Буронабивные сваи представляют собой фундаментные элементы, которые создаются путем бурения в грунте и последующего заполнения отверстия бетонной смесью. Эта технология позволяет эффективно использовать естественные свойства почвы, обеспечивая отличную несущую способность и устойчивость фундамента, что особенно важно в сложных геологических условиях.
Процесс устройства буронабивных свай включает подготовительные работы, бурение необходимой глубины и установку арматуры, после чего происходит заливка бетона. Данная технология способствует минимизации вибраций и снижения воздействия на окружающую среду, а также позволяет экономить время и средства на строительстве, что делает её популярным выбором для современных строительных проектов.
Буронабивные сваи – технология устройства
Устойчивость зданиям и сооружениям придает фундамент. Для его создания используют разные технологии. Выбор конкретного варианта зависит от множества факторов, в том числе от особенностей почвы.
На слабых грунтах, а В условиях городской застройки оптимальным решением является буронабивной фундамент. Для его создания применяют буронабивные сваи.
Что такое буронабивные сваи
Технология установки буронабивных опор широко используется в современном строительстве. Работы проводятся в два этапа:
- необходимо пробурить скважину в грунте;
- затем в нее установить каркас из металлической арматуры и залить бетон.
Конструкции, получившиеся после застывания бетона – это и есть буронабивные сваи. Они обеспечивают превосходную устойчивость на различных грунтах, в том числе слабых, обводненных, болотистых..
Область применения
Область применения буронабивных свай чрезвычайно широка. Буронабивной фундамент – это оптимальное решение, когда строительство ведется:
- на слабых грунтах – например, если почва болотистая или представляет собой слой торфа;
- на крутом склоне или на участке с чрезвычайно неровным рельефом;
- в городе – технология буронабивных свай не оказывает динамической нагрузки на объекты, расположенные поблизости, к тому же уровень шума при их установке значительно ниже, чем при традиционной забивке.
Буронабивными сваями часто пользуются, когда необходимо возвести тяжелые объекты, например, производственные предприятия.
Недостаток этой технологии – сравнительно высокая стоимость работ. Поэтому технологией буронабивных свай нецелесообразно пользоваться при строительстве легких каркасных и деревянных построек – это попросту невыгодно с экономической точки зрения. При возведении частных домов желательно использовать опоры диаметром до 200 мм, чтобы можно было обойтись без спецтехники.
Разновидности буронабивного фундамента
Есть две основных методики создания буронабивного фундамента.
На глинистых и других плотных грунтах используется технология непрерывного полого шнека – НПШ. Ее особенность заключается в применении полой трубы, дополненной спиралью, по которой изымаемый из скважины грунт поднимается на поверхность. Полый шнек по конструкции напоминает привычный бур, а для того чтобы исключить попадание грунта внутрь трубы, она закрывается обратным клапаном.
Шнек погружается до нужной глубины, а затем в полость трубы под давлением подается бетон. Он открывает клапан и заполняет скважину по мере того, как шнек поднимается наверх. При этом с помощью мощного вибратора вводится армирующий каркас, используемый в качестве опалубки. После застывания бетонной смеси готовые буронабивные сваи приобретают значительную несущую способность и выдерживают большие нагрузки.
Другая технология буронабивного фундамента применяется на зыбких, особенно слабых грунтах. В этом случае применяется обсадная труба. Она не только служит как опалубка, но и обеспечивает скважине защиту от обрушения при введении в нее армирующего каркаса или из-за избыточного давления на залитый раствор. Трубу помещают методом вращения, вдавливают вибратором либо просто устанавливают, а впоследствии извлекают.
В строительных правилах СП 50-102-2003 и других документах указаны и альтернативные варианты. Например, стенки отверстия в слабых грунтах можно защитить от осыпания путем подачи бетонитового раствора, создающего противодавление.
Технология устройства фундамента из буронабивных свай
Технология буронабивного фундамента на различных грунтах, как слабых, так и сравнительно устойчивых, подразумевает выполнение работ в несколько этапов. Специалистам необходимо провести расчеты и подготовить площадку, а также строго соблюдать технологические требования. Только в этом случае основание приобретет требуемую прочность, а здание или сооружение на буронабивных сваях будет долго стоять, не создавая проблем владельцам.
Расчеты
Есть несколько важных параметров, которые надо рассчитать при установке буронабивных опор. Это:
- количество свай и, соответственно, расход арматуры и необходимый объем бетонной смеси;
- заглубление каждой опоры;
- диаметр опор.
Для того чтобы определить количество буронабивных свай, которые вам потребуются, необходимо знать общую массу здания или сооружения. Она включает в себя вес стен, перегородок и перекрытий, коммуникаций, мебели и так далее. Для устройства буронабивных фундаментов обычно используется бетон марки М300; характеристики стандартного армирования тоже известны. Поэтому несущая способность одной опоры легко рассчитывается с помощью специальных таблиц.
Разделите массу здания на несущую способность одной опоры, чтобы узнать количество буронабивных свай, которое вам понадобится. Полученный результат умножьте на 1,2 – желательно иметь запас, который пригодится, если возникнут непредвиденные обстоятельства. К тому же не стоит забывать, что в большинстве регионов России в холодное время года нагрузка увеличивается из-за выпавшего снега.
Заглубление буронабивных свай считается следующим образом:
- узнайте глубину замерзания почвы в данной местности;
- добавьте к этому показателю еще 20 см.
При проведении работ на некоторых грунтах, например, сыпучих, подвижных и болотистых, необходимо достичь пластов с твердой породой. Возможно понадобятся дополнительные исследования.
Диаметр определяется в соответствии с действующими СНиПами после геодезических изысканий и с учетом климатических и геологических особенностей.
Подготовка
Буронабивной фундамент необходимо спланировать заранее. Надо создать съемку свайного поля, на которой обозначается, где будут располагаться буронабивные сваи. Для того чтобы убедиться, что участок является прямоугольным, надо замерить диагонали между его углами. Если они равны, значит, все в порядке, и можно вести работы дальше.
- В каждом месте, где будет сделана скважина, забивается колышек – поэтому надо заранее подготовить базовый комплект того, что понадобится специалисту: рулетку, моток шнура, набор колышков и молоток для их забивки;.
- Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам.
- Остальные опоры равномерно распределяются там, где во время строительства будут возводиться несущие стены.
Обязательно надо обращать внимание на расстояние между буронабивными сваями. Если создается буронабивной фундамент с ростверком, в соответствии с требованиями технологии оно не должно превышать 2 м. Также расстояние между опорами должно быть не менее 3 свайных диаметров, чтобы не нарушить структуру почвы.
Для создания основания на буронабивных сваях обычно применяется специальная техника. Если нужно сделать скважину диаметром менее 200 мм, достаточно портативного бура. Этот вариант часто применяется при частном строительстве. Если же диаметр должен быть больше, необходимо использовать специальные буровые установки. Поэтому до начала строительства и бурения необходимо убедиться, что не возникнет проблем с доступом техники на участок.
Установка
Установка буронабивных свай при любом строительстве – частном, промышленном и так далее – производится только после того, как выполнены все подготовительные работы. Первый этап заключается в том, чтобы пробурить скважину на заданную глубину в соответствии с заранее сделанной разметкой. Также к этому моменту специалисты определяются с тем, какая методика будет использоваться – шнек или обсадная труба – и надо ли дополнять сваи ростверком. Например, на неустойчивых, особенно обводненных грунтах при строительстве сравнительно тяжелых объектов лучше сделать выбор в пользу технологии, использующей обсадную трубу.
В готовое углубление опускают металлический армирующий каркас либо обсадную трубу. Вертикальность положения обязательно проверяется с помощью высокоточного измерительного оборудования. Углубление окружают опалубкой, после чего наступает следующий этап – заливка бетонной смеси. Предварительно можно засыпать пространство между трубой и станками отверстия землей, которая периодически утрамбовывается.
Раствор утрамбовывается с помощью ручной трамбовки или вибратора. После этого надо выждать 2-3 недели, пока не произойдет его полное застывание.
Устройство ростверка
Буронабивной фундамент нередко дополняют так называемым ростверком – лентой или рамой из железобетона. Он необходим для большей прочности. Важная функция ростверка заключается в том, что он равномерно распределяет давление на все буронабивные сваи.
Устройство ростверка близко к технологии строительства стандартного ленточного фундамента. Однако его нижняя часть чаще всего не располагается в грунте, а находится на весу. Основу ростверка составляют оголовки свай, поднятые над землей на проектную высоту.
Есть три основных типа ростверка:
- высокий – его подошва находится значительно выше уровня земли;
- низкий – полностью расположен в грунте, его верхняя часть находится на уровне почвы или ниже;
- повышенный – нижняя часть располагается на уровне почвы.
Технология, с помощью которой создается ростверк при строительстве зданий и сооружений, определяется конкретными особенностями объекта и участка, на котором он возводится.
Ширина ростверка равняется толщине несущих стен. Высота ростверка зависит от того, из какого материала создаются стены. Если они деревянные или пенобетонные, то этот параметр равен ширине. При строительстве каменных и кирпичных зданий и сооружений высота ростверка должна быть на 50% больше ширины. Также при определении высоты ростверка стоит учитывать нагрузку от здания.
Создание ростверка и установка опалубки выполняются только после застывания бетона в скважине.
Во время работ с ростверком заливка производится в несколько этапов:
- сначала монтируется опалубка – она представляет собой короб, в котором проделываются отверстия для свай и будущих инженерных коммуникаций, изготовленный из рубероида, пластика или асбестоцемента;
- следующая стадия – заливка в опалубку бетонной смеси;
- когда заливка схватится, опалубка демонтируется;
- производится гидроизоляция поверхности ростверка: для этого используют ленту из рубероида, сложенную в два слоя, либо обмазочные составы.
Опалубку необходимо убирать только тогда, когда залитая в нее смесь действительно схватится. Поэтому его состояние надо периодически проверять. Опалубка удерживает незастывшую смесь в нужном положении, и убирать ее надо только после создания монолита. Обычно срок застывания составляет 15 суток, а при низких температурах его рекомендуется увеличить. Опалубка демонтируется только по завершении этого срока.
Монолитный ростверк обязательно армируется в соответствии с требованиями, установленными для конструкций из железобетона, которые применяются во время строительства. Его каркас связывается с выступающей арматурой буронабивных свай.
Преимущества технологии
Технология строительства на буронабивных сваях имеет ряд бесспорных преимуществ относительно других методик. Это:
- обеспечение устойчивости зданий и сооружений, которые возводятся на слабых грунтах;
- универсальность – она подходит для возведения и частных домов, и крупных промышленных объектов;
- возможность применения в городских условиях, даже в плотной застройке, без риска повреждения окружающих строений;
- высокая несущая способность буронабивных свай, большой запас прочности, что позволяет создавать масштабные объекты;
- экономия времени – основание создается заметно быстрее, чем ленточный фундамент или шведская плита;
- простота монтажа – фактически надо лишь подготовить участок, разметить места будущих опор и пробурить отверстия, а затем залить смесь, дождаться, пока она застынет, и провести работы по созданию ростверка;
- возможность погружать опоры на глубину до 45 метров и более, что невозможно при применении традиционной копровой технологии;
- долговечность – готовое основание при соблюдении условий эксплуатации способно прослужить до 150 лет и даже больше.
Хотя стоимость работ довольно велика, они все же обходятся дешевле, чем создание традиционного фундамента ленточного типа. Показатели надежности, прочности и долговечности при этом являются сопоставимыми. Поэтому такие опоры подходят для использования при строительстве не только промышленных объектов, но и частных домов.
Буронабивные сваи: технология фундамента
Фундаменты на буронабивных сваях применяются для строительства зданий и сооружений в тех зонах, где возведение других видов фундамента технически невозможно. Разберемся, на каких участках такие фундаменты применяются, как классифицируются, какую конструкцию имеют. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках таких фундаментов, а также о том, какие вопросы вам нужно задать инженерам-проектировщикам и строителям, если вы будете строить дом на буронабивном фундаменте.
Где применяются
Буронабивным называется фундамент, который состоит из вертикальных свай. Такие опоры устанавливаются следующим способом — бурят скважины, устанавливают в них армокаркасы и заливают бетоном. На участках с сыпучими рыхлыми почвами для предупреждения осыпания стенок используется специальная опалубка или обсадные трубы. Основания этого типа пользуются в большой популярностью в промышленном и гражданском строительстве благодаря надежности, экономичности, скорости возведения. Свайные фундаменты используют в следующих случаях:
- в районах городской застройки в непосредственной близости с уже эксплуатируемыми постройками;
- на участках, где перемещение и установка готовых забивных свай усложняется ограниченной площадью стройплощадки;
- при возведении зданий и сооружений на склонах;
- на строительных площадках с твердым, плотным грунтом;
- на участках, где забивка или вибропогружение свай невозможно из-за почвы с крупными каменистыми включениями.
Применение технологии монтажа буронабивных свай (БНС или СБН) позволяет избежать почвенных вибраций и шума, которыми сопровождается установка забивных железобетонных опор. Буронабивные сваи изготавливаются диаметром от 200 до 520 мм, длина конструкции достигает 31 м. Большой выбор типоразмеров БНС позволяет проектировать фундаменты, обладающие прочностью, надежностью, долговечностью, высокой несущей способностью.
Конструкция буронабивных свай
По типу конструкции БНС бывают двух типов — с обсадой и без нее. Особенности конструкции и монтажа буронабивных свай разных типов:
Сухой способ
Этот способ применяют для монтажа свай на участках с плотным стабильным грунтом, который не сползает при бурении, не обваливается во время заполнения скважины бетонным раствором и после бетонирования. Состав таких грунтов — влажные глинистые пластичные от полутвердой до твердой консистенции.
С обсадными трубами
Скважинная обсада — это труба из металла, асбестоцемента, пластика, которая защищает пробуренную скважину от осыпания грунта, заполнения осадочной или грунтовой водой. В трубу устанавливают сварной арматурный каркас. После заливки бетона, инвентарные трубы извлекают, несъемную обсаду оставляют в скважине. Эта технология монтажа применяется на участках со слабой водянистой почвой и высоким уровнем грунтовых вод.
С трубчатыми оболочками
Такие сваи представляют собой полые железобетонные оболочки, у некоторых из них может быть заостренный конусообразный наконечник. Конструкции различаются по наружному диаметру:
- трубчатые сваи сечением до 800 мм;
- сваи-оболочки диаметром от 800 до 1600 мм;
- сваи-колодцы с размером сечения от 2000 до 6000 мм.
Железобетонные оболочки погружают в грунт до проектной глубины с помощью вибропогружателя или копра с дизельным или гидравлическим молотом. Дальнейшие работы заключаются в извлечении почвы из полости оболочек, срубке оголовков трубчатых оболочек в один уровень, армировании сваи, заполнении полости бетонным раствором.
С укреплением стенок скважины бентонитовой глиной
Бетонирование БНС с вытеснением бентонитового состава — это проверенный и надежный способ усиления скважин. В процессе бурения глубокой скважины бентонитовый состав подают в ее полость. Тяжелый состав, на 75% состоящий из глины, удерживает грунтовую воду, предотвращает разрушение стенок. После того как скважина достигает нужной глубины, в нее подают бетон.
Поскольку бетонный раствор имеет большую удельную массу, он вытесняет бентонит. Такие сваи армируют уже после заполнения скважин бетонным раствором.
Метод укрепления стенок скважин глинистым раствором применяется для строительства в зонах с водонасыщенными нестабильными грунтами, глинистыми, болотистыми или заторфованными почвами.
Типы буронабивных свай
Железобетонные буронабивные сваи отличаются способом изготовления, схемой размещения, конструкцией.
Буросекущие
Буросекущие сваи относятся к свайным опорам, которые используются для строительства тяжелых зданий на плотных грунтах. В готовом виде фундамент из буросекущих свай имеет вид стены, расположенной в грунтовом массиве. Опорные элементы устанавливаются рядами, в которых сечение каждого предыдущего элемента перекрывается последующим. Чтобы обеспечить прочность конструкции, каждый второй опорный элемент усиливается пространственным каркасом из арматурных стержней.
Бурокасательные
Фундаменты из бурокасательных свай используются для строительства в зонах с неплотными почвами и высоким уровнем грунтовых вод. Такое основание представляет собой сплошную стену, состоящую из «четных» и «нечетных» опор. Принцип монтажа заключается в заливке свай вплотную друг к другу.
При этом «четные» сваи имеют круглое сечение, а края «нечетных» срезаются рядом стоящими опорами. Технология монтажа бурокасательных свай позволяет вести строительство на сыпучих и неплотных грунтах, на участках с плывунами. Эксплуатационные характеристики фундаментов из бурокасательных свай исключают осыпание грунта при рытье котлованов и обустройстве подпорных стенок.
В промышленном и частном строительстве технологии монтажа буросекущих и бурокасательных свай позволяет решать ряд задач, включая устройство заглубленных свайно-ленточных фундаментов, возведение стен подземных помещений, строительство гидротехнических сооружений, укрепление береговой линии водоемов и осыпающихся склонов.
Как изготавливают буронабивные сваи
Чаще всего для обустройства фундаментов с буронабивными сваями применяют обсадные трубы. Металлическая оболочка, установленная внутрь скважины, обеспечивает высокую прочность и несущую способность основания на рыхлых, сыпучих и нестабильных грунтах. На участках со сравнительно устойчивыми грунтами сваи устанавливаются без обсадных труб.
Как правило, основания с буронабивными сваями используются для строительства жилых домов в условиях плотной застройки. Устройство БНС выполняется в определенной последовательности. Основные этапы монтажа свайного фундамента:
- Проводят инженерно-геологические исследования, определяют глубину бурения скважин и погружения свайных опор.
- Рассчитывают нагрузку на фундамент, несущую способность свай и их количество для строительства здания или сооружения.
- Выполняют разметку участка — размечают периметр фундамента и точки бурения скважин.
- С помощью бура делают скважины такого же диаметра, как и обсадная труба.
- Стальную, асбоцементную или полимерную трубу погружают в скважину, извлекают из нее почву, попавшую внутрь.
- Внутрь обсадной трубы погружают готовый арматурный каркас, заполняют ее полость бетонным раствором.
- После заполнения скважины бетоном обсадную трубу извлекают из земли.
Для погружения трубы на значительную глубину может потребоваться чередование бурения грунта с опусканием трубы в скважину. Для этого требуются значительные усилия, поэтому к выполнению строительно-монтажных работ привлекают спецтехнику.
Когда все сваи готовы, фундамент усиливают монолитным железобетонным ростверком или плитным основанием. Такая конструкция воспринимает комбинированные вертикальные и боковые нагрузки, равномерно распределяет их на все опорные столбы. Свайное основание, усиленное бетонной лентой или плитой, показывает хорошую несущую способность на участках со сложным ландшафтом, рыхлой, влажной или заторфованной почвой.
