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.
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:
- В предварительно выбранном месте строительного участка бурится скважина требуемого диаметра и утвержденной проектом глубины, для чего используется специальная буровая установка.
- В полученную скважину погружают обсадную трубу для свай. Важно, что глубина, на которую погружаются такие трубы, предварительно рассчитывается и утверждается проектом.
- 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).
- В отверстие обсадной трубы, очищенное от осыпавшейся земли, опускается арматурный каркас для буронабивной сваи.
- Во внутреннюю полость трубы, в которую помещен арматурный каркас, заливается бетонный раствор. Данный процесс, если говорить профессиональным языком, как раз и называется набивкой сваи.
- 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.
Особенности обустройства
После того, как обсадка скважины будет произведена, специалисты рекомендуют засыпать на дно небольшое количество речного чистого песка и гранитную или мраморную крошку. Они будут выполнять функцию дополнительного фильтра. Тогда вода будет очень хорошего качества.
Почему требуется использовать крошку из камня твёрдой породы и речной песок. Если засыпать на дно источника грунтовой песок либо известковый гравий, вода будет загрязнена примесями, неизменно содержащимися в этих материалах. Выходят вместе с жидкостью они очень долго, и на протяжении этого периода та будет мутной и для пищевых целей непригодной.
Вода идёт с громкими звуками и перерывами либо вообще из источника не поступает. Эти явления могут возникать по следующим причинам:
- в источнике недостаточный уровень воды;
- фильтр засорён или повреждён;
- в подающей трубе нарушена герметичность;
- вышел из строя обратный клапан насосного оборудовании.
Необходимость установки оголовка на обсадную трубу. Основной задачей данного элемента является предотвращение попадания в устье канала посторонних предметов. Кроме этого, немаловажным фактором является то, что оголовок защищает оборудование и комплектующие от кражи.
В целом, установив подобную конструкцию, хозяин решит вопросы такого плана:
- вероятность промерзания зимой верхней части скважины уменьшится;
- источник будет надёжно герметизирован;
- дебет скважины увеличится;
- можно будет подвешивать насос и надёжно крепить проводку.
Оголовок — важная деталь скважины, это своего рода крышка, защищающая всю конструкцию от негативных факторов
Сегодня производители стараются максимально полно удовлетворить потребности клиента путём реализации дополнительных возможностей по использованию оголовка скважины. Наибольшее распространение получили следующие опции:
- цанговые зажимы и секретные болты для защиты конструкции от взлома;
- карабины и рым-болты для подвешивания оборудования;
- дополнительные отверстия с пружинными предохранителями от перегибов для вывода кабеля питания и др.
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).
Расчет основных характеристик
Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее
Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее, для чего принимаются следующие факторы:
- Несущая способность. Зависит от размера столба. Если это элемент в 300 мм, то она выдержит нагрузку в 1,7 тонны, конструкция диаметра в 450 мм выдержит уже от 4,3 тонны.
- Оптимальное расстояние. Высчитывается исходя из общей массы строения и расчетной несущей способности, которую выдержит изготавливаемая буронабивная свая.
- Материал изготовления. Выбор марки бетона – основной показатель прочности. Регламентом СНиП рекомендуется применять в производство буронабивных свай марки бетона от М200 и выше.
Совет! Некоторые профессионалы допускают использование марки бетона М100. Например, для сваи квадратного сечения со стороной в 200 мм и площадью 400 см2, несущая способность обозначается как 40 т, чего вполне достаточно для частного домостроения.
- Несущая способность сваи определяется по данным, таблица которых приведена выше. Максимальный шаг свай составляет 2 метра, минимальный равен формуле диаметр скважины Х3.
Чтобы понять, как именно делать основания, смотрите чертеж, приведенный ниже. Следует помнить, что важным фактором является площадь поперечного сечения и форма свайного элемента. В частности, это может быть цилиндрическая конструкция с уширением пяты, а также могут быть созданы специальные уширения, способствующие приданию дополнительной прочности.
Расчет длины даст примерная таблица:
| Тип монтажа | Длина (м) | Минимальный диаметр (мм) | Максимальный диаметр (мм) |
| Без укрепления стенки | 2-6 | 300 | 1000 |
| С применением шнека | 2-8 | 500 | 1000 |
| С применением обсадной трубы | 4-10 | 800 | 1200 |
Совет! Применение бура обеспечивает скважины диаметром в 200, 300, 400 мм, шаг определяется набором буров.
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:
- возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
- строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
- 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.
