Чем пробурить под свайный фундамент

Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания

Известно, что возведение фундамента под строительство какого-либо объекта является ответственным и важным этапом. Именно от качества его изготовления зависит срок службы строения. Если слишком мягкий грунт или рельеф с наклоном потребуются дополнительные работы, такие как бурение под фундамент.

Это процесс изготовления скважин под заливку свай, которые будут опираться на более глубокие и твёрдые породы. Они обеспечат прочность и надёжность всей постройки.

Характерные особенности основания на сваях

Часто приходится выполнять строительство на глинистых или суглинистых, рыхлых с примесями перегноя и торфа почвах, а также насыщенных жидкостью грунтах. При таких характеристиках участка не рекомендуется выполнять капитальное строительство объектов. В этом случае идеальным вариантом будет изготовление свайного заливного основания, требующего бурения ям под фундамент.

Главная особенность такой конструкции — это необычный способ её изготовления. Прежде чем установить сваи, бурятся глубокие отверстия в почве, которые затем заливаются бетонным раствором. Глубина должна быть ниже слоя промерзания грунта и рассчитывается в соответствии с характеристикой местности и климата.

Специалисты советуют бурить до глинистого слоя. Предварительно нужно определить глубину его расположения и только после этого осуществлять процесс. Однако не рекомендуется слишком заглублять сваи.

Следовательно, перед тем как приступить к установке фундамента, нужно произвести подготовительный этап работ. В него входит такая процедура, как взятие пробы грунта на строительном участке для определения вида основания, которое будет оптимально подходить под этот объект.

При возведении конструкции не рекомендуется изготавливать подушки из песка во избежание вспучивания грунта. Причина запрета заключается в небольшой площади опоры. Такой метод только сократит несущую её способность.

Опытные строители, чтобы увеличить опорную поверхность сваи применяют очень простой метод. При заливании фундамента немного приподнимают опалубку, в которой помещён бетонный раствор, часть его выливается и благодаря этому получается более широкая поверхность.

Свайные фундаменты применяют в строительстве частных домов, гражданских, промышленных зданий и сооружений. Возведение таких конструкций по сравнению с другими видами не требует больших средств, поэтому считается экономически выгодным.

Технология процесса заключается в перенесении нагрузки с основания объекта на более твёрдый слой грунта, к которому проникают посредством бурения скважин с последующей заливкой бетона.

Преимущества и недостатки

Если площадка, предназначенная для строительства, расположена на мягком грунте или исключена возможность использования тяжёлой спецтехники, нужно применить бурение скважин под фундамент. Такая конструкция имеет свои преимущества:

1. Высокая степень несущей способности основания за счёт опоры на твёрдый почвенный слой.
2. Выдерживает нагрузки в несколько тонн даже на слабых нестабильных грунтах.
3. Доступная для многих стоимость технологии.
4. Возможность в довольно короткий срок качественно изготовить основание.
5. Возведение конструкции выполняется на небольших участках и в любое время года.
6. Задействуется минимальное количество техники.
7. Опоры устанавливаются как вертикально, так и под углом.
8. Нижние части свай располагаются ниже уровня промерзания почвы, что повышает устойчивость и прочность строящегося объекта.
9. Расход бетона значительно сокращается, если сравнивать с другими способами изготовления оснований.
10. Минимальный уровень вибрации при эксплуатации объекта.

При возведении буронабивного фундамента отсутствуют динамические воздействия на почву, поэтому строительство можно безопасно выполнять даже в условиях плотной городской застройки. Однако абсолютно идеальных технологий не бывает, не лишён недостатков и свайный фундамент:

1. Необходимость использования спецтехники, хотя и в небольшом количестве.
2. Контроль над выполняемым технологическим процессом.
3. Сложность в расчётах.
4. Прежде чем приступить к работам, необходимо сделать анализ почвы на участке под строительство. Качественно выполненный анализ позволит определить срок службы выбранного типа фундамента. Для этого потребуется консультация геологов.
5. Для изготовления свай необходимо выбирать только высококачественный материал.

В таких конструкциях ростверк располагается над землёй, поэтому нельзя сделать подвальные помещения или цокольный этаж. Нет смысла заполнять свободное пространство и обустраивать его, так как расход средств окажется не меньшим, чем стоимость самого основания.

Виды буровых опор

Фундамент на сваях значительно отличается от других видов оснований: линейных, монолитных и остальных массивных фундаментов.

Если такие конструкции способны передавать нагрузку по периметру здания или по всей площади (в случае с монолитами), то сваи передают нагрузку непосредственно в месте опоры и на боковые поверхности скважин.

В зависимости от того, какая именно часть несёт основную нагрузку, различают два вида опор:

1. Свая-стойка. Такая конструкция опирается на твёрдый слой почвы, нагрузка передаётся грунту в месте опоры.
2. Висячая свая. Этот вид выдерживает нагрузку благодаря окружающей её почве.

Большая часть оснований изготавливаются из висячих буронабивных свай, так как твёрдый слой почвы располагается на большой глубине.

По технологии изготовления опоры бывают двух видов:

1. Буронабивные. В пробуренную скважину устанавливается каркас из арматуры и слоями по 30 см заливается бетон при помощи рукава с выпуском воздуха и уплотнения.
2. Буроинъекционные. Отличается от первого вида способом бетонирования. Раствор закладывается посредством полого шнека под давлением.

Внимания заслуживает технология бурения скважин для фундамента с применением обсадной трубы. Такой способ изготовления свай используется на небольших площадях и на плывущем грунте. Обсадная труба сдерживает давление земли, не позволяя ей двигаться и осыпаться.

По мере углубления скважины труба устанавливается секциями, сваренными между собой или скреплёнными специальными зажимами. По окончании процесса она демонтируется или остаётся на месте, заполняется бетонным раствором и после затвердения становится монолитной опорой.

Трубы для обсадки изготавливаются из таких материалов:

• легированная сталь;
• пластик;
• полипропилен;
• асбестоцемент.

Обсадная труба подвергается внутреннему растяжению, а также внешнему давлению. Следовательно материал должен соответствовать такого вида нагрузкам.

Материал изготовления

Сейчас производство выпускает сваи из разных материалов. Приобретая изделия, нужно учитывать не только их рабочие характеристики, но также доступность цены, удобство монтажа.

Опорные изделия бывают:

1. Деревянные. В основном продажа предоставляет сваи из сосны и ели, реже из дуба, кедра, лиственницы. Древесину легко обрабатывать и во многих областях является самым доступным материалом. Но есть такие серьёзные недостатки, как малая прочность и предрасположенность к гниению. Поэтому сейчас они не востребованы. Их эффективно используют при сооружении строений с небольшим сроком службы. Диаметр опоры должен быть не менее 180 мм, а длина цельной сваи — не более 16 м. Если потребуется большая длина, можно срастить несколько стволов.
2. Стальные. Опоры могут быть самой разной конструкции. Обычно это цельнотянутая труба, толщина стенки которой 8−12 мм. Используются также сваи коробчатого сечения из двутавров. Для прочности стальные опоры заливаются бетонным раствором. Сейчас популярны среди покупателей винтовые сваи, внешне напоминающие саморез. Внизу с одной стороны наконечника расположена лопасть, благодаря которой упрощается вкручивание трубы в плотные слои грунта, также выполняет функцию удерживающего анкера. Опоры больших диаметров завинчивают при помощи специального оборудования. Если свая в диаметре не более 100 мм достаточно двух человек, чтобы установить сваю на место. В этом случае потребуется ворот. При необходимости опору можно просто выкрутить и использовать для нового свайного фундамента. Главное, чтобы она не подверглась коррозии, находясь в грунте. Благодаря форме винтовой сваи (в виде резьбы) повышается степень фиксации в почве и даже при малом диаметре основного ствола и слабом грунте опора способна выдерживать значительные нагрузки. Сталь характеризуется прочностью и долговечностью, однако, изделия не из дешёвых и к тому же восприимчивы к коррозии.
3. Железобетонные. Такие опоры способны выдержать наибольшее количество нагрузок по сравнению с аналогами из других материалов.

Опоры из железобетона бывают квадратной или круглой формы, сплошного или полого сечения с острым концом, облегчающим вход в грунт. Характеризуются прочностью, надёжностью, долговечностью. Однако имеют большой вес, необходима спецтехника для транспортировки и заглубления.

Способы бурения

Фундамент на сваях имеет несущую способность в 200−400 тонн, а более усовершенствованные строительные технологии повышают этот показатель до 600 тонн.

Применяются такие способы бурения:

1. Самостоятельное изготовление скважин. Потребуется лишь ручной бур и физическая сила. Это дешёвый метод, так как исключает использование дорогостоящей техники, но требует огромных физических усилий, к тому же не гарантирует достижения нужной глубины.
2. Изготовление скважин при помощи специальной техники. В этом случае процесс бурения значительно ускоряется. Сейчас существуют разные виды строительной техники, имеющие свои плюсы и минусы.

Одни из них подъезжают прямо к месту, где будет располагаться скважина, а другие модели при помощи специальной стрелы осуществляют бурение нескольких колодцев, не двигаясь с места. Основной минус такого способа — большие расходы на аренду техники.

Этапы возведения свайного фундамента

Самостоятельное изготовление основания на опорах вполне возможно. Такой вариант значительно сократит финансовые затраты и выполняется без привлечения специалистов. К тому же конструкция является универсальной и может использоваться под разные объекты и на любых грунтах. Строительство свайного фундамента должно проходить строго по проекту и с соблюдением последовательности, иначе конструкция будет ненадёжной:

1. Произвести расчёты будущего фундамента.
2. Очистить площадку, чтобы ничто не мешало процессу бурения.
3. Составить схему и сделать разметку расположения свай. Например, для каркасного сооружения достаточно будет фундамента по периметру с расстоянием между опорами 1,2 метра.
4. Бурение скважины. Здесь нужно определиться с видом бурения.
5. Укладка гидроизоляции в колодец — пергамина или толи, благодаря которым бетонный раствор не уйдёт в землю.
6. Для бурения потребуется спецтехника или оборудование, соответствующее выбранной технологии.
7. Установить в скважину армированный каркас на расстоянии 10 см от дна и боковых стенок.
8. Выполнить заливку колодца бетоном. Через каждые 30 см слой несколько раз проткнуть штыком, чтобы выпустить воздух из раствора.
9. После того как бетон застынет, начать обустраивать ростверк.

Для повышения прочности и надёжности свайной конструкции следует изготовить обвязку ростверком. Ростверк чаще делается из железобетона. Ширина его определяется исходя из веса, который на ней будет. Поэтапное выполнение работ по сооружению фундамента на сваях поможет без особых усилий и очень быстро соорудить фундамент на сваях.

Источник

Бурение под сваи: технология строительных работ

Свайные основания под домами и другими постройками во многих случаях оказываются наилучшим решением. Но чтобы такая конструкция прослужила достаточно долго и не давала сбоев, требуется тщательно бурить выемки. У этой работы есть множество тонкостей и нюансов, которые будут подробно рассмотрены в данной статье.

Особенности

Бурение под сваи позволяет:

• построить что-либо в более короткие сроки;
• сократить стоимость работ;
• гарантировать настоящую устойчивость и крепость постройки.

Проходка скважин под сваями действительно необходима, когда требуется строить дом в местах с повышенной опасностью землетрясений либо на участке с почвой малой плотности. Подобное бурение может быть сделано в любой сезон, тип климата роли не играет. Такие преимущества позволили строительному бурению стать одним из ведущих способов подготовки выемок.

Буровиков нанимают в тех случаях, когда требуется укрепить основание, не повлияв на характеристики уже поставленных ранее построек. Еще бурение способно поддержать склоны в неподвижном состоянии.

Инструменты

Техника для свайного бурения может быть очень разнообразной. В большинстве случаев для этой цели применяют транспорт с колесным, шнековым или гусеничным движителем.

Чтобы оформить скважину под сваю, используют:

• универсальные бурильные установки для скважин;
• сваебойные бурящие агрегаты;
• бурильно-крановые комплексы.

Различия между ними вообще и между отдельными моделями в частности определяются, прежде всего, уровнем производительности, спецификой управляющих органов и величиной создаваемых скважин. По стоимости работ и по доступности для непрофессионалов трудно найти аналоги ручного бура.

Низкая производительность оправдывается тем, что не нужна дорогостоящая техника и подготовленные специалисты. А вот в тех ситуациях, когда скорость важна или почвы очень сложные, стоит использовать ямобур. Крепление подобных аппаратов производится на колесные и гусеничные платформы. Если условия непростые, приходится привлекать даже узкоспециализированную технику.

Упростить выполнение работ в одиночку помогает разбуриватель. Усиленная конструкция популярной версии «ТИСЭ» позволяет сделать увеличенную пяту в самой нижней точке. В результате основание уходит ниже полосы промерзания, и при одинаковой несущей характеристике расход раствора сокращается в 3-4 раза относительно альтернативных технологий. Кроме того, для идентичного по свойствам фундамента придется поставить меньше свай, чем обычно, да и диаметр их будет сокращен.

Этапы процесса

Чтобы пробурить отверстие своими руками или с помощью специалистов на нужную глубину, требуется строго соблюдать технологию.

Типичный алгоритм работ таков:

• монтаж бурового оборудования и его фиксация;
• проходка на проектную глубину и диаметр;
• консервационная работа с использованием раствора глины либо введения обсадной трубы;
• насыщение образовавшейся полости раствором бетона.

Специалисты обращают особое внимание, что как подготовленный шурф, так и вливаемый в него бетон имеют короткий срок годности. По общепринятому стандарту, от поднятия бура до вливания последней капли бетона должно пройти максимум 8 часов.

Свои требования предъявляются и к подготовительным работам, которые выглядят следующим образом:

• Убирается плодородная почва (до 150 мм по всей площади).
• Планируется свайное поле на избранной отметке.
• Монтируется ограждение от посторонних.
• Форматируется площадка, и затем еще раз проверяется ровность поверхности.

• Подушки для самих работ и проезда машин засыпаются.
• Готовятся маршрутные линии для буровых систем с использованием железобетонных плит.
• Организуются дренажные каналы.
• Подсоединяются осветительные приборы (только если требуется бурить круглосуточно или при сокращенном световом дне).
• Осуществляется расстановка буровых систем и требующихся материалов и изделий.

Методы

Вращательное бурение скважин состоит в том, что первоначально проходят лидерную часть, равную по длине обсадной секции. Такой метод очень хорошо показал себя в самых разных геологических условиях, при неодинаковой насыщенности грунтов водой.

Применение типового шнекового бура (продолговатого стержня с наконечником повышенной прочности и винтовыми лопастями) позволяет максимально быстро поднимать раздробленный грунт наверх. Темп прохождения отверстий может достигать 120 см за минуту. Буровой комплекс периодически вытаскивает и поднимает рабочую часть, освобождая ее от прилипшего грунта.

Качественное соблюдение технологических принципов позволит за рабочий цикл, от одного подъема бура до другого, сформировать отверстия до 10 м в длину. Другой вариант проходки подразумевает прикрытие стенок отверстия при помощи инвентарной трубы, образованной единичными стальными секциями. Каждый фрагмент может достигать 6 м в длину. Внизу расположена режущая деталь с зубами из твердых сплавов. Когда бур движется вниз, одновременно вдавливается свая, она блокирует просачивание вод из почвы и не дает обрушиться стенкам.

Достигнув нулевого уровня, определяемого проектом фундамента и СНиП для конкретной местности, шнековый бур поднимают наверх. Вода, просочившаяся из грунта в подготовленную полость, удаляется. Зато туда погружают усиливающий каркас. Последним шагом оказывается насыщение пустого пространства бетоном.

Еще один вид бурения — использование стержневого шнека, который подает раствор сквозь полость в самом стержне. Такой подход обеспечивает формирование 400 пог. м. каналов в течение стандартных 8 часов. При этом каналы могут быть большого диаметра (от 50 см) и достигать 30 м в глубину каждый. Получается это за счет планомерного наращивания длины шнека до выхода на заданную отметку. Насыщение проделанной полости раствором объединяется по времени с подъемом мачты, это помогает сделать массив под набивные сваи. Помните, что бетон нагнетается под давлением и поэтому становится прочнее обычного.

Если предусмотрено введение усиливающего каркаса, в мелкие скважины его попросту вдавливают механически, а в крупные внедряют при помощи вибрационной погружающей машины. Типовой шнек хорошо работает в сухой или почти сухой почве. Отпадает потребность в подготовке и укреплении внутренних полостей скважин.

Свои достоинства есть и у подхода с инвентарной трубой. Только он может сформировать в очень влажной почве и плывунах каналы диаметром 1500 мм. Влажное бурение помогает упрочнить корпус скважины, идущей через глину или песок средней плотности.

Именно влажная методика считается наименее шумной, также она не разрушает слои грунта в целом. В отдельных местах может быть расширение канала до 350 см, что гарантирует высочайшую стабильность основания.

Лидерное бурение призвано решить такую задачу, как вертикальный монтаж опор в плотной земле. Как раз его применяют в зимние месяцы, когда плотность почв наибольшая. Немаловажно и то, что громкость и уровень вибрации оказываются относительно небольшими.

Недостаток «лидеров» состоит в обязательной подготовке к бурению. Еще стоит учесть, что скважина будет на 30-50 мм меньше, нежели железобетонная конструкция, сокращение глубины — приблизительно на 1 м.

Лидерное бурение рекомендуется использовать, если:

• Обнаружен слой песка повышенной плотности.
• Верхний пласт почвы твердый.
• Участок находится на вечной мерзлоте.
• Строительная площадка обильно заполнена каменистым грунтом.
• Сваи предстоит завести на большую глубину.
• Территория заполнена дисперсным грунтом с очень малой плотностью.

Пробное бурение под закладку свай позволяет еще раз взвесить все тонкости и нюансы. В ряде случаев ошибка может стоить очень дорого, а выявляется она уже после завершения всех строительных работ в целом. Свойства грунта меняются в пространстве в широких пределах, и если в 10 — 15 м он полностью тверд, это не значит, что в конкретном месте не будет неожиданных явлений. Ими оказываются и пустоты, водоносные горизонты, рыхлые частицы и уход действительно крепкого слоя на необычно большую глубину. Довольно часто встречается такая проблема, как колебания линий промерзания.

Советы

Ручной бур неприемлем, если глубина внедрения сваи должна превысить 7 м. Упрощая работу при помощи бензинового или специального оборудования, нужно стремиться сократить общий срок работы до минимума. Даже незначительный дождь или начало таяния снега может обрушить только что подготовленную ценой больших усилий скважину.

Извлечь грунт и реанимировать участок не получится, можно лишь заново пробурить отверстие. Самый быстрый вариант (хотя и не всегда приемлемый) – это винтовые сваи, которые одновременно выполняют функции бура и опоры.

Рекомендуется тщательно подбирать конфигурацию винта и углы лопастей, это позволит наиболее результативно пронзать конкретную породу.

Винтовые сваи можно внедрять даже вручную, хотя для этой цели существуют и специализированные аппараты. Отсутствует необходимость выравнивать участок, общая продолжительность работы на 1/5 сокращается по сравнению с установкой бетонных подпорок. Бурение сплошными шнеками обеспечивает проход до 50 м вглубь, диаметр канала может быть от 10 до 80 см.

Когда требуется поставить буронабивные сваи с расширенной пяткой, востребованы шнековые буры с расширяющими ножами. Из параллельного стержню положения они при запуске шарнирного блока выдвигаются, и в момент кручения вырезают в почве цилиндр.

Режущие концы обсадных труб приспосабливаются к ситуации на стройплощадке. Через гравий, глину и песок они идут обычными наконечниками, наварка зубов не нужна. Крепкая глина требует нанесения на режущие фрагменты твердых сплавов. Только грейферное бурение можно посоветовать там, где каменистые слои чередуются со скальными и твердым песком.

Чтобы дно скважины, проведенной через влажные пылящие пески, было чистым, применяют буровые клапаны и буры ковшового типа. Более подробные сведения по конкретному объекту могут дать только специалисты.

Процесс бурения и бетонирования буронабивной сваи при помощи буровой установки BAUER BG24H показан в видео ниже.

Источник