Технология бурения скважин под свайный фундамент

Бурение скважин под фундамент облегчает и ускоряет возведение здания. Свайный фундамент снижает затраты на строительство, обладает высокой несущей способностью. Благодаря прочности и надёжности, сваи используются в ведущей каркасной технологии строительства.

Основные преимущества свайного фундамента

Высокая несущая способность свайного фундамента востребована в промышленной многоэтажной и частной застройке. Конструктивная схема применяется:

Устройство свайного фундамента
Устройство свайного фундамента
  • для строительства жилых и производственных зданий;
  • на участках со сложным рельефом, значительными перепадами высоты;
  • при выборе каркасной технологии строительства.

Здания на свайном фундаменте прочные, надёжные, сейсмоустойчивые. В местах с глубоким залеганием твёрдого, способного воспринимать нагрузку, грунта, другая конструкция несущей опоры здания невозможна.

Сезонность производства отсутствует. Работы ведутся при любых погодных условиях, зимой техника и рабочие не простаивают. Сроки строительства уменьшаются.

Устройство свайного фундамента:

  • экономит бетон, расходные материалы, трудозатраты на земляные работы;
  • повышает срок службы строения;
  • ускоряет ввод готовой продукции в эксплуатацию;
  • позволяет строить на слабых, плывущих грунтах;
  • повышает прочность, устойчивость строений в зонах с высокой сейсмической активностью;
  • снижает расходы на возведение здания, итоговую стоимость квадратного метра.
Свайно винтовой фундамент
Свайно-винтовой фундамент

Здания, выстроенные по таким проектам, не имеют подвального помещения, поэтому инженерное оборудование располагается на чердаках, технических этажах. Системы отопления и горячего водоснабжения имеют верхнюю разводку.

Ситуации, когда необходимо бурение скважин под фундамент

Свайно-ростверковый фундамент
Свайно-ростверковый фундамент

Свайные фундаменты устраиваются при большой нагрузке на основание, и во всех случаях, когда проведение масштабных земляных работ по существующим условиям площадки невозможно. Препятствием к разработке котлована для других конструктивных схем фундамента становятся природные условия, перепады рельефа участка, поверхностное залегание грунтовых вод.

В районах вечной мерзлоты Крайнего Севера фундамент на сваях — единственное проектное решение строительства. Расчётная величина заглубления бурения скважин принимается ниже значения точки промерзания грунта данной местности.

Помимо геологических особенностей, на производство работ влияют искусственные факторы. К ним относятся прохождение под строительной площадкой подземных коммуникаций, застройка на ограниченном участке внутри квартала.

Глубина свайного фундамента высчитывается отдельно для каждого географического района. Бурение скважин применяется в условиях, технически не позволяющих применить метод механической забивки свай, при буронабивной технологии. На вертикальность забивки сваи влияют остатки снесённого здания в слоях породы, строительный мусор, песок.

Вибрация разрушает соседние инженерные конструкции, сдвигает грунт. Готовые отверстия для установки свай снижают воздействие вибрации на поверхность, находящиеся в зоне строительной площадки сооружения и коммуникации.

Необходимая техника для бурения скважин

Буровое оборудование, приспособления и технику условно классифицируют по трём видам:

Схема мобильных буровых установок
Схема мобильных буровых установок
  • Буровые инструменты, ручные и механизированные. Шнек приводится в движение человеком или двигателем.
  • Буровые установки. Собранные на металлической сварной раме оборудование для шнекового бурения и движущий привод.
  • Самоходные установки, поставленные на колёсный или гусеничный ход.

Ручные инструменты используются в частной малоэтажной постройке, ограничены диаметром отверстия 300 мм. Ручное бурение отверстий на плотных тяжёлых почвах неэффективно. Механизированные инструменты рассчитаны на производство работ глубиной до 2 метров. В движение механизм приводит электродвигатель или гидромотор. Рамные установки позволяют бурить отверстия глубиной до 4 м, диаметром до 320 мм. Составной шнековый бур наращивают по мере заглубления.

Самоходные буровые установки используются в многоэтажном, промышленном строительстве. Установки высокой мощности и большой производительности одинаково точно производят вертикальное бурение горизонта, работают под углом. Наклонное бурение под фундамент востребовано при горизонтальном смещении грунта. Наклонные сваи встречаются в фундаментах мостов, столбов ЛЭП, портовых сооружений. Средняя глубина пробивки фундаментных скважин самоходных установок 8–15 м, что достаточно для сложных и вечномёрзлых грунтов Большое распространение имеют комплексные машинные механизмы, способные не только бурить почву, но и забивать сваи.

Самоходный буровой станок
Самоходный буровой станок

Ручное бурение

Классическая схема ручного бурения скважины
Классическая схема ручного бурения скважины

Бурить скважину для сваи фундамента вручную – физически тяжёлый и трудоёмкий процесс, имеющий смысл только при небольших объёмах и малой глубине отверстий. Применяется на глинистых, пучинистых грунтах. Сопротивление плотного грунта тяжело преодолевается, трудно выдержать вертикальность бурения отверстия. Ручными инструментами работают вдвоём, усилия одного человека неэффективны.

Большое распространение в частном домостроении получили буры ТИСЭ. Аббревиатура ТИСЭ расшифровывается как «Технология индивидуального строительства и экологии». Отличает бур конструкционное решение, дающее возможность получить подземное расширение. Расширение увеличивает площадь опоры и несущую способность сваи. Земля при бурении под фундамент режется кромками и поднимается на поверхность.

Механизированные инструменты снижают трудозатраты. Главное в процессе – удерживать бур в строго вертикальном положении. Для производства работ необходимо 2 человека. Мотобуры работают на бензине, смеси бензина и масла. Электрические земляные буры работают от сети, имеют недостаточную мощность, двигатель перегревается от нагрузки, поэтому в строительстве фундамента не используются.

Разновидности бурения под фундамент

Методы бурения скважин классифицируются на 3 категории.

Лидерное. Технология заключается в применении бурения перед погружением сваи для исключения вибрации, обеспечения вертикальности элемента.

Лидерное бурение

Буронабивное. По технологии в проделанную скважину устанавливается армирующий каркас, рукавом заливается бетон слоями по 30 см с выпуском воздуха и уплотнением.

Технология возведения буронабивной сваи
Технология возведения буронабивной сваи

Буроинъекционное. Отличается от буронабивного вертикального бурения способом бетонирования. Бетонный раствор подаётся через полый шнек под давлением.

Создание буроинъекционных свай

Бурение с обсадной трубой

Схема прокладки обсадной трубы
Схема прокладки обсадной трубы

Технология бурения с защитой обсадной трубой используется в условиях плотной застройки и горизонтального движения грунта. Обсадная труба держит давление породы, не позволяя стенам осыпаться, двигаться, засыпать отверстие.

В процессе бурения труба погружается в готовый тоннель секциями, скрепленными между собой при помощи сварки или специальных зажимов. После завершения процесса труба демонтируется или остаётся в проектном положении, наполняется бетонной смесью и после отвердения становится единым целым. Метод погружения обсадной трубы называется вращательным или шнековым бурением. Порода, разрушенная поверхностью шнековой колонны, выносится на поверхность стальной спиралью, или ребордой.

Трубы для обсадки производят из следующих материалов:

  • легированные и углеродистые стали;
  • полипропилен;
  • асбестоцемент;
  • пластик.

Обсадная труба испытывает растяжение, внутренне и внешнее давление. Материал трубы должен эффективно противостоять этим нагрузкам.

Видео по теме: Бурение скважины под свайный фундамент

Добавить комментарий