Динамические нагрузки являются одной из наиболее сложных проблем стройки в условиях плотной застройки. Оптимальным решением может стать использование буронабивных свай, установка которых выполняется линией использования инвентарных обсадных труб, обеспечивающих защиту при бурении скважины.
Буронабивные сваи – это бетонные столбы с армированным каркасом, какие опираются на прочный грунт ниже глубины его промерзания. Особенность заключается в технологии, а именно в заливке непосредственно на пункте строительства. Таким образом, не требуется забивка (забивные сваи) или закручивание (винтовые сваи).
От винтовых свай эту разновидность выгодно отличает более надежная конструкция, значительная несущая способность, не подверженность коррозии. Такие характеристики позволяют использовать буронабивной фундамент, как в частном, так и в индустриальном строительстве.
Содержание:
Конструктивное устройство
Буронабивные сваи представляют собой цилиндрические конструкции, основу которых составляет металлический каркас и бетонный наполнитель. В линии случаев предусмотрена установка обсадной трубы.
Арматурный каркас для буронабивных свай состоит из продольных и окружных армирующих элементов порядочного диаметра. Для усиления конструкции некоторые производители используют помимо окружностей из арматуры еще и армирующие полосы из листового металла толщиной 4-8 мм.
ГОСтов, какие регламентируют изготовление буронабивных свай, на данный момент не существует. Отдельные элементы регламентированы, но в целом производители руководятся ТУ и проектом, в котором содержатся основные требования к конструкции сваи. Основными документами для разработки проекта являются СП 24.13330.2011 и СНиП 2.02.03-85. Расчет буронабивных свай (их числа и параметров) осуществляется индивидуально для каждого конкретного случая. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Сфера применения
Монтаж буронабивных свай целесообразен в вытекающих случаях:
- наличие сложных геологических условий в месте строительства;
- значительные горизонтальные и вертикальные нагрузки, вызывающие уплотнение и подвижки грунта;
- большенный вес здания;
- повторная застройка (строительство нового дома на месте снесенного старого);
- строительство в условиях плотной застройки;
- стройка возле зданий, представляющих собой историческую и культурную ценность (обычно достаточно старые, и могут деформироваться при проведении свайных трудов);
- присутствие слабого грунта или высокого уровня грунтовых вод;
- строительство возле водоемов (сильно обводненный или заболоченный грунт);
- сложный рельеф участка (перепады вышин, разный тип грунта и т.п.).
Использовать буронабивные сваи для возведения небольших строений можно, но это экономически невыгодно.
Виды и характеристики
Различные условия строительства обусловили наличие нескольких разновидностей буронабивных свай. Обобщенная характеристика приведена в таблице:
| № | Классификационный примета | Детализация |
|---|---|---|
| 1 | Конструкция | – цилиндрические; – с подошвой. |
| 2 | Технология устройства | – без оболочки; – снимаемая оболочка; – не снимаемая оболочка. |
| 3 | Устройство | – мерного сечения; – с камуфлетной пятой; – буроинъекционные; – буросекущие. |
| 4 | Ростверк | – низкий; – обычный; – высокий. |
| 5 | Диаметр | 200-1000 мм. |
Более детальный обзор технических характеристик, приведенных в таблице.
1. По конструкции:
- цилиндрические. Данный тип свай отличает правильная цилиндрическая конфигурация и одинаковое сечение по всей длине изделия;
- с подошвой. Опорная подошва позволяет повысить устойчивость опоры, и ее тащащую способность. Визуально такую сваю отличает более широкая нижняя часть.
2. По технологии устройства:
- без оболочки. Подобный вариант является самым быстрым и наиболее экономичным из всех других. Однако его применение ограничено свойствами грунта. Буронабивные сваи без оболочки допустимо применять лишь в прочных, устойчивых к осыпанию грунтах, а также при минимальном уровне грунтовых вод;
- снимаемая оболочка. Эту функцию принимает на себя обсадная труба, какая постепенно вынимается по мере заполнения скважины раствором;
- неснимаемая оболочка. Случай аналогичный предыдущему, но обсадная труба остается в грунту.
3. По устройству:
- равномерного сечения;
- с камуфлетной пятой (расширяющиеся к низу). Это позволяет увеличить площадь подошвы сваи и ее тащащую способность. Используется на слабых грунтах. Чтобы получить пятку, взрывается полость в нижней точке скважины. Затем полость заливается раствором;
- буроинъекционные. В этом случае бурят скважину небольшого диаметра, которую заполняют смесью цемента и отсева;
- буросекущие. Это аналог технологии стройки фундаментов «стена в грунте». В этом случае расстояние между буронабивными сваями настолько незначительное, что получается непрерывная лента из свай. По сути – это аналог ленточного фундамента, обладающий повышенной прочностью.
4. Ростверк
Конструктивно ростверк – это верхняя доля фундамента, благодаря которой нагрузки распределяются равномерно на сваи.
- низкий. Позволяет повысить несущую способность сваи благодаря тому, что ростверк помещается ниже степени промерзания почвы;
- обычный. Расположен на грунте;
- высокий. Размещается на высоте 200-300 мм над уровнем грунта. Рослый ростверк незаменим при сложном рельефе местности.
5. Характеристики и размеры:
- глубина заложения – до 40 метров;
- диаметр – 250-1000 мм. Диаметр буронабивных свай зависит от веса грядущей конструкции. Так в промышленном строительстве востребованными является размеры более 500 мм. Популярные в частном строительстве размеры, а также их тащащая способность и расход бетона указаны в таблице:
- несущая способность буронабивной сваи 200-400 т. (при изготовлении механизированным способом) и до 7 т. (при изготовлении своими дланями);
- минимально допустимое количество стержней арматуры – 6 шт. для промышленного строительства, и 4 шт. для частного;
- минимально допустимая толщина долевых стержней арматуры – 18 мм. для промышленного строительства, и 8-12 мм. для частного;
- толщина поперечных элементов – 4-8 мм. или листовой металл.
Размеры свай определяются проектом.
Плюсы и минусы
Сравнение совершенств и недостатков устройства фундамента на буронабивных сваях.
Преимущества:
- возможность строительства фундамента в непосредственной близости к сооружениям и коммуникациям;
- исключение обсыпания стенок котлована под сваю;
- снижение расхода воды;
- рослая несущая способность и надежность;
- скорость монтажа и возможность работать в любое время года;
- возможность залить сваи своими дланями.
Недостатки:
- высокий расход бетона;
- технологическая сложность процесса установки буронабивных свай;
- несущая способность сваи зависит от качества бетона и соблюдения технологии монтажа;
- сложность контроля плотности раствора по дулу сваи и невозможность повлиять на скорость его затвердения. Это может привести к тому, что часть ствола может быть размыта грунтовыми водами. Как правило, этот недостача нивелируется использованием обсадной трубы, что увеличивает стоимость фундамента из буронабивных свай.
Обсадные трубы
В ряде случаев бурение скважин под буронабивные сваи сопровождается монтажом обсадных труб, какие защищают стенки скважины от обсыпания нестабильного грунта.
Трубы для буронабивных свай или инвентарные трубы (так их правильно именовать) используются в случаях необходимости:
- перекрыть горизонтальное движение плывунов;
- снизить влияние обводненной почвы;
- контролировать параметры сваи.
Инвентарные трубы изготавливают из пластика или металла. Трубы выделяются не только материалом, но и формой, диаметром, толщиной стенок, показателем точности (непрямолинейность).
Стандарт непрямолинейности труб для свай повергнут в таблице:
| Диаметр, мм. | Допустимое отклонение, мм. |
|---|---|
| 33,5-89 | 0,3 |
| 108-146 | 0,5 |
| Более 146 | 0,7 |
Полимерные инвентарные трубы
Для изготовления применяют разные полимеры. Толщина стенки достигает 40 мм. Полимерным трубам отдают предпочтения из-за рослой герметичности соединений. Если металлические нужно сваривать или использовать специальные соединительные муфты, то пластиковые трубы легковесно состыковать. При этом соединение будет полностью герметичным, что предупредит выход воды из трубы и снижение качества бетона.
Кроме того, пластик безотносительно не подвержен коррозии, отличается малым весом, относительно невысокой ценой и практически полным отсутствие отходов. Минус – невысокая прочность.
Параметры полимерных инвентарных труб повергнуты в таблице:
Технологии монтажа
Правильная технология монтажа – залог надежности фундамента. Выделяют несколько технологий конструкции буронабивных свай. Краткая характеристика каждого вида приведена в таблице:
| № | Технология | Детализация |
|---|---|---|
| 1 | Fundex | – разработана для использования в сейсмически опасных зонах; – глубина расположения пятки свай – более 45 м.п.; – предназначена для строительства фундамента объектов повышенной опасности (военные объекты, гидростанции и т.п.); – отсутствует выемка грунта, его уплотняют от оси сваи к кромкам. |
| 2 | Double Rotary | – разработана для использования на сыпучем грунте; – рекомендована для использования в районах плотной застройки; – совмещает в себе технологию шнека и вращение инвентарных (обсадных) труб. |
| 3 | CSP | – разработана для обводненных грунтов или участков с сыпучим грунтом; – назначена для буросекущих свай; – отличается наличием установок с двойным вращателем; – предполагает поочередное армирование свай (через одну). Причем вначале устанавливают бескаркасные сваи. |
| 4 | CFA | – предполагает бурение скважины, заполнение ее раствором и затем погружение каркаса в бетонный раствор. |
| 5 | Casing | – предполагает использование обсадной трубы с келли-штангой. При этом труба подается секциями; – Келли-штанга – это телескопическая штанга, какая раздвигается в процессе бурения скважины. |
| 6 | Вибрационный способ | – предполагает передачу вибраций через обсадную трубу; – используется на немощных грунтах. |
Формирование стоимости
Бюджет строительства и цена буронабивных свай зависит от нескольких факторов, которые могут оказать довольно сильное влияние на итоговую сумму. В частности, следует учесть:
- сезон. Зимой услуги монтажников обойдутся дорогостоящей. Ранней весной и поздней осенью повышается количество грунтовых вод, может понадобиться использование обсадных труб и т.п.;
- тип грунта. Чем крепче грунт, тем дешевле обойдутся работы по устройству свай;
- назначение и размер строения, вид используемого строительного материала. Определяют статическую нагрузку на фундамент;
- технология изготовления буронабивных свай (определяется проектом);
- параметры свай (глубина заложения, присутствие пятки, диаметр, тип каркаса);
- количество свай;
- условия работы (например, работа в условиях плотной застройки обойдется дорогостоящей).
Ориентировочная стоимость монтажа буронабивной сваи диаметром 150 мм. приведена в таблице. При диаметре в 200 мм. смета возрастет на 35-40%.
Буронабивные сваи выделяются длительным сроком эксплуатации (более столетия) и при этом, отвечают всем требованиям по надежности, прочности, несущей способности и срокам стройки.
