Как следует осуществлять опрессовку буроинъекционной сваи

Обновлено: 30.06.2024

Типовая технологическая карта (ТТК) разработана на устройство буроинъекционных свай.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Буроинъекционные сваи рекомендуется применять в следующих случаях:

- усиление перегруженных оснований;

- усиление оснований в связи с повышением или изменением характера эксплуатационных нагрузок;

- строительство новых объектов рядом с существующими;

- строительство в стесненных условиях внутри действующих предприятий;

- исправление крена здания или отдельного фундамента;

- решение сложных задач при реконструкции фундаментов;

- строительство новых объектов в сложных грунтовых условиях.

2.2. Усиление оснований существующих зданий и сооружений (рис.2.1) производится обычно в следующих случаях:

при недопустимых по величине или неравномерных осадках сооружения или его части, вызванных уплотнением под нагрузкой сильносжимаемых грунтов, замачиванием просадочных грунтов, гниением деревянных свай, перегруженностью оснований и пр.;

при увеличении эксплуатационных нагрузок (замена оборудования более тяжелым, увеличение этажности зданий, расширение проезжей части мостов, эстакад и пр.).

Рис.2.1. Применение буроинъекционных свай:

А - усиление основания при аварийных осадках; б - усиление основания при недопустимых горизонтальных перемещениях;

1 - существующий фундамент; 2 - буроинъекционные сваи; 3 - слабый грунт; 4 - плотный грунт

Применение буроинъекционных свай в этих случаях допускается в любых грунтовых условиях.

2.3. Строительство новых объектов над, под, рядом с существующими или внутри их (рис.2.2) вызывает необходимость в усилении оснований последних для предотвращения их деформаций как при производстве работ, так и во время эксплуатации. Применение буроинъекционных свай в этих случаях позволяет предотвратить подвижки и утечки грунта, вибрации, удары и шумы при производстве работ. Кроме того, использование буроинъекционных свай позволяет исключить влияние рядом сооруженных объектов на существующие и выполнять работы в стесненных условиях.

Рис.2.2. Применение буроинъекционных свай:

А - строительство туннеля рядом с существующими зданиями; б - надстройка существующего здания;

1 - существующие фундаменты; 2 - новые фундаменты на сваях

2.4. Исправление крена может осуществляться двумя способами:

- усиление основания фундаментов в зоне максимальных осадок с последующим (с разрывом во времени до нескольких лет) усилением оснований фундаментов, оседающих под нагрузкой до необходимой отметки (рис.2.3);

- подведение свай под просевшую часть фундаментов с последующей принудительной посадкой остальных путем ослабления их основания, временно используя буроинъекционные сваи как анкера (рис.4.5б). Для ослабления оснований применяют замачивание, вибрацию, направленную выборку грунта и другие способы.

Рис.2.3. Исправление крена здания:

1 - положение фундаментов до начала усиления; 2 - буроинъекционные сваи I стадии усиления; 3 - сваи II стадии усиления; 4 - сваи III стадии усиления

2.5. Условия, при которых применение буроиньекционных свай для вновь сооружаемых объектов может оказаться эффективным:

наличие крупнообломочного материала в слабых грунтах (рис.2.4);

наличие плотных слоев грунта ограниченной толщины;

фундирование малонагруженных сооружений в грунтовых условиях II типа по просадочности.

Рис.2.4. Применение буроинъекционных свай:

А - усиление оснований фундаментов под оборудование; б - фундамент мостовой опоры в сложных грунтовых условиях;

1 - сваи; 2 - крупнообломочный материал; 3 - фундамент

2.6. Буроинъекционные сваи используются также в качестве элемента "сетчатых стен в грунте", применяемых как подпорные стены, в том числе для противооползневой защиты (рис.2.5).

Рис.2.5. Применение буроинъекционных свай:

А - противооползневая защита: б - сваи-анкера как элемент "стены в грунте"

СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85

5.11 Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже - при свайных полях размером до 10x10 м и при нагрузках на куст более 3 МН. При свайных полях размером более 10x10 м и применении плитно-свайных фундаментов глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление свай не менее чем на глубину сжимаемой толщи, но не менее половины ширины свайного поля или плиты, и не менее чем на 15 м.

При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих, слабых глинистых, органоминеральных и органических грунтов, рыхлых песков и техногенных грунтов) глубину выработок определяют с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих прочных грунтов и определения их характеристик.

5.12 При изысканиях для свайных фундаментов должны быть определены физические, прочностные и деформационные характеристики, необходимые для расчетов свайных фундаментов по предельным состояниям (раздел 7).

Количество определений характеристик грунтов для каждого инженерно-геологического элемента должно быть достаточным для их статистической обработки в соответствии с ГОСТ 20522 .

5.13 Для песков, учитывая затруднения с отбором образцов ненарушенной структуры, в качестве основного метода определения их плотности и прочностных характеристик для объектов всех уровней ответственности следует предусматривать зондирование - статическое или динамическое.

Зондирование является основным методом определения модуля деформации как песков, так и глинистых грунтов для объектов III уровня ответственности и одним из методов определения модуля деформации (в сочетании с прессиометрическими и штамповыми испытаниями) для объектов I и II уровней ответственности.

5.14 При применении свайных фундаментов для усиления оснований реконструируемых зданий и сооружений при инженерно-геологических изысканиях дополнительно должны быть выполнены работы по обследованию оснований фундаментов и инструментальные геодезические наблюдения за перемещениями конструкций зданий.

Кроме того, должно быть установлено соответствие новых материалов изысканий архивным данным (если они имеются) и составлено заключение об изменении инженерно-геологических и гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией реконструируемого сооружения.

1 Обследование технического состояния конструкций фундаментов и здания должно выполняться по заданию заказчика специализированной организацией.

2 Оценку длины существующих свай в фундаментах реконструируемого здания целесообразно осуществлять с использованием приборов радарного типа.

5.15 Проведению обследования оснований фундаментов должны предшествовать:

визуальная оценка состояния верхней конструкции здания, в том числе фиксация имеющихся трещин, их размера и характера, установка маяков на трещины;

выявление режима эксплуатации здания с целью установления факторов, отрицательно действующих на основание;

установление наличия подземных коммуникаций и дренажных систем и их состояния;

ознакомление с архивными материалами инженерно-геологических изысканий, проводившихся на площадке реконструкции.

Проведение геодезической съемки положения конструкций реконструируемого здания и цоколей необходимо для оценки возможного возникновения неравномерных осадок (кренов, прогибов, относительных смешений).

При обследовании реконструируемых зданий следует также учитывать состояние окружающей территории и близко расположенных зданий.

5.16 Обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций производят путем проходки шурфов с отбором монолитов грунтов непосредственно из-под подошвы фундаментов и стенок шурфа. Ниже глубины шурфов инженерно-геологическое строение, гидрогеологические условия и свойства грунтов должны быть исследованы бурением и зондированием, при этом буровые скважины и точки зондирования размещают по периметру здания или сооружения на расстоянии от них не более 5 м.

5.17 При усилении оснований реконструируемых сооружений подводкой забивных, вдавливаемых, буронабивных или буроинъекционных свай глубина бурения и зондирования должна приниматься по указаниям 5.11.

5.18 Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов должен составляться в соответствии с СП 47.13330 и СП 11-105 .

При расчете по прочности материала буроинъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е 5 МПа, расчетную длину свай на продольный изгиб в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:

при Е 2 МПа =25d

при 2 буроинъекционных свай (микросвай) за прошедшие годы вырос в десятки раз. С помощью использования буроинъекционных свай существенно обогатился опыт решения сложных задач фундаментостроения. Разработаны новые технологические схемы устройства свай, создано новое отечественное и зарубежное оборудование, позволившее кардинально изменить ряд технологических операций и на этой базе повысить несущую способность свай и резко снизить трудоемкость изготовления.

Данный Стандарт организации (СТО) может быть использован только его держателем.

Ранее в строительстве активно использовались забивные сваи, однако это вело к авариям близлежащих сооружений и зданий. С целью предотвращения всех этих последствий стали использовать в мегаполисе, где высокая плотность застроек буроинъекционные сваи, в результате чего не повреждаются фундаменты соседних построек.

Буроинъекционные сваи являются аналогами буронабивных свай, имеют диаметр до 400 мм, не обладают обсадными трубами, и пробуренная для них скважина заполняется цементно – песчаным или водоцементным раствором. Данные изделия на сегодняшний день – очень практичный и выгодный способ создания фундаментов.

Применение буроинекционных свай

Используются буроинъекционные сваи в следующих случаях:

при строительстве свайных фундаментов, где наблюдается платная застройка участка. Основной целью их использования – это не навредить близлежащим постройкам.

для того чтобы укрепить стенки котлованов или очень старых сооружений. Благодаря использованию данных устройств, усиливаются основания уже существующих построек, что позволяет избежать возникновения аварийной деформации.

для надстройки существующих конструкций используются в постройке подпорных стенок. При выполнении буровых работ в случае применения буроинъекционных свай отсутствует динамическое воздействие на грунт. Поэтому это такой вид свай, который без сомнения можно использовать в условиях большого города.

Буронабивные сваи отличаются от буроинъекционных свай

Между буронабивными и буроинъекционными сваями имеются отличия. Разновидностью буронабивных свай являются буроинъекционные сваи, и они разрабатываются для того, чтобы усилить здания или памятники архитектуры, минимально вмешавшись в существующую конструкцию.

В отличие от буронабивных свай, буроинъекционные применяют тогда, когда является предельно важным соответствие прочности сваи и конструкционных расчетов, когда полностью не допускается ослабление сваи, если в него попадают грунт или осыпавшийся при заливке бетон. Что касается бурения скважин, для обоих видов свай оно осуществляется по одной и той же технологии, только для инъекционной сваи используют специальный инструмент, который имеет сквозную полость внутри.

Ямобуры для буроинъекционных

Для установки буроинъекционных свай используются установки шнекового бурения, которые предоставляются нашей компанией. Наша компания предлагаем в аренду японские буровые установки (ямобуры) на шасси 2 ВД и 4 ВД , благодаря которым значительно ускорится процесс производства, будет произведен минимальный ущерб окружающей среде.

Основными преимуществами наших устройств является:

Минимальный уровень шума при работе
Вылет стрелы до 14 метров
Опытные операторы -водители

Ямобуры предоставляются организациям и предпринимателям, частным лицам, группе владельцев частных домов и загородных коттеджей. Обратившись в нашу компанию, вы сделаете шаг к надежной и качественной будущей постройке.

Буроинъекционные сваи были разработаны в Италии после окончания Второй мировой войны. Поврежденные во время войны итальянские памятники архитектуры остро нуждались в восстановлении. Для реставрации зданий и памятников истории требовалась специальная технология, обеспечивающая минимальное вмешательство в уже существующую застройку и, в то же время, усиливающая основания и фундаменты сооружений.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными . Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Буроинъекционные сваи и их особенности

Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 - 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон . Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением.

Раствор для получения мелкозернистого бетона состоит из цемента, соответствующего марке раствора, требуемому сроку схватывания и агрессивности среды. Инертным заполнителем в растворе служит мелко- и среднезернистый песок, а пластифицирующей добавкой - бетонитовый порошок.

Для устройства корневидных свай используют разнообразные растворы в зависимости от задач, которые они должны решить: цементные, цементно-песчаные, цементно-бетонитовые и растворы других составов.

Устройство буроинъекционных свай для усиления фундаментов - наиболее частая область применения данных изделий.

1. Бурение скважины 2. Заполнение скважины мелкозернистым бетоном с одновременным подъемом буровой колонны 3. Установка армокаркаса в скважину 4. Инъекция цеметного раствора в нижнюю часть скважины через специальную трубку

В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью - к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах.

В зависимости от характера нагрузки буроинъекционные сваи армируются либо в верхней части сваи, либо на всю длину. Длина секции арматуры зависит от высоты помещения, в котором идут работы. Армированный каркас может устанавливаться как до опрессовки скважины, так и после нее, а также одновременно с ней. Арматура корневидных свай имеет специальные фиксирующие элементы, которые выполняют ее отцентровку в скважине для обеспечения проектной толщины бетонного слоя. Сварные стыки, соединяющие арматурные каркасы по всей длине сваи, обеспечивают равномерную прочность арматуры. Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры по контуру сваи должно составлять не меньше диаметра стержня.

Технология устройства корневидных свай

Технология устройства буроинъекционных свай состоит из бурения кладки фундаментов или стен сооружения, установки трубы-кондуктора, бурения скважины в грунте до заданной проектом отметки, заполнения скважины раствором, установки армированного каркаса и опрессовки скважины.

Бурение скважин производят станками колонкового бурения с применением продувки сжатым воздухом. При обводненных, неустойчивых грунтах бурение выполняют с промывкой скважин бентонитовым (глинистым) раствором, или же под защитой инвентарных труб. Размеры скважин в пределах реконструируемого здания делают такими, чтобы в них можно было установить трубы-кондукторы, которые имеют внутренний диаметр равный или же чуть больше расчетного диаметра буроинъекционных свай.

Скважину под кондуктор заполняют цементным раствором до тех пор, пока он не будет изливаться из устья скважины. Раствор подается через трубу-инъектор или рабочий орган бурового станка, опущенные до дна забоя скважины. Если уровень раствора в скважине понижается больше, чем на один метр, устройство скважины прерывают, выдерживают в пределах 22 - 24 часов и затем доливают до устья раствором цемента.

До того, как раствор начнет схватываться, в скважину монтируют трубу-кондуктор. Через 44 - 48 часов цементный камень в кондукторе разбуривается с одновременной продувкой сжатым воздухом. Затем бурение скважины продолжается до заданной отметки нижнего окончания сваи.

По окончании бурения скважина промывается через буровой став от шлама в течение трех - пяти минут свежим буровым раствором. После того, как скважину заполнили свежим раствором, в нее отдельными секциями опускают армированный каркас, который затем соединяют при помощи сварки. Заключительный этап - опрессовка сваи.

Области применения буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи идеально отвечают условиям работы в крупных мегаполисах. При их устройстве нет динамических нагрузок, соответственно, нет угрозы аварийности реконструируемых сооружений. Корневидные сваи применяются там, где невозможно , вблизи от зданий и других сооружений.

Буроинъекционные сваи применяют:

для усиления фундаментов существующих сооружений в аварийных ситуациях;
при реконструкции зданий и сооружений, при дополнительной нагрузке на фундамент;
для надстройки зданий.

Широкое использование корневидных свай обусловлено небольшими габаритными размерами современного бурового оборудования и его техническими возможностями. Такое оборудование позволяет вести работы в помещениях двухметровой высоты, пробуривая скважины через бетон, железобетон и кирпичную кладку диаметрами до 300 мм и глубиной до 50 м под любым углом.

Буроинъекционные сваи для реставраций зданий

Хороший эффект в условии стесненных рабочих площадок дает применение буроинъекционных свай. Для устройства таких свай не требуется крупногабаритное оборудование, исключен большой объем земляных работ, а также отсутствуют вибрационные и динамические нагрузки. Буроинъекционные или корневидные сваи используются в основном для усиления фундаментов реконструируемых зданий. Уникальные технические возможности оборудования для устройства данного вида свай позволяют вести буровые работы в небольших помещениях, высота которых не превышает двух метров.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными. Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Буроинъекционные сваи и их особенности

Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 – 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон. Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением.

В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью – к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах.

Технология устройства корневидных свай

Скважину под кондуктор заполняют цементным раствором до тех пор, пока он не будет изливаться из устья скважины. Раствор подается через трубу-инъектор или рабочий орган бурового станка, опущенные до дна забоя скважины. Если уровень раствора в скважине понижается больше, чем на один метр, устройство скважины прерывают, выдерживают в пределах 22 – 24 часов и затем доливают до устья раствором цемента.

До того, как раствор начнет схватываться, в скважину монтируют трубу-кондуктор. Через 44 – 48 часов цементный камень в кондукторе разбуривается с одновременной продувкой сжатым воздухом. Затем бурение скважины продолжается до заданной отметки нижнего окончания сваи.

По окончании бурения скважина промывается через буровой став от шлама в течение трех – пяти минут свежим буровым раствором. После того, как скважину заполнили свежим раствором, в нее отдельными секциями опускают армированный каркас, который затем соединяют при помощи сварки. Заключительный этап – опрессовка сваи.

Области применения буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи идеально отвечают условиям работы в крупных мегаполисах. При их устройстве нет динамических нагрузок, соответственно, нет угрозы аварийности реконструируемых сооружений. Корневидные сваи применяются там, где невозможно использование буронабивных свай, вблизи от зданий и других сооружений.

Буроинъекционные сваи применяют:

при реконструкции зданий и сооружений, при дополнительной нагрузке на фундамент;
для надстройки зданий.

Буроинъекционные сваи для реставраций зданий

На данной странице представлена информация о буроинъекционных сваях. Мы рассмотрим преимущества и недостатки таких конструкций, сферу применения опор, технику, используемую для их обустройства и технологию монтажа.

Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города, его спальные районы и пр. Они являются эффективной заменой забивных свай, при работе с которыми образуются мощные динамические воздействия на грунт, что приводит к разрушению целостности близлежащих зданий. Использование же буроинъекционных свай полностью решает проблему разрушительного воздействия на строения, находящихся в непосредственном соседстве с местом стройки.

Суть технологии буроинъекционных свай

Для буроинъекционных свай бурятся в грунте скважины до 400 мм в диаметре. По достижении требуемой глубины они заполняются цементно-песчаным или водо-цементным раствором, который подается во внутрь под сильным давлением через полый шнек. Благодаря подаче смеси под давлением её можно подавать как в вертикально, так и горизонтально пробуренные скважины. Далее в скважину с еще незастывшим бетонным раствором погружается армированный каркас.

По застыванию бетонного раствора скважина превращается в монолитную железобетонную конструкцию, которая в дальнейшем становится основой будущего фундамента здания или крепёжным элементом стен.

Для армирования сваи используются пространственные каркасы, продольные пояса которых удалены на равномерное расстояние друг от друга. Минимальное количество продольных стержней - 6 штук, используются прутья диаметров свыше 18 мм (класс арматуры А3);
Диаметр используемого каркаса всегда на 14 см. меньше, чем диаметр разработанной под сваю скважины. Это предотвращает риск заклинивания каркаса в полости;
Максимальная длина одной секции каркаса - 11.7 метров, при необходимости армирования скважины больших размеров отдельные каркасы свариваются между собой непосредственно на строительной площадке;
К армокаркасам буроинъекционных опор предъявляются повышенные требования по жесткости. Соединение элементов конструкции выполняется посредством сварки, арматура дополнительно усиливается металлическими кольцами, которые расположены на внешней стороне каркаса с шагом в 2 метра. Используются кольца шириной от 6 до 9 см., толщина метала от 7 до 9 мм;
Обязательно наличие защитного слоя бетона вокруг арматуры толщиной свыше 7 см. Равномерное положение каркаса в скважине достигается за счет установки фиксаторов на стальных кольцах жесткости;
Для бетонирования сваи применяется бетон марок М300, соответствующий классу сжатия В22.5 и выше. Нормативное содержание цемента в смеси - 350 кг/кубометр. Объем заполнителя в составе - от 25%, в качестве заполнителя используется мелкофракционный щебень, крупностью от 10 до 20 мм;
Консистенция используемого для заполнения скважины бетона должна обеспечивать подвижность смеси и ее свободное прохождение по полости шнековой колонны. Удельное водоотделение бетона - в пределах 2%. Для получения пластичности смеси в состав бетона добавляется пластифицирующий компонент - ЛСТ (лигносульфонат, концентрация до 0.2% от общей массы), который увеличивает время отвердевания состава, что особенно важно при монтаже свай в жаркое время года;
Перерасход смеси, связанный с необходимостью заполнения скважины до тех пор, пока из полости не начнет вытекать чистый от шлама бетон, составляет 25% от планового объема буроинъекционной сваи.

При непрерывной работе допускается бурение соседних скважин на расстоянии, превышающем 3 диаметра уже сформированной опоры. Если расстояние меньше требуемого, разрабатывать скважину можно лишь по истечению 24 часов после бетонирования предыдущей сваи;
Обязательно поддерживание постоянного давления подачи бетона при заполнении скважины, при уменьшении давления необходимо снизить скорость извлечения шнековой колонны;
Процесс бетонирования происходит при непрерывных возвратно-поступательных движениях шнека;
Заполнение скважины прекращается в момент, когда из полости начинает выходить чистая от шлама и загрязнений бетонная смесь. После этого выполняется очистка территории от загрязненного бетона, в устье скважины монтируется кондуктор и производится бетонирование наземной части опоры;
По завершению бетонирования МБУ отъезжает от скважины и почва, выработанная в процессе разработки полости, удаляется с площадки экскватором;
Армирование опоры происходит сразу по завершению заполнения скважины бетоном и очистки устья полости. Максимальная пауза между бетонированием и армированием не должна превышать 20 минут.

Актуально для Вас:

Применение буроинъекционных свай

при строительстве в условиях плотной застройки крупных городов;
для укрепления стенок котлована в условиях высокой сыпучести грунта;
для придания устойчивости и предотвращения аварийной деформации у несущих конструкций старых реконструируемых зданий;
для надстройки дополнительных конструкций у здания. В этом случае буроинъекционные сваи используются для придания дополнительной устойчивости подпорным стенкам.

Процесс монтажа буроинъекционных свай, используемых при реконструкции зданий и сооружений, существенно отличается от технологии, описанной в предыдущем разделе статьи. Диаметр таких конструкций не превышает 15-25 см.

Рис: Схема размещения буроинъекционных свай

Реконструкция фундамента буроинъекционными сваями начинается с бурения бетонного тела основания. В нем создается отверстие диаметром аналогичное размеру сваи, после чего в полость устанавливается трубчатый инвентарный кондуктор из стали, и выполняется разработка скважины в грунте на требуемую глубину.

Важно: вращение буровой колонны происходит внутри кондуктора, что предотвращает возможные повреждение шнека при контакте с бетоном.

После проходки скважины из нее изымается буровая колонна и с помощью инъектора, подключенного к бетононасосу, выполняется бетонирование полости. Заполнение ведется до момента, пока из скважины не начнет выходить чистый от шлама раствор.

По завершению бетонирования в полость погружается арматурный каркас, состоящий из секций длиной 3-4 метра, соединяемых между собой посредством сварки. В процессе отвердевания бетон схватывается с телом реконструируемого фундамента и образуем с ним монолитную конструкцию, которая за счет буроинъекционных свай передает нагрузку от здания на глубинные пласты почвы.

Техника для буроинъекционных свай

Для создания буроинъекционных свай привлекаются мобильные буровые установки - МБУ. Это самоходная техника, обустроенная на транспортной базе колесного либо гусеничного типа. В фундаментном строительстве наиболее распространены колесные МБУ, ввиду их большей мобильности и способности добираться на целевые объекты своим ходом.

Буровая оснастка МБУ расположена на рабочей платформе, установленной на транспортном шасси с помощью шарнирных соединений. В зависимости от типа платформы машины классифицируются на фиксированные и поворотные. Для разработки каждой последующей скважины МБУ с фиксированной платформой нужно менять свое положение на площадке, тогда как наличие поворотной платформы дает машине возможность бурить сразу несколько скважин по периметру текущего расположения.

Базовым рабочим механизмом МБУ является буровая колонна, которая состоит из шнекового бура, вертлюга, вращателя, подъемных гидроцилиндров и стальной мачты, по которой перемещается бур. В зависимости от типа силового привода, МБУ классифицируются на две группы - установки, в которых забор мощности для вращения бура ведется от двигателя шасси, и машины с независимыми гидроприводами.

Важно: для обустройства буроинъекционных сквай МБУ комплектуются полыми шнековыми колоннами, в которых присутствует внутренний канал для нагнетания в скважину бетонной смеси. Такие колонны являются многосекционными, они состоят из стыкующихся между собой участков длиной 5-8 метров. Стыковка происходит посредством замкового либо шестигранного соединения.

Торцевая часть острия шнека укомплектована заглушкой, которая предотвращает заполнение полости грунтом в процессе разработки скважины. По завершению проходки, когда начинается бетонирование, подаваемая по полости смесь выдавливает заглушку из посадочного отверстия.

Нагнетание смеси в полый шнек выполняется с помощью бетононасоса. Спецтехника подключается к буровой колоне через вертлюг, к которому подсоединяются подающие шланги и заборные патрубки. Нормативное давление подачи бетона при заполнении буроинъекционной сваи - 10 мПа.

Для монтажа в скважину арматурного каркаса привлекается крановая установка. При обустройстве свай длиной до 5-ти метров каркас опускается в полость под своим весом, однако при работе с более длинными сваями, для армирования опоры используется вибпрогружатель.

Преимущества использования буроинъекционных свай

Увеличение прочности и надежности фундамента и конструкций зданий.
Сокращение времени строительства, поскольку монтаж буроинъекционных свай максимально автоматизирован и не требует малоквалифицированного ручного труда.
Сокращение финансовых затрат вытекает, в первую очередь, из сокращения временных затрат.
Широкий спектр применения – фундамент, стенки котлованов, несущие конструкции зданий и т.д.
Расширение ареала строительства. С буроинъекционными сваями можно строить здания там, где применение традиционных свай под запретом из-за опасности повреждения рядом стоящих строений.

Из чего формируется стоимость буроинъекционных свай

Стоимость бурения скважин.
Стоимость песчано-цементной или водо-песчаной смеси, заливаемой в скважины.
Стоимость металла и изготовления армированного каркаса, что устанавливается в залитую смесью скважину.
Амортизация оборудования, задействованного при установке буроинъекционных свай.
Доплата в результате усложнения рабочего процесса особенностями местности.

Мы являемся одной из немногих российских компаний, которые профессионально, с высокой надежностью и точностью устанавливают буроинъекционные сваи как при строительстве новых зданий, так и реконструкции и перепланировке старых строений. При этом схема оплаты у нас упрощена и выгодна для заказчиков.

Полезные материалы

Буронабивной фундамент

СК "Установка Свай" предлагает услуги по возведению буронабивных фундаментов, мы готовы выполнить свайные работы качественно .

Мобильные буровые установки

Строительная компания "Установка свай" занимается обустройством свайных фундаментов на протяжении 12 лет.

Буровое оборудование

Буровые установки используются для получения эксплуатационных и разведывательных скважин.

Мы выполним работы по установке свай

Обратившись к нам, вы гарантировано получите высокое качество и надежность конечного результата, быстрые сроки выполнения всех заявленных работ и очень демократические цены.

Строительство буроинъекционного фундамента – инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции, при котором бетон подается в глубокие скважины под давлением.

В чем особенности данной технологии, где она применяется, в чем ее плюсы и минусы, какова цена свайно-бурового фундамента, какая используется спецтехника – можно узнать из настоящей статьи.

Общий принцип и технологии создания

По технологии закладки буроинъекционного фундамента, рабочий процесс начинается с бурения скважин на проектную глубину. Затем в подготовленные шурфы через полый шнек подается раствор под давлением 10 мПа. Пока бетон находится в жидком состоянии в него погружают армирующий каркас.

После застывания раствора имеют монолитную железобетонную конструкцию, которая будет являться крепежным элементом или станет основой будущего фундамента.

Отличия CFA и DDS

Профильные застройщики оснащены специальным оборудованием, которое позволяет проводить закладку буроинъекционного фундамента в различных условиях. Современные технологии строительства:

CFA – монтаж силовой конструкции ведется применением полого шнека, который помимо выработки почвы предназначен для заполнения скважины раствором под давлением. Технологию применяют для строительства в высокоплотных, либо переувлажненных грунтах.
DDS – технология отличается способом устройства скважин, при котором грунт не вырабатывается, а вытесняется под действием специального инструмента. В процессе земляных работ не возникают вибрации и шум, что делает метод максимально удобным для строительства в черте города.

Требования к армированию и бетонированию

Нюансы технологии:

Для изготовления армокаркаса используют минимум 6 продольных рифленых прутьев (Ø от 18 мм, класс стали AIII). Поперечные прутки фиксируют с одинаковым шагом.
Диаметр армирующей конструкции всегда на 140 мм меньше размера сечения скважины.
Максимальная длина одного армокаркаса составляет 11,7 м. При большей глубине скважины заготовленные силовые конструкции сваривают непосредственно на стройплощадке.
Для придания максимальной жесткости армирующему каркасу по внешней стороне с шагом в 2 м приваривают металлические кольца из прутьев диаметром 7–9 мм.
С внешней стороны к кольцам жесткости приваривают фиксаторы длинной 7 см, чтобы обеспечить равномерное расположение каркаса внутри скважины и организовать защитный слой бетона вокруг силового элемента.
Для замешивания раствора используют бетон М300. Содержание цемента – 350 кг/м3. В качестве заполнителя используют щебень мелкой фракции (10–20мм) в объеме не менее 25%.
Чтобы смесь имела пластичную консистенцию в нее добавляют компонент лигносульфонат (не более 0,2%).

Условия монтажа

Нормативные требования, предъявляемые к процессу закладки фундамента:

при одновременном бурении скважин минимальное расстояние между ними не должно превышать трем диаметрам шурфа, в противном случае перед разработкой очередной скважины выжидают 24 часа после бетонирования предыдущей опоры;
раствор подают под одинаковым давлением при возвратно-поступательном движении шнека;
бетонирование продолжают до тех пор, пока из скважины не начнет выходить чистая (без шламов и загрязнений) смесь;
сразу после заполнения шурфа бетоном в жидкий раствор помещают армокаркас;
отработанную почву убирают экскаватором сразу после монтажа сваи.

Сфера применения

Технологию применяют в таких ситуациях:

при строительстве на сильно заболоченных участках, где несущий пласт находится на значительной глубине.
при закладке фундамента на участке с плотной застройкой;
для реконструкции основания старых сооружений и памятников архитектуры;
для укрепления стенок котлована;
для усиления фундамента перед увеличением эксплуатационных нагрузок.

Спецтехника для установки буровых свай

Для строительных работ привлекают специальные мобильные установки на транспортной базе колесного или гусеничного типа. Буровое оборудование на рабочей платформе может быть закреплено с возможностью поворотов. В таком случае МБУ может бурить сразу несколько шурфов, не меняя своей дислокации.

Буровое оборудование состоит из следующих элементов:

шнековый бур;
вращающий механизм;
подъемные гидроцилиндры;
вертлюга.

Для строительства буроинъекционного фундамента используют установки с полыми шнековыми колоннами, через которые может нагнетаться в скважину бетонный раствор.

Для предотвращения заполнения полости земли в процессе бурения используют заглушку, которая выдавливается при подаче смеси под давлением. Для работы с глубокими шурфами используют многосекционные стыкующиеся колонны длиной по 5–8 м.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии:

Сокращения строительных работ за счет полной автоматизации процесса.
Широкая область применения – от ремонта фундаментов до закладки высокопрочной силовой конструкции.
Возможность выработки скважин с максимально-допустимыми параметрами – значениями глубины и диаметра.
Отсутствие динамичных и вибрационных нагрузок на почву и близко расположенных сооружений, что позволяет проводить строительные работы на территориях с плотной застройкой, а также реставрировать ослабленные фундаменты старых домов.
Эффективность методики при строительстве на склонах, где остается риск оползней.

Недостатки буроинъекционных фундаментов:

Разрыв структурных связей в грунте в процессе бурения, что приводит к обрушению стенок скважины. Таким образом вырабатывается гораздо больше почвы, чем объем сваи, что может спровоцировать неравномерную осадку здания.
В бетонном растворе всегда будет оставаться грунт и шлам, что снижается плотность и прочность силового элемента и делает непредсказуемой несущую способность основания.
Из-за присутствия валунов и крупнообломочных пород в грунте происходит отклонение ствола буроинъекционной опоры от проектного положения. Это может отразиться на грузоподъемности и устойчивости фундамента в процессе эксплуатации.

Стоимость свайно-бурового фундамента

Факторы ценообразования:

доставка стройматериалов и подгон техники;
разметка свайного поля;
непосредственно выработка скважин (считается за один погонный метр закладки фундамента);
расход строительного материала для замешивания бетонного раствора;
стоимость металлопроката и монтаж армокаркаса;
амортизация оборудования, задействованного при строительстве;
дополнительные расходы, связанные с условиями и сложностью работ.

Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?

По технологии устройства боровые сваи делятся на силовые элементы с обсадной трубой и без нее. В первом случае инвентарный инструмент предотвращает обрушение скважины в процессе строительства. Шурфы без оболочки эффективны только в условиях с высокоплотным грунтом.

Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:

Буронабивные опоры с одинаковым круглым сечением по всей оси – традиционный способ закладки фундамента в частном домостроении.
Опоры с круглым сечением, имеющие уширение на конце – благодаря широкой подошве, размер которой превышает диаметр сваи, фундамент характеризуется максимальной устойчивостью и несущей способностью.
Буроопускные сваи – металлические конструкции с круглым диаметром сечения. В нижней части столба имеется уширение с вертикальными ребрами жесткости. Такие фундаменты используют для строительства на вечномерзлом и тугопластичном грунте, а также на участках с содержанием крупных обломков.

Сравнение цен

Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:

Тип силовой конструкции	Стоимость услуги, руб./м.пог.
Буронабивные опоры	1000
Буроопускные сваи	1500
Буронабивные опоры с уширением	1400
Буроинъекционные сваи по технологии CFA	1900
Буроинъекционные сваи по технологии DDS	1500

Представленные выше цены являются ориентировочными и не могут рассматриваться в качестве оценки преимуществ той или иной технологии: каждый метод устройства фундамента практичен и удобен в своей сфере.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Устройство фундамента с буроинъекционными сваями – прогрессивная технология, которая широко применяется в жилищном и промышленном строительстве.

Самостоятельно построить такую силовую конструкцию нет возможности, поскольку в работах участвует спецтехника, а перед проектированием необходимо провести ряд сложных инженерных расчетов.

Буроинъекционные сваи были разработаны в Италии после окончания Второй мировой войны. Поврежденные во время войны итальянские памятники архитектуры остро нуждались в восстановлении. Для реставрации зданий и памятников истории требовалась специальная технология, обеспечивающая минимальное вмешательство в уже существующую застройку и, в то же время, усиливающая основания и фундаменты сооружений.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными. Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Принцип технологии

Для буроинъекционных опор в земле делаются скважины диаметром до 40 см. При достижении необходимой глубины они наполняются водоцементным или цементно-песчаным составом, подающимися внутрь под большим давлением с помощью полого шнека. За счет подачи раствора под давлением его можно заливать и в горизонтально, и в вертикально сделанные скважины. Затем в еще не застывший бетон устанавливается армированное каркасное основание.

После засыхания состава скважина становится монолитной железобетонной опорой, на которую в последующем происходит установка фундамента дома.

Требования к армированию и бетонированию

С учетом действующего СНиП существуют определенные требования к бетонированию и использованию армирования в буроинъекционных сваях. Технология установки:

Сечение устанавливаемого каркаса должно быть всегда меньше на 14 см, в отличие от диаметра пробуренной полости. Это позволяет избежать заклинивания каркаса в скважине.
Для армирования применяются пространственные каркасы, у которых продольные пояса находятся на одинаковом расстоянии по отношению друг к другу. Минимальное число продольных прутьев — 6 штук, класс арматуры — А3 (сечение — не менее 18 мм).
К армирующим каркасам предъявлены высокие требования относительно жесткости. Крепление элементов производится с помощью сварки, арматура должна быть дополнительно усилена стальными кольцами, находящимися с внешней части каркаса с дистанцией 2 м. Устанавливаются кольца с шириной 5−10 см, толщиной — 8−10 мм.
Наибольшая длина арматуры — 11,7 м. Если требуется установка каркаса в скважину большего размера, то отдельные части свариваются друг с другом на стройплощадке.
Для устройства буроинъекционных свай используется бетон М300 с классом сжатия не менее В22,5.

Также требуется заливка защитного бетонного слоя вокруг каркаса слоем не менее 7 см. Равномерное расположение арматуры в скважине достигается благодаря креплению фиксаторов на металлических кольцах жесткости.

Перерасход раствора, который обусловлен заполнением скважины, пока из полости не появится чистый от шлама бетонный состав, должен быть не более 25% от запланированного объема заливки одной сваи.

Условия монтажа

Также существуют требования и к непосредственно процессу монтажа БИС. С учетом СНиП должны быть соблюдены следующие условия:

Во время постоянных работ можно бурить близлежащие скважины с шагом, который не превышает 3 диаметра уже находящейся сваи. Если дистанция меньше допустимой, разрабатывать новую опору можно только по истечении суток после заливки бетоном предыдущей опоры.
Процесс заливки бетоном производится при постоянных поступательно-возвратных передвижениях шнека.
Обязательное сохранение постоянного давления подачи бетонного раствора при наполнении полости, при его снижении требуется уменьшить время извлечения шнековой колонны.
После окончания процесса заливки бетоном МБУ должна отъехать от скважины. Грунт, который был выработан во время установки опоры, убирается с помощью экскаватора.
После очистки территории в устье скважины устанавливается кондуктор и выполняется заливка бетоном надземной части опорного столба.
Армирование сваи производится тут же по окончании наполнения полости бетоном и очищения устья скважины.

Внимание: Максимальный временной интервал между заливкой бетона и установкой каркаса не должен быть больше 20 минут.

Наименование работ	Диаметр сваи, м	Стоимость, руб
Буроинъекционные сваи	150	1950
	180	2200
	200	2350
	220	2875
	250	3150
	300	3645
	320	3890
	350	4120
	400	4390
	450	4690

Сфера использования

Чаще всего буроинъекционные столбы применяются в случае, если невозможно установить забивные сваи. Но это не единственная область их использования. Строители также могут воспользоваться этой технологией если:

Основное отличие буроинъекционных свай от буронабивных опорных столбов заключается в способе подачи инъекционного бетонного раствора в забой.

С учетом качественного состава почвы и близости прохождения подземных вод, технология постоянно усовершенствуется.

Так, сегодня существуют следующие способы:

Буроинъекционные опорные столбы с обсадкой отверстия монтируются в зонах с ослабленным грунтом, где часто происходит его пучение в зимний сезон. Обсадка выполняется с помощью металлических гильз, устанавливающихся в скважины. После заливают бетонный раствор.
БИС без дополнительной обсадки используется на стабильной почве с небольшим количеством подземных вод. Максимальный диаметр этих опор — 18 см. Пробуренную скважину армируют и заполняют бетоном зразу после достижения требуемой глубины.
Опоры с навивкой характеризуются особой технологией устройства. Скважины для них делаются с помощью специального наконечника в виде винта. Вместе с бурением производят армирование.

Обсадка скважин удорожает стоимость сооружения фундамента, но это гарантирует его устойчивость и продолжительное время эксплуатации.

Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?

Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:

Буронабивные опоры с одинаковым круглым сечением по всей оси – традиционный способ закладки фундамента в частном домостроении.

Сравнение цен

Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:

Тип силовой конструкции	Стоимость услуги, руб./м.пог.
Буронабивные опоры	1000
Буроопускные сваи	1500
Буронабивные опоры с уширением	1400
Буроинъекционные сваи по технологии CFA	1900
Буроинъекционные сваи по технологии DDS	1500

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Спецтехника для установки свай

Для организации буроинъекционных опор используют мобильные буровые установки (МБУ). При сооружении фундаментов чаще всего используют колесные МБУ.

Буровое оборудование МБУ находится на основной платформе, которая крепится к транспортному шасси на шарнирных соединений. С учетом вида платформы спецтехника бывает поворотной и фиксированной. Для бурения каждой следующей скважины МБУ с фиксированным механизмом необходимо изменять положение, при этом наличие поворотной техники позволяет машине бурить одновременно несколько скважин с учетом их расположения.

Основная рабочая часть МБУ — буровая колонна, состоящая из вертлюга, бура шнекового типа, подъемных цилиндров, вращателя и металлической мачты, по которой передвигается шнек.

Острие бура комплектуется заглушкой, предотвращающей заполнение скважины землей во время разработки полости. При окончании бурения, когда производится заливка бетоном, подаваемый по скважине раствор выдавливает из своего штатного места заглушку.

Нагнетание состава в шнек происходит за счет бетононасоса. МБУ подсоединяется к буровой колонне с помощью вертлюга, куда подключаются подающие шланги. Допустимое давление подачи бетонного раствора — 10 мПа.

Для установки в полость каркаса используют подъемные краны. При монтаже опор размером до 5 м арматура опускается в скважину под собственным весом, но во время работы с более длинными конструкциями для армирования дополнительно применяется виброгружатель.

Методы инъекционного закрепления грунта

Инъекционное закрепление грунтов выполняется методами цементации, силикатизации, смолизации. Для всех перечисленных методов определяющим фактором, существенно влияющим на себестоимость производства работ, является бурение инъекционных (лидерных) скважин, которое, с точки зрения снижения энергоемкости технологического оборудования, расхода материалов и общей мобильности, целесообразно выполнять малогабаритными установками шнекового бурения диаметром до 70 мм.

Главной проблемой при использовании традиционных шнеков такого небольшого диаметра является небольшая долговечность замковых соединений, которая особенно часто проявляется при увеличении глубины скважин, повышении прочности грунтов (бурение по старому закрепленному полю) или использовании буровых установок повышенной мощности.

Основные преимущества

Основным достоинством буроинъекционных опорных столбов считается абсолютное отсутствие вибрации при выполнении строительных работ.

Помимо этого, к достоинствам можно отнести:

увеличение прочностных характеристик основания и непосредственно конструкции дома;
снижение сроков строительства, так как установка буроинъекционных опор максимально автоматизирована и не нуждается в малоквалифицированных подсобных рабочих;
способность произвести монтаж в стесненных условиях;
снижение материальных затрат является следствием сокращения времени строительства;
возможность выполнения установки без смещения слоев грунта;
огромный спектр использования — несущие конструкции домов, стенки котлованов, сооружение основания;
с помощью буроинъекционной технологии можно возводить здания на участках в которых использование традиционных свай невозможно из-за опасности нарушения целостности рядом находящихся домов;
можно производить работы в зимнее время.

Буроинъекционные сваи — современная и высоконадежная технология, имеющая множество неоспоримых достоинств.

Классификация

Сваи буроинъекционного типа разделяются на две категории в зависимости от того, какая часть сваи передает основную нагрузку на грунт:

Сваи-стойки – упираются в глубоко залегающие слои твердых пород, передают нагрузку через пяту;
Висячие сваи – устанавливаются на участке без прочного несущего слоя, передают нагрузку на грунт через боковую поверхность.

В связи с преобладанием слабых и сжимаемых грунтов большинство свай буроинъекционного типа являются висячими. При установке висячих свай особое внимание уделяется качественному сцеплению между поверхностью сваи и стенками скважины.

Недостатки при обустройстве

Использование буроинъекционной технологии имеет и определенные недостатки. Так, во время обустройства этих свай, в отличие от набивных и буронабивных опор, нет искусственного уплотнения почвы. То есть их несущая возможность находится на уровне природного состояния.

Использование буроинъекционных опор зачастую является невозможным из-за угрозы выдавливания бетонного состава из почвы грунтовыми водами до его полного засыхания. Этот процесс может произойти при сооружении оснований в песчаных обводненных почвах с высоким коэффициентом фильтрации, а также активным передвижением подземных вод.

Некоторые сомнения относительно качества уже изготовленных фундаментов может вызывать и технология их обустройства. Нередко появляются сложности во время погружения арматурного каркаса в бетон, который при низком давлении опускается на глубину не больше 75−85% длины опоры. Последующее погружение армирования, которое происходит под повышенным давлением, приводит к нарушению целостности арматуры, ее выпиранию из стен опоры. То есть нижний участок сваи находится почти без армирования.

Но сегодня пока не известно ни одной серьезной аварии, которая связана с деформацией основания из буроинъекционных опорных столбов. Их сфера использования в последнее время только увеличивается.

Формирование стоимости

Чаще всего во время устройства буронабивных свай производится целый комплекс строительных работ: разметка свайного поля, бурение скважин, сварка арматурных каркасов, установка армирования в полости, заливка бетонного раствора в скважины с использованием глубинного вибратора. То есть общая стоимость буроинъекционных свай состоит из следующих частей:

Стоимость работ по бурению скважин (глубина бурения).
Цена водо-песчаного или песчано-цементного состава (объем требуемого раствора).
Стоимость арматуры и сборка армированного каркаса.
Амортизация специальной техники, которая используется на стройплощадке.
Доплата, если рабочий процесс осложняется с учетом особенностей местности (тип и сложность рельефа).

Правильно рассчитанный и грамотно установленный фундамент на буроинъекционных сваях подойдет для сооружения любых конструкций на неустойчивых грунтах. В отличие от ленточного основания, фундамент на сваях стоит гораздо дешевле. Установку буроинъекционных свай стоит доверять лишь опытным строителям. Только так получится сделать действительно прочную основу здания.

Читайте также: