Устройство буросекущих свай

Буросекущие сваи в современном строительстве

Около полувека назад самым распространенным способом погружения свай в грунт была забивка. При этом жители соседних домов жили в том же режиме, что и строители, а их дома сотрясались и иногда трескались. К счастью, такие варварские методы уходят в прошлое и им на смену приходят более прогрессивные. Одним из таких методов являются буросекущие сваи.

Этот тип свай применяется не только в постройке жилых домов, но и хорошо зарекомендовал себя в промышленном строительстве, в создании фундаментов глубокого заложения и при сооружении подземных этажей, при возведении мостов, тоннелей и стенок котлованов различного назначения.

Что такое буросекущая свая?

Это одна из технологических разновидностей буронабивной сваи, с той лишь разницей, что буранабивные — погружаются в скважину забиванием в уже готовом виде, а буросекущие сваи изготавливаются прямо в скважине без ударного воздействия. Только в особых случаях бетон рекомендуется уплотнять вибрацией. Стандартные диаметры свай – 62 и 75 сантиметров , хотя могут использоваться и другие. Расстояние между их центрами должно составлять 90% от диаметра. Таким образом, получается ограждающая конструкция прямо в массиве грунта, называемая строителями «стена в грунте».

• являются основанием для ленточных фундаментов неглубокого заложения;
• используются для ограждения или фиксации каких-либо подземных сооружений;
• применяются как защита и укрепление строящихся подземных этажей зданий;
• применяются и при строительстве метрополитена.

Использование их может считаться обязательным при строительстве на слабых глинистых или суглинистых грунтах в условиях плотной застройки. Еще одна сфера использования – гидрогеологическая, то есть при необходимости ограничить подземное сооружение от воздействия подземных вод или от их растекания благодаря водоему, например, по бортам каналов. Аккуратный метод устройства свай позволяет применять их для укрепления фундаментов аварийных зданий, откосов или склонов.

Технология изготовления

Самая удобная черта этого вида свай – это их изготовление прямо на месте строительства. Для этого бурят скважины на глубину проектного заложения фундамента или укрепления. Площадь устройства подземной стенки также определяется планом сооружения, размером котлована или участка, который нужно оградить от воздействия подземных вод.

В готовые скважины закачивается бетон. После его застывания сваи готовы. Но это еще не подземная стенка. Далее, для повышения прочности конструкции применяют армированные арматурным каркасом сваи. Для их устройства после застывания бетона в скважинах без армирования снова производится бурение. Причем она ведется таким образом, чтобы буровым инструментом затрагивались кромки соседних свай. В новые скважины перед заливкой бетона помещают объемные арматурные каркасы. Как правило, каркасом укрепляют сваи через одну.

В итоге, после устройства свай с каркасом, они вместе с бескаркасными сваями образуют сплошную герметичную стену.

При работе с рыхлыми грунтами, бурение сопровождается спуском в скважину обсадной колонны, то есть трубы, которая держит стенки скважины, не давая грунту падать на забой. После окончания бурения при устройстве сваи обсадная колонна служит формой для заливки бетона.

После окончания всех этих работ над готовой стенкой устраивается железобетонный пояс для придания сооружению законченности и максимальной прочности.

Итак, технология сооружения подземной стенки, являющейся ограждением и опорой, нужна для:

• создания надежной опоры для зданий с фундаментом ленточного типа;
• сооружения стен подземных сооружений и опор их сводов;
• строительства подземных этажей и парковок;
• устройства пешеходных и автомобильных тоннелей;
• укрепления фундаментов и стен зданий в аварийном состоянии;
• фиксации оползневых склонов;
• защиты от растекания загрязненных подземных вод в районах ядерного и химического производства;
• защиты котлованов от затопления подземными водами;
• создания технологических площадок при гидроузлах и производствах.

Глубина применения

При изоляции водоносного горизонта длина буросекущих свай должна превышать его мощность. В случае несоблюдения этого требования вода будет подмывать конструкцию снизу. Перед возведением свайной стенки нужно провести химический анализ грунтовых вод, чтобы убедиться, что они не агрессивны к бетону.

Рекомендуется погружать сваи на глубину более 10 метров по той причине, что так они имеют больше шансов упереться в более плотный грунт. Также глубина погружения свай может определяться конструктивными особенностями проектируемого сооружения и глубиной его зоны влияния на грунт.

Достоинства и дополнительная область применения

Главным достоинством можно считать аккуратность проведения работ по устройству буронабивных свай. Этот метод применяется для реконструкции фундаментов исторических зданий и при строительстве в условиях плотной городской застройки. Достаточно доставить к месту производства работ буровую установку, бетон и арматурные каркасы. По этой же причине проводить работы довольно просто. А при использовании быстро застывающих бетонов результат достигается еще и очень оперативно.

Помимо городского строительства стены в грунте используются для устройства противофильтрационной завесы на плотинах. В гидротехническом отношении технология возведения стен в грунте не меняется, однако для разных типов плотин возможно разнообразное их использование.

• для земляных плотин рекомендуется устройство стен в теле и в основании;
• для бетонных плотин – только в основании;
• для охладительных прудов на атомных электростанциях и для дамб верховых водоемов на гидроаккумулирующих электростанциях подземные стенки устраиваются в теле и в основании.

На нефтеперерабатывающих, химических и металлургических предприятиях подземные стенки необходимо устраивать вокруг отстойников и шлаконакопителей, чтобы избежать растекания вместе с грунтовыми водами загрязнителей опасных для окружающей среды.

Подземные стенки устраиваются по бортам карьеров для водопонижения. При несильной обводненности пород вокруг карьера применение стен из буросекущих свай может полностью решить проблему водопонижения.

Новейшая технология Double Rotary

Эта технология подразумевает под собой двойное вращение с использованием полого шнека. Метод позволяет производить погружение свай на глубину до 21.5 м , а максимальный диаметр скважин достигает 102 сантиметров. Наклон подземной стенки при этом методе сводится до пары миллиметров. В участках с наихудшими геологическими условиями подача бетона осуществляется под давлением. В результате чего плотность конечного материала сваи увеличивается и повышается ее прочность.

Для использования этого метода нужны буровые установки, которые позволяют производить бурение с одновременным вращением обсадной колонны. Колонна должна вращаться в противоположную сторону. За счет такой сложной технологии обсадная труба входит в грунт раньше, чем в буровую колонну попадает вода. Таким образом, бетон в трубе застывает максимально прочным, а буросекущие сваи в дальнейшем, образуют стенку совершенно непроницаемую для грунтовых вод.