Буронабивные сваи: что это такое, какие виды бывают, устройство и установка

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

У буронабивного варианта есть следующие преимущества:

Отсутствие необходимости в дополнительных работах по выравниванию почвы и устройству траншеи или котлована. Если сравнивать его с таким фундаментом, как ленточный, на буронабивных сваях основание требует меньше затрат на подготовку, поскольку для устройства ленточного типа требуется ровная поверхность и проводится большой объем земляных работ.
Невысокая стоимость проведения монтажных работ, небольшой расход материалов в сравнении с плитным основанием.
Высокая скорость выполнения работ. Они могут быть завершены за 12 часов, в зависимости от особенностей объекта и свойств грунта на участке. Для того чтобы бетонная смесь застыла, хватит 8 дней, в то время как ленточный фундамент будет застывать в течение месяца.
Отсутствие необходимости в дополнительной гидроизоляции, что тоже помогает снизить расходы.

Кроме того, при устройстве буронабивного типа не нужно искать место для хранения свай, что особенно важно на небольшом участке. Срок эксплуатации основания составляет 100 лет

Для частного строительства и каркасных домов это длительный срок.

Но у этой разновидности фундамента есть и недостаток: однотипные сваи могут отличаться своей несущей способностью даже в одинаковых геологических условиях — разница в показателях составляет 30%. Это затрудняет расчет несущей способности свай.

Преимущества буронабивного фундамента

Фундаменты из представленного оборудования обладают рядом следующих преимуществ:

защита домов от потопления грунтовыми водами;
конструкция, которую ставят на этом фундаменте, характеризуется высокой прочностью;
не понадобится большое количество времени для его возведения;
для его создания не требуется большого количества стройматериалов;
при возведении такого фундамента отсутствует вероятность нанесения повреждений соседним зданиям;
представленное оборудование можно легко установить на бугристых поверхностях, при этом ландшафт не пострадает;
отсутствует необходимость установки большого числа свай;
технология позволяет устанавливать их на различных почвах.

Установить сваи без обсадных труб возможно только на устойчивых почвах. Сваи с обсадными трубами можно возводить на любом виде грунта.

Применение буронабивных свай позволяет уменьшить расходы на стройматериалы, сократить время возведения фундамента. Они способны выдержать более тяжёлые конструкции, поэтому выбор этого типа фундамента позволит увеличить площадь возводимого здания за счёт увеличения количества этажей. Процесс строительства не будет казаться таким тяжёлым, и дом будет сдан раньше назначенного срока, что, несомненно, принесёт застройщику неплохую прибыль.

Технология устройства набивных свай уплотнения (DDS)

Основана на принципе раскатки скважин, т. е. устраивается без выемки грунта, с уплотнением стенок скважины, посредством применения рабочего органа – раскатчика. Происходит непрерывный процесс образования цилиндрической полости в грунте путем его деформации и уплотнения раскатывающим механизмом в стенки скважины. Благодаря этому вокруг скважины образуется уплотненная зона грунта.

Рис. 12. Технологическая карта устройства набивных свай уплотнения DDS.

Рис. 13. Вид распечатки бортового компьютера BG 25 для сваи, устраиваемой по технологии DDS.

Раскатчик представляет собой ряд установленных последовательно друг на друга на общем валу конических катков, оси которых смещены относительно оси вала в стороны таким образом, что при вращении вала они катятся по винтовой линии, осуществляя подачу раскатчика. Это позволяет осуществлять проходку в грунте благодаря крутящему моменту, приложенному к валу раскатчика. Использование раскатчика обеспечивает бурение скважин с гладкими и прочными стенками значительного диаметра (до 1 м). И это с достаточно высокой скоростью, при отсутствии вибрации и шума, что делает технологию DDS особенно привлекательной при работе в условиях плотной городской застройки. Кроме того, ее применение снижает стоимость работ за счет экономии на затратах по вывозу грунта.

При реализации технологии устройства набивных свай уплотнения требуется жесткое соблюдение порядка ведения работ, так как и в других технологиях уплотнения возможно влияние на вблизи расположенные дома вследствие выпора грунта при массовом производстве работ (в случае, если процесс не регулируется ППР). К данному классу технологий относятся винтовые сваи. В Санкт-Петербурге они представлены оборудованием фирм Bauer, Fundex, Junttan и Atlas.

По сравнению с аналогичным оборудованием других производителей раскатчик фирмы BAUER позволяет гарантировать качество бетонирования за счет использования бетонолитной трубы, вмонтированной в буровой инструмент, а также повышение несущей способности свай благодаря опрессовке бетонной смеси в скважине. Использование специального бурового инструмента, жестко закрепленного на буровом ставе, делает возможным устройство свай через плотные слои песков, а при встрече с препятствиями (валуном, например) произвести замену породоразрушающего инструмента на забурник и продолжить бурение без потери сваи. Высокая точность постановки свай в плане, соблюдение вертикальности забуривания, глубина погружения рабочего органа, давление бетона при заполнении скважины – все это контролируется бортовым компьютером. Данная технология более 5 лет успешно применяется на строительных площадках нашего города. К ее достоинствам также следует отнести высокую производительность – до 30 свай глубиной до 25 м в смену.

Другая разновидность свай, изготавливаемых без выемки грунта, – сваи Atlas, разработчиком этой технологии является бельгийская Franki group. А в Санкт-Петербурге она эксклюзивно используется строительной компанией «Геоизол».

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента

Вначале производится разметка будущего основания. Для этого сбивают обносочные щиты из досок и брусьев. Такая конструкция состоит из 2 уровней: первый обозначает высоту свай, второй — верхнюю грань ростверка.

Определяют ориентир, от которого будет производиться отсчет, это может быть граница участка или установленный на ней забор. Затем размечают базовые линии фундамента — там будут проходить стены здания. После этого устанавливают обносочные щиты, между ними натягивают бечевку.

Важно проверять углы между смежными перегородками — они должны быть прямыми. Расположение свай размечают в соответствии с проектом, опуская от бечевки отвес, под ним забивают арматурные колышки

Расположение свай размечают в соответствии с проектом, опуская от бечевки отвес, под ним забивают арматурные колышки.

Потом производятся следующие виды работ:

бурение скважин;
монтаж обсадных труб;
армирование свай;
их бетонирование;
обрезка обсадных труб.

Бурение скважин и установка обсадных труб

Бурение в частном строительстве может осуществляться как с помощью ручного бура, так и с применением специальных машин.

Ручной бур позволяет выполнить устройство скважины диаметром 15-45 см. Нужно бурить на глубину не менее 1,5 м, так, чтобы скважины находились не менее чем на 0,3 м ниже уровня промерзания грунтов.

Бурение скважины

После того как скважина будет готова, делают обсадную трубу. Для ее устройства можно использовать рубероид. Диаметр обсадной трубы должен практически совпадать со скважиной, а ее длина должна быть на 50 см больше глубины скважины. Для верхней части трубы используют несколько слоев рубероида и стягивают их проволокой. Получается опалубка для будущей сваи, которую помещают в скважину до упора.

Армирование буронабивных свай

Если в промышленных или многоквартирных жилых объектах длина сваи может составлять несколько десятков метров, а диаметр — не менее 1 м, то в частном строительстве чаще всего используются сваи диаметром 0,35 м и длиной 2,5-3 м.

В связи с этим при армировании такого фундамента важно помнить несколько правил:

Суммарная длина арматурного каркаса может быть меньше длины сваи не больше чем на 10 см.
Перевязывание продольной арматуры горизонтальными перемычками должно производиться каждые 70 см. При этом для соединения не всегда используется сварка, иногда достаточно вязальной проволоки.
Для армирования используют либо 3 прутка рифленой арматуры сечением 14 мм, либо 4 прутка сечением 12 мм . Для поперечных перемычек используется гладкая арматура 6-8 мм в диаметре.

Армирующая заготовка.

Бетонирование буронабивных свай

Схема буронабивной сваи.

После того как будет установлена связка арматуры, можно производить бетонирование сваи, то есть заливку бетона внутрь обсадной трубы. Лучше всего для этих целей использовать смеситель, поскольку он предназначен для производства больших по объему бетонных работ.

Подбор подходящего материала производится на стадии проектирования, стандартно для этих целей применяют бетон марки не ниже М100.

Рекомендуется проводить обработку каждого слоя глубинным вибратором, чтобы внутри массы не образовывались пустоты. Лучше готовить бетон небольшими порциями одновременно с утрамбовкой предыдущего слоя.

Устройство пяты — основания буронабивной опоры

Для того чтобы повысить несущую нагрузку сваи на 5-10 %, можно сделать уширение основания опоры — пяту.

Для этого могут использоваться два способа:

распирание почвы в устье скважины, после чего производится усиленная трамбовка, а затем заливается бетонная смесь;
обсадная труба такой конструкции, чтобы снизу получалось уширение.

В первом случае сложно проконтролировать качество полученной конструкции. Во втором качество будет выше, но возрастает трудоемкость работ, поскольку придется бурить более широкую скважину.

При строительстве относительно легкого частного дома такое уширение не нужно.

Обрезка обсадных труб и арматуры

Обрезка трубы и арматуры производится при помощи болгарки. Стержни арматуры должны выступать из готовой сваи, но все должны быть равной высоты. Это нужно для того, чтобы выполнить связку свай с наземной частью фундамента.

Буронабивные сваи – что это

Под названием буронабивные сваи профессионалы подразумевают реализацию способа заливки, состоящего из бурения технологического отверстия и его дальнейшего заполнения бетонной смесью.

Для укрепления опоры нередко применяют обвязку из арматуры. Столкнувшись со слабыми грунтами, строители дополнительно используют опалубку под ростверк, а избежать осыпания стенок в скважины внедряют обсадную трубу.

Создается буронабивной фундамент непосредственно на площадке, но по особой технологии и при помощи мощного оборудования. Специалисты должны тщательно придерживаться общепринятого устройства буронабивных свай, технология которого будет прилагаться к плану дома.

Конструкции буронабивных свай

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона, комбинированные, сборные (из железобетона). Последние часто делаются с уширением пяты – вариант показан для строительства в проблемных грунтах, где основной состав – глина и суглинки. Уширение пяты позволяет усилить несущую способность свайного элемента, но в скальных грунтах данный технологический прием не используется.

Определяя типы буронабивных свай, необходимо руководствоваться ГОСТ 19804.2-79; ГОСТ 10060.0-95. Самыми используемыми считаются буронабивные, буросекущие, бурокасательные сваи. Также к буровым фундаментам относятся конструкции забойного типа: скважины, заполняемые щебеночной отсыпкой с послойным уплотнением, опоры с уширенной пятой, для изготовления которых применяются взрывные работы и полые опоры, изготовленные посредством использования сердечника.

Буронабивные сваи

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства, возможности применения для усиления существующего фундамента и строительства оснований на ограниченном пространстве. Достоинством является минимальная динамическая нагрузка на соседние строения, отсутствие разрушительных воздействий на трассы, подземные коммуникации. Кроме того, технология изготовления фундамента допускает работу объекта в обычном режиме при проведении реставрационных работ.

Скважины выполняются посредством буровых приборов, при достижении необходимого заглубления, бур вынимается и скважина армируется предварительно изготовленным каркасом, после чего заполняется смесью бетона. Изготовление буронабивных свай может производиться по следующим технологиям:

С применением обсадной трубы;
С использованием глиняной болтушки;
Посредством использования проходного шнека;
С использованием двойного вращателя;
Посредством уплотнения грунта.

Достоинства буровых свай:

Возможность изготовление на месте застройки;
Длительный срок службы;
Относительная дешевизна проекта;
Высокая несущая способность фундамента;
Вариабельность толщины;
Минимальные требования к применению тяжелой техники (иногда можно и вовсе обойтись без нее);
Широкие возможности применения.

Однако есть и недостатки:

По сравнению с ленточными и плитными фундаментами несущая способность низкая;
Повышенные трудозатраты;
Сложность изготовления свай на водонасыщеных грунтах.

Буросекущие сваи

Буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел

Это конструкции, технология монтажа которых повторяет буронабивные свайные элементы. Отличие в том, что буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел, которая служит для обустройства полноценной подпорки грунта. Применяются для строительства подземных парковок, тоннелей, переходов. Строительство по СНиП 2.02.01-83 данного типа разрешено на малой глубине – не более 30 метров.

Бурокасательные сваи

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений, грунтовых вод. Как правило, этот способ используется при строительстве на ограниченном пространстве, а также для ограждения очень глубоких котлованов, для прорезки насыпей в грунтах, имеющих твердые крупнофракционные включения.

Преимуществами технологии являются такие показатели:

Возможность проведения работ в условиях плотной застройки;
Нет необходимости в обустройстве дополнительного водоотведения, водоотлива;
Изготавливать бурокасательные сваи несложно как по трудовым затратам, так и оперативно по времени.

Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Термин «ростверк» происходит от немецких слов «Rost» – решётка и «Werk» – строение. Это часть свайного фундамента – рама из армированного бетона или сплошной плиты на оголовках свай.

Ростверк бывает:

низкий – полностью помещен в грунт, его верх на уровне грунта или ниже.
повышенный – нижняя часть на уровне грунта;
высокий – подошва много выше грунта.

Для устройства ростверка в оголовках свай оставляют выходящие из бетона стержни арматуры. К ним присоединяют горизонтальные арматурные стержни. Арматурный каркас должен быть двухъярусным: нижний на 50 мм от низа ростверка, верхний – на 50 мм ниже верхнего среза. Эти 50 мм бетона защищают арматуру от коррозии.

Рис. 5 Устройство буронабивных свай с ростверком

Следующий шаг – изготовление и установка опалубки. Ширина ростверка должна быть не менее толщины стены, а высота определяется расчетом по нагрузке от здания. Готовая опалубка заливается бетоном и уплотняется. Набор прочности не менее 15 суток. При низких температурах срок увеличивают.

Плюсы фундамента на буронабивных сваях

Фундаментное основание из таких свай обладает следующими преимуществами:

Универсален. Подходит почти для любого грунта, кроме совсем каменистого.
Неровность участка или его близость к воде вовсе не препятствие для свайного фундамента. Уровень строения всё равно задают непосредственно расположением несущих опорных элементов.
Экономичен. Денег на постройку такого фундамента расходуется гораздо меньше, по сравнению с другими типами.
Работы можно проводить в любое время года, сроки установки — достаточно быстрые.
Не нужно использовать спецтехнику, можно построить такой фундамент своими силами, что ещё раз говорит о его бюджетности.
Свайный фундамент не требует масштабных земляных работ, поэтому лишнее повреждение окружающего ландшафтного дизайна исключено.
Подобные фундаменты устойчивы к вертикальному движению грунтом, поскольку их основание располагается ниже точки промерзания.
Высокая несущая способность. Фундамент держит весовую нагрузку даже от тяжёлого здания. Обязательное условие — гидроизоляция между ленточным элементом и стенами постройки. Так можно уберечь от разрушения разные по свойствам материалы.

Недостатки основания из свай

Слабая теплоизоляция пола. Возможно попадание в дом сквозняков и прохлада. Рекомендуют обустраивать на первых этажах домов с таким фундаментом теплые полы.
Нет возможности оборудовать в доме подвал. Но если такой фундамент, например у бани, то там подвал ни к чему.
Расход бетона больше, по сравнению с забивными сваями. Поскольку нет уплотнения грунта около сваи в процессе ее изготовления.
Изготовление свай сложно контролировать.

Виды и характеристики

Разные условия строительства обусловили наличие нескольких разновидностей буронабивных свай. Обобщенная характеристика приведена в таблице:

№	Классификационный признак	Детализация
1	Конструкция	– цилиндрические;– с подошвой.
2	Технология устройства	– без оболочки; – снимаемая оболочка; – не снимаемая оболочка.
3	Устройство	– равномерного сечения; – с камуфлетной пятой; – буроинъекционные; – буросекущие.
4	Ростверк	– низкий; – обычный; – высокий.
5	Диаметр	200-1000 мм.

Более подробный обзор технических характеристик, приведенных в таблице.

1. По конструкции:

цилиндрические. Данный тип свай отличает правильная цилиндрическая форма и одинаковое сечение по всей длине изделия;

с подошвой. Опорная подошва позволяет повысить устойчивость опоры, и ее несущую способность. Визуально такую сваю отличает более широкая нижняя часть.

2. По технологии устройства:

без оболочки. Такой вариант является самым быстрым и наиболее экономичным из всех других. Однако его применение ограничено свойствами грунта. Буронабивные сваи без оболочки допустимо применять только в прочных, устойчивых к осыпанию грунтах, а также при минимальном уровне грунтовых вод;

снимаемая оболочка. Эту функцию принимает на себя обсадная труба, которая постепенно вынимается по мере заполнения скважины раствором;

неснимаемая оболочка. Случай аналогичный предыдущему, но обсадная труба остается в почве.

3. По устройству:

равномерного сечения;

с камуфлетной пятой (расширяющиеся к низу). Это позволяет увеличить площадь подошвы сваи и ее несущую способность. Используется на слабых грунтах. Чтобы получить пятку, взрывается полость в нижней точке скважины. Затем полость заливается раствором;

буроинъекционные. В данном случае бурят скважину небольшого диаметра, которую заполняют смесью цемента и отсева;

буросекущие. Это аналог технологии строительства фундаментов «стена в грунте». В этом случае расстояние между буронабивными сваями настолько незначительное, что получается сплошная лента из свай. По сути – это аналог ленточного фундамента, обладающий повышенной прочностью.

4. Ростверк

Конструктивно ростверк – это верхняя часть фундамента, благодаря которой нагрузки распределяются равномерно на сваи.

низкий. Позволяет повысить несущую способность сваи благодаря тому, что ростверк помещается ниже уровня промерзания почвы;
обычный. Расположен на грунте;
высокий. Размещается на высоте 200-300 мм над уровнем грунта. Высокий 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 будущей конструкции. Так в промышленном строительстве востребованными является размеры более 500 мм. Популярные в частном строительстве размеры, а также их несущая 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 руками);

минимально допустимое количество стержней арматуры – 6 шт. для промышленного строительства, и 4 шт. для частного;

минимально допустимая толщина продольных 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.

Технология и стадии сооружения буронабивной сваи

Купить шпунт Ларсена Расчет буронабивных свай Испытания буронабивных свай Буронабивной фундамент под ключ

В стесненных условиях (в городе, на территории производственного комплекса, под землей) где возведение новых сооружений требует особой деликатности, чтобы не повредить уже существующим постройкам и коммуникациям, востребована технология буронабивных свай.

«Арктик Гидро Строй» выполняет проектирование буронабивных свай в Москве и Московской области, с возможностью выезда в другие регионы.

Разберемся, почему это самый деликатный метод монтажа фундаментов и почему мы советуем своим заказчикам применять именно эту технологию при устройстве оснований зданий.

Производство скважин

По способу образования участков под опорные конструкции фундаментов для последующего заполнения частей трамбовочной смесью или бетоном различают следующие методы:

Вибрационное или механическое бурение и углубление, выполняемое под раствором из глины. В этом способе выполняется бурение скважин с защитой их обсадными трубами, с укреплением стенок при помощи раствора из глины или без него.
Образование углубления с необходимыми параметрами при помощи взрыва.
Пробивание отверстий необходимого диаметра при помощи лидер ной трубы, имеющей заглушенный нижний участок, цилиндрическими конструкциями, имеющими теряемый башмак или сердечниками, выполненными в виде конуса.

Устройство буронабивных свай

Чтобы сделать правильный и качественный фундамент с использованием названной выше технологии, необходимо знать, что такое буронабивные сваи. Кстати, ранее мы рассказывали, как сделать буронабивные сваи своими руками.

Буронабивные сваи – это сваи, забитые по особой технологии, которая предполагает бурение скважины и ее последующую заливку бетонным раствором с обязательным армированием металлическими прутьями. При строительстве частных загородных домов на участках с преобладанием слабого осыпающегося грунта в скважине дополнительно обустраивают опалубку (узнайте больше о том, как сделать опалубку вокруг дома). Если грунт устойчивый и плотный, а риск осыпания стенок опалубки минимален, то опалубку можно не устанавливать

Чаще всего армирование конструкций выполняется каркасами заводского производства продольно-поперечного типа. Горизонтальные элементы выполнены из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм, для изготовления вертикальных перемычек используется гладкая арматура диаметром от 8 до 15 мм. Сборка каркаса осуществляется с использованием электродуговой сварки. Готовое изделие покрывают составом, который предотвращает образование очагов коррозии на поверхности металла.

Для создания бетонного тела используется бетон марки М200-М300. Особенностью таких смесей является морозостойкость до 200 циклов замерзания и оттаивания и высокий класс водонепроницаемости.

Отличительной особенностью буронабивных свай является отсутствие ограничений по нагрузке. Несущая способность опоры определяется габаритами сваи и составом грунта ( потребуется геологическое исследование грунта под фундамент). Например, свая диаметром 10 см, установленная на гравелистом или песчаном грунте, способна нести нагрузку от 150 до 270 кг. Свая диаметром 50 см на аналогичном типе грунта выдерживает нагрузку от 5 до 9 тонн. При строительстве на участке с преобладанием мелкого водонасыщенного грунта одна свая диаметром 10 см может держать вес до 250 кг, в то же время свая диаметром 50 см способна противостоять нагрузке до 12 тонн.

В зависимости от конструкции буронабивные сваи делятся на два вида:

Сваи цилиндрической формы. Ствол в этом случае имеет одинаковое сечение по всей длине.
Сваи с расширенной опорной подошвой характеризуются большим диаметром трубы в нижней части. В этом случае конструкция отличается повышенной устойчивостью в грунте и большой грузонесущей способностью.

Разновидности буронабивных свай

Классификация свай

Буронабивные сваи различаются по форме, материалу, способу изготовления и технологии армирования.

Сваи могут быть в форме цилиндра одного сечения или разного, в том числе с уширением нижнего конца.
Материал — бетон, смесь бетона и арматурной стали, раствор цемента и песка.
По способу армирования бывают с армированными каркасами по всей длине или её части.

Способ изготовления будет зависеть от того, какие геологические и гидрогеологические условия на строительной площадке. Также на выбор технологии повлияет и тип рабочего оборудования.

Можно выделить основные способы изготовления свай:

Обустройство специальных креплений стен скважин.
Обустройство стен таким образом, который защищает их обрушения: чаще всего для этого применяют глиняный раствор или воду под большим давлением.
Крепление стен скважины с помощью обсадных труб: неизвлекаемых или инвентарных.

В Своде правил под названием — СП 50-102-2003 есть полная классификация всех видов буронабивных свай. Там описано, как проектируются различные виды фундаментов, в основе которых установлены сваи.

Решение о применении того или иного вида свай в качестве фундамента или ограждающей стенки принимают, основываясь на результатах проведённых инженерно-геологических работ. Изыскания помогут определить свойства грунта и наличие грунтовых вод.