выбрать для строительства.

Частным застройщикам нередко приходится работать на участках с пучинистым и рыхлым грунтом. Основное свойство такого грунта – его подвижность, что делает невозможным строительство некоторых типов основания. По этой причине, при создании опорной конструкции на такой почве, необходимо достать до неподвижных слоев. Самым подходящим вариантом в таком случае будет винтовой свайный фундамент. Применяя такую технологию опорной конструкции, нужно будет производить бурение скважин под сваи. Об этом мы и поговорим в статье.

Читайте также:  Особенности СНиП Кровли. Обзор кровли компании ТехноНИКОЛЬ.

Почему стоит выбирать свайно-винтовую конструкцию?

Такой вид фундамента широко применяется в любом виде строительства. И, по сравнению с другими типами оснований, буронабивная свайная винтовая конструкция требует меньших затрат труда и средств.

Факторы, по которым выбирают фундамент на сваях:

  • На участке подвижный верхний слой грунта. Это такие почвы как: песчано-глинистый грунт перенасыщенный водой, грунт с перегноем и торф. В таких случаях нужно устроить опорную конструкцию так, чтобы нагрузка строения была перемещена на более плотный слой почвы, а достать до него можно только с помощью бурения.
  • Свайная технология применяется для строительства деревянного дома или легкого строения, т.к. в таких случаях к основанию не предъявляются особые требования. Применение этой технологии сокращается по времени и уменьшает объемы земляных работ, что оказывает существенное влияние на итоговую смету строительства.

Преимущества фундамента на винтовых сваях

  • За счет опоры на грунт, которая находится ниже точки промерзания, устойчивость строения выше.
  • Необязательно привлекать специальную технику.
  • Работы по монтажу выполняются в любое время года. Если есть необходимость, можно на некоторый срок приостановить строительство без какого-либо риска.
  • Высокая несущая способность.
  • Низкий расход бетона.
  • Помогает снизить уровень вибрации строения.

Однако, опорная конструкция на столбах имеет свои недостатки: его нельзя возводить на горизонтально подвижной почве. Также, если использовать данную технологию, цокольный этаж или подвал обустроить будет невозможно, т.к. ростверк будет приподнят над уровнем земли. Так как пространство между буронабивными сваями нужно чем-то закрыть, то стоимость устройства помещений под домом будет иметь цену, эквивалентную общей стоимости фундамента.

Бурение скважин

Последовательность технологии установки буронабивных винтовых свай:

  1. Произвести расчеты.
  2. Создание схемы и определение мест расположения столбов.
  3. Бурение скважин, монтаж каркаса и оболочек для буронабивных свай.
  4. Заполнение колон бетоном.
  5. Установка ростверка.

Этап подготовки

Часто при подобном строительстве используют спецтехнику, что не всего приемлемо для частного строительства. На этот случай существует способ самостоятельной установки буронабивных винтовых свай – буровой (к примеру, ТИСЭ). Прежде чем приступить к устройству основания таким способом, нужно рассмотреть саму технологию и подобрать материалы.

Инструменты и материалы:

  1. Лопата.
  2. Водный уровень.
  3. Ручной бур или мотобур.
  4. Прутья арматуры.
  5. Рубероид.
  6. Веревка и колышки.
  7. Гвозди.
  8. Доски для опалубки.
  9. Раствор бетона.

Буронабивная свая.

Перед началом бурения скважин нужно собрать информацию и подготовить расчеты:

  • Глубина, на которой грунт промерзает.
  • Свойства почвы на участке.
  • Сезонные нагрузки ветров.
  • Уровень подземных вод.
  • Общий вес будущего строения.

После получения необходимых расчетов от компаний, занимающихся исследованиями, можно готовить участок под бурение отверстий. Перед бурением нужно сделать разметку при помощи веревки и колышков. Сделав разметку контура, нужно отметить места установки столбов.

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:

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.

Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания

Известно, что возведение фундамента под строительство какого-либо объекта является ответственным и важным этапом. Именно от качества его изготовления зависит срок службы строения. Если слишком мягкий грунт или рельеф с наклоном потребуются дополнительные работы, такие как бурение под фундамент.

Это процесс изготовления скважин под заливку свай, которые будут опираться на более глубокие и твёрдые породы. Они обеспечат прочность и надёжность всей постройки.

Характерные особенности основания на сваях

Часто приходится выполнять строительство на глинистых или суглинистых, рыхлых с примесями перегноя и торфа почвах, а также насыщенных жидкостью грунтах. При таких характеристиках участка не рекомендуется выполнять капитальное строительство объектов. В этом случае идеальным вариантом будет изготовление свайного заливного основания, требующего бурения ям под фундамент.

Главная особенность такой конструкции — это необычный способ её изготовления. Прежде чем установить сваи, бурятся глубокие отверстия в почве, которые затем заливаются бетонным раствором. Глубина должна быть ниже слоя промерзания грунта и рассчитывается в соответствии с характеристикой местности и климата.

Специалисты советуют бурить до глинистого слоя. Предварительно нужно определить глубину его расположения и только после этого осуществлять процесс. Однако не рекомендуется слишком заглублять сваи.

Следовательно, перед тем как приступить к установке фундамента, нужно произвести подготовительный этап работ. В него входит такая процедура, как взятие пробы грунта на строительном участке для определения вида основания, которое будет оптимально подходить под этот объект.

При возведении конструкции не рекомендуется изготавливать подушки из песка во избежание вспучивания грунта. Причина запрета заключается в небольшой площади опоры. Такой метод только сократит несущую её способность.

Опытные строители, чтобы увеличить опорную поверхность сваи применяют очень простой метод. При заливании фундамента немного приподнимают опалубку, в которой помещён бетонный раствор, часть его выливается и благодаря этому получается более широкая поверхность.

Свайные фундаменты применяют в строительстве частных домов, гражданских, промышленных зданий и сооружений. Возведение таких конструкций по сравнению с другими видами не требует больших средств, поэтому считается экономически выгодным.

Технология процесса заключается в перенесении нагрузки с основания объекта на более твёрдый слой грунта, к которому проникают посредством бурения скважин с последующей заливкой бетона.

Преимущества и недостатки

Если площадка, предназначенная для строительства, расположена на мягком грунте или исключена возможность использования тяжёлой спецтехники, нужно применить бурение скважин под фундамент. Такая конструкция имеет свои преимущества:

  1. Высокая степень несущей способности основания за счёт опоры на твёрдый почвенный слой.
  2. Выдерживает нагрузки в несколько тонн даже на слабых нестабильных грунтах.
  3. Доступная для многих стоимость технологии.
  4. Возможность в довольно короткий срок качественно изготовить основание.
  5. Возведение конструкции выполняется на небольших участках и в любое время года.
  6. Задействуется минимальное количество техники.
  7. Опоры устанавливаются как вертикально, так и под углом.
  8. Нижние части свай располагаются ниже уровня промерзания почвы, что повышает устойчивость и прочность строящегося объекта.
  9. Расход бетона значительно сокращается, если сравнивать с другими способами изготовления оснований.
  10. Минимальный уровень вибрации при эксплуатации объекта.

При возведении буронабивного фундамента отсутствуют динамические воздействия на почву, поэтому строительство можно безопасно выполнять даже в условиях плотной городской застройки. Однако абсолютно идеальных технологий не бывает, не лишён недостатков и свайный фундамент:

  1. Необходимость использования спецтехники, хотя и в небольшом количестве.
  2. Контроль над выполняемым технологическим процессом.
  3. Сложность в расчётах.
  4. Прежде чем приступить к работам, необходимо сделать анализ почвы на участке под строительство. Качественно выполненный анализ позволит определить срок службы выбранного типа фундамента. Для этого потребуется консультация геологов.
  5. Для изготовления свай необходимо выбирать только высококачественный материал.

В таких конструкциях ростверк располагается над землёй, поэтому нельзя сделать подвальные помещения или цокольный этаж. Нет смысла заполнять свободное пространство и обустраивать его, так как расход средств окажется не меньшим, чем стоимость самого основания.

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.

Обсадная труба подвергается внутреннему растяжению, а также внешнему давлению. Следовательно материал должен соответствовать такого вида нагрузкам.

Материал изготовления

Сейчас производство выпускает сваи из разных материалов. Приобретая изделия, нужно учитывать не только их рабочие характеристики, но также доступность цены, удобство монтажа.

Опорные изделия бывают:

  1. Деревянные. В основном продажа предоставляет сваи из сосны и ели, реже из дуба, кедра, лиственницы. Древесину легко обрабатывать и во многих областях является самым доступным материалом. Но есть такие серьёзные недостатки, как малая прочность и предрасположенность к гниению. Поэтому сейчас они не востребованы. Их эффективно используют при сооружении строений с небольшим сроком службы. Диаметр опоры должен быть не менее 180 мм, а длина цельной сваи — не более 16 м. Если потребуется большая длина, можно срастить несколько стволов.
  2. Стальные. Опоры могут быть самой разной конструкции. Обычно это цельнотянутая труба, толщина стенки которой 8−12 мм. Используются также сваи коробчатого сечения из двутавров. Для прочности стальные опоры заливаются бетонным раствором. Сейчас популярны среди покупателей винтовые сваи, внешне напоминающие саморез. Внизу с одной стороны наконечника расположена лопасть, благодаря которой упрощается вкручивание трубы в плотные слои грунта, также выполняет функцию удерживающего анкера. Опоры больших диаметров завинчивают при помощи специального оборудования. Если свая в диаметре не более 100 мм достаточно двух человек, чтобы установить сваю на место. В этом случае потребуется ворот. При необходимости опору можно просто выкрутить и использовать для нового свайного фундамента. Главное, чтобы она не подверглась коррозии, находясь в грунте. Благодаря форме винтовой сваи (в виде резьбы) повышается степень фиксации в почве и даже при малом диаметре основного ствола и слабом грунте опора способна выдерживать значительные нагрузки. Сталь характеризуется прочностью и долговечностью, однако, изделия не из дешёвых и к тому же восприимчивы к коррозии.
  3. Железобетонные. Такие опоры способны выдержать наибольшее количество нагрузок по сравнению с аналогами из других материалов.

Опоры из железобетона бывают квадратной или круглой формы, сплошного или полого сечения с острым концом, облегчающим вход в грунт. Характеризуются прочностью, надёжностью, долговечностью. Однако имеют большой вес, необходима спецтехника для транспортировки и заглубления.

Способы бурения

Фундамент на сваях имеет несущую способность в 200−400 тонн, а более усовершенствованные строительные технологии повышают этот показатель до 600 тонн.

Применяются такие способы бурения:

  1. Самостоятельное изготовление скважин. Потребуется лишь ручной бур и физическая сила. Это дешёвый метод, так как исключает использование дорогостоящей техники, но требует огромных физических усилий, к тому же не гарантирует достижения нужной глубины.
  2. Изготовление скважин при помощи специальной техники. В этом случае процесс бурения значительно ускоряется. Сейчас существуют разные виды строительной техники, имеющие свои плюсы и минусы.

Одни из них подъезжают прямо к месту, где будет располагаться скважина, а другие модели при помощи специальной стрелы осуществляют бурение нескольких колодцев, не двигаясь с места. Основной минус такого способа — большие расходы на аренду техники.

Этапы возведения свайного фундамента

Самостоятельное изготовление основания на опорах вполне возможно. Такой вариант значительно сократит финансовые затраты и выполняется без привлечения специалистов. К тому же конструкция является универсальной и может использоваться под разные объекты и на любых грунтах. Строительство свайного фундамента должно проходить строго по проекту и с соблюдением последовательности, иначе конструкция будет ненадёжной:

  1. Произвести расчёты будущего фундамента.
  2. Очистить площадку, чтобы ничто не мешало процессу бурения.
  3. Составить схему и сделать разметку расположения свай. Например, для каркасного сооружения достаточно будет фундамента по периметру с расстоянием между опорами 1,2 метра.
  4. Бурение скважины. Здесь нужно определиться с видом бурения.
  5. Укладка гидроизоляции в колодец — пергамина или толи, благодаря которым бетонный раствор не уйдёт в землю.
  6. Для бурения потребуется спецтехника или оборудование, соответствующее выбранной технологии.
  7. Установить в скважину армированный каркас на расстоянии 10 см от дна и боковых стенок.
  8. Выполнить заливку колодца бетоном. Через каждые 30 см слой несколько раз проткнуть штыком, чтобы выпустить воздух из раствора.
  9. После того как бетон застынет, начать обустраивать ростверк.

Для повышения прочности и надёжности свайной конструкции следует изготовить обвязку ростверком. Ростверк чаще делается из железобетона. Ширина его определяется исходя из веса, который на ней будет. Поэтапное выполнение работ по сооружению фундамента на сваях поможет без особых усилий и очень быстро соорудить фундамент на сваях.

Читайте также:  Оптимальные размеры смотровой ямы в гараже. Этапы строительства.
Ссылка на основную публикацию