Буронабивной фундамент — что это такое и где применяется

Из всех разновидностей оснований для дома буронабивной фундамент считается лучшим вариантом для возведения зданий на грунтах, которые не характеризуются высокой устойчивостью, а также на тех участках, где есть уклон.

Устройство подземных и заглубленных сооружений методом стена в грунте: свайный способ

Технология «стена в грунте» применяется при возведении заглубленных сооружений в условиях городской застройки: подпорные стенки, противофильтрационные завесы, тоннели мелкого заложения, котлованы, подземные гаражи, пешеходные переходы, ёмкости для хранения жидкостей и др.). Сущность технологии : в грунте устраиваются выемки и траншеи различной конфигурации в плане, которые заполняются ограждающими конструкциями из монолитного или сборного железобетона; внутреннее земляное ядро разрабатывается землеройными машинами, после чего внутри сооружения выполняются основные конструкции: днище, колонны, ригели, перекрытия и т.д. Конструктивно технология «стена в грунте» разделяется на два вида: свайный и траншейный .

Свайный способ – ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

У буронабивного варианта есть следующие преимущества:

  1. Отсутствие необходимости в дополнительных работах по выравниванию почвы и устройству траншеи или котлована. Если сравнивать его с таким фундаментом, как ленточный, на буронабивных сваях основание требует меньше затрат на подготовку, поскольку для устройства ленточного типа требуется ровная поверхность и проводится большой объем земляных работ.
  2. Невысокая стоимость проведения монтажных работ, небольшой расход материалов в сравнении с плитным основанием.
  3. Высокая скорость выполнения работ. Они могут быть завершены за 12 часов, в зависимости от особенностей объекта и свойств грунта на участке. Для того чтобы бетонная смесь застыла, хватит 8 дней, в то время как ленточный фундамент будет застывать в течение месяца.
  4. Отсутствие необходимости в дополнительной гидроизоляции, что тоже помогает снизить расходы.

Кроме того, при устройстве буронабивного типа не нужно искать место для хранения свай, что особенно важно на небольшом участке. Срок эксплуатации основания составляет 100 лет. Для частного строительства и каркасных домов это длительный срок.

Но у этой разновидности фундамента есть и недостаток: однотипные сваи могут отличаться своей несущей способностью даже в одинаковых геологических условиях — разница в показателях составляет 30%. Это затрудняет расчет несущей способности свай.

Применение

Обсадная труба имеет цилиндрическую форму и монтируется в пробуренную скважину. Ее главной функцией является герметизация и защита скважины от осыпания грунта.

Применение

В основном изготавливается из пластика, а самым популярным материалом является ПВХ (поливинилхлорид). Этот материал обладает массой плюсов — малый вес, хорошие технико-эксплуатационные характеристики, высокое качество защиты от промерзания и деформации, простота доставки и монтажа. Для нефтегазовой промышленности обсадные трубы могут делать из металла, а также из композитных материалов.

Применение

Качественные трубы (как пластиковые, так и металлические или композитные) надежно предотвращают засорение грунтом, а также имеют большой срок годности (50 и более лет), не деформируются при механическом воздействии и способны выдерживать большие перепады температур.

Применение

Обсадная труба подходит для обустройства нефтяных и газовых скважин, а также для создания скважин с питьевой или технической водой. Их часто используют в строительстве для создания буронабивных опор. Качественные надежные трубы должны обладать хорошей степенью герметизации — особенно это критично в случае газовых или нефтяных скважин, а также в случае артезианских скважин с глубоким залеганием воды под землей.

Применение

Бурение свай – назначение и последовательность действий при выполнении буровых работ

Бурение скважин под сваи – проверенный на практике технический прием, предназначенный для решения следующих задач:

  • строительства новых фундаментных оснований, обладающих повышенной устойчивостью к подвижкам проблемного грунта;
  • укрепления фундаментных основ ранее построенных зданий и повышение устойчивости строительных конструкций.
Читайте также:  Виды напольных покрытий, обзор, достоинства и недостатки

Серьезная особенность технологии – возможность выполнения бурильных мероприятий на протяжении круглого года. Процесс бурения не оказывает отрицательного влияния на фундаменты рядом находящихся строений. Формирование каналов в грунте и монтаж свайных опор – стадии общего процесса по созданию свайной фундаментной основы. Важно соблюдать непрерывность операции и придерживаться требований технологии.

На фундаменты рядом находящихся строений процесс бурения не оказывает отрицательного влияния

Работы по бурению каналов и монтажу свай выполняются по следующему алгоритму:

Бурение свай – назначение и последовательность действий при выполнении буровых работ
  • производится установка специального оборудования для буровых работ;
  • выполняются мероприятия для обеспечения неподвижного состояния техники;
  • бурится скважина заданной глубины и диаметра в зависимости от требований проекта;
  • консервируется поверхность шурфа глиной или опускается инвентарная труба;
  • устанавливается и фиксируется в пробуренном канале арматурный каркас для фундамента;
  • заливается подготовленной бетонной смесью полость с арматурной решеткой.

При выполнении буронабивных мероприятий учитывайте следующие моменты:

  • используйте проволоку для армирующих конструкций диаметром 8-14 мм;
  • применяйте марочный бетон из цемента марки М400 или М500;
  • не допускайте осыпания породы в пробуренный шурф;
  • осуществляйте бетонирование на протяжении 8 часов после бурения.

Учтите, что срок использования бетонной смеси и пробуренной скважины ограничен. Через небольшое время бетон и полость в грунте становятся непригодными для дальнейших работ. В течение смены следует армировать и бетонировать сформированные полости под буронабивные сваи.

Достоинства и недостатки буронабивных свай

Достоинства:

  • увеличение надежности сооружения за счет уменьшения неравномерности осадок;
  • сокращение объема выполняемых земляных и бетонных работ;
  • использование в качестве основания малоподвижных грунтов на большой глубине;
  • экономичность — довольно доступная цена для среднестатистического гражданина;
  • передача на одну сваю больших нагрузок (по сравнению с забивной сваей);
  • устройство свай большого диаметра (повышается горизонтальная нагрузка на одну сваю);
  • уменьшение влияния погодных условий на сроки возведения фундамента;
  • уменьшение использования транспорта и механизмов;
  • отсутствие динамических воздействий на грунт и близлежащие сооружения в месте производства работ.

Недостатки:

  • значительное увеличение расхода бетона (из-за отсутствия уплотнения грунта рядом с изготавливаемой сваей);
  • технологическая сложность монтажа буронабивных свай;
  • значительное использование ручного труда;
  • сложность контроля технологического процесса изготовления свай (особенно в условиях неустойчивых грунтов);
  • большой разброс (до 30%) несущей способности однотипных свай в одинаковых геологических условиях, что значительно затрудняет расчет несущей способности фундамента из буронабивных свай в целом.

Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Конфигурация ростверка буронабивных опор выбирается исходя их схемы размещения свай в фундаменте:

  • Обвязка ленточным ростверком применяется при последовательной схеме расположения, которая используется для обустройства фундаментов под малоэтажные здания (опоры размещаются под контуром стен дома);
  • Плитным ростверком обвязываются свайные поля фундаментов многоэтажек, в которых сваи размещены по всему периметру сооружения.

Важно: на этапе формирования буронабивных свай опоры армируются каркасом, длина которого на 30-50 см. превышает длину бетонного тела сваи. Выступы арматуры необходимы для последующего соединения с арматурным каркасом обвязки.

Технология устройства буронабивных свай с ростверком

В зависимости от уровня возвышения над грунтом классифицируют 3 вида ростверков:

  • Низкие (опущенные в почву ниже уровня ее промерзания либо так, чтобы верхний контур обвязки находился на одном уровне с грунтом);
  • Повышенные (уложенные на поверхность грунта);
  • Высокие (поднятый над грунтом на высоту 20-30 см) .
Читайте также:  Нескользкий ламинат для всех: детей и взрослых и даже собак

Рис: Виды ростверков буронабивных свай

Последовательность монтажа ростверка буронабивных свай следующая:

  • По периметру расположения обвязки обустраивается слой песчано-щебеночной подсыпки толщиной 20-30 см, при необходимости откапыванием понижается уровень грунта;
  • Поверх подсыпки формируется опалубка, сбивающаяся из строганных досок. Опалубка фиксируется посредством боковых распорок;
  • Внутренние стенки опалубки перекрываются гидроизоляционным материалом (клеенкой, рубероидом);
  • Из арматурных стержней собирается армокаркас, который укладывается в опалубку и приваривается к выступам арматуры буронабивных свай;
  • Производится заливка ростверка бетоном. Заполнение опалубки выполняется одномоментно, без пауз. После заливки смесь уплотняется вибрированием.
Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Рис: Процесс обустройства ростверка буронабивных свай

Важно: по завершению монтажа ростверка выдерживается 30 дневная пауза на набор бетоном прочности, по истечению времени фундамент из буронабивных свай становится пригодным к дальнейшему строительству.

Буронабивные сваи с обсадными трубами

С целью осуществления монтажа фундамента на различных типах грунта независимо от климатического региона используются, буронабивные сваи с обсадными трубами.

Принцип обустройства буронабивных свай с использованием обсадных труб?

  1. Сперва наши специалисты установят буровой станок (не путайте его с копром) на ту точку, где будет буриться скважина.
  2. Мы производим погружение подготовленной обсадной трубы строго до проектной отметки и извлекаем осыпающийся грунт из полости.
  3. Теперь можно погрузить арматурный каркас в скважинную полость.
  4. Заливаем скважину (или набиваем) качественным бетоном из бетоносмесителя.
  5. Осуществляем извлечение обсадных труб согласно их секциям.

Что представляют собой обсадные трубы

Как в промышленном, так и в гражданском строительстве буронабивные сваи с обсадными трубами используются чаще всего для крепления газовых, нефтяных, водных и прочих скважин, поскольку они помогают удерживать со стен осыпание грунта.

Именно с такой целью обсадная труба может быть использована и для свай, ведь она полностью входит в пробуренное предварительно отверстие, соприкасаясь вплотную с грунтом, что полностью исключает возможность обвала.

Согласно технологии обсадная труба монтируется для буронабивных свай согласно секциям, фиксируемым друг с другом специальными фланцами, в которые вкручиваются пробки. Обсадная труба для устройства буронабивных свай отличается от обсадных труб для крепления газовых, нефтяных, водных и прочих скважин. Она имеет другие диаметры, конструкцию и толщину стенки.

Таблица параметров обсадных труб

 
D1 наружний D2 внутренний Масса обсадной трубы (кг) по длине секции (м) Толщина стенки Число пробок Высота пробки
1 2 3 4 5 6
620 540 440 800 1160 1510 1880 2220 40 8 38
750 670 540 960 1380 1825 2245 2630 40 10 38
800 720 580 1040 1500 1970 2420 2880 40 10 38
880 800 635 1150 1660 2170 2680 3185 40 10 38
1000 920 665 1435 2000 2500 3065 3635 40 10 38
1180 1100 880 1620 2360 3100 3840 4580 40 12 38
1300 1220 1020 1780 2500 3250 3990 4750 40 12 38
1500 1400 1660 2750 3840 5120 6260 7450 50 12 48
1680 1580 1740 3000 4300 5560 6820 8100 50 16 48

Когда обсадная труба установлена, согласно инструкции, обязательно следует очистить полость от грунта, что осыпался в ходе работ (производится такая операция с помощью того же шнека или ковшбура).

Буронабивные сваи с обсадными трубами

Методы и технологии, которыми обустраиваются буронабивные сваи с обсадными трубами

Подразумевает монтаж буронабивных свай с обсадной трубой одновременное выполнение сразу двух процессов непосредственно на стройплощадке. По замыслу изготовить и установить такую конструкцию совсем не сложно — после погружения в готовую скважину обсадной трубы, мы армируем и заполняем ее бетоном.

Читайте также:  Можно ли утеплить дом с помощью монтажной пены

Технологические карты на устройство БНС с обсадной трубой

Технологическая схема устройства БНС.

Стадия 1. Бурение скважин и погружение обсадных труб

Технологическая схема устройства БНС.

Стадия 2. Монтаж каркаса

Технологическая схема устройства БНС.

Стадия 3. Бетонирование скважины

Но есть у технологии буронабивных свай с обсадными трубами и свой недостаток: нет возможности контролировать плотность раствора по длине всей трубы, что может привести к размыву грунтовыми водами еще не успевшей застыть смеси. Поэтому, если вы планируете обустраивать буронабивные сваи с использованием обсадных труб на почве, где грунтовые воды в изобилии, то непременно проконсультируйтесь со специалистами.

Правила выполнения работ

Бурение под защитой обсадной трубы

При установке обсадки и выполнения набивки используют нормативные документы СП , СП , СП , а также руководства отраслевого и ведомственного значения. Для конкретного случая составляют проект производства работ (ППР), типовые карты технологии на процесс.

Правила выполнения работ

Сверлильной установкой со шнеком или буром делают проход выбранного сечения и протяженности. Устье скважины обсаживают стальным участком трубы. Уширение внизу выполняют, если это есть в проекте. Проводят документальное освидетельствование скважины после окончания бурения. В ствол ставят арматурную конструкцию для повышения несущей способности. Бетонирование проводят способом перемещающейся оболочки, используют бетонолитные трубы. Они бывают прямого или телескопического вида.

Бетон готовят на месте в бетономешалках или привозят с завода. Смесь постоянно перелопачивают до момента укладки в конструкцию, но не больше 12 часов, иначе уменьшится прочность.

Монтаж буронабивных свай

Бурение скважин для забивки буронабивных свай производится буром. Глубина скважины равна рассчитанной выше длине сваи плюс 10-20 см для подсыпки. После подсыпки грунт на дне скважине трамбуется, внутрь монтируются обсадные трубы. Обсадные трубы могут быть из асбестоцемента, металла или пластика. Диаметр труб равен диаметру свай. Изделия заранее обрезаются (или наоборот свариваются) до нужной длины. Обсадные трубы погружаются в скважину.

Далее для буронабивных свай производится армирование. Для создания армокаркаса, который будет помещаться внутрь обсадных труб, нужны арматурные стержни 10-12 мм. Для продольного армирования достаточно связки из 4 стержней арматуры, длина которых равна длине обсадных труб плюс 20 см. Прутки арматуры связываются проволокой толщиной 5-6 мм. Ширина армокаркаса должна быть такой, чтобы он не касался стенок обсадной трубы.

Готовый армокаркас устанавливается внутри обсадной трубы так, чтобы концы стержней торчали из трубы на 20-30 см. Внутрь буронабивных свай с армированием заливается бетонный раствор класса В12,5…15. Чтобы равномерно залить бетон и не допустить образования пустот на дно скважины опускается воронка. Бетон подается порционно: заливается 0,5 метровый слой, а затем уплотняется виброинструментом в течение 5-10 минут, далее заливается следующий слой.

Окончательное затвердевание буронабивных свай происходит через 5-10 суток. После застывания бетона сваи и напуски арматуры выравниваются по высоте с помощью болгарки.

Что нужно знать при работе с глинистым раствором

Отработанный раствор глины уходит по желобам к отстойнику

Для приготовления глинистого раствора применяются смесители, грязевые насосы, отстойники для чистой и отработанной смеси.

Используется только плотная бентонитовая или местная комковая глина.

Для предохранения строительной площадки от загрязнения по ее периметру устанавливаются желоба, изготовленные из древесины, с уклоном 1:100.

По этим желобам подается к отстойнику отработанный раствор, выходящий из скважины.