Буронабивной свайный фундамент — что это за технология

Строительство зданий начинается с возведения фундамента с помощью спецтехники и бригады мастеров или своими руками. Одним из универсальных видов основания считаются буронабивные сваи. В чем особенности конструкций и какими бывают буровые сваи по технологиям монтажа расскажем ниже.

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов. Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении. Буронабивные сваи выполняются по технологии:

  • CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
  • под защитой бентонитового раствора;
  • под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
  • под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются: – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к. время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы. Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Фундамент на буронабивных сваях — что это такое, особенности

Буронабивной свайный фундамент представляет собой армированный монолитный бетон, залитый в подготовленные лунки с верхним уширением непосредственно на проектируемом месте. Применение подобных конструкций включает два направления: усиление уже имеющегося основания, строительство новых объектов на пустом или ограниченном по площади пространстве.

Читайте также:  Керамзит. Его свойства, применение и стоимость

Технические условия для железобетонных свай прописаны в ГОСТе 19804-2012. Физические параметры при этом могут быть такими: диаметр от 0,88 до 1,2 м, глубина до 350 метров. Дополнительно может быть устроена временная или несъемная опалубка. Чаще это обсадная труба.

Какие виды бывают, плюсы и минусы

Возводят буронабивные сваи по одной из двух технологий: «сухая» или с обсадной трубой. Выбор определяют исследования грунта. Идеальным вариантом почвы считается плотный песок, присутствие обломочных горных пород мелкой фракции. При этом универсальный фундамент не может быть устроен только в скалистых или горных регионах, в местах с углубленными валунами. Кроме этого, отмечаются иные достоинства:

  • простой алгоритм действий;
  • быстрое проведение монтажных работ;
  • возможен самостоятельный подход к возведению в частном секторе с помощью ручного бура;
  • долговечность, измеряемая 150 годами и более;
  • высокая несущая способность, допустимая для дома, многоэтажного здания и крупногабаритных железобетонных конструкций.

Для получения качественного результата требуется проведение точных расчетов на основании геологических исследований строительной площадки с учетом окружающей обстановки и строгих регламентов.

К недостаткам также относят использование специальной техники. Она нужна для бурения посадочного места, перемещения армирующего каркаса, опалубки.

Требования к изделию

  • Обсада для скважин – на воду, для добычи нефти и так далее, должна соответствовать определенным требованиям. Главное из них – способность выдерживать три вида нагрузок:
    • внешнее давление – то есть давление грунта, зависит от его плотности;
    • внутренне – определяется той жидкостью или газом, которые подаются по шахте;
    • растяжение – возникает из-за собственного веса изделия. Очевидно, что наибольшее растяжение испытывает чугунный трубопровод, наименьшее – пластиковый.

Для бурения и для буронабивных свай могут использоваться обсады с обычной точностью с отклонением от прямолинейности в 0,7 мм на 1 м. Для скважин нефтедобывающих требуется продукция с повышенной точностью с непрямолинейностью в пределах 0,3–0,5 мм на 1 м, согласно ГОСТ.

  • Вторым требованием выступает прочность. Чем больше глубина, тем более прочная обсада потребуется. Для добычи воды, тем более на небольшой глубине, успешно применяют полиэтиленовые изделия.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался защитный слой бетона около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Завершенные объекты

смотреть все Установка шпунтовых ограждений на очистных сооружениях многоквартирных домов

В 2020 году наша компания установила шпунтовые ограждения на очистных сооружениях жилой многоквартирной застройки в деревне «Рассказовка»

смотреть все

Северо-Восточный участок третий пересадочный контур

Комплекс работ по устройству шпунтового ограждения до глубины 14,5м

смотреть все

Проектирование и устройство шпунтового ограждения из трубошпунта при строительстве торгового комплекса.

Наша компания принимала участие в строительстве Административно-торгового комплекса с парковкой в городе Жуковский, Московской области.

смотреть все

Шпунтовое ограждения котлована при строительстве многоэтажного жилого дома

Читайте также:  11 лучших серий минеральной ваты

Наши специалисты провели комплексные работы по устройству шпунтового ограждения котлована при строительстве многоэтажного жилого дома с подземной автостоянкой и встроенными помещениями общественного назначения

смотреть все

Поставка, устройство и извлечение шпунта при реконструкции канализационной насосной станции

Силами нашей компании было выполнено устройство шпунтового ограждения при реконструкции канализационной насосной станции в Щербинке (Московская область).

Завершенные объекты

смотреть все

Устройство шпунтового ограждения из шпунта Ларсена методом вибропогружения

Устройство шпунтового ограждения из шпунта Ларсена методом вибропогружения на объекте строительства административного здания в г. Москва, на ул. Байкальская, 42.

Завершенные объекты

Преимущества устройства буронабивных свай в обсадной трубе

Собственно обсадные трубы – технологическое решение для грунтов определенного типа. К его плюсам следует отнести оборачиваемость обсадных труб при устройстве буронабивных свай: в зависимости от характера грунта и вида самой трубы обсадной оборачиваемость может варьироваться от 5 до 300 циклов.

Кроме буронабивного строительства их можно также использовать для укрепления водяных и нефтегазовых скважин.

Преимущества устройства буронабивных свай в обсадной трубе

Преимущества самих буронабивных свай следующие:

  • большая несущая способность позволяет возводить на таких фундаментах как легкие бревенчатые дома, так и городские многоэтажные. Все определяется параметрами свай;
  • универсальность – для монтажа годятся любые грунты кроме скальных и крупнообломочных;
  • подходят для устройства фундаментов на склонах;
  • возможность устройства в городских условиях – отсутствие шума и вибрации позволяет работать без риска для окружающих сооружений и дискомфорта для людей;
  • цена буронабивных свай с обсадной трубой относительно невысокая: для монтажа требуется меньше материала, чем для плитных и заглубленных ленточных фундаментов, не нужна тяжелая дорогостоящая техника для погружения готовых свай;
  • все этапы монтажа свай доступны для контроля;
  • можно использовать не только для устройства новых фундаментов, но и для укрепления старых оснований разных типов.

Обсадная колонна

ОБСАДНАЯ КОЛОННА (а. casing string; н. Futterrohrstrang, Futterrohrtour, Rohrfahrt; ф. соlonne de tubage, train de tubage, tubage; и.

culumna de tubo guia, соlumna de tubos de hincar, соlumna de entubado) — предназначена для крепления буровых скважин, а также изоляции продуктивных горизонтов при эксплуатации; составляется из обсадных труб путём последовательного их свинчивания (иногда сваривания).

Обсадные трубы, применяемые при бурении нефтяных и газовых скважин, изготовляются в основном из стали с двумя нарезанными концами и навинченной муфтой на одном конце (иногда безмуфтовые с раструбным концом). Резьба труб выполняется конической, треугольной или специального трапецеидального профиля.

Для создания герметичности при высоких давлениях нефти и газа (более 30 МПа) применяются соединения с уплотнительными элементами. В CCCP обсадные трубы выпускаются по наружному диаметру от 114 до 508 мм, длиной 9,5-13 м. Толщина стенок труб в зависимости от диаметров 5-16 мм.

Различают семь групп прочности обсадных труб: Д, К, Е, Л, М, R, Т с пределом текучести 379-1065 МПа. На каждой трубе наносится маркировка с указанием диаметра, группы прочности, толщины стенки, номера трубы и даты выпуска.

Обсадные трубы для крепления скважин при бурении на твёрдые полезные ископаемые выпускаются в основном из стали (безниппельные и ниппельные). Безниппельные трубы диаметром от 33,5 до 89 мм, ниппельные — от 25 до 146 мм (для отбора керна выпускаются только ниппельные диаметром 25-146 мм).

Толщина стенок труб в зависимости от диаметра 3-5 мм, длина труб 1,5- 6 м. Трубы изготовляются трёх групп прочности Д, К, М с пределом текучести 380-750 МПа. Они поставляются с навинченными ниппелями. На каждой трубе указываются диаметр и группа прочности материала.

Резьба труб защищается от повреждений предохранительными ниппелями и кольцами.

Применяются обсадные колонны трёх видов: кондукторы, промежуточные и эксплуатационные колонны. Промежуточные колонны предназначены для крепления стенок нижних интервалов скважин.

Кондукторы и промежуточные колонны обычно цементируются, но могут быть и съёмными (например, при бурении некоторых геологоразведочных скважин или глубоких скважин для борьбы с износом спущенных предыдущих промежуточных колонн). Эксплуатационная колонна перекрывает продуктивные горизонты.

Читайте также:  Антисептик для дерева. Как правильно выбрать

Обсадные колонны подвергается воздействию наружного давления жидкости, газа в пластах, горных породах, влияние которых особенно сказывается в глинистых и соляных отложениях; воздействию внутреннего давления нефти, газа, а также бурового раствора, собственной массы и усилия натяжения колонн, обусловленного влиянием температуры и давления, и др. Длины, диаметры и число обсадных колонн определяются геологическими условиями бурения (градиентом давления гидравлического разрыва пласта, пластовыми давлениями, устойчивостью разбуриваемых пород и др.), уровнем техники и технологии строительства скважин, условиями предупреждения и ликвидации возможных осложнений и аварий и др. Диаметр эксплуатационных колонн и глубина скважины являются основными параметрами для определения диаметра промежуточных колонн. При выборе конструкций колонн учитывается экономичность сооружения с учётом длительности эксплуатации. На нижнем участке обсадных колонн устанавливаются обратный клапан, турбулизаторы, центрирующие фонари и др. для обеспечения надёжного цементирования. Диаметры эксплуатационных колонн 114-168 мм, промежуточных колонн 178-503 мм. Длина обсадной колонны достигает до 7000 м, а масса 350-400 т. Для спуска колонн используется вышка, лебёдка, талевая система, а также механизмы для подвешивания спущенной колонны в устье скважины.

Буронабивной фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Монтаж буронабивных свай можно произвести самостоятельно, прльзуясь рунным буром для скважин.

  • Проектирование

Перед установкой буронабивных свай проводят расчеты.

Опора должна заглубляться, как минимум, на 0,2м ниже отметки, на которой промерзает грунт.

Чтобы узнать, сколько свай вам будет необходимо, общий вес дома делят на значение несущей способности одной сваи, а затем полученное число перемножают на 1,2.

  • Подготовительные работы

Свайное поле размечается согласно схеме. Во всех прямоугольных участках замеряют длины диагоналей. Полученные значения должны быть одинаковыми.

Максимальный шаг между сваями составляет 2м, но при этом он не должен быть более трех диаметров опор.

  • Установка

Чтобы пробурить скважину, берут ручной бур. Затем производят установку обсадных труб и арматуры. Обсадная конструкция может быть металлической, пластиковой, железобетонной или рубероидной.

В процессе строительства частных домов обсадные конструкции обычно являются несъемными. Устанавливать их нужно, четко соблюдая вертикаль. Для проверки точности пользуются строительным уровнем.

Свободное пространство вокруг обсадной трубы засыпается землей и трамбуется. Высота трубы проверяется с помощью гидравлического или лазерного уровня. Если труба оказалась выше поверхности, ее надо будет срезать, оставив лишь арматуру, за которую будет цепляться ростверк.

Бетонирование буронабивных свай проводят с применением бетона класса М-300. Его трамбуют с помощью вибратора. Время высыхания и укрепления сваи – 3 недели.

После высыхания свай приступают к заливке ростверка.

Метод устройства набивных свай

Преимущества буронабивных свай

При выборе буронабивных свай руководствуются такими их преимуществами:

  • Минимальное влияние через грунт на фундаменты окружающих построек.
  • Отсутствие сокрушительных явлений на коммуникации, расположенные под землёй.
  • Сваи закладываются на глубине промерзания грунта это поможет предотвратить их пучение, грозящее трещинами на фасаде.
  • Не требуется вывозить грунт со строительной площадки.
  • Небольшой уровень вибрации и шума, позволяющий вести работы рядом с жилыми домами.
  • Длительный срок службы.
  • Высокая скорость изготовления.
  • Снижение стоимости и сокращение сроков строительства.
  • Технология не причиняет вред располагающемуся рядом рельефу и применима на неравномерных почвах и плохих грунтах.
Преимущества буронабивных свай

Буронабивной фундамент не оказывает воздействия на соседние объекты Источник

Основные достоинства и некоторые недостатки бурокасательных свай

Достоинствами бурокасательных свай являются:

1. Возможность отрывать глубокие котлованы – до 40 – 50 м глубиной.

2. Нет необходимости в устройствах водопонижения и отведения, а значит, снижается стоимость работ.

3. Устройство таких свай позволяет вести работы в котловане методом «up&down», т. е. «сверху – вниз». После отрытия части котлована устанавливают плиты перекрытия между первым этажом здания и многоэтажным подвалом, использовав как фундамент сваи ограждения. Такой прием позволяет сократить сроки строительства.