Устройство и бетонирование буронабивных свай

Возведение строений в условиях тесной городской застройки или на слабых грунтах имеет проблему – динамические нагрузки на рядом стоящие строения или недостаточность несущей способности. Решением является обустройство фундамента на буронабивных сваях. Принимаясь за работу собственными руками, необходимо точно знать, что такое бетонирование буронабивных свай, марку применяемого бетона, технологические особенности и область применения данного основания.

Область применения

Фундамент на буронабивных сваях имеет широкие возможности, в частности допускается обустройство основания на любых грунтах, кроме тяжелых

Фундамент на буронабивных сваях имеет широкие возможности. В частности допускается обустройство основания на любых грунтах, кроме тяжелых: скальных, крупнообломочных, крупнокаменистых. Для неустойчивых грунтов требуется особая технология с применением обсадных труб. При проведении предварительных геологических изысканий, обязательно обратить особое внимание на присутствие в толщах грунта препятствий: скальных прослоек, крупных валунов и прочего.

Важно! Для создания основания вблизи зданий, предлагается устройство буронабивных свай диаметра 400-1200 мм с заглублением до 25 м. Такой способ позволяет выстроить прочную несущую основу без динамических нагрузок на готовые строения, при этом характеристики фундамента показаны для возведения 2-х и более этажных домов.

Технологические особенности устройства буронабивных свай

Набивные элементы монтируются в точке их будущего нахождения путем заполнения предварительно пробитой скважины смесью на бетонной основе или песком

Набивные элементы монтируются в точке их будущего нахождения путем заполнения предварительно пробитой скважины смесью на бетонной основе или песком. Сегодня предлагается большое количество вариантов изготовления свай. Однако необходимо помнить, что свайные конструкции, изготовленные самостоятельно, должны строго отвечать требованиям СНиП 2.02.03-85.

Основными преимуществами фундамента на буронабивных сваях являются следующие показатели:

1. Возможность изготовления элементов нужной длины (любой);
2. Незначительность динамических нагрузок на рядом стоящие здания при возведении фундамента;
3. Возможность проведения работ в самых ограниченных пространствах;
4. Применимость для усиления существующего фундамента, например, для проведения реставрационных работ.

Важно! Набивные свайные элементы могут изготавливаться бетонными, грунтовыми, железобетонными. Способ обустройства не отличается сложностью: в предварительно подготовленные скважины подается раствор. Для усиления прочностных показателей рекомендуется применять прутки арматуры сечением от 0,2 мм. Их заранее вставляют в скважины и затем заливают смесью бетона.

Характерная особенность буронабивных свай и отличие от прочих набивных элементов в том, что предварительная скважина заглубляется на определенный отрезок – до достижения плотных слоев грунта.

Этапы работ

Изготовление свайных элементов — это многоэтапный процесс

Изготовление свайных элементов включает следующие этапы работ:

1. Бурение шурфа;
2. Спускание в скважину обсадной трубы;
3. Вытаскивание осыпавшегося грунта из скважины;
4. Заполнение пустот бетоном порционно;
5. Трамбование слоев бетона;
6. Постепенное извлечение обсадной трубы.

Подробности такие:

• В шурф, заглубленный до определенной проектом отметки, опускается труба диаметра 25… 40 см;
• Изготавливается бетонная смесь на основе марки бетона от М200 и выше;
• Заливается смесь примерно на 1 м;
• Происходит трамбование состава с медленным поднятием обсадной трубы до уровня смести 0,3-0,4 м;
• Снова происходит процесс бетонирования, трамбования.

С учетом того, что диаметр обсадной трубы меньше, чем размеры скважины в сечении, а также неровностей грунта, процедура бетонирования и трамбовки позволяет бетону заполнить объем полностью, включая зазор между стенками скважины и обсадной трубы. При этом часть бетонного молочка и смеси впитывается в грунтовые массы, чем упрочняет их. Подробности процесса можно посмотреть на видео.

Недостатком способа может стать невозможность контроля плотности монолитности бетона по всей высоте свайного элемента. Кроме того, велик риск размыва незастывших очагов смеси грунтовыми водами.

Важно! Армирование свайных элементов прутками производится только в верхней части. Процесс включает укладку прутков на 1,5-2 метра в свежезалитую смесь. Концы прутков должны торчать наружу, чтобы потом связать стержни с ростверком.

Способы устройства буронабивных свай

В зависимости от прочностных и несущих показателей грунта применяются разные типы обустройства буронабивных свай

В зависимости от прочностных и несущих показателей грунта применяются следующие типы обустройства буронабивных свай:

1. Сухой, при котором не применяется дополнительного крепления стенок скважины;
2. С применением глинистого раствора для укрепления и минимизации обрушения стенок скважин;
3. Крепление обсадной трубой.

Разберем все варианты подробнее:

1. Сухой способ показан для устройства скважин в грунтах высокой устойчивости: присадочных, глинистых полутвердой, тугопластичной консистенции, которые могут держать стандартные параметры диаметра стенок свай. Скважина пробуривается на нужную глубину, после завершения работ по бурению, при необходимости скважину армируют каркасом и затем проводят процесс заливки бетона. Бетонирование происходит методом вертикального перемещения трубы (стандартным). Сухой способ применяется для изготовления буронабивных свай диаметра 400-1200 мм длиной до 30 метров.

Важно! Для упрощения работ применяются обсадочные бетонолитные трубы, состоящие из отдельных секций. Наличие замковых соединений позволяет удлинять конструкцию, чтобы она достигла дна пробуренной сваи, подготовленной для заливки. Верхняя (первая) секция оснащается приемником, куда и производится закладывание состава. Чтобы трамбовка была более качественной, на воронке можно закрепить вибраторы. По мере кладки смеси, труба вытаскивается из скважины.

2. Песчано-глинистые или глинистые растворы применяются для укрепления стенок скважины. При этом соблюдается не только повышение прочности грунта, но и предотвращение размывания свай подземными водами. Скважины бурят обычным способом, а раствор подается по мере бурения под давлением. Смесь поднимается вверх стенок, выдавливая из отверстия разрушенные грунты. Для обеспечения нормируемого расхода смеси, обустраивается отстойник с фильтрами, где происходит осаждение грунта и состав подается снова в скважину. Излишки глинистого раствора поднимаются вверх в процессе бетонирования формы.

Важно! Подобная технология позволяет исключить применение обсадных труб. При необходимости скважина армируется. Бетоновод поднимается вверх по мере заполнения скважины составом.

3. Третий вариант обустройства основания подразумевает применение обсадных труб. Данная технологическая тонкость позволяет создавать прочный и надежный фундамент на грунтах любой несущей способности. Обсадные трубы могут быть оставлены в скважине или вынуты в процессе заливания бетона. Бурение производится вращательно-ударным способом. После зачистки шурфа подается раствор бетона, формируется свая посредством вертикально перемещаемой трубы.

Важно! Как только скважина начинает заполняться бетоном, понемногу извлекается инвентарная обсадная труба. Наличие специальной системы домкратов, которые нужно смонтировать на установке, сообщают трубам возвратно-поступательные движения, что облегчает трамбовку смеси и дополнительно ее уплотняет.

Необходимо помнить, что вне зависимости от типа свай, процесс бетонирования непрерывный

Необходимо помнить, что вне зависимости от типа свай, процесс бетонирования непрерывный! Но если сваи располагаются с шагом меньше 1,5 метров, то их бетонируют через одну, чтобы не нанести повреждения уже готовой свае, когда придется трамбовать смесь в соседнем шурфе. Пропущенные элементы бетонируют только после того, как ранее подготовленные сваи уже набрали достаточную прочность.

Буронабивные сваи имеют как плюсы, так и минусы, сдерживающие широту применения конструкций. К последним относятся такие факторы, как:

• Сниженная удельная несущая способность, по сравнению, например, с ленточным фундаментом;
• Высокая трудоемкость работ, например, в сравнении с винтовыми сваями;
• Обязательность закрепления свайных скважин в слабых грунтах;
• Сложности процесса бетонирования в почвах с повышенным водонасыщением;
• Невозможность контроля качества готовых свай.

Совет! Если грунт отличается сухостью, можно применить технику устройства свайных элементов продавливанием. Положительный момент – уплотнение грунтовых масс в процессе пробивания шурфа. Методика не требует изымания почвы на поверхность и производится пробивным способом, то есть, с определенной высоты на почву сбрасывается конусовидный предмет, до тех пор, пока не образуется достаточно заглубленный шурф. Потом скважина порционно заполняется смесью бетона со щебнем или песчано-бетонной смесью. Неплохо зарекомендовал себя вариант с обсадной трубой, забиваемой молотом – возможность выполнить все процессы своими руками добавляет плюсов.

Обустройство буронабивных свай показано в теплое время года, когда грунт достаточно прогрет – это требуется для схватывания бетонной смеси. Однако, если температурный режим низкий, применяется подогрев. Это технология, применяемая именно для строительства фундамента зимой и обеспечения должной крепости несущей основы. Бетон в сваях буронабивного типа греется посредством трубы, закладываемой в тело сваи. Технологически иногда допускается прогрев посредством электрических приборов, но это дорого. Обязательность применения прогрева показана правилами СНиП, при этом снижается опасность деформации конструкций из-за морозного пучения. Чтобы максимально минимизировать такие риски, лучше всего отлить сверху фундамента на буронабивных сваях монолитную плиту и обустроить ростверк выше уровня земли.

Применение бетона, марка бетона для свай

Бетонная смесь необходима для формирования собственно тела сваи, при этом применение показано марок от М200 и выше

В  зависимости от использования конструкционной части элемента различаются сваи и стойки висячего типа. При этом стойка опирается на плотный слой грунта, поэтому позволяет строить более массивные дома. А вот висячая свая держит нагрузку только за счет контакта с грунтом. Классификация применения марок бетона, параметров заливки свай и прочих нюансов определяется СНиП 2.02.03-85. Для расчета несущей способности применяются следующие показатели:

1. Диаметр элемента;
2. Марка применяемого бетона;
3. Вид армирования (каркас, пруток);
4. Глубина скважины;
5. Прочностные показатели грунта.

Бетонная смесь необходима для формирования собственно тела сваи. При этом применение показано марок от М200 и выше. Считается, что для буронабивных свай подходят и более легкие марки, но есть реестр стандартов, по которым нужно ориентироваться:

• ГОСТ 19804.2-79
• ГОСТ 10060.0-95
• ГОСТ 12730.0-78
• ГОСТ 12730.4-78
• ГОСТ 12730.5-84

В соответствии с этими регламентами, марки бетона распределяются следующим образом:

1. М100-М150 – показаны для применения на подготовительных работах и создания ненесущих конструкций.
2. М200-М250 можно использовать для создания ж/б поясов, объектов, не имеющих несущих нагрузок, устройства ленточных фундаментов.
3. М300-М350 применяется для балок, ферм, изготовления плит перекрытия, свай буронабивного типа, изготовления лестничных маршей и прочих конструкций, испытывающих серьезные весовые нагрузки.

Чтобы определиться с точностью с маркой бетона, необходимой для буронабивных свай в вашем регионе, неплохо посмотреть технические рекомендации

Чтобы определиться с точностью с маркой бетона, необходимой для буронабивных свай в вашем регионе, неплохо посмотреть ТР 100-99. Это технические рекомендации по устройству фундаментов на буронабивных сваях, разработанные отечественными учеными. И последнее, заливка бетоном требует соблюдения рецептуры состава смеси, как правило, необходимо соблюдать относительно ровную плотность мелкого и крупного заполнителя. Состав для товарного бетона включает: щебень прочности 50-60 МПа 25%, песок 25%, бетон от 340 кг на 1 куб продукта.

В случае возникновения вопросов поможет видео от профессионалов, где подробно показан процесс изготовления и монтажа фундамента на буронабивных сваях. Основание прекрасно подходит для строительства домов как облегченного типа, так и кирпичных многоэтажек.