Обсадка сваи
Защитить скважину даже от частичного обрушения хорошо помогают обсадные трубы. Обойтись без обсадки можно только при сочетании двух факторов:
- В момент монтажа уровень грунтовых вод находится ниже пяты сваи.
- Грунт сложен плотными осадочными породами без прослоек супеси, плывунов и водоносных горизонтов.
На грунтах текучей консистенции или при обильном поступлении воды в скважину обсадка строго рекомендована. Для неё используют вертикально перемещаемые трубы (ВПТ). Это инвертарные изделия многократного использования, которыми каждая бурильная бригада снабжена в полном объёме. Однако, в отличие от средств механизации, ВПТ в аренду не сдаются, их придётся закупать отдельно. Рентабельно это делать при устройстве поля из 30–50 свай и более.
Обсадные трубы собираются секционно и погружаются в скважину по мере бурения, обычно с небольшим отставанием от забоя. При особых геологических условиях, таких как наличие плывунов и селевых карманов, трубы могут опережать забой. Трубы остаются в скважине до завершения закачки бетона.
Обсадные трубы
В ряде случаев бурение скважин под буронабивные сваи сопровождается монтажом обсадных труб, которые защищают стенки скважины от обсыпания нестабильного грунта.
Трубы для буронабивных свай или инвентарные трубы (так их правильно называть) используются в случаях необходимости:
- перекрыть горизонтальное движение плывунов;
- снизить влияние обводненной почвы;
- контролировать параметры сваи.
Инвентарные трубы изготавливают из пластика или металла. Трубы отличаются не только материалом, но и формой, диаметром, толщиной стенок, показателем точности (непрямолинейность).
Стандарт непрямолинейности труб для свай приведен в таблице:
| Диаметр, мм. | Допустимое отклонение, мм. |
|---|---|
| 33,5-89 | 0,3 |
| 108-146 | 0,5 |
| Более 146 | 0,7 |
Полимерные инвентарные трубы
Для изготовления применяют разные полимеры. Толщина стенки достигает 40 мм. Полимерным трубам отдают предпочтения из-за высокой герметичности соединений. Если металлические нужно сваривать или использовать специальные соединительные муфты, то пластиковые трубы легко состыковать. При этом соединение будет полностью герметичным, что предупредит выход воды из трубы и снижение качества бетона.
Кроме того, пластик абсолютно не подвержен коррозии, отличается малым весом, относительно невысокой ценой и практически полным отсутствие отходов. Минус – невысокая прочность.
Параметры полимерных инвентарных труб приведены в таблице:
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.
Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.
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 = P/Q, где
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.
Назначение и разновидности свайных фундаментов
Свайные фундаменты применяются на грунтах, где невозможно использование других типов оснований:
- болотистые, торфяники, подтопляемые;
- зыбкие, пучинистые;
- вечная мерзлота.
На мягких, но стабильных грунтах также допускается применение свайных фундаментов. Однако осуществляется это исключительно из экономических соображений удешевления строительства.
Важно! Существуют некоторые ограничения на установку свай. К примеру, забивные или винтовые сваи не получится использовать на скальных грунтах или почвах, состоящих из крупнообломочных пород
Область использования:
- малоэтажное строительство – коттеджи, хозяйственные и технические объекты;
- каркасные сооружения – ангары, навесы;
- МАФы – беседки, крытые и открытые павильоны, детские игровые площадки;
- сезонные или временные сооружения для проведения концертов;
- опоры ограждений как сеточных, так и капитальных.
Отличие от столбчатых оснований и классификация
В отличии от столбчатого, свайный фундамент для дома имеет гораздо большую глубину залегания и может использоваться на зыбких грунтах. Наиболее распространенные типы свайных опор:
- Стойки – проходят насквозь слабый грунт, опираются на прочную породу. Выдерживают значительные нагрузки, практически не дают усадки.
- Висячие – удерживаются в грунте силой трения боковых поверхностей. Отличаются развитой, нередко, ребристой контактной поверхностью.
По конструкции и способу установки в частном строительстве различают сваи следующих типов:
Материалы изготовления буронабивных свай
Для монтажа железобетонной сваи необходим металлокаркас. Заводские каркасы для скважин большого сечения – продольно-поперечные: вертикальные прутья, связанные горизонтальными перемычками.
Для изготовления продольных прутков используется горячекатаная рифленая арматура толщиной от 1,2 до двух сантиметров. Для поперечин – гладкая, 0,8-1,5. Каркас сваривают электродуговой сваркой, зачищают и покрывают антикоррозийным грунтом.
Нормативные характеристики бетона для фундаментов:
- марка М200-300;
- прочность В25;
- морозостойкость не меньше 200 циклов;
- водопроницаемость – 6.
Устройство буронабивной подпорной стены
Устройство буронабивной подпорной стены от 700 руб. за сваю Более 200 завершённых объектов в Московской области Заказать Предлагаем монтаж подпорной стены из буронабивных свай в Москве, Подмосковье и…
Подробнее
Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб
Выполняем устройство буронабивных свай с применением обсадных труб в Московской области и других регионах РФ. Особенности буронабивных свай Буронабивными сваями называются…
Подробнее
Буронабивной фундамент
Наша строительная компания, занимающаяся установкой и усилением оснований для зданий и сооружений, изготовит буронабивной фундамент в Москве, Подмосковье и в других российских…
Подробнее
Виды и характеристики
Разные условия строительства обусловили наличие нескольких разновидностей буронабивных свай. Обобщенная характеристика приведена в таблице:
| № | Классификационный признак | Детализация |
|---|---|---|
| 1 | Конструкция | – цилиндрические;– с подошвой. |
| 2 | Технология устройства | – без оболочки; – снимаемая оболочка; – не снимаемая оболочка. |
| 3 | Устройство | – равномерного сечения; – с камуфлетной пятой; – буроинъекционные; – буросекущие. |
| 4 | Ростверк | – низкий; – обычный; – высокий. |
| 5 | Диаметр | 200-1000 мм. |
Более подробный обзор технических характеристик, приведенных в таблице.
1. По конструкции:
цилиндрические. Данный тип свай отличает правильная цилиндрическая форма и одинаковое сечение по всей длине изделия;
с подошвой. Опорная подошва позволяет повысить устойчивость опоры, и ее несущую способность. Визуально такую сваю отличает более широкая нижняя часть.
2. По технологии устройства:
без оболочки. Такой вариант является самым быстрым и наиболее экономичным из всех других. Однако его применение ограничено свойствами грунта. Буронабивные сваи без оболочки допустимо применять только в прочных, устойчивых к осыпанию грунтах, а также при минимальном уровне грунтовых вод;
снимаемая оболочка. Эту функцию принимает на себя обсадная труба, которая постепенно вынимается по мере заполнения скважины раствором;
неснимаемая оболочка. Случай аналогичный предыдущему, но обсадная труба остается в почве.
3. По устройству:
равномерного сечения;
с камуфлетной пятой (расширяющиеся к низу). Это позволяет увеличить площадь подошвы сваи и ее несущую способность. Используется на слабых грунтах. Чтобы получить пятку, взрывается полость в нижней точке скважины. Затем полость заливается раствором;
буроинъекционные. В данном случае бурят скважину небольшого диаметра, которую заполняют смесью цемента и отсева;
буросекущие. Это аналог технологии строительства фундаментов «стена в грунте». В этом случае расстояние между буронабивными сваями настолько незначительное, что получается сплошная лента из свай. По сути – это аналог ленточного фундамента, обладающий повышенной прочностью.
4. Ростверк
Конструктивно ростверк – это верхняя часть фундамента, благодаря которой нагрузки распределяются равномерно на сваи.
- низкий. Позволяет повысить несущую способность сваи благодаря тому, что ростверк помещается ниже уровня промерзания почвы;
- обычный. Расположен на грунте;
- высокий. Размещается на высоте 200-300 мм над уровнем грунта. Высокий ростверк незаменим при сложном рельефе местности.
5. Характеристики и размеры:
глубина заложения – до 40 метров;
диаметр – 250-1000 мм. Диаметр буронабивных свай зависит от веса будущей конструкции. Так в промышленном строительстве востребованными является размеры более 500 мм. Популярные в частном строительстве размеры, а также их несущая способность и расход бетона указаны в таблице:
несущая способность буронабивной сваи 200-400 т. (при изготовлении механизированным способом) и до 7 т. (при изготовлении своими руками);
минимально допустимое количество стержней арматуры – 6 шт. для промышленного строительства, и 4 шт. для частного;
минимально допустимая толщина продольных стержней арматуры – 18 мм. для промышленного строительства, и 8-12 мм. для частного;
толщина поперечных элементов – 4-8 мм. или листовой металл.
Размеры свай определяются проектом.
Область применения
Использование свайных фундаментов в некоторых случаях более выгодно, нежели устройство традиционных монолитных или сборных ленточных фундаментов.
Особенно актуально применение свай:
- при подвижных грунтах;
- в районах вечной мерзлоты;
- при высоком уровне грунтовых вод;
- при сложном рельефе в районе строительства.
Сваи представляют собой конструкции удлиненной формы, изготавливаемые из бетона, железобетона, металла, дерева или комбинированным способом. Устройство свайного фундамента под дом возможно как погружением в грунт готовых свай, так и заливкой непосредственно в грунте конструкции свай.
Располагаться в земле сваи могут в вертикальном или наклонном положении.
Сечение свай может иметь форму круга, квадрата, многоугольника или быть полыми.
По несущим нагрузкам сваи подразделяются на:
- сваи-стойки, оказывают давление на грунт, передавая ему все нагрузки, действующие на сваю.
- висячие, оказывают давление на грунт своими боковыми гранями за счет силы трения между сваей и грунтом.
По расположению в плане фундамента сваи могут быть одиночными для отдельных колонн, кустовыми, ленточными для возведения стен и в виде целого свайного поля.
Конструкция набивной сваи
По способу устройства сваи делятся на:
- винтовые;
- забивные;
- набивные.
Если винтовые и забивные изготавливаются на заводах ЖБИ, то набивные заливаются непосредственно на месте возведения фундамента из монолитного бетона с арматурным каркасом или сборных элементов.
В строительстве крупных объектов сваи и свайные фундаменты погружаются в грунт разными способами:
- забивкой;
- бурозабивкой;
- буроопусканием;
- завинчиванием;
- вибропогружением;
- вдавливанием;
- с подмывом в нижней части сваи грунта, комбинированным – электростатическим, виброударным и другими.
Ударным способом, в основном, забиваются сваи при помощи сваебойных установок. Для такого метода подходят все грунты, кроме скальных пород. Вдавить сваю в грунт можно, только если он по своей структуре мягкий.
Вибрацией погружают сваи, если на участке грунты влажные, пластичные или сыпучие.
Винтовые сваи можно использовать на грунтах любой структуры. Здесь, кроме силы вдавливания, используется сила вращения. Конструкция сваи своим внешним видом напоминает огромный шуруп, так как на металлической полой трубе приварено винтовое ребро, заостренное книзу.
Устройство буронабивного фундамента
В жилищном малоэтажном строительстве свайный фундамент забивной практически не применяется. Его с успехом заменяет фундамент из буронабивных свай, которые устраиваются непосредственно на месте строительства. Для этого в размеченных местах бурят скважины, в которые устанавливают арматурные каркасы и заливают бетон необходимой марки.
Виды свайно-ленточного фундамента
По способу изготовления можно выделить два типа:
- свайно-набивной;
- свайно-забивной.
При изготовлении свайно-набивного ленточного фундамента сначала бурят в грунте скважины диаметром от 15 до 35 см, глубина которых равна длине будущих свай. Изготовленные скважины армируют арматурными каркасами, изготовленными на круглых хомутах, после чего скважины заливают бетоном. Чтобы бетонная масса в скважине стала монолитной и в ней отсутствовали пустоты, в жидкий бетон опускают булаву глубинного вибратора. За счет ее колебаний бетонная масса в скважине оседает под собственным весом, и в результате в грунте получают монолитную бетонную сваю.
Свайно-забивной фундамент изготавливается по другой технологии. Если предыдущий тип фундамента можно было изготовить своими руками, используя ручной бур, то для изготовления свайно-забивного фундамента требуется специальная техника. Изначально здесь так же пробуривают скважины, однако их глубина составляет около 100 см. В полученные скважины погружают и устанавливают вертикально готовые железобетонные сваи. После этого верхний конец сваи запускают в специальный наголовник. Сваю окончательно нивелируют и по наголовнику начинают производить удары гидравлическим вибромолотом. Процесс долгий и шумный, но при больших объемах работы данный способ изготовления более перспективный.
По принципиальной конструкции свайно-ленточный фундамент бывает:
- мелкозаглубленный;
- ростверковый;
- плавающий.
Мелкозаглубленный тип подразумевает, что монолитная лента, залитая поверх забитых или набитых свай, частично находится в грунте и частично возвышается над его уровнем. В конструкции ростверкового типа нижняя плоскость монолитной ленты располагается приподнято над уровнем грунта на высоту от 20 до 60 см. То есть, по верхним концам свай изготавливается своего рода бетонный армированный обвязочный пояс.
Плавающий тип свайно-ленточного фундамента – самый интересный. Он позволяет возводить одноэтажные жилые дома из кирпича, газоблоков или пеноблоков на заболоченном или нестабильном грунте – например, на песчаном или торфяном, которые при смене климата ведут себя крайне нестабильно.
Конструкция фундамента плавающего типа следующая. Забивают или набивают свай, после чего, углубившись всего на 20 см, изготавливают монолитную ленту. Однако, несмотря на небольшую толщину, ширина монолитной ленты может составлять от 100 до 150 см. В результате получается цельная бетонная «платформа», которую на одном месте удерживают установленные в нестабильный грунт монолитные сваи.
Дом из какого материала Вам нравится больше всего?
Дом из бруса
24.39%
Дом из кирпича
18.31%
Бревенчатый дом
14.3%
Дом из газобетонных блоков
17.17%
Дом по канадской технологии
11.35%
Дом из оцилиндрованного бревна
3.69%
Монолитный дом
4.01%
Дом из пеноблоков
3.48%
Дом из сип-панелей
3.31%
Проголосовало: 3419
Буронабивные сваи
Название «буронабивные сваи» говорит само за себя. Если это понятие обозначить простым языком, то можно сказать, что забуренный ствол набивается наполнителем. В качестве такового используются арматурная сталь для каркаса, металлическая труба для обсадки скважины и бетон.
Таким образом глубоко в земле создается прочный стержень, именуемый свая, способный воспринимать большие нагрузки и от грунта, и от будущих зданий и сооружений. Серия таких свай, увязанных в единую конструкцию, создает надежный фундамент.
Подготовка под установку буронабивных свай
Залитые буронабивные опоры
Технологии промышленного строительства в настоящее время плавно перетекают в жилищное и гражданское. Одна из них – применение буронабивных свай для возведения новых зданий в местах имеющихся застроек или на сложном ландшафте.
Также их успешно применяют для укрепления фундаментов существующих зданий и сооружений. В зависимости от условий и качества грунтов подготовка под устройство свай подразделяется на:
- бурение в плотных грунтах;
- бурение в грунтах ослабленных и неоднородной плотности;
- бурение скважин в слабых почвах с применением обсадных труб.
Устройство свай в обсадных тубах допускает возможность их увязки в свайные кусты и сложные фундаментные конструкции
Немаловажно, что устройство буронабивных свай с применением обсадных труб в отдельных случаях выполняется в грунтах любого качества
Устройство буронабивных свай в плотных грунтах
В данном случае бурение плотного грунта под сваи выполняется буровой установкой, действующей методом вращения. Для этого используются специальные устройства – шнеки, желонки, буровые цилиндры.
Шурф под сваю
Почва из скважины удаляется с площадки, а верхняя часть ствола оснащается специальным патрубком во избежание попадания в скважину лишнего грунта и мусора.
Если же скважина требует бурения, то эта работа выполняется при помощи специального уширителя, который крепится к установке вместо бура. После окончания процесса бурения, дно скважины уплотняют щебнем или плотным бетоном.
Далее происходит процесс создания самой сваи в строгом соответствии с проектом: установка арматурного каркаса (при необходимости) и бетонирование. Заливка бетонной смеси производится при помощи динамичной опалубки, в качестве которой используются бетонолитные трубы.
Приготовление бетонной смеси осуществляется в передвижных бетономешалках или организовывается доставка ее бетоновозами с территории завода-изготовителя. Для улучшения плотности и прочности бетона, его уплотнение выполняется глубинными вибраторами. Часто используют также вибраторы, установленные на приемном бункере в жерле скважины. Свайный оголовок формируется с помощью специальной инвентарной опалубки многоразового использования. В процессе армирования оголовка устанавливаются необходимые закладные детали и соединительные элементы.
Установка буронабивных свай в неоднородных грунтах
Процесс бурения шурфа
Буронабивные сваи в неустойчивых, неоднородных и ослабленных грунтах монтируются по особой технологии. Как и в предыдущем случае, бурение скважин выполняется способом вращения. При необходимости (для прохождения буром скальных участков) используются приспособления ударного действия.
А с целью защиты стен скважины от обрушения ее полость заполняется водой под давлением или раствором глины. Работа с глинистыми смесями создает сложности при использовании ее в зимнее время, а также усложняет пооперационный контроль за качеством производимых работ.
Далее забуренная скважина подлежит заполнению в строгом соответствии с проектом. Способы армирования, бетонирования, уплотнения бетонной смеси практически не отличаются от описанных выше. Эти работы выполняются после очистки забоя от воды, глины, а также уплотнения днища скважины.
Бетонная смесь изготавливается по лабораторному подбору с применением пластифицирующих добавок для ее лучшей удобоукладываемости. При минусовых температурах применяются противоморозные добавки.
Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о полном процессе установки буронабивных свай.
