Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб: видео-инструкция по монтажу своими руками

Как сделать фундамент на буронабивных сваях: пошаговая инструкция

Буронабивные сваи — разновидность свайного основания, которое предполагает устройство свай посредством бурения скважин в земле с последующим их армированием и бетонированием. В результате получается прочное монолитное основание, способное воспринимать большие нагрузки не только от возведенного здания, но и от боковых грунтов.

Существует несколько классификаций буронабивных опор, которые подробно описаны в СНиП 2.02.01-83 и СП 50-102-2003. В документах указаны виды свай, требования к ним, технологии устройства. Для частного строительства используются два типа буронабивных опор:

  1. Цилиндрические. Имеют одинаковый диаметр по всему телу опоры.
  2. С уширенной опорной подошвой — пятой. Устройство свай с пятой — сложный процесс, который невозможен без специального оборудования — буровых колонн с резцами. В плотных грунтах для выработки уширения используется взрывной метод.

При строительстве коттеджей своими руками без найма организации-подрядчика опоры с уширенной пятой не используются. Примитивное уширение может устраиваться, если используются обсадные трубы, но оно не имеет ничего общего с просчитанной пятой, которая выполняется при возведении многоэтажных зданий в соответствии со СНиП.

Фундамент на буронабивных сваях используется в многоэтажном и частном строительстве в следующих случаях:

  • В условиях плотной застройки, когда невозможно вырыть котлован для основания другого типа.
  • На болотистых, слабых почвах, когда плотный грунт находится на глубине более 1 м.
  • На участках со сложным рельефом.
  • При возведении домов с использованием тяжелых стройматериалов (гранит, керамический кирпич).
  • При наличии угрозы подтопления участка, рядом с водоемами, при высоком залегании подземных вод.
  • При отсутствии данных о гидрогеологических изысканиях на участке.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Фундамент буронабивного типа имеет как преимущества, так и недостатки, свойственные всем свайным основаниям. Среди преимуществ отмечают:

  • универсальность, подходит для грунтов с любыми характеристиками;
  • высокая несущая способность;
  • простые расчеты и схемы, можно не заказывать проект;
  • эксплуатационный ресурс не менее 100 лет;
  • монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи подрядчиков;
  • отсутствие необходимости рытья котлована;
  • минимальные нагрузки на грунт соседних участков;
  • возможность сохранения благоустройства территории;
  • низкая себестоимость в сравнении с другими видами фундаментов.

К недостаткам конструкции можно отнести:

  • относительно большой объем бетонных работ;
  • необходимость укрепления скважин в сыпучих грунтах;
  • трудоемкий процесс монтажа;
  • невозможность устройства подвала в доме.

Буронабивные или винтовые сваи: что лучше?

Решив устроить фундамент на свайных опорах, владельцы участков под застройку не знают, какие сваи лучше использовать: винтовые или буронабивные. Сравним оба варианта:

Критерий оценкиБуронабивные сваиВинтовые сваи
Несущая способность сваи диаметром 50 смВыдерживают 4 тонныВыдерживают 1,5 тонны
Устойчивость к коррозии и агрессивным средамВысокаяНизкая
Сортамент и размерыНе ограниченыОграничены существующими типоразмерами
Использование в грунтахВо всех грунтах, кроме скальныхНе используются в скальных, болотистых, защелоченных грунтах
Трудоемкость монтажаСредняя: требуется бурение, армирование, бетонированиеНизкая: сваи вкручиваются в землю
Время монтажаЗависит от бетонных работВ любое время года
Срок службыНе менее 100 летОт 25 до 50 лет

Стоимость винтовых свай зависит от размера, используемого для их производства металла и способа обработки. Цена буронабивных опор определяется как сумма стоимости обсадных труб, арматуры и бетона.

Как видно из сравнительной таблицы, буронабивные опоры более долговечные и дешевые. Однако их устройство требует значительно больше усилий чем, монтаж винтовых свай.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:

  • Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф — вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования — определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.

Характеристики грунтов, которые определяются в ходе шурфирования, можно посмотреть в СНиП 2.03.01-84, 2.05.03-84 или 2.06.06-85.

  • Сбор нагрузок на основание. Определяются как сумма всех конструктивных элементов дома (от кровли до фундамента) и временных нагрузок. Для расчета нагрузок необходим проект и смета по материалам. Лучше всего рассчитывать нагрузки, используя специальные программы, например, Foundation, Base 6.2 и пр. При строительстве небольшого легкого строения можно применять калькулятор типа «Вес-Дома-Онлайн v.1.0». Также расчеты нагрузок можно произвести самостоятельно, основываясь на СНиП 2.01.07-85.

Зная характеристики грунта и суммарную нагрузку, которая будет оказываться на свайный фундамент можно приступать к его расчету по следующему алгоритму:

  • Расчет несущей способности. Чтобы упростить задачу и не делать сложных вычислений предлагаем воспользоваться таблицей, где указана несущая способность буронабивных опор разного диаметра в зависимости от типа грунта:

В таблице приведены данные несущей способности, рассчитанные на основании использования для буронабивных свай бетона класса В22,5. Если вы планируете использовать бетон, класс которого будет ниже, то несущая способность сваи уменьшится. Например, опора 30 см из бетона В22,5 в твердых песках будет воспринимать 3179 кг, а такая же свая из бетона В17,5 на 30% меньше, т.е. 2225 кг.

  • Выбор сечения (диаметра). При выборе оптимального диаметра необходимо учесть, что сваи большого сечения потребуют не только много бетонной смеси, но более широких скважин и обсадных труб. Слишком узкие опоры просты в монтаже, но их количество будет больше. Для домов 6х6 рекомендуется выбирать диаметр 15-25 см. Под коттеджи из легких материалов — 30-40 см, из тяжелых — 40-50 см.
  • Количество буронабивных свай. Для расчета количества свайных опор необходимо разделить суммарную нагрузку на несущую способность сваи выбранного диаметра.
  • Расстояние между сваями. Расстояние можно рассчитать по формуле:

l — расстояние между буронабивными опорами;
P — несущая способность сваи;
Q — нагрузка на 1 пог.м основания.

Не используя формулу шаг свайных опор можно определить следующим образом: расстояние между элементами не должно быть больше 3-х их диаметров. При этом стоит помнить, что чем выше масса строения, тем меньше шаг свай. Минимальное расстояние может составлять 50 см.

  • Глубина залегания или длина свай. Определяется исходя из глубины, на которой расположены несущие грунты. Глубина забивки свай должна быть ниже уровня промерзания, даже если несущие пласты расположены выше. Сведения о глубине промерзания для своей местности можно узнать в Сети.

Пример расчета: Строительство коттеджа происходит в Московской области на песках средней плотности. Размер дома — 10 х 10 м, суммарная нагрузка — 60 тонн. Для устройства фундамента выбираем сваи сечением 30 см. Исходя из таблицы, находим, что несущая способность сваи будет 2473 кг. Количество опор будет составлять 60/2,4 = 24 шт. Расстояние между сваями будет 60-90 см. Длина свай с учетом уровня промерзания для Подмосковья и глубины залегания опорных пластов составляет 2,2 м.

Для составления схемы расположения свайных опор необходимо учитывать, что сваи должны находиться под каждым углом дома, вдоль несущих стен с выбранным шагом, а также под входной группой и тяжелыми конструкциями.

Устройство буронабивного фундамента своими руками

В отличие от других типов свай буронабивные опоры не регламентируются ГОСТом. Технология их установки прописана СНиП 2.05.03-84. В документе указаны следующие способы монтажа:

  • бетонирование скважин с обсадной трубой или без нее;
  • погружением опалубки с набивкой бетоном;
  • сплошное бетонирование с камуфлетной пятой;
  • погружением монолитного сердечника в скважину.

Не так давно появилась технология CFA, которая заключается в бетонировании свай при помощи полого бура с забурником, через который подается бетон. По причине отсутствия у большинства владельцев загородных участков сложных инструментов для бурения и бетонирования, мы рассмотрим самый простой способ монтажа буронабивных свай — бетонирование с обсадной колонной или без нее.

К монтажу свайных опор можно приступать после разметки будущего фундамента. Разметка осуществляется при помощи вешек и шпагата. Для будущего ленточного или монолитного основания мелкозаглубленного типа роется траншея или котлован глубиной 0,5 м. В местах бурения скважин делаются лунки.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Бурение скважин и установка обсадных труб

Бурение проводится шнеком вручную или бензобуром. Размер насадки шнека зависит от диаметра скважины. На дно скважины насыпается подушка 10-20 см из крупно фракционного песка. Обязательно ли устройство буронабивного фундамента с применением обсадных труб? По технологии обсадные трубы могут быть постоянными (оставаться в скважине) или съемными. Также допускается монтаж основания без обсадных труб. К преимуществам использования обсадных колонн относят:

  • предотвращение осыпания стенки скважины;
  • гидроизоляция бетонных свай;
  • упрощенный монтаж армокаркаса;
  • более простая заливка бетоном.

Применение обсадных труб также имеет недостатки:

  • увеличение объема работ;
  • удорожание фундамента.

Стоимость обсадных труб зависит от материала и размера. Лучше всего использовать пластиковые или асбестоцементные трубы, которые невосприимчивы к коррозии. Длина труб должна быть на 30-50 см больше рассчитанной длины свай. Монтаж труб обязателен в сыпучих, вязких, болотистых грунтах. В глинистых и плотных суглинистых почвах можно обойтись без обсадных труб. В этом случае стенки скважины обкладываются гидроизолом или рубероидом для создания гидроизоляции.

При использовании обсадных труб изделия погружаются в скважину вдавливанием или забиванием при помощи кувалды. Труба должна устанавливаться внутри скважины строго вертикально. Положение контролируется строительным уровнем. Допустимое отклонение для трубы 2 м составляет не более 1 см в сторону. Зазор между стеной скважины и обсадной трубой засыпается грунтом.

Армирование буронабивных свай

Армирование необходимо для противостояния сжимающим нагрузкам, действующим на сваю со всех сторон. Арматура для буронабивных свай связывается в пространственный армокаркас. Количество продольных стержней арматуры 4 или 6. Каждые 30-40 см устанавливают вертикальные стержни. Диаметр используемых арматурных стержней класса А3 — 15-20 мм. Длина стержней должна быть на 0,5 м больше, чем длина обсадных труб. Используемая для армокаркаса арматура должно соответствовать ГОСТ 5781.

Вязка арматурных каркасов осуществляется при помощи отожженной проволоки сечением 1-5 мм. Для фиксации стержней лучше всего подходят хомуты или пластиковые трубки 90 мм. Каркас изготавливается при помощи армогиба или вязального пистолета следующим образом:

  • арматура обрезается до нужной длины
  • монтируются держатели для продольных стержней;
  • 4 или 6 стержней располагаются в пространстве при помощи держателя;
  • монтируются вертикальные стержни с выбранным шагом при помощи проволоки и хомутов.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой: особенности монтажа, видео

В тех случаях, когда фундамент для будущего строения возводится в условиях сложных грунтов с большим риском их сдвига, целесообразно применение буронабивных свай с обсадной трубой. Данная технология, которая признается одной из наиболее безопасных, также используется в тех случаях, когда будущее здание планируется возвести на территории, характеризующейся плотной застройкой.

Читайте также:  Схема отопления многоэтажного дома: схема подачи отопления в панельных высотных домах, система в стене, фото и видео примеры

Фундамент из буронабивных свай

Сущность технологии

Обсадные трубы для буронабивных свай (БНС), используемые при обустройстве фундамента, могут различаться как своими геометрическими параметрами, так и конструктивным исполнением. Высокая надежность фундаментных конструкций, полученных по данной технологии, обеспечивается тем, что их основу, кроме бетона, составляют каркасы, для изготовления которых применяется металлическая арматура. Полученная по данной методике конструкция не только надежно фиксируется в грунте, но и сама по себе демонстрирует исключительно высокую жесткость и устойчивость.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Сама технология устройства буронабивных свай выглядит следующим образом:

  1. В предварительно выбранном месте строительного участка бурится скважина требуемого диаметра и утвержденной проектом глубины, для чего используется специальная буровая установка.
  2. В полученную скважину погружают обсадную трубу для свай. Важно, что глубина, на которую погружаются такие трубы, предварительно рассчитывается и утверждается проектом.
  3. Внутреннюю полость трубы освобождают от осыпавшейся земли. Для этого используют различные технические средства (в частности, грунт из трубы может вымываться при помощи воды, подаваемой под значительным давлением).
  4. В отверстие обсадной трубы, очищенное от осыпавшейся земли, опускается арматурный каркас для буронабивной сваи.
  5. Во внутреннюю полость трубы, в которую помещен арматурный каркас, заливается бетонный раствор. Данный процесс, если говорить профессиональным языком, как раз и называется набивкой сваи.
  6. Обсадные трубы после заливки бетона посекционно извлекаются из земли.

Естественно, устройство буронабивных свай выполняется по технологии, которая имеет целый ряд нюансов. Их обязательно следует учитывать при ее практической реализации.

Преимущества свай буронабивного типа

Среди многочисленных преимуществ использования свай БНС можно выделить несколько наиболее значимых, к которым относятся следующие.

  • Набивка таких свай бетонным раствором осуществляется оперативно и качественно.
  • Все этапы технологии устройства буронабивных свай отличаются высокой безопасностью для его исполнителей.
  • Набивная свая благодаря особенностям технологии ее обустройства отличается исключительно высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим нагрузкам и, соответственно, надежностью.
  • С помощью свай БНС можно создавать надежные фундаменты даже в слабых и насыщенных водой грунтах.
  • Использование данной технологии позволяет четко контролировать соблюдение всех требований проектной документации, а также точно учитывать геологические и инженерные условия, в которых осуществляется данный технологический процесс.
  • Рассматриваемая технология позволяет извлекать из создаваемой скважины крупные камни и валуны.
  • При выполнении скважин по данной технологии грунт не подвергается вибрационным и динамическим нагрузкам.
  • Оборачиваемость используемых обсадных труб, которые можно применять неоднократно, – еще одно важное преимущество применения указанной технологии.
  • Можно контролировать все этапы буровой операции вплоть до достижения водоносного слоя.
  • Полная защита стенок создаваемой скважины от обрушения грунта позволяет перекрывать опасные горизонты (такие, например, как плывуны).
  • В скважинах, полученных по данной технологии, если при устройстве буронабивных свай предусмотрено использование арматурного каркаса, отсутствуют так называемые шейки, которые значительно снижают качество и надежность готовой конструкции.
  • Использование обсадных труб для монтажа свай буронабивного типа, а также их дальнейшая эксплуатация допускается в любых климатических условиях.

Заливка обсадной трубы бетонным раствором

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

  • забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
  • погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:

  1. возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
  2. строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
  3. проведении строительных работ на участках со сложными геологическими условиями.

Применение буронабивных свай в частном домостроении

Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.

Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.

Буронабивные сваи с обсадной трубой: технология монтажа

Бетонирование свай применяется при устройстве загородных построек и коттеджей на слабых и рыхлых грунтах. Изначально технология возведения обсадных труб (ВПТ) использовалась в ходе оборудования скважин нефтяной и газовой индустрии. Однако с течением времени представленный способ возведения надежных опор плавно перекочевал в домашнее строительство. Благодаря методике выполнения, оборудованные опорные элементы препятствуют осыпанию почвы как во время бурения скважины, так и после окончания всех земляных работ.

Особенности технологии и варианты установки

За счет высокой плотности материала трубы достаточно легко входят в почву, предотвращая осыпание земли. Как правило, обсадные элементы при оборудовании буронабивных свайных опор изготавливаются по секциям. Каждый составная деталь скрепляется друг с другом при помощи сварочного аппарата и вспомогательных крепежных приспособлений.

В некоторых случаях после окончательной заливки свай возведенный обсадной «кожух» демонтируется. Однако нередки случаи, когда в момент вхождения в грунт поверхность трубы сильно прикипает к земле, что заставляет застройщиков для экономии сил и времени бетонировать непосредственно сами обсадные элементы.

Единственный минус исследуемой технологии – отсутствие возможности осуществления контроля над просачиванием грунтовых вод. В случае установки обсадной трубы через водный слой увеличивается риск того, что поток размоет часть неокрепшего бетона.

Для максимальной защиты от такого неприятного момента следует в ходе очистки внутренней полости обсадной трубы следить за влагосодержанием извлеченного грунта и в случае его чрезмерной насыщенности перед бетонированием добавить в раствор специальные присадки-стабилизаторы.

Разновидности установки

Существует несколько способов погружения обсадных труб в почву:

  • ударный тип (в сопровождении с бурением обсадные элементы заходят в грунт посредством давления гидравлических домкратов, параллельно установленных на специальные буровые приспособления), наращивание обсадной конструкции выполняется в том случае, когда требуемая глубина свайных опор превышает размер оборудованной обсадки.
  • вращательный тип (в данном варианте первоначально выполняется устройство центральной скважины на длину приобретенной обсадной секции, погружаемой одновременно с бурением; после установки первого элемента процесс бурения продолжается с одновременным выставлением второго секционного изделия и т.д. до достижения необходимой глубины; по завершении укладки всех обсадных конструкций из образовавшейся полости вычищается осыпавшийся грунт посредством использования буровой установки)

Как правило, для бурения целесообразнее использовать технику, оборудованной штангой Келли. Главным достоинством такого бура является эффект опережения при высверливании скважин. В процессе функционирования лопасти изделия раздвигаются на установленное расстояние, а при снижении вертикального давления возвращаются в начальное положение, соответствующее диаметру внутренней полости трубы.

При возвращении бура в изначальное положение за шнеком (специальным транспортирующим устройством) поднимаются излишки почвы из обсадной конструкции и за счет кругового вращения раскидываются по периметру обустраиваемого углубления.

Необходимый инструментарий и приспособления

Для более оперативного выполнения всех монтажных работ потребуется заблаговременно подготовить следующие инструмент и материалы:

  • уширитель для пяты сваи;
  • каркас из арматурных прутьев;
  • бетонолитную обсадную трубу;
  • автоматизированную бетономешалку;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • раствор глины;
  • деревянные доски, из которых будут изготавливаться желоба;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • составной вибросердечник;
  • дозирующий бункер;
  • головной кондуктор.

Использование электрического и автоматизированного оборудования существенно упрощает процесс строительства, а также экономит временные и трудовые ресурсы.

Общая технология возведения

Устройство набивных свай с обсадными трубами не требует глубоких строительных навыков и знаний. По общему принципу в установленную обсадную конструкцию выполняется монтаж каркаса из арматуры и осуществляется заливка внутренней полости бетоном. Из особенностей изготовления надлежит выделить следующие моменты:

  1. Выполняется заливка скважины бетонным раствором (примерно на метр от длины трубы).
  2. Осуществляется вертикальное перемещение обсадного элемента, таким образом, чтобы толщина слоя бетона в трубе составляла 30-40 см.
  3. Поочередно выполняем описанные пункты до достижения необходимой высоты.

За счет неровности стенок скважины бетон максимально заполняет образовавшиеся пустоты, тем самым надежно укрепляя сформированный опорный элемент и фиксируя его на своем месте.

Важные особенности

Каркас из арматуры укладывается не на всю длину углубления, а вблизи поверхности земли. Сразу же после выполнения бетонирования необходимо заглубить арматурную конструкцию не более чем на 1,5-1,8 м.

Читайте также:  Конопатка бруса: особенности обработки щелей в домах из профилированного материала

При отсутствии сыпучести грунта процесс бурения скважины целесообразнее реализовать без применения обсадных труб. В таком варианте каркас фиксируется на стенках вырытой скважины и осуществляется заливка бетоном.

В ситуации, когда на слабых или изобилующих грунтовой водой почвах буронабивная скважина формируется без серьезной обсадки, то целесообразно перед заливкой бетона добавлять с погружением бура глинистую смесь. Посредством смешивания тонкодисперсной глины и воды приготавливается слегка вяжущий состав, который образует надежный защитный слой, препятствующий обильному проникновению влаги. В дальнейшем излишки глины выдавливаются наружу бетонным раствором.

Буронабивные сваи на сухих и слабовлажных почвах

Процедура изготовления буронабивных свайных опор подразумевает выполнения следующих действий:

  • установку и закрепление бурового механизма;
  • бурение скважины;
  • избавление от излишков грунта;
  • заливку бетона;
  • установку каркаса из арматурных прутьев.

Общее описание хода работ

Буровая установка, функционирующая по технологии вращательного бурения, формирует скважину требуемой глубины и сечения в строгом соотношении с требованиями подготовленного проекта и используемого оборудования. Для предотвращения возможного обвала грунта рекомендуется в устье скважины установить металлический патрубок.

По достижению необходимой глубины в нижней части оборудованного углубления посредством использования уширителя подготавливается полость, играющая роль «пятки» свайной опоры. Затем, выполняется извлечение грунта и установка каркаса из арматуры. Далее, опускаем на дно скважины бетонолитную обсадную трубу и монтируем приемную воронку.

Завершающий этап – бетонирование внутренней полости труб и обработка голов свайных опор специальный кондуктором. Представленный способ позволяет обустраивать буронабивные свайные опоры диаметром от 500 до 1200 мм и длиной до 35 м.

Буронабивные сваи на грунтах с избыточным содержанием грунтовых вод

Наиболее рациональным признано использование буронабивных свайных опор в ходе установки основания на неустойчивых почвах. За счет доступности конструкции в ходе бурения скважины сваи оборудуются с дополнительной фиксацией стенок, образуемых посредством избыточного давления влаги или раствора глины.

Устройство скважины осуществляется как ударным, так и вращательным способом. В случае прохождения бура через твердые скальные породы целесообразно применять специальные сменные рабочие насадки ударного вида.

Ход работ

Устройство буронабивных свайных опор с фиксацией раствора из глины:

  1. Установка бурового механизма и изготовление скважины.
  2. Изготовление расширительной плоскости.
  3. Монтаж каркаса из арматурных прутьев.
  4. Установка обсадных труб.

Для регулирования неконтролируемого разброса извлекаемых масс по периметру буровой установки в ее направлении монтируются под уклоном деревянные желоба, изготавливаемые из любых подручных материалов.

В ходе работ через бур подается раствор из глины, основным предназначением которого является противодействие обрушению почвы создаваемым гидравлическим давлением. В конечном итоге при постоянной циркуляции состава на боковых стенках образуется глинистая корка.

Посмотрите видео, как происходит монтаж опор своими руками.

По завершении мероприятий, связанных с бурением скважины и очистки отработанного забоя, в пробуренную скважину устанавливается армированный каркас. Заключительным этапом технологии ВПТ является фиксация бетонолитных обсадных труб. С началом бетонирования трубу извлекают из скважины по аналогично описанному выше способу, а оборудованную сваю подвергают формовке.

В случае использования секционных конструкций с подъемом каждого из составных участков необходимо разъединять соединительные хомуты, тем самым снизив удельный вес обсадной конструкции и сократив усилия по ее извлечению.

Монтаж свайных опор с фиксацией обсадной трубы

Достоинствами представленной технологии является широкий спектр ее применения в различных условиях гидрогеологической обстановки. Обсадные элементы в зависимости от степени прикипания могут извлекаться из грунта, как во всех указанных выше случаях по методике ВПТ, или же параллельно фиксироваться в почве вместе с изготавливаемой сваей.

Существенным отличием данной методики является способ соединения составных частей. Поскольку при слабых грунтах обратный ход труб не затруднен, профессионалы советуют использовать классические соединительные хомуты из металла, однако при устройстве буронабивных скважин на грунтах со сложной структурой целесообразнее всего соединительные элементы фиксировать сварочным аппаратом.

Рекомендуем посмотреть видео, как производится устройство опор с фиксацией трубы.

Установка обсадных труб выполняется посредством вдавливания в почву путем использования специальных домкратов, ударных приспособлений или вибрационным способом.

Заключение

В завершение хотелось бы обратить внимание, что изготовление буронабивных свай по принципу ВПТ – один из наиболее эффективных способов возведения надежной опоры. Все недостатки этой технологии, связанные с использованием спецтехники и завышенными расходами, с лихвой перекрываются практичностью и продолжительным периодом эксплуатации. В связи с этим еще на стадии проектирования дома следует взвесить все «за» и «против» каждой технологии и на основе проведенного анализа грунта установить для себя наиболее подходящий тип.

Буронабивные сваи с обсадной трубой как метод устройства фундаментов

Если планируется обустройство фундамента нового сооружения в условиях, когда есть вероятность сдвига грунта, либо присутствует очень плотная застройка территории, имеет смысл применять буронабивные сваи в обсадных трубах. Данная методика признается одной из наиболее безопасных.

1 Технология обустройства буронабивных свай с помощью обсадной трубы

Для обустройства буронабивных свай могут применяться обсадные трубы различных размеров и конструкций. За счет того, что все они имеют стержни большой протяженности, фиксируется очень прочное зацепление трубных конструкций с грунтом. Сама технология обустройства фундаментов с использованием интересующей нас методики достаточно проста. Она состоит из нескольких этапов.

Сначала на выбранное для бурения место ставится специальное буровое оборудование. С его помощью пробуривается скважина требуемой глубины и ширины. Затем обсадная труба погружается до заданной отметки (ее высчитывают заранее и вносят в проект). После этого выполняют следующие действия:

  • из полости трубы удаляют осыпавшуюся землю;
  • в очищенную полость опускают арматурный каркас;
  • из бетоносмесителя (специальный автоматический миксер) в скважину подают бетон в необходимом количестве (данный процесс на языке специалистов называют набивкой);
  • трубы по секциям извлекаются из скважины.

Технологическая схема строительства фундамента из буронабивных свай с применением обсадных трубных конструкций выглядит именно так. Понятно, что процесс имеет ряд особенностей, о которых мы расскажем далее.

2 Преимущества применения свай с обсадными трубами

Можно выделить такие ключевые достоинства описываемой технологии:

  • качественная и быстрая набивка скважин бетонирующим раствором;
  • безопасность выполнения всех этапов мероприятия;
  • максимальное использование несущего потенциала (весьма высокого) свай;
  • возможность выполнения процесса в слабых, насыщенных водой грунтах;
  • четкий контроль (при выполнении работ) соответствия проектных и реальных геологических и инженерных условий;
  • возможность извлечения при бурении крупных камней и валунов;
  • отсутствие вибрационных и динамических колебаний грунта.

Кроме того, такая технология исключает вероятность появления в скважине так называемых “шеек” (если в ней предусмотрен арматурный каркас). Она дает возможность контролировать буровую операцию при достижении несущего слоя, гарантирует полную защиту стенок скважины от обрушения грунта, позволяет перекрывать горизонты опасных грунтов (например, плывунных). Отметим отдельно, что буронабивные конструкции в обсадных трубах допускается эксплуатировать практически в любых климатических условиях.

3 Некоторые особенности использования обсадных труб

Под такими трубными конструкциями понимают специальные изделия, которые способны эффективно предупреждать осыпание земли со стен. Их весьма активно используют в промышленном и гражданском строительстве с целью надежного крепления водных, газовых, нефтяных и иных скважин. Демонстрируют они свою эффективность и для свай. Установка обсадных конструкций производится посекционно. Отдельные секции соединяются друг с другом при помощи особых стыков-зажимов (Бетоно, Като и другие) либо посредством электродуговой сварки.

По окончании фундаментных работ указанные секции в большинстве случаев снимают. Но в некоторых случаях их оставляют, если того требует проект. Обсадные трубы имеют разные диаметры (внешние и внутренние), что дает возможность подобрать идеальные их размеры для обустройства конкретного фундамента. Внешние сечения труб по распространенным международным стандартам LEFFER и BAUER варьируются в пределах от 620 до 2500 миллиметров, внутренние – от 640 до 2580 миллиметров.

Погружение обсадных изделий выполняется следующими способами: посредством забивки трубы; при помощи вибростола (спецоборудование для вибропогружения трубных секций в землю); с использованием бурового оборудования. При этом сама операция бурения грунта может осуществляться ударным или вращательным способом.

Вращательная методика предполагает, что берется одна секция, по ее геометрическим параметрам выполняется лидер-скважина, а затем эта самая секция опускается в полученное отверстие.

После этого процесс повторяется – берут вторую секцию, замеряют размеры, осуществляют бурение, вставляют трубу. Операция длится до тех пор, пока вся конструкция не будет заглублена до заданной отметки. Ударный способ погружения принципиально иной. Обсадка при нем идет с некоторым опережением по отношению к забою либо следом за ним (в зависимости от того, какие параметры проходимости имеет земля). Затем по мере необходимости производится монтаж или же наращивание секций трубы.

4 Рекомендации по применению буронабивных конструкций

Сваи можно монтировать без выполнения крепления стенок в тех случаях, когда грунт имеет тугопластичный и твердый характер (например, набухающий либо глинистый грунт), а также при общей протяженности свай не более 30 метров. А вот изделия с креплениями целесообразно применять тогда, когда фундамент устраивается:

  • в районах с оползневыми грунтовыми явлениями;
  • в стесненных условиях;
  • на землях со сложными геологическими условиями.

Нежелательно использовать описанную технологию для фундаментных работ, при которых необходимо выполнять укрепление скважинных стен избыточным водяным давлением.


Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Согласно строительной технологии буронабивные сваи с обсадной трубой можно устанавливать своими руками на почвах с различной характеристикой. Они могут быть любой конструкции и иметь разные размеры. За счет длинных стержней достигается надежное зацепление с грунтом, благодаря чему фундамент из труб получается устойчивым и отлично удерживает конструкции любой тяжести.

Конструкция свай и метод их монтажа

Использование подобных металлических труб практикуют в строительстве нефтяных и водяных скважин для того, чтобы грунт со стен не осыпался внутрь пробуренного отверстия. Для таких же целей применяется обсадная труба для фундамента из свай, плотно входящая в грунт и удерживающая его, тем самым предотвращая обвал. Технология ее монтажа заключается в установке по секциям, зафиксированным друг с другом методом сварки или с применением специальных зажимов. По окончанию всех процедур секции подлежат демонтажу, однако, в некоторых случаях их оставляют в земле, о чем ставят отметку в строительной технической документации.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Устройство погружения обсадных элементов осуществляется гидродомкратами в момент проведения буровых работ по вращательному или ударному методу. Также технология позволяет забивать трубы или устанавливать их при помощи вибропогружения. Ударный способ заключается в заглублении обсадного элемента в грунт после или до забоя до установленного уровня – здесь все зависит от проходных характеристик грунта. Сборка секций или их добавление осуществляется до необходимого количества.

Читайте также:  Защита дерева от влаги и гниения (лак, пропитка или краска)

При вращательном способе бурения секция погружается в лидерную скважину, созданную по размеру обсадных элементов, и так процесс повторяется снова до тех пор, пока обсадная труба не погрузится до заданной отметки. После полной установки трубы необходимо очистить полость от остатков грунта при помощи все того же бура. Здесь на помощь придет штанга Келли, которая выступает в роли бура, но с тем лишь отличием, что под нагрузкой ее лопасти расширяются до установленных параметров, тем самым повышая эффективность опережающего бурения лидерных отверстий. В момент ослабления натиска лопасти возвращаются в исходную позицию, совпадающую с внутренним диаметром трубы для буронабивных свай. При подъеме бура шнек отбрасывает грунтовую массу из полости.

Устройство обсадных буронабивных свай

Монтаж и устройство свайного фундамента выполняется прямо на стройплощадке. В принципе, технология установки такой конструкции своими руками достаточно проста: в скважину необходимо опустить трубу, провести армирование и забетонировать. В длину такие конструкции могут составлять до тридцати метров при диаметре до полутора метров, хотя при усовершенствовании технического обеспечения длину можно удвоить, а сечение увеличить до 3,5 м. С такими параметрами несущая способность буронабивных опор будет составлять 500 т.

В большинстве случаев конструкцию заглубляют на 5 – 12 м при ее диаметре 25 – 40 см. Сборка металлических конструкций своими руками осуществляется по следующей схеме:

  1. На метр скважину наполняют бетонным раствором;
  2. проводится трамбовка раствора;
  3. обсадка постепенно приподнимается до того уровня, когда бетон опустится на 35 – 40 см;
  4. этот процесс необходимо повторять до полного заполнения стержня растворной массой.

Конструкция сваи

Стенки лидерной скважины для обсадной трубы во время бурения становятся шероховатыми и рыхлыми из-за обвалившегося грунта, поэтому между отверстием и металлической конструкцией образуется просвет, который уплотняют раствором, а бетон, в свою очередь, просачивается в структуру грунта и делает ее более прочной. Такая технология имеет один недостаток, и заключается он в том, что вы не можете контролировать плотность бетонной заливки внутри длинного ствола. Этот минус может привести к размыванию подземными водами не схватившиеся участки смеси, если такие, конечно же, будут.

Скважину под фундамент из труб армируют только в верхней части, при этом арматурный каркас заглубляют в свежий бетон на 1,5 – 2 м. Наряду с обсадной трубой также используют сухой метод, подходящий для устойчивых и плотных грунтов, которые выдерживают нагрузку без разрушения стенок. Каркас устанавливается в скважину своими руками, и затем набивают растворную массу. Если буронабивные скважины утапливаются в слабые водянистые почвы без проведения обсадки, то их стенки нужно усилить глиняной обмазкой, плотность которой должна быть не менее 1,2 г/м3.

Другие типы трубных свай

В предыдущей части статьи мы рассматривали буронабивные сваи, но также существуют и другие их типы. В частном строительстве очень часто используется технология монтажа винтовых стержней в том случае, если планируется возведение легковесных построек. Их преимущество заключается в том, что они подходят для любого грунта, кроме скалистого, хотя и там можно пробурить скважины меньшего сечения. Более того, такой фундамент из труб без труда устанавливается при помощи рычагов вращения своими руками. Он может монтироваться на месте старой основы и снабжаться наголовниками, что является неоспоримым преимуществом, ведь деревянный дом можно приподнять домкратами и установить на новую основу.

Существует технология продления эксплуатационного периода металлических винтовых стержней, для чего их превращают в набивные, а полости заливают бетоном, который обязательно подвергают трамбовке. Такой прием поможет защитить опоры от коррозии. Подробнее о фундаментах на винтовых сваях.

Не менее часто, чем буронабивные, устраивают асбоцементные фундаменты, которые дополнительно снабжаются заглубленным или подвесным ростверком. Их монтируют там, где ландшафт характеризуется пучинистыми грунтами. Здесь технология также предусматривает бетонирование полостей, что придает основе прочности и увеличивает ее эксплуатационный период.

Подытожив изложенный материал можно с уверенностью сказать, что с применением трубобетонных свай за счет регулировки длины стержня удается решить проблему устройства фундамента на склонах, водянистых и оползневых грунтах. Но, несмотря на массу преимуществ, стоит помнить, что буронабивные сваи в процессе монтажа создают вибрацию с высокой амплитудой, поэтому они могут стать причиной повреждения возведенных поблизости строений.

Технология монтажа буронабивных свай с обсадной трубой

Обсадные трубы – незаменимые помощники в процессах добычи нефти, воды, газа и других богатств природы, без которых человечеству было бы сложно жить. Кроме того, такие конструкции помогают людям обрести крышу над головой, поскольку служат основой для монтажа свай. А ведь сваи буронабивные с обсадной трубой, технология монтажа которых не теряет своей популярности, являются одними из основных составляющих крепкого и надежного фундамента.

Устройство буронабивных свай

По сути, это – скважины, заранее спроектированные и сделанные по утвержденному эскизу, в которые устанавливают специальные каркасы из металла, заливаемые впоследствии раствором на основе цемента и песка. Чтобы избежать разрушения стенок скважины, ее полость уплотняют глиняным составом, причем, делают это под определенным давлением.

Обязательно ли нужны обсадные трубы для буронабивных свай? В редких случаях можно обойтись и без них, к примеру, когда работы ведутся на устойчивой глинистой земле. Если же грунт изобилует водой, то рисковать опасно, лучше использовать обсадные трубы для свай.

Устанавливают инвентарные обсадные трубы для буронабивных свай секциями, друг с другом скрепляют конструкции при помощи специальных зажимов либо сварки. Когда сваи готовы, обсадные конструкции либо демонтируют, либо оставляют на своем месте, заливая бетонным раствором, – все зависит от технологии.

Технология бурения

А как погружается свайная труба? Либо на основе технологии бурения с применением специальной техники, включая гидродомкраты, либо методом вибропогружения, либо путем вбивания трубы. Если говорить о бурении, то оно бывает двух типов:

При использовании ударного способа осадная конструкция, как правило, помещается в скважину вслед за забоем. Между тем если состояние грунта позволяет, то можно и до него. Случается, что глубина сваи больше размера обсадки. Что тогда делать? Следует применить секционный монтаж конструкции, а то и нарастить ее.

Вращательное бурение подразумевает рытье скважин, по длине достигающих размеров секции. Причем, каждая из них по мере готовности ям, опускается на дно. После заглубления конструкций их полость (при помощи того же бура) очищается от осыпавшейся земли.Зачастую для вращательного бурения задействуют штангу «Келли», которая осуществляет опережающее бурение, а именно: при углублении лопасти раздвигаются, чтобы сделать скважину нужной глубины, а при ослаблении напряжения – принимают прежние размеры, вписывающиеся в диаметр трубы. Таким образом, выходя наружу, бур сам чистит конструкцию, отбрасывая лишний грунт в стороны от скважины.

Элементы для монтажа

А какие инструменты, техника либо материалы нужны для того, что установить буронабивные конструкции, вне зависимости от того, сами вы будете проводить такие работы или наймете профессиональную бригаду?

Итак, запоминайте, что вам нужно иметь, что начать процесс:

  • бункер-дозатор;
  • уширитель;
  • донный клапан;
  • арматурный каркас;
  • деревянные желоба;
  • трубы;
  • кондуктор (специальный – инвентарный);
  • многосекционный вибросердечник;
  • автобетоносмеситель, который можно заменить специальным приемным бункером;
  • быстроразъемные хомуты;
  • вибраторы;
  • глинистый раствор;
  • бетон;
  • другое.

Стоимость работ

Цены на установку буронабивных свай на основе обсадных труб могут варьироваться в зависимости от таких факторов:

  • вид и материал труб;
  • необходимость разработки проекта;
  • выбранного вида технологии;
  • глубины скважины;
  • диаметра конструкции;
  • геологических особенностей на строительном участке (водонасыщенность, состав грунта, плотность почвы и т.д.);
  • срока выполнения работ;
  • наличия техники и материалов;
  • уровня профессионализма бригады;
  • качества используемых материалов и «девайсов»;
  • объема работ.

Стоит обратить внимание! Если фирма-исполнитель не предоставит вам предварительную смету по общим затратам на работы, а цену назовет устно, непременно уточните, что входит в оговариваемую стоимость, включены ли в сумму расходы на покупку труб или вам их придется приобретать за собственный счет. Как правило, недобросовестные исполнители «играют» именно на таком – беря двойную цену за те либо иные материалы.

Рациональные советы

Буронабивные конструкции с креплением стенок углубления или без оного, с уширениями либо без них советуют использовать для возведения фундаментов строений разного назначения (жилые дома, общественные здания, производственные цеха и т.д.) при значительных горизонтальных и вертикальных нагрузках, а также на территориях с непростыми геологическими данными а, следовательно, сложными условиями строительства. Например:

  1. В случае пересечения сваями слоев с твердыми материалами (камнями, остатками бетона, строительных конструкций).
  2. При прорезке проблемного грунта (содержащего валуны, твердую глину и другие вещества, мешающие осуществлять погружение свай из труб либо забивку конструкций качественно).
  3. Когда на участке слои плотных грунтов (залегания под опорами свай) радикально отличаются по отметкам
  4. В стесненных условиях:
  • в оползневых районах;
  • рядом со строениями, склонными к разрушениям из-за использования технологии вибропогружения либо забивки;
  • сваи буронабивные с обсадной трубой следует задействовать там, где строительные участки насыщены неоднородными глинистыми массами жидкой консистенции, вперемешку с песком.

Это важно знать! Если территория изобилует агрессивными водами (производственными или природными), от применения буронабивной технологии лучше отказаться.

Буронабивные металлические сваи из труб можно монтировать без крепления полости скважины при таких обстоятельствах:

  • используются элементы по длине не превышающие 30 метров;
  • горизонт грунтовых вод не доходит до пяты сваи;
  • место для строительства богато глинистой почвой тугопластичной, полутвердой и твердой густоты (например, набухающим грунтом, глинистым составом).

Стоит обратить внимание! При возведении гражданских строений профессионалы не советуют использовать буронабивные сваи, стенки которых нужно укреплять глиной, но решать, безусловно, вам.

Преимущества использования обсадных труб

Чем хороши буронабивные сваи, установленные на основе технологии использования обсадных труб? Итак, знакомьтесь со списком преимуществ:

  • стабильное качество бурения;
  • идеальная вертикальность;
  • возможность прорези жестких слоев;
  • защита конструкции от грунтовых вод;
  • экономия бетона;
  • возможность разбуривания;
  • из-за отсутствия вибрационного воздействия на грунт возможность монтажа рядом с существующими строениями;
  • точный контроль процесса бурения;
  • исключение появления шеек при заполнении скважины;
  • возможность извлечения из скважины валунов;
  • высокая надежность конструкции;
  • уменьшение числа ошибок при монтаже;
  • благодаря возможности уширения можно использовать несущую способность конструкции максимально полно;
  • высокая производительность, если сравнивать такой тип свай с буронабивным обычной направленности.

Видео-фрагмент бурения с обсадной трубой

Технологию установки буронабивных свай с обсадной трубой нельзя назвать простой, поэтому исполнителей для таких работ лучше искать среди профессионалов.

Ссылка на основную публикацию