Бурение под свайные фундаменты

При строительстве бурение под фундамент из свай в основном применяется для промышленных, высотных жилых и гражданских зданий. Однако нередки случаи устройства свайных фундаментов для возведения индивидуального дома ввиду особенностей грунта или рельефа.

Применение бурения под фундаменты

Использование процесса бурения для фундаментных работ осуществляется в таких случаях:

• проведение изыскательных операций;
• монтаж свай;
• усиление фундаментов дома;
• при мониторинге – обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций.

Изыскания для свайных фундаментов

Устройству свайных фундаментов обязательно предшествуют инженерно-геологические изыскания, при которых проводится бурение скважин для отбора образцов грунтов.

Для этих целей используются такие способы бурения:

• колонковый – прорезка ствола с применением колонковых труб;
• вибрационный – проходка забоя с помощью вибратора или вибромолота;
• шнековый – образование скважины при помощи долота и шнека. Совмещены операции проходки и выемки грунта;
• винтовой – отличается от шнекового способа прерыванием процесса и приподнимания шнека для наращивания;
• ударно-канатный – проходка скважины забивкой в грунт кольцевого наконечника.

При инженерных изысканиях диаметр скважин зависит от способа бурения и составляет 108-219 мм. Глубина проходок разная и варьируется от 5 до 15 м ниже проектируемой глубины заложения свай в зависимости от расположения и нагрузок на куст свай.

Количество скважин определяется в соответствии с требованиями СП 24.13330.2011 и зависит от уровня ответственности здания и сложности грунтовых условий. При этом обращается внимание на слабые грунты (рыхлые пески, органические пласты), поскольку их наличие оказывает влияние на выбор вида и длины свай, бурового оборудования и др.

Мониторинг

Плановое обследование фундаментов (мониторинг) или целевое (реконструкция, обнаружение значительных деформаций и др.) предполагает исследование грунтов путем бурения. Конечно, такое бурение отличается от того, которое проводится при инженерных изысканиях, когда на площадке можно развернуть любую технику. В условиях сплошной застройки этот процесс проходит в ограниченной рабочей зоне.

Для проходки скважин применяют различное оборудование. Сами скважины должны быть размещены по периметру сооружения и отстоять от него не более чем на 5 м.

Усиление фундаментов

Иногда возникает необходимость усиления фундаментов и оснований ввиду реконструкции здания или устранения осадочных процессов. Одним из методов усиления является подводка свай – забивных, буронабивных или буроинъекционных. В этом случае применяется шнековый способ бурения.

Поскольку бурение нужно проводить вблизи стен дома, а иногда и внутри, то это всегда сопряжено с массой неудобств. Для упрощения работ используется малогабаритное оборудование, специальная техника и технологические приемы. Так, для забивных и буронабивных свай бурение производится вертикально.

Другое дело – буроинъекционные сваи. Здесь бурение скважины можно проводить под углом. Ствол проходит через фундамент до слоя плотного грунта. Диаметр может варьироваться от 100 до 250 мм.

Бурение под сваи

Устройство свайных фундаментов может происходить по-разному. В зависимости от нагрузок проектируются такие фундаменты: одиночные сваи, свайные ленты, свайные кусты, сплошное свайное поле. Количество свай, их размер выбирается с учетом прочности материала свай и состояния грунтов основания. Вид свай определяется по значению действующих нагрузок на фундамент дома, при этом берется во внимание технология строительства здания.

Способы бурения скважин под свайные фундаменты такие, как и для других инженерных изысканий. Только оборудование и приспособления выбираются по виду и размеру свай.

Забивные сваи

Готовые забивные железобетонные (стальные, деревянные) сваи могут устанавливаться в предварительно выбуренные скважины, называемые лидерными. При этом погружение может происходить с помощью различного оборудования – ударного, виброударного или вдавливающего.

К обстоятельствам, при которых применяются лидерные скважины, относятся:

• залегание скальных грунтов на поверхности, что приводит к разрушению свай при забивке;
• наличие слоев слабых грунтов;
• невозможность применения ударного и вибрационного оборудования из-за плотности застройки;
• обеспечение необходимой глубины в грунтах твердых пород.

Забивные сваи имеют разную форму поперечного сечения, максимальный диаметр – 800 мм. Грунт из ствола может удаляться полностью или разрыхляться (бурение).

Посмотрите видео о том, как происходит шурф лидерной скважины для дальнейшего погружения опоры.

Буровые сваи

Существует несколько способов устройства буровых свай, поэтому они бывают следующих видов: буронабивные, буронабивные с камуфлетной пятой, бареты, буроинъекционные.

Схема устройства буронабивных свай может быть различной. Выбор того или иного способа зависит от грунтовых условий. На маловлажных грунтах применяется вращающее или шнековое бурение. При вращающем бурении обычно применяется ковшовый бур, на устье ствола устанавливается обсадной патрубок.

На неустойчивых грунтах хорошо зарекомендовала себя технология крепления скважин избыточным давлением воды или глинистого раствора. Пригодным практически для всех типов грунтов является метод крепления стенок скважины с помощью обсадных труб. Они извлекаются по мере бетонирования сваи, но могут и оставаться, если грунты проблемные.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как производится монтаж обсадной трубы своими руками.

Особенность буронабивных свай с камуфлетной пятой заключается в формировании на дне скважины замкнутой полости, устроенной взрывом или механически. Обязательно применение обсадной трубы. Сваи с камуфлетной пятой имеют ограничения по глубине – до 12 м. Такие фундаменты лучше устраивать на глинистых и лессовых грунтах.

Технология изготовления буроинъекционных свай, пожалуй, самая эффективная. Пробурив до заданной глубины, извлекают шнек и через его полость под давлением подается бетонная смесь. Она заполняет скважину, а потом в нее погружается арматурный каркас.

Оптимальным диаметром буроинъекционных свай считается 180-250 мм. Основные показания к применению: усиление фундамента дома при реконструкции; возведение объекта в непосредственной близости от эксплуатирующихся зданий; строительство на сложных грунтах; укрепление основания при осадке фундамента.

Сваи ТИСЭ

Устроить свайный фундамент для дома можно и вручную, не привлекая спецтехнику. Достаточно популярной является технология ТИСЭ – подобие буронабивных свай с камуфлетной пятой. Бурение скважин под фундамент происходит вручную с помощью специального бура.

Посмотрите видео о том, как использовать ручной бур для шурфования грунта под опоры.

Сначала проходится ствол до глубины заложения (она должна быть ниже глубины промерзания). Потом при помощи откидной лопатки или плуга на дне выбирается полусферическая полость. Впоследствии ствол армируется, гидроизолируется и заливается бетоном.

Бур ТИСЭ позволяет вручную бурить скважины до 2 м, диаметр – 200 и 250 мм, полость может быть расширена от 500 до 600 мм.