Буросекущие сваи:

Устройство буросекущей сваи

Главным отличием буросекущей сваи от буронабивной является сплошная установка с частичным перекрыванием и поочередным армированием.

Рис.1: Устройство буросекущей сваи

Буросекущая свая создается посредством использования обсадной трубы с отсоединяемым башмачным основанием. Ее внутренность заполняется бетонной смесью, после чего обсадной ствол извлекается.

Совет эксперта! Армирование объемным каркасом буросекущих сваи происходит через одну. Создание сваи происходит прямо в скважине без использования ударной силы. В некоторых случаях может применяться вибровоздействие.

Основным преимуществом буросекущих свай является возможность их создания прямо на строительном участке. По внешнему виду готовые буросекущие сваи похожи на монолитную сплошную стену. Таким образом, достигается высокая прочность и полное ограждение от проникновения подземных вод.

Области использования:

Фиксирование сооружений подземного типа;
Укрепление строящихся зданий с цокольными и подземными этажами;
Защита аварийных построек;
Строительство веток метрополитена;
Строительство ограждающих стен речных каналов;
Основание для ленточного фундамента;
Участки плотной застройки со слабым суглинистым или глинистым грунтом;
Гидрогеологическая функция, то есть защита подземной постройки от размыва подземными водами;
Использование в гидротехнических объектах. Устройство буросекущего свайного фундамента для плотин разного назначения;
Использование в промышленных объектах. Ограждение подземных химических, нефтеперерабатывающих и металлургических шлаконакопителей во избежание утечки опасных веществ с подземными водами.

Стандартный диаметр буросекущих свай равняется шестидесяти двум и семидесяти пяти сантиметрам. При установке метраж между центрами каждой из свай должен достигать девяноста процентов от основного диаметра свайного ствола.

Рис. 2: Буросекущие сваи (схема)

При строительстве массивных сооружений необходимо использовать железобетонные сваи длиной от десяти метров. Свайные столбы меньшего размера предназначены для построек легкого и среднего типа.

Совет эксперта! Глубина залегания буросекущей сваи должна быть больше уровня прохождения подземных вод, дабы избежать подмыва сооружаемой конструкции снизу. Также перед началом строительства необходимо провести химический анализ воды на предмет ее агрессивности к бетонной смеси.

Буросекущие и бурокасательные сваи: характеристики и технологии

Буросекущие и бурокасательные сваи

сегодня довольно часто используются при строительстве тех или иных подземных сооружений.

Буросекущие сваи представляют собой аналог известного в строительстве метода, который называется «стена в грунте». Такие сваи являются своеобразной модификацией давно известных буронабивных свай. Диаметр буросекущих свай может быть различным от 350 мм до 750 мм. При этом расстояние между центрами должно быть равно 0,8-0,9 от их диаметра. Армирование таких свай происходит через одну.

Буросекущиеся сваи могут использоваться в качестве комбинированных или ленточных конструкциях, которые могут быть ограждающими или несущими. Такие сваи используются для ограждения котлованов при условии, что нужно получить достаточно герметичные стены.

Использование буросекущих и бурокасательных свай является идеальным решением тогда, когда устройство производится в грунтах, которые характеризуются наличием довольно большого количества грунтовых вод. Также незаменимы эти сваи в условиях необходимости изолирования от воды, а кроме того их часто используют для ограждения котлованов.

Существуют различные методы устройства свай данного вида, но их выбор напрямую зависит от геологических условий строительного участка, а также экономической целесообразностью того или иного метода. Тип выбранного фундамента, вид сваи и проект основания здания напрямую зависит условий, которые предполагаются на стройплощадке.

Технология буросекущих свай предполагает применение во время работ различных обсадных труб, длина которых варьируется в пределах 1-3 метров. Если использование труб не планируется, то можно заменить их проходным шнеком. Предполагается установка режущего наконечника, который размещается в первой секции (нижний фланец) обсадной трубы. Во время бурения должны непрерывно совершаться возвратно-вращательные движения обсадной трубой.

Вид бурового инструмента напрямую зависит от типа грунта, на котором требуется устройство буронабивных свай. Бурение скважины должно быть завершено установкой специального арматурного каркаса, а только после этого можно производить заполнение скважин бетоном, для чего используются специальные инвентарные бетонолитные трубы. В конце обсадные трубы должны быть извлечены.

Отличие буросекущих свай от буронабивных

Буросекущие сваи – вариант буронабивных. Технология изготовления аналогична, условия применения тоже: и те, и другие используются на участках, где нельзя допустить вибрацию грунта.

Буронабивные: используются для устройства фундаментов, располагаются на стандартных расстояниях одна от другой, все армированные (см. подробнее о буронабивных сваях)

Буросекущие: выполняют функцию ограждающей монолитной стенки, устанавливаются сплошняком, частично перекрывая друг друга. Армирующим каркасом оборудована не каждая свая, через одну.

При необходимости бурение производится с использованием обсадных труб: их функция – не допустить осыпание скважины и деформацию грунта.

Методы расширения низа пробуренной скважины

Широкая нижняя опора буронабивной сваи придаёт ей устойчивость и прочность.

Это расширение делают несколькими способами. Основной способ — это механический. Это расширение у основания делается особым буром со специальным устройством.

Это лопасти на конце специального бура. На заданной глубине лопасти раскрываются. Процессом раскрытия лопастей управляет оператор.

Другой метод расширения нижней полости скважины – это взрыв. Туда опускается взрывчатое вещество. Обсадную трубу заполняют бетонным раствором высотой до двух метров.

После того как бетон застынет, труба поднимается сантиметров на пятьдесят вверх. И приводится в действие взрывное устройство. В земле образуется сферическая полость, которая заполняется раствором.

Технология буросекущих свай

Буросекущие сваи в земляном разрезе смотрятся сплошной стеной. Параметры их расположения и глубины залегания должны быть тщательно рассчитаны в проекте.

Рис. 3: Буросекущие сваи (вид фундамента)

Преимущества буросекущих свай

На практике буросекущие сваи технология возведения которых является щадящей, отлично могут работать в жилых массивах, и даже в непосредственной близости от зданий, так как буросекущая конструкция оказывает минимальное влияние на прочность грунта. Заливка бетона в скважину минимизирует риск горизонтальных подвижек грунта, и сохраняет несущие характеристики почвы.

Технология возведения буросекущих свай часто используется не только при обустройтве фундаментов, но и как готовая несущая стена строительного объекта. Поэтому расчет стоимости работ показывает высокую эффективность метода при маленьких затратах, обеспечивая высокую прочность любой конструкции.

Технология Double Rotary

Способ Double Rotary подразумевает применение двух вращательных элементов, один из которых, верхний шнек, полый внутри. Мобильная буровая установка производит пробуривание скважины с одновременным вращением, с помощью нижнего держателя, против часовой стрелки обсадной трубы. Отсюда следует, что ствол обсадной трубы окольцовывает скважину раньше, чем в нее попадает грунтовая вода. Застывание бетонной смеси происходит в лучших условиях и получившийся бетон отличается высоким качеством. Следовательно, буросекущие сваи образуют абсолютно водонепроницаемую стену против подземных вод.

Совет эксперта! С помощью технологии Double Rotary свая погружается на глубину до двадцати двух метров при диаметре в сто два сантиметра. Общий наклон стен скважины практически отсутствует. Также на слабых грунтах при подаче бетона под давлением увеличивается конечная плотность свайного столба.

Плюсы технологии Double Rotary:

Применение на разных грунтах;
Большая производительность, заключающаяся в установке двадцати четырех свай за смену;
Точность расположения секущих свай с проверкой бортовым компьютером;
Подача бетонной массы под давлением, что гарантирует высококачественное заполнение тоннеля.

Технологические этапы сооружения конструкции

После проведения подготовительных мероприятий с расчисткой рабочей площадки выполняются следующие операции:

На контрольных точках выполняется бурение скважин. В них погружаются обсадные трубы, производится укрепление конструкции. Нижняя часть трубы проверяется на герметичность. Показателем надежности будет отсутствие грунтовых вод в башмаке. Наполнение бетоном. С помощью шланга бетоносмесительной машины раствор точечно заливается в нишу обсадной трубы. Также технология устройства буросекущих свай предусматривает возможность погружения армирующего каркаса. Это следует сделать, пока смесь не застыла. Извлечение несущей конструкции. Обсадная труба поднимается краном после первых признаков отвердения

Важно, чтобы раствор не был кристаллизован до конца, иначе труба не будет изъята. Выстаивание

Образование бетонных свай с набором прочности. Обвязка. После устройства группы свай выполняется их обвязка армирующим металлическим поясом.

Расчет несущей способности стенки из буросекущих свай

Несущая способность зависит от геологических особенностей участка работы.

Существуют две формулы.

Если концы свай опираются на скальный грунт:

N = (или<) Yc/4YkYg x Rc.n. x A (Id/Df + a)

Yc – коэфф. условий работы сваи, принимается 1

Yk – коэфф. надежности основания (принимается 1,4)

Yg – коэфф. надежности грунта под сваей (1,4)

Rc.n. – предел прочности одноосного сжатия грунта в водонасыщенном состоянии

A – площадь опоры сваи

Id – глубина заделки в грунт (при менее полуметра принимается равной 0)

Df – диаметр сваи, заделанной в грунт

a – при Id меньше полуметра принимается 1,5, в других случаях 0

Если концы свай опираются на сжимаемый грунт (нескальный):

N = (или<) Yc/Yk х (Ycr RA + U ∑ Ycf FiHi)

Ycr – коэфф. работы грунта для песчаных и глинистых грунтов под сваей – 1

R – расчетное сопротивление грунта, берется из таблицы (например, при среднем глинистом грунте 0,3 и глубине сваи 5 м будет равно 650 кПа)

U – периметр сечения сваи

Ycf – коэфф. работы грунта с боков сваи, зависит от способов бурения и бетонирования, берется из таблицы (для глин независимо от обводненности – 0,6, для других пород в сухих условиях – 0,7, под водой – 0,6)

Fi – расчетное сопротивление грунта с боков сваи (для глины 0,3 при 5-метровой глубине скважины – 40)

Hi – толщина грунта с боков сваи

Остальные значения те же, что в формуле для скальной опоры.

Расчет буросекущих свай

На этапе разработки проекта главный инженер должен определить количество и параметры используемых свай. Исходные данные составляют широкий перечень показателей от типа грунта до внешних условий эксплуатации. В среднем считается, что монолитная ограждающая конструкция по периметру котлована сможет выдержать порядка 100 т. Несущая способность одной буросекущей сваи диаметром 150-200 мм на песчаном грунте средней плотности составляет более 1000 кг. Иными словами, на среднее по нагрузке здание будет достаточно 80-100 свай. На конечные цифры будут влиять и другие параметры – например, сопротивление грунта, определяемое по результатам геодезических исследований. К примеру, на глинистом грунте при заглублении сваи на 5 м нагрузка будет составлять 650 кПа. Отсюда можно определить оптимальный диаметр и площадь основания (башмака) сваи. Так, толщине в 200 мм будет соответствовать оптимальная площадь в 300-320 см2.

Преимущества буросекущей технологии

Производство буросекущих свай имеет больше плюсов в сравнении с другими видами и технологиями создания свайных опор.

Аккуратность. Технология буросекущих свай позволяет проводить монтаж в плотной городской обстановке при использовании минимума строительных запросов.
Бесшумность. Проводимые работы не создают шумовой и вибрационный фон.
Безопасность. Можно не опасаться за нарушение целостности близлежащих фундаментальных опор.
Компактность. Изготовление буросекущих свай непосредственно на строительном участке.
Отсутствие перерасхода. Минимальное превышение установленного количества бетонной смеси.
Экономичность. Не требуются затраты на ликвидацию строительного мусора.
Любой грунт. Применение на различных типах грунта, начиная от рыхлых песчаных почв.