Усиление свайного фундамента буроинъекционными сваями

Укрепление фундамента методом инъекцирования

Классические методы усиления существующих фундаментов в некоторых случаях просто не подходят. Причин тут несколько: ограниченная площадь застройки для ремонта основания, нужно проводить реставрацию памятки архитектуры или структура почвы не способна выдерживать длительные нагрузки через смещение слоев впоследствии мощной вибрации.

Также нельзя не помнить о классическом человеческом факторе, ведь большинство разрушенных и поврежденных фундаментов случается из-за ошибок в проектировании и подборе оптимальных строительных материалов.

Сейчас большой популярностью среди строителей и ремонтников пользуется инновационный метод усиления и ремонта фундаментов буроинъекционными сваями.

Метод отлично подходит для старых и новых фундаментов, а также тех, где во время проектирования и дальнейшего строительства были допущены ошибки. Такие конструкции успешно используются не только для укрепления старых фундаментов, но и усиления новых, особенно когда возникла просадка из-за смещения грунтов.

Что такое буроинъекционные сваи

Это специальные бетонные конструкции, которые монтируются под углом 30-45 градусов под основание фундамента и принимают на себя основную нагрузку от поврежденного участка.

Технология монтажа и укрепления предельно простая, но сваи имеют одну ключевую особенность – их установить своими руками практически не возможно через сложность конструкции.

Как правило, в составе свай используется мелкозернистый бетон, арматура тут не практикуется, сваями можно усиливать практически любое основание. Соответственно, на их установку идет много бетона, диаметр скважины может составлять до 30 см, а глубина погружения – до нескольких метров.

Фактически, скважины бурятся до того момента, пока бур не остановится на прочных почвах ниже глубины промерзания. Только такие грунты способны выдержать нагрузку от поврежденного здания, а сваи при этом используются как основное усиление несущей конструкции.

Но сваями можно пользоваться не на всех почвах, их не используют в болотистых местностях через высокую подверженность открытых участков грунтовым водам.

Преимущества использования буроинъекционных свай для усиления фундаментов

Единственные недостатки свай – это необходимость использования тяжелой строительной техники, для их монтажа нужно использовать много бетона и метод финансово затратный.

Укрепление фундамента таким методом проводится, когда:

Пример трещин в фундаменте

• Обнаружены трещины в основании здания;
• Возникла локальная просадка угла дома или целой секции;
• Если дом в аварийном состоянии, но его нужно сохранить до начала проведения восстановительных работ;
• Когда нужно защитить поврежденное основание или усилить фундамент от мощных вибраций от железнодорожных путей или автомобильных трасс;
• Когда возникает необходимость сваями заменить поврежденный или разрушенный винт или столб основания;
• Когда сваями усиливают здания в плотной городской застройке.

Схема работ по усилению оснований с использованием этого метода

Методика усиления фундамента

Принцип усиления фундаментов довольно прост и заключается в следующем:

Через основание существующего фундамента бурят специальными пневматическими бурами отверстия на заданную глубину.

Затем в полученные скважины заливается под давлением бетон, который заполняет все пустоты и выдавливает воздух.

Как правило, подошва скважины имеет большую ширину, чем верхняя часть, поэтому грунт на дне уплотняется и увеличивается полезная нагрузка на плотные породы.

Благодаря надежному укреплению мощными бетонными конструкциями, практически полностью прекращается разрушительное действие грунтовых вод. Ведь сваи создают своеобразный толстый бетонный щит, который окружает поврежденную зону и забирает с нее всю нагрузку.

Метод довольно универсален, прекрасно подходит для укрепления практически всех существующих фундаментов, только состав бетона подбирается в каждом случае индивидуально.

Структура и составляющие бетона зависят от типа почвы, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и структуры низинных грунтов. Понятно, что неотъемлемая часть таких растворов – это водоотталкивающие и морозостойкие ингредиенты.

Особенности укрепления оснований буроинъекционными сваями

Далеко не всегда можно построить прочный фундамент строго по проекту. Тем более, что многие проектировщики не имеют достаточно опыта, их работа поставлена на поток и ошибки в расчетах неизбежны. И самым быстрым и щадящим методом устранения их ошибок в уже построенном фундаменте считается использование буроинъекционных свай.

Расчеты необходимого количества свай, их типа и диаметра нужно доверять профессионалам с большим опытом работы в этой сфере. Самостоятельно проводить настолько сложные расчеты не рекомендуется.

Также нужно помнить, что многие фундаменты подвержены еще большему разрушению за счет использования вибрационной техники.

Поэтому, на строительной площадке в момент монтажа буроинъекционных свай нужно прекратить любые строительные работы, связанные с вибрацией.

Также нужно предусмотреть специальный щит, который временно перекроет распространение подвижек от близлежащих магистралей.

Какие фундаменты можно укреплять с помощью буроинъекционных свай

Источник

Метод укрепления фундамента при помощи буроинъекционных свай

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 07.01.2020 2020-01-07

Статья просмотрена: 175 раз

Библиографическое описание:

Магарамов, М. С. Метод укрепления фундамента при помощи буроинъекционных свай / М. С. Магарамов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 1 (291). — С. 38-41. — URL: https://moluch.ru/archive/291/66036/ (дата обращения: 19.08.2021).

Укрепление основания фундамента необходимо при появлении признаков разрушении старого фундамента, а также нового вследствие ошибочных проектных расчётов или некачественного выполнения строительных работ. Классические методы по устранению деформаций не всегда применимы. В таком случае используют метод укрепления буроинъекционными сваями, которой технологически сложный и дорогостоящий, но один из самых надёжных и эффективных

Ключевые слова: свая, фундамент.

В современном строительстве этот метод применяется почти для всех типов объектов, имеющих самую разную конструкцию и стоящих на любых грунтах и рельефе. Это универсальный метод для старых и новых фундаментов из любого материала, применяющийся также при разрушении фундаментов, возникшем по причине проектных ошибок и некачественного выполнения строительных работ. Просадки зданий легко устраняются устройством буроинъекционных свай. Этот метод ещё называют цементацией грунтов.

Цементация — это нагнетание под давлением 0,2–1 МПа цементного раствора в пустоты конструкции и подачей его в инъекторы. Обычно цементация происходит комплексно, то есть усиляют и сам фундамент, и кладку стен.

Подготовительные работы очень трудоёмкие: отрывание фундамента, бурение отверстий под сваи, установка специальныхрубок для инъектирования и присоединение их к инъекционным насосам. Отверстия для инъекторов бурятся при помощи перфоратора или буровой установки, шурфы располагаются в шахматном порядке с шагом 0,8–1,2 м.

Затем в пробуренные отверстия вставляются инъекторы (перфорированные трубки диаметром 50 мм) и закрепляются цементно-песчаным раствором. Инъекционная смесь растекается в грунте в радиусе 0,6–1,2 м. Расход бетона, требующегося для укрепления фундамента, напрямую зависит от объёма разрушений в основании, свойств инъекционной смеси и характеристик грунта.

По факту расход наблюдается в пределах 0,2–0,4 от объёма цементируемого грунта в основании фундамента.

Но что же такое буроинъекционная свая? Это конструкция из бетона, устанавливаемая под углом 300–450 к фундаменту с целью переноса нагрузок с него, то есть разгружает основание. Этот метод довольно прост, но практически невозможен без специального оборудования.

Свая состоит из бетона с наполнителями мелких фракций без арматурного каркаса, то есть не армируется. Данный метод один из самых дорогих, так как требует большого количества бетона, который нужно приготовить и доставить на строительную площадку. Для укрепления фундамента количество свай может варьироваться от нескольких единиц до десятков, минимальный диаметр которых 30 см, а глубиной до нескольких метров, что выливается во внушительный объём расхода цемента. На практике глубина погружения сваи напрямую связана с глубиной промерзания грунта и на 0,5–0,7 м больше этой величины.

Сваи обязательно должны быть погружены ниже уровня промерзания грунта, только в таком случае они обеспечивают прочность конструкции, разгружают основание и играют роль главного укрепляющего элемента фундамента.

Основные плюсы метода укрепления основания буроинъекционными сваями:

1. Монтаж может вестись в стеснённых местах городской застройки, где сложно обеспечить доступ строительной технике;

2. Возможность укрепления фундаментов зданий, находящихся в зоне сильных промышленных вибраций;

3. Буроинъекционные сваи способны укрепить даже старые смещённые фундаменты, фиксируют их и разгружают от основной несущей нагрузки от здания;

4. Метод довольно прост в проектировании и позволяет вычислить количество свай и тип конструкции, используя классические методики;

5. Буроинъекционные сваи способны выдержать нагрузку от любого здания, построенного на рыхлых грунтах

Фундамент рекомендуется укрепить, если:

− В фундаменте или стене появились трещины;

− Происходит локальная усадка здания — накренились углы или стены здания по периметру;

− При реставрации или реконструкции аварийного здания, текущее состояние которого необходимо сохранить до начала работ;

− При попадании здания в область промышленных или производственных вибраций, что негативно сказывается на несущей способности фундамента;

6. Буроинъекионные сваи способны выдержать нагрузку от любого здания, построенного на рыхлых грунтах

Фундамент рекомендуется укрепить, если:

− В фундаменте или стене появились трещины;

− Происходит локальная усадка здания — накренились углы или стены здания по периметру;

− При реставрации или реконструкции аварийного здания, текущее состояние которого необходимо сохранить до начала работ;

− При попадании здания в область промышленных или производственных вибраций, что негативно сказывается на несущей способности фундамента;

− При разрушении винтовой сваи или столбчатой опоры в качестве замены можно установить буронабивную сваю;

− Для укрепления здания в зоне плотной городской застройки, где существуют негативные воздействия от рядом стоящих зданий.

Алгоритм рабочих операций по устройству буроинъекционных свай следующий:

1. Выполняется расчёт нагрузок от здания на фундамент, только после этого начинается разработка проекта;

2. Производятся инженерно-геологические изыскания, вследствие чего определяется тип, свойства и состав грунта, количество слоёв и глубина залегания прочного слоя;

3. По плану отверстий в проекте бурятся скважины под углом 300 градусов к фундаменту, глубина расчётная;

4. В пробуренные скважины через инъекторы под определённым давлением нагнетают бетонный раствор с помощью спецтехники и мощных насосов;

5. Скважины между собой и с фундаментом соединяются арматурой. Процесс усиления буроинъекционными сваями:

1. С помощью пневматических буров в фундаменте выполняют отверстия под определённым углом и расчётной глубины;

2. В эти отверстия под давлением 0,2–1 Мпа начинает поступать инъекционная смесь, которая заполняет пустоты в фундаменте.

При бурении скважины уширяется и её подошва благодаря боковому давлению грунта, что способствует увеличению площади основания сваи, вследствие чего свая может выдержать нагрузку больше расчётной. Также этот метод препятствует негативному воздействию грунтовых вод на фундамент, создавая щит из свай, который забирает всю нагрузку на себя.

Метод универсальный, так как его можно применять для любого типа фундаментов, но на каждом объекте подбирается бетон определённого класса. Класс бетона зависит от типа грунта и его свойств, глубины промерзания, уровня подземных вод и несущей способности основания.

Также особенность рассматриваемого метода заключается в том, что даже с виду правильный проект может быть не точным и содержать ошибки, но технология нивелирует эти погрешности, ведь запас прочности у укреплённого основания намного выше. Но составлять проект и производить расчёт основных конструкций должны всё же профессионалы, так как это непростая математическая процедура, а полагаться на онлайн-калькуляторы чревато неприятными последствиями.

Важно отметить, что при устройстве буроинъекционных свай следует приостановить все строительные работы, способные вызывать вибрации в грунте. Иногда используют в качестве защиты от грунтовых сдвигов от близлежащих объектов временный щит.

Данный метод укрепления фундамента буроинъекционными сваями используется для следующих типов оснований:

1. Ленточный тип. В фундаменте бурятся скважины конической формы, в которые помещают армированную сваю и заливают бетоном под определённым давлением;

2. Столбчатые и свайно-ростверковые фундаменты. Сваи монтируются под ростверком как дополнительные опоры, разгружающие основание. Или старые опоры заменяются на новые сваи;

3. Плитный монолитный фундамент. Подбираются сваи исходя из габаритов плиты. Используется высокопрочный бетон. Этот тип фундамента ремонтируется таким методов лишь в крайних случаях.

1. Все о мелкозаглубленных фундаментах и садовых строениях на них. — М.: Bestiary, 2013. — 766 c.
2. Все о строительстве деревянного дома от фундамента до крыши. — Москва: Гостехиздат, 2013. — 256 c.
3. Вялых, В. А. Антропологические исследования как фундамент смыслоориентированного образования. Учебно-методическое пособие / В. А. Вялых. — М.: Флинта, 2014. — 858 c.
4. Гарагаш, Борис Ашотович Надежность пространственных регулируемых систем «основание-фундамент» при неравномерных деформациях основания (количество томов: 2) / Гарагаш Борис Ашотович. — М.: Ассоциация строительных вузов (АСВ), 2016.— 851 c.
5. Горелов, Владимир Межвидовой унифицированный комплекс средств автоматизации пунктов управления и командных пунктов радиотехнических формирований ряда «Фундамент» / Владимир Горелов. — Москва: СИНТЕГ, 2018.— 551 c.
6. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты включая специальный курс инженерной геологии / Б. И. Далматов. — Москва: Высшая школа, 2017. — 416 c.
7. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии). Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2017. — 321 c.
8. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты, включая специальный курс инженерной геологии. Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2016.— 440 c.
9. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Включая специальный курс инженерной геологии. Учебник / Б. И. Далматов. — М.: Лань, 2017. — 147 c.
10. Дашжамц, Далайн Основания и фундаменты на мерзлых и пучинистых грунтах (на примерах Забайкалья и Монголии) / Далайн Дашжамц. — М.: АСВ, 2016.— 137 c.

Источник