Акционерное общество закрытого типа Акционерная фирма «Гидроспецстрой»
Приоритеты:
Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано для усиления существующих фундаментов зданий и сооружений. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в увеличении несущей способности ствола сваи. Способ устройства буроинъекционных свай включает бурение скважины и установку в скважину арматурного каркаса, выполненного составным из арматурных стержней, расположенных по образующим стальных цилиндров, установленных через 2-20 диаметров сваи по ее длине и соединяемых с цилиндрами прерывистыми сварными швами. Затем скважину заполняют цементным раствором с водоцементным отношением 0,1-0,8 с последующим монтажом герметизирующего устройства и выполняют опрессовку ствола сваи под давлением 0,1-1,0 МПа с режимом нагнетания отдельными ступенями. Продолжительность первой ступени равняется 120-400 с, второй — 400-620 с, при этом в каждой ступени происходит повышение давления на 0,1-0,9 МПа. 1 с.п. ф-лы.
Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано для усиления существующих фундаментов зданий и сооружений.
Известен способ устройства набивных свай, включающий бурение скважины, погружение в нее защитной оболочки, установку в оболочку арматурного каркаса и заполнение оболочки бетонной смесью с ее уплотнением (см., например, ГмошинскийВ.Г., Гольдин Я.С. Основы инженерного прогнозирования на примере свайных фундаментов.- М.: 1972, с. 103).
Известен способ устройства набивных свай, включающий бурение скважины, установку в скважину арматурного каркаса и заполнение скважины цементным раствором с последующим монтажом герметизирующего устройства и выполнением опрессовки ствола сваи под давлением отдельными ступенями с выдержкой и повышением давления на каждой ступени (см. также авторское свидетельство СССР N 137731 кл. E 02 D 5/46, опубликованное 29.02.88 ). Недостатком этого способа является то, что он определяет только прочность цементного раствора, защищающего арматуру от коррозии, но не определяет несущей способности ствола буроинъекционной сваи. Этот способ является наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату. Задачей изобретения является значительное увеличение несущей способности сваи.
Задача решается за счет того, что в способе устройства буроинъекционных свай, включающем бурение скважины, установку в скважину арматурного каркаса, заполнение скважины цементным раствором с последующим монтажом герметизирующего устройства и выполнением опрессовки ствола сваи под давлением отдельными ступенями с повышением давления на каждой ступени, согласно изобретению опрессовку выполняют под давлением 0,1-1,0 МПа, первую ступень продолжительностью 120-400 с, вторую — 400-620 с, а давление на каждой ступени повышают на 0,1-0,9 МПа; при этом используется водоцементный раствор с в/ц 0,1-0,8, а арматурный каркас выполняют составным из арматурных стержней, расположенных по образующим стальных цилиндров, установленных через 2-20 диаметров сваи по ее длине и соединяемых с цилиндрами прерывистыми сварными швами.
Выполнение опрессовки ствола сваи под давлением 0,1-1,0 МПа с режимом нагнетания отдельными ступенями, первая ступень продолжительностью 120-400 с, при повышении давления в каждой ступени на 0,1-0,9 МПа с использованием водоцементного раствора с в/ц 0,1-0,8 позволяет повысить несущую способность сваи.
Выполнение арматурного каркаса составным из арматурных стержней, расположенных по образующим стальных цилиндров, установленных через 2-20 диаметров сваи по ее длине и соединяемых с цилиндрами прерывистыми сварными швами, позволяет повысить прочность и жесткость ствола сваи.
Выполнение опрессовки ствола сваи под давлением менее 0,1 МПа не дает возможности качественно изготовить ствол сваи из-за того, что грунт при таком давлении практически не уплотняется.
Выполнение опрессовки ствола сваи под давлением более 1,0 МПа (10 кгс/см 2 ) практически не повышает эффекта уплотнения, так как из-за недостаточного сжатия грунта бытовым давлением будут происходить разрывы сплошности грунта без уплотнения.
При ступенчатом режиме нагнетания при продолжительности первой ступени менее 120 с, по опытным данным, из-за вязкости грунта он не успевает уплотниться, а при продолжительности более 400 с (по опытным данным) грунт при давлении первой ступени перестает уплотняться.
При продолжительности второй ступени менее 400 с в ранее уже уплотненном грунте от давления первой ступени из-за снижения пористости и коэффициентов фильтрации не наблюдается процесса грунтовой консолидации, что препятствует его уплотнению, а при продолжительности второй ступени более 620 с процесс консолидации практически полностью завершается и продолжением выдерживания грунта приводит к неоправданным потерям времени.
При повышении в каждой ступени давления менее чем на 0,1 МПа эффективность воздействия давления оказывается неощутимой, а при повышении его более чем на 0,9 МПа возникает опасность выпора грунта на поверхность с одновременным его разуплотнением.
Способ устройства буроинъекционных свай по технологии Гидроспецстроя включает бурение скважины и установку в скважину арматурного каркаса, выполненного составным из арматурных стержней, расположенных по образующим стальных цилиндров, установленных через 2-20 диаметров сваи по ее длине и соединяемых с цилиндрами прерывистыми сварными швами. Затем скважину заполняют цементным раствором с водоцементным отношением 0,1-0,8 с последующим монтажом герметизирующего устройства и выполняют опрессовку ствола сваи под давлением 0,1-1,0 МПа с режимом нагнетания отдельными ступенями. Продолжительность первой ступени равняется 120-400 с, второй — 400-620 с, при этом в каждой ступени происходит повышение давления на 0,1-0,9 МПа.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ устройства буроинъекционных свай, включающий бурение скважины, установку в скважину арматурного каркаса, заполнение скважины цементным раствором с последующим монтажом герметизирующего устройства и выполнением опрессовки ствола сваи под давлением отдельными ступенями с повышением давления на каждой ступени, отличающийся тем, что опрессовку выполняют под давлением 0,1 — 1,0 МПа, первую ступень — продолжительностью 120 — 400 с, вторую — 400 — 620 с, а давление на каждой ступени повышают на 0,1 — 0,9 МПа, при этом используют водоцементный раствор с водоцементным отношением 0,1 — 0,8, а арматурный каркас выполняют составным из арматурных стержней, расположенных по образующим стальных цилиндров, установленных через 2 — 20 диаметров сваи по ее длине и соединяемых с цилиндрами прерывистыми сварными швами.
Последние изобретения в технологии устройства буроинъекционных свай
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
УСТРОЙСТВО БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
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;
— усиление фундаментов;
— 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;
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;
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.
Примечания
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 Периметр поперечного сечения ствола u для буроинъекционных свай следует принимать равным периметру скважины, пробуриваемой при их изготовлении.
Способ изготовления буроинъекционных свай с уплотненным забоем
Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к технологии устройства буроинъекционных свай. Способ включает бурение скважины, монтаж арматурного каркаса в виде трубы, инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины, опрессовку скважины. Новым является то, что арматурный каркас выполняют в виде трубы-инъектора с уширенным заостренным наконечником с инъекционными отверстиями и трубу-инъектор погружают в забой скважины до проектного отказа, при этом диаметр трубы-инъектора выполняют в два-три раза меньше, чем диаметр скважины, а уширенный заостренный наконечник выполняют диаметром 0,8-0,9d и высотой 4-5d, где d — диаметр скважины, причем инъекционные отверстия выполняют диаметром 0,08-0,12d и располагают их в шахматном порядке на расстоянии 0,5-1d от нижнего конца трубы-инъектора, а в верхней части уширенного наконечника располагают инъекционные отверстия диаметром 0,08-0,1d, закрытые резиновым манжетом. Технический результат изобретения состоит в повышении несущей способности сваи. 6 ил.
Изобретение относится к области фундаментостроения, в частности к технологии устройства буроинъекционных свай.
Известен способ возведения буроиньекционных свай, включающий установку сваи-кондуктора, бурение скважины, монтаж арматурного каркаса, инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины и опрессовку скважины (см., например, Рекомендации по расчету проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве ГУП «НИАЦ», 1997г., стр.65-69).
Недостатком этого способа является невысокая несущая способность сваи.
Наиболее близким техническим решением по своей сущности и достигаемому результату к заявленному способу является способ изготовления буроинъекционных свай, включающий бурение скважины, установку в скважину трубы-кондуктора, монтаж арматурного каркаса в виде трубы-инъектора, инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины, опрессовку скважины (см., например, «Рекомендации по применению буроиньекционных свай», НИИОСП, Москва, 1984, стр.8-15, рис.3.3).
Недостатком этого способа является невысокая несущая способность сваи.
Технический результат изобретения состоит в повышении несущей способности сваи.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления буроинъекционных свай с уплотненным забоем, включающем бурение скважины, монтаж арматурного каркаса в виде трубы, инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины, опрессовку скважины, согласно изобретению арматурный каркас выполняют в виде трубы-инъектора с уширенным заостренным наконечником с инъекционными отверстиями и трубу-инъектор погружают в забой скважины до проектного отказа, при этом диаметр трубы-инъектора выполняют в два-три раза меньше, чем диаметр скважины, а уширенный заостренный наконечник выполняют диаметром 0,8-0,9d и высотой 4-5d, где d — диаметр скважины, причем инъекционные отверстия выполняют диаметром 0,08-0,12d и располагают их в шахматном порядке на расстоянии 05-1d от нижнего конца трубы-инъектора, а в верхней части уширенного наконечника располагают инъекционные отверстия диаметром 0,08-0,1d, закрытые резиновым манжетом.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена установка трубы-кондуктора, бурение скважины и монтаж арматурного каркаса в виде трубы-инъектора; на фиг.2 — инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины; на фиг.3 — погружение уширенного наконечника в забой скважины до проектного отказа; на фиг.4 — опрессовка скважины; на фиг.5 — очистка трубы-инъектора от цементно-песчаного раствора; на фиг. 6 — компенсационное нагнетание цементного раствора при давлении до 20 атм.
Способ изготовления буроинъекционных свай с уплотненным забоем включает бурение в грунте 1 скважины 2, монтаж арматурного каркаса 5 в виде трубы, инъектирование цементно-песчаного раствора 3 до излива чистого раствора из устья скважины 2, опрессовку скважины. При этом арматурный каркас выполняют в виде трубы-инъектора с уширенным заостренным наконечником 6 с инъекционными отверстиями 7 и трубу-инъектор 5 погружают в забой скважины 2 до проектного отказа, при этом диаметр трубы-инъектора 5 выполняют в два-три раза меньше, чем диаметр скважины 2, а уширенный заостренный наконечник 6 выполняют диаметром 0,8-0,9d и высотой 4-5d, где d — диаметр скважины, причем инъекционные отверстия 7 выполняют диаметром 0,08-0,12d и располагают их в шахматном порядке на расстоянии 0,5-1d от нижнего конца трубы-инъектора 5, а в верхней части уширенного наконечника 6 располагают инъекционные отверстия 7 диаметром 0,08-0,1d, закрытые резиновым манжетом 8.
Затем на трубу-кондуктор 4 устанавливают тампон 9 и производят опрессовку скважины 2, после чего поршнем 10 производят очистку трубы-кондуктора 4 от цементно-песчаного раствора и после набора прочности материала сваи до 10 кг/см 2 производят нагнетание цементного раствора при давлении до 20 атм с образованием уплотненной зоны 11.
Способ изготовления буроинъекционных свай с уплотненным забоем, включающий бурение скважины, монтаж арматурного каркаса в виде трубы, инъектирование цементно-песчаного раствора до излива чистого раствора из устья скважины, опрессовку скважины, отличающийся тем, что арматурный каркас выполняют в виде трубы-инъектора с уширенным заостренным наконечником с инъекционными отверстиями и трубу-инъектор погружают в забой скважины до проектного отказа, при этом диаметр трубы-инъектора выполняют в два-три раза меньше, чем диаметр скважины, а уширенный заостренный наконечник выполняют диаметром 0,8-0,9d и высотой 4-5d, где d — диаметр скважины, причем инъекционные отверстия выполняют диаметром 0,08-0,12d и располагают их в шахматном порядке на расстоянии 0,5-1d от нижнего конца трубы-инъектора, а в верхней части уширенного наконечника располагают инъекционные отверстия диаметром 0,08-0,1d, закрытые резиновым манжетом.
Буроинъекционные сваи: технология установки и устройство БИС
Буроинъекционные сваи (БИС) используются при сооружении объектов, расположенных на участках плотной застройки: микрорайоны города, крупные промышленные предприятия. Это эффективная замена забивным опорам, во время работы с которыми появляются сильные динамические колебания в слоях грунта. Это нарушает целостность близлежащих сооружений. БИС решает проблему негативного действия на конструкции, расположенных по соседству со строительным участком.
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.
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:
необходима закладка фундамента на нестабильных грунтах;
требуется укрепление основной конструкции, когда необходимо превысить расчетные нагрузки — утяжелить поверхность фасада облицовкой, соорудить мансарду, установить надстройку;
необходимо сохранить естественный ландшафт от разрушений при строительстве;
исправить крен здания из-за неравномерной усадки уже сооруженной коробки конструкции.
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.
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.
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.
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.
