Бурение лидерных скважин под сваи по действующим нормам

4 Технология устройстве буронабивных и трубобетонных свай-стоек в вечномерзлых грунтах

Особенности подготовки испытаний

При испытаниях многолетнемерзлых грунтов должно быть исключено смерзание сваи с грунтом слоя сезонного оттаивания — промерзания грунта, для чего следует проводить специальные мероприятия (проходка шурфа или бурение скважины размерами, превышающими максимальный размер поперечного сечения сваи, с полным заполнением зазоров материалом, исключающим возможность его смерзания со сваей) до начала сезонного промерзания грунта. После погружения буроопускных, опускных и буронабивных свай в многолетнемерзлых грунтах не реже одного раза в неделю проводят измерение температуры грунта основания по всей длине термометрического устройства с интервалом не более 1 м, в том числе обязательно на глубине расположения конца сваи. При испытаниях бурозабивными и забивными сваями начало испытаний назначают не ранее чем через неделю после их устройства, буронабивными — не ранее достижения бетоном свай 80%-ной проектной прочности. Испытания многолетнемерзлых грунтов следует начинать только после полного вмерзания испытуемой сваи в грунт. При этом средняя температура по длине сваи не должна быть выше температуры окружающего грунта или температуры, предусмотренной программой испытаний. Проведение испытания статической выдергивающей нагрузкой сваями, входящими в состав свайного фундамента, не допускается. Нагружение испытываемой сваи проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки, значение которых определяется программой испытаний, но принимается не более 1/5 заданной в программе наибольшей нагрузки на сваю для первых трех ступеней и 1/10 — для последующих ступеней нагружения. На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в такой последовательности: нулевой отсчет — перед нагружением сваи, первый отсчет — сразу после приложения нагрузки, затем последовательно: через 30 мин, 1; 2; 4; 8; 16 и 24 ч и далее с интервалом 24 ч. Расхождения в показаниях приборов не должны превышать значений, указанных выше. Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации деформации (осадки, выхода) сваи, но не менее 24 ч. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки (выхода) сваи на данной ступени нагружения, не превышающую 0,2 мм за последние 24 ч наблюдений. Нагрузка должна быть доведена до значения, при котором на данной ступени нагружения не происходит условной стабилизации деформации. Испытание на этой ступени нагружения заканчивают после достижения значения осадки (выхода), не менее чем в три раза превышающего значение осадки (выхода) на предыдущей ступени при общей осадке не менее 25 мм или выходе не менее 10 мм. Если нагрузка доведена до наибольшего значения, заданного программой испытаний, и при этом скорость осадки (выхода) превышает 0,2 мм/сут, то испытания допускается прекратить. Разгрузку сваи после окончания испытания проводят ступенями, равными удвоенным значениям ступеней нагрузки. Продолжительность ступени разгрузки принимают не менее 15 мин. В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Работаем по всей России и СНГ! Рассчитайте стоимость испытаний

Отправьте заявку и вам перезвонит специалист * — Поля обязательные для заполнения Нажимая на кнопку «Отправить», я даю согласие на обработку персональных данных

Получите консультацию специалиста по телефону: Инженер ООО НПО «Геосмарт» Александр +7-908-579-39-03

Другие услуги компании «ГЕОСМАРТ»:

Статические испытания более современным методом в соответствии с п.8.4 ГОСТ 5686-2012 Выполненные объекты

Михаил Скоморохов Главный инженер, член РОМГГиФ Написать специалистуОтзывы о нас

Благодарственное письмо Трест Магнитострой

Благодарственное письмо Стеллар констракшен

Благодарственное письмо КККС

Смотреть все отзывы

Виды свай

Основное назначение свай — воспринимать на себя нагрузку от строения и передавать ее на грунт.

Они представляют из себя длинные стержни из различных материалов, которые устанавливаются в землю. Сваи классифицируются по следующим признакам:

Существуют деревянные, бетонные, железобетонные и металлические сваи.

Сваи бывают винтовые, забивные, буронибивные, вибропогружаемые, вдавливаемые.

  • По взаимодействию с грунтом

Сваи могут передавать нагрузку на скальный грунт напрямую – тогда их называют сваи-стойки, либо же с помощью силы трения распределять вес здания – это делают висячие сваи.

По способу устройства (способы погружения)

  • забивные – самый отработанный с точки зрения технологии и наиболее широко распространенный в России; сюда же можно отнести забивку свай с использованием метода лидерного бурения. Эти сваи погружаются в грунт с использованием специального оборудования – пневматических молотов. Сначала проводятся расчеты по глубине погружения стержня, силе удара и времени работы. После этого она устанавливается перпендикулярно поверхности грунта и погружается в землю посредством ударов по ней.
  • Буронабивные сваи изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.
  • погружаемые методом ввинчивания  отличаются типом наконечника (литые и сварные) и некоторыми конструктивными особенностями для применения на разных грунтах
  • буро-набивные (устраиваемые прямо в грунте  в заранее пробуренной скважине) организуются при помощи бурения на нужном месте глубокой выемки, погружения в нее арматурного каркаса и последующего нагнетания бетона в получившуюся конструкцию. Чаще всего имеют цилиндрическую форму.
  • вибророгружаемые —  использующие свойство грунта изменять свою структуру при вибрационном воздействии; устанавливается при помощи воздействия вибрации на почву и грунт. Под таким воздействием он изменяет свою структуру, и конструкция медленно погружается вниз. Требует специфического и недешевого оборудования
  • вдавливаемые — способ, разработан для погружения свай рядом с эксплуатируемыми строениями; при этом исключено вибрационное влияние на их фундаменты. Используются в местах, где вибрация почвы может нарушить целостность фундаментов других зданий. Технология установки этих стержней подразумевает их вдавливание в почву при помощи специального оборудования, при этом воздействие вибрации на землю нивелируется.
  • комбинированный способ
Читайте также:  Классификация и обзор пропиток для дерева

Материалы из которых делают сваи

По материалам изготовления сваи делятся на:

  • железобетонные,
  • деревянные,
  • бетонные,
  • стальные,
  • комбинированные

Возможные конструкции свай (виды и типы)

  • квадратные,
  • трубчатые,
  • прямоугольные
  • многоугольные,
  • с уширением и без него,
  • цельные и составные,
  • призматические 
  • конические,
  • сплошного сечения
  • пустотелые,
  • винтовые 
  • сваи-колонны
Виды свай

Основные конструкции железобетонных свай:

 Применение каждого типа сваи выбирается в соот-вии с грунтами и проектной документацией.

Чаще всего они имеют прямоугольное и квадратное сечение. Кроме того, иногда внутри них есть полость в форме цилиндра. Их главное отличие в том, что монолитная свая цельная и имеет неизменимую длину.

Данный тип свай отличается возможностью собирать из нескольких небольших свай одну длинную. Они представляют из себя блочные железобетонные конструкции, которые соединяются между собой. 

Статьи в тему:

По характеру службы  (передача нагрузки на основание)

  • сваи-стойки (передают нагрузку  концами на твердый   несжимаемый грунт),
  • висячие сваи (передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи)

Наша компания осуществляет погружение свай методом забивки, включая и способ с использованием лидерного бурения скважин под сваи.

Этот метод позволяет снизить не только уровень воздействия вибрации на соседние здания до безопасного, но и значительно облегчить процесс забивки, помимо этого лидерное бурение повышает точность погружения свай. 

При проведении работ мы используем высокопроизводительную технику:

КГ-12М Узнать цену УСА Узнать цену БМ-811 Узнать цену

sdfsdfsdf

Буронабивные сваи устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.

Возведение фундаментов в условиях вечной мерзлоты

Для возведения дома используются специальные технологии. На стадии проектирования конструкций сооружения, необходимо предусмотреть такие моменты:

Независимо от климатических условий, в которых ведётся строительство, в процессе возведения здания требуется соблюдать строительные стандарты и нормы. Особо тщательно контролируется правильность выполнение технологии работ. На вечномёрзлых грунтах строительству домов необходимо уделять еще больше внимания, подбирая соответствующие несущие конструкции постройки.

Бурозаливные сваи

По сути, разницы между бурозаливнымии буронабивными сваями нет. Однако, принято считать, что технология бурозаливных свай является упрощенным вариантом буронабивной технологии. Для устройства такого свайного фундамента не требуется специальное мощное оборудование. Скважину можно пробурить даже ручным строительным буром.

Основание скважины может быть расширено буром-лопаткой. Если диаметр ствола небольшой, то вместо каркаса, перед заливкой вставляют один прут арматуры. Затем осуществляется заливка скважины бетоном.

Такой тип фундамента подойдет для легких, одноэтажных и деревянных строений. Благодаря относительной простоте технологии, при наличии определенного опыта, его можно возвести самостоятельно.

Разновидности свайных оснований

Несмотря на то, что свайное основание считается менее надежным, чем монолитный ленточный фундамент, на плывучих, болотистых и торфяных почвах он работает гораздо эффективнее. Перед выбором и строительством обязательно нужно проводить геологические изыскания для определения типа грунта, поскольку на основании этих данных определяется целесообразность применения того или иного вида свайного фундамента.

Основные виды свайных оснований:

  • Винтовой – сваи из стальных труб ввинчиваются в почву.
  • Забивной – фундамент на ЖБ сваях, которые забиваются в почву.
  • Буронабивной – сваи формируются из бетона в предварительно пробуренных в грунте отверстий.

Рисунок 3. Основные типы свай для устройства свайного фундамента

Согласно СП :

Для свай и свай-оболочек

6.2.1 Сваи следует забивать молотом на проектную глубину заделки до получения расчетного отказа, но менее 0,2 см от удара, а сваи-оболочки — заглублять вибропогружателем с интенсивностью погружения на последнем этапе не менее 5 см/мин. Если эти требования не могут быть выполнены, необходимо применять подмыв или установку сваи в лидерные скважины с добивкой до расчетного отказа, а для оболочек — применять опережающую разработку грунта ниже ножа или более мощный погружатель.

Читайте также:  Двухуровневый потолок из гипсокартона

Опережающую разработку песчаных грунтов следует выполнять на 1-2 м ниже ножа оболочки при условии наличия в ее полости избыточного давления воды, превышающего на 4-5 м уровень поверхностных или подземных вод.

6.2.2 Глубину лидерных скважин следует принимать равной 0,9 заглубления свай в грунт, а диаметр — 0,9 диаметра цилиндрической или 0,8 диагонали призматической сваи, и уточнять по результатам пробной забивки.

6.2.3 Свайные элементы следует погружать в толщу мерзлых грунтов в лидерные скважины.

Непосредственная забивка свай допускается в пластично-мерзлые глинистые или суглинистые грунты, не имеющие твердых включений.

Практическую возможность забивки имеющимся молотом свай и глубину их погружения в вечномерзлый грунт необходимо устанавливать по результатам пробной забивки в конкретных местных условиях.

Погружение свай в предварительно оттаянный грунт допускается при необходимости заглубления их низа в немерзлый грунт сквозь слой сезонного промерзания, а также в толщу твердомерзлого песка.

Изготовление, транспортирование и хранение арматурных каркасов

Армирование буронабивных свай следует выполнять сборными типовыми и доборными секциями арматурных каркасов. Изготовление арматурных каркасов должно производиться согласно требованиям СН 393-69, ГОСТ 10922-75 "Арматурные изделия и закладные детали сварные для железобетонных конструкций. Технические требования и методы испытания" и указаниям настоящей Инструкции.

Длина типовых секций арматурных каркасов должна соответствовать заводской длине продольных стержней. Длину доборных секций каркаса следует принимать в зависимости от проектной длины свай.

Секции арматурных каркасов допускается изготовлять по чертежу приложения 1 настоящей Инструкции, при этом особое внимание должно быть уделено:

а) приварке к каждому кольцу жесткости каркаса четырех фиксаторов, симметрично расположенных по окружности и обеспечивающих оседание защитного слоя бетона толщиной 40 мм (см. приложения 1);

б) равнопрочности сварных соединений продольных стержней с концевыми кольцами.

Отклонения в размерах секций арматурных каркасов при их изготовлении не должны превышать:

по длине секций

±100 мм;

по диаметру колец

±5 мм;

по овальности колец

±5 мм

по расстановке

продольных стержней

±10 мм;

по параллельности

стыкуемых колец

±5 мм.

Изготовитель должен гарантировать соответствие секций арматурных каркасов требованиям ГОСТ 10922-75 и сопровождать каждую партию секций документом (паспортом) установленной формы.

Замена арматурной стали допускается по согласованию с проектной организацией при условии, если механическая прочность стали-заменителя будет, не ниже предусмотренной проектом.

Транспортировать секции арматурных каркасов следует автолесовозами партиями не более 5 штук, в том числе 3 секции в специальных полутрубных поддонах диаметром 800-1000 мм, обортованных уголками жесткости и торцовыми стенками. На лесовозы следует укладывать 3 поддона с каркасами в нижнем ряду и 2 каркаса без поддонов — в верхнем ряду.

Секции арматурных каркасов следует складировать не более, чем в два ряда по высоте на деревянных подкладках, расположенных под кольцами жесткости.

При погрузочно-разгрузочных операциях строповку нужно производить за промежуточные кольца жесткости K-1 (см. приложения 1).

Устройство ростверка

Ростверк на сваях

При сооружении буронабивного фундамента с ростверком своими руками необходимо принять решение – будет ли он висячим или заглубленным?

Устройство ростверка

Если вы выбрали первый вариант, то вам необходимо обеспечить зазор между нижней поверхностью ростверка и землей, равный 200-300 мм. В случае устройства заглубленного ростверка он должен быть погружен в грунт на 200 мм.

При строительстве деревянной постройки – бани, например – роль ростверка может выполнять нижний венец сруба. Но чаще всего сваи связывают в единую конструкцию железобетонной лентой.

Заливку ростверка производят в опалубку. Предварительно в нее устанавливают армирующий каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой вертикальными стержнями. Под нижний пояс подкладывают деревянные пластины толщиной 30-50 мм.

Схема буронабивного фундамента с ростверком:

Устройство ростверка

Таким способом обеспечивается нормативное требование, согласно которому металл в ж/б конструкциях должен быть защищен 3-5-ти сантиметровым слоем бетона.

Буровые сваи с уширением

В пластичных глинистых грунтах буровые сваи устраивают с уширением. Разбуривание уширения сваи производят после достижения проектной отметки сваи и выполняют штатным уширителем.

Величина раскрытия режущих ножей уширителя устанавливают непосредственно перед его опусканием в скважину, шаг раскрытия ножей равен 5 см.

Работа по устройству уширения основания производится в следующем порядке:

Буровые сваи с уширением
Порядок работ
1 Лотом проверяют глубину скважины и определяют отметку низа забоя скважины
2 Определяют глубину режущей кромки обсадной трубы. Отметка низа режущей кромки обсадной трубы должна быть выше отметки низа скважины на величину, устанавливаемую проектом (несколько метров)
3 К буровой штанге вместо шнекового бура крепят штатный уширитель, первоначальное раскрытие ножей устанавливают равным 10 см
4 Уширитель опускают в скважину, при достижении дна забоя, под действием веса штанги происходит раскрытие режущих ножей уширителя (ножи уширителя собраны совместно с емкостью для сбора разработанного ими грунта), при вращении штанги происходит разбуривание уширения и сбор разработанного грунта в емкость
5 После окончания разбуривания буровую штангу поднимают, при этом ножи уширителя складываются и производится подъем, грунт из емкости удаляется в отвал.
6 Величину раскрытия ножей увеличивают и операции по разработке уширения повторяют до тех пор, пока уширение не достигнет проектного размера.
7 Контроль формы уширения проводится при помощи уширителя. Для этого на нем устанавливают проектное раскрытие ножей и опускают его в скважину, ножи раскрываются и производится проверка полости путем проворачивания уширителя. Если в емкости для сбора грунта оказывается небольшое его количество, то уширение имеет проектное очертание и обрушение свода скважины и вывалов нет. В этом случае производится приемка разбуренного уширения и разрешаются работы по дальнейшему сооружению буронабивной сваи.
Читайте также:  Инструкция по монтажу металлического блок-хауса

Сваи армируют арматурными каркасами. Их изготавливают на производственной базе мостоотрядов в виде отдельных секций. Во внутреннюю полость каркас подают краном.

Стыковка секций арматурного каркаса

  1. автокран КАТО NK-750;
  2. секция арматурного каркаса;
  3. буровой станок;
  4. железобетонные плиты

После установки каркаса проводят бетонирование свай. Бетонную смесь на строительную площадку доставляют в автобетоно-смесителях.

Бетонирование скважин методом ВПТ

Буровые сваи с уширением
  1. автобетоносмеситель;
  2. металлическая эстакада;
  3. приемная воронка бетонолитной трубы;
  4. буровой станок;
  5. железобетонные плиты

В зимнее время температура бетонной смеси в момент ее укладки должна быть не ниже +5°С. Суммарное время доставки бетонной смеси на строительную площадку, укладки ее в скважину, извлечение бетонолитных и обсадных труб не должно превышать срока ее схватывания.

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.

Технология устройства фундамента из буронабивных свай

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.

  1. 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;.
  2. Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам.
  3. 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.