Укрепление фундамента буроинъекционными сваями

Еще одна достаточно интересная технология усиления грунта и фундаментов — буроинъекционные сваи, являющаяся разновидностью традиционных буронабивных конструкций.

Установка буроинъекционных свай

Применение данного способа укрепления фундамента осуществляется согласно ГОСТ Р , регламентирующим требования к буроинъекционным сваям. На его основе НИИ «Росстрроя» РФ были разработаны «Рекомендации по применению микросвай» и Стандарт организации СТО, в которых указаны устройство и характеристика буроинъекционных свай, область их применения, необходимые требования к используемому инструменту, материалам и расчетам по проектированию.

В зависимости от технологических особенностей диаметр буроинъекционных свай, которые применяются на крупных строительных объектах, может быть от 400мм до 1200 мм. Для использования в стесненных условиях возможно применение микросвай, диаметр которых составляет от 80мм до 375мм.

Установка буроинъекционных свай

Установка буроинъекционных свай состоит из трех основных стадий:

  • бурение скважины;
  • закладка укрепляющих элементов;
  • заливка бетоном.

Бурение осуществляется с помощью ямобуров, у которых в шнеке имеется сквозная полость, через которую под давлением и подается цементно-песчаный раствор. Армирование на заданную проектом глубину может быть проведено как до заливки бетоном, так и после.

Установка буроинъекционных свай

Ростверк на буронабивных сваях

Фундамент для своего дома: каким он должен быть? Тип конструкции основания выбирается, исходя из работающих на участке факторов – свойств грунта, проекта дома, типа материалов и геодезических данных.

Кроме самых распространенных ленточного и столбчатого фундаментов, популярностью пользуются основания на буронабивных сваях с монолитным бетонным ростверком.

Обратите внимание

Ареал их применения лежит в особенностях грунта на площадке: слабый, песчаный или водонасыщенный грунт, участок со сложным или сильно уклонным рельефом – это те сложности, которые буронабивным сваям по плечу.

Усиливает основание железобетонный монолитный ростверк, что максимально приближает конструкцию по прочностным характеристикам к ленточным и плитным основаниям. При это сразу видны очевидные преимущества объектного узла: дешевизна изготовления, универсальность использования, высокая нагрузочная способность – одна буронабивная опора свая выдерживает ≈ 1,6 тонны веса здания, причем для мощного и долговечного фундамента вполне достаточно ≈ 35-40 единиц.

Схематичный проект буронабивного основания

Устройство буронабивного основания

Принцип возведения свайно-ростверкового буронабивного основания основан на бурении шурфов, сборке армирующего каркаса в скважине, и заливке их бетонным раствором. То есть, свая, как таковая, создается прямо на стройплощадке, а не покупается или делается где-то в домашней мастерской.

Читайте также:  Какая должна быть глубина заложения фундамента?

Чтобы влага из раствора не впитывалась в грунт, ослабляя опору, стенки сваи защищаются, и эта защита может быть разнообразной: от опускания в шурф пластиковых, асбоцементных, бетонных или металлических труб, до обмазки стен скважины глиной.

При бурении скважин в плотных слоях грунта допускается заливать раствор в яму сразу (предварительно ее армировав), без укрепления и защиты стенок скважины.

Ростверк на буронабивных сваях

Как устроен фундамент на буронабивных сваях

Создание буронабивных опор по ускоренной технологии имеет достаточно преимуществ перед другими методиками, чтобы быть реализованной на практике:

  1. Большая нагрузочная способность (как говорилось выше – до 1600 кг на одну сваю);
  2. Возможность строительства объекта в зоне плотной застройки – вибрации и колебания грунта отсутствуют, в отличие от метода забивания свайных опор;
  3. Возвести такой фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком можно на любом грунте и на любом участке;
  4. При прохождении под домом инженерных коммуникаций или разработке проекта прокладки новых трубо- или кабелепроводов достаточно свободного места, в отличие от ленты или плиты фундамента. Землеройные работы также не понадобятся;
  5. Опора изготавливается на месте – не нужно арендовать транспорт для перевозки или спецтехнику для монтажа свай;
  6. Минимум трудовых затрат на разработку участка под строительство дома;
  7. Технология изготовления (она же – технология монтажа в гнезде) очень простая и доступная;

Изготовление буронабивной сваи

Подготовительные и строительные работы

Первый этап подготовки – исследование участка и грунта, расчеты параметров фундамента и подбор материалов. Понадобятся данные о свойствах грунта, уровне грунтовых ввод, глубине промерзания почвы в регионе.

Всю эту информацию проще всего получить, заказав работы в местной геологоразведочной службе. По результатам исследований вы получите подробнейший отчет с пояснениями.

Чтобы знать, какими данными специалистам (и вам в дальнейшем строительстве) придется оперировать, рекомендуется изучить следующие документы:

  1. СП 11-105-97 – о строительных и инженерных процессах согласно общим положениям;
  2. ГОСТ 25100-2011 и ГОСТ 25100-82 — устройство и классификация фундаментов по различным признакам, определение свойств грунтов;

Какие существуют виды

Для усиления свайного фундамента принято использовать следующие методики:

Усиление стволов

Какие существуют виды

Наиболее эффективным способом усиления является установка бетонной обоймы. Она устанавливается на всю видимую часть ствола, плюс на подземную часть глубиной до 1 м. Сама обойма представляет собой полую железобетонную конструкцию с толщиной стенок не менее 100 мм.

Читайте также:  Как сделать столбчатый фундамент из кирпича своими руками

Монтаж такого кожуха позволит значительно увеличить прочность ствола, поскольку обжатая бетонной обоймой свая становится в несколько раз толще, что создает определенную опорную поверхность. Все трещины или иные дефекты свайного ствола скрываются, их распространение становится невозможным.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Существует другой способ монтажа Ж/Б обойм, когда сам кожух является лишь опалубкой, внутрь которой закачивают бетон. Предварительно тело сваи засверливают и вставляют арматуру, которая связывается с армпоясом обоймы. Такой метод дает максимальную эффективность, но возможен только при наличии прямого доступа к проблемному стволу.

Установка дополнительных опор вплотную к имеющимся сваям

Какие существуют виды

Монтаж дополнительных стволов позволяет перераспределить нагрузку и снизить вес, приходящийся на каждую опору. С этой целью используются забивные или, чаще, буронабивные сваи.

Они заливаются в скважины, просверленные в непосредственной близости к основному стволу и работают с ним в паре как одна опора. Методика используется при необходимости увеличить несущую способность фундамента, поскольку исправления состояния старых стволов в данном случае не производится.

Обычно этот способ применяют при надстройке дополнительного этажа, появлении дополнительной нагрузки на опорную конструкцию.

Создание буроинъекционных свай

Какие существуют виды

Изготовление буроинъекционных свай, расположенных в скважинах, пробуренных по периметру проблемных стволов, позволяет увеличить несущую способность ствола, не предпринимая никаких трудоемких или длительных мероприятий.

Необходимо оббурить ствол так, чтобы на каждое ребро приходилась минимум одна скважина диаметром 5-8 см. Затем в полости скважин нагнетают бетон, обычным способом или под давлением (т.н. струйный метод).

Второй вариант предпочтительнее, так как усилие, с которым раствор подается в скважину, расширяет ее стенки и создает давление материала внутри ствола. Это образует напряженную опору, готовую к принятию повышенных нагрузок.

Достоинства буроинъекционного метода

Эта технология проста в применении – конечно, если работы выполняют профессионалы, в распоряжении которых есть необходимое оборудование. Она обеспечивает фундаменту дополнительную защиту от воздействия разного типа, как от грунтовых вод, так и от вибраций, вызванных, например, проходящим неподалеку транспортом. При создании буроинъекционных свай применяются методы расчета количества и типа конструкций и обычная бурильная техника.

Однако следует иметь в виду, что применение этого метода может оказаться финансово затратным. Это, в частности, объясняется необходимостью задействовать большое количество бетона.

Буроинъекционный метод представляет собой щадящую технологию, которую можно использовать при восстановлении памятников истории и архитектуры, нуждающихся в бережном отношении.

Читайте также:  Гараж из шлакоблока от фундамента до крыши

Некоторые особенности устройства инъекционных опор

Сваи данного типа выполняются в основном с применением армирующих конструкций, при этом используют различные технологии установки:

  • Если позволяют геологические условия арматурный каркас лучше устанавливать в скважину после извлечения бурового инструмента. При этом отдельные сегменты этого каркаса должны соединяться сваркой или другими способами, гарантирующими прочность стыка и работоспособность всей конструкции.
  • В некоторых случаях, чаще всего для неглубоких свай, допускается установка армирующего каркаса в скважину после закачки инъекционной смеси. При этом сделать это необходимо до начала отвердевания раствора (не позже чем через 1 час после прекращения подачи смеси). Чтобы обеспечить это,  необходимо заблаговременно приготовить конструкцию каркаса.

Подача инъекционного раствора может осуществляться через полый буровой шнек или по специальной трубе, которая может извлекаться или оставаться в толще бетона. От выбора определенной технологии будет зависеть окончательная цена буроинъекционных свай, при извлечении технологических труб конструкция будет стоить дешевле.

  • Подача осуществляется при помощи бетононасосов, при этом давление раствора может достигать 20-30 атмосфер.
  • Инъекцию бетона необходимо выполнять до тех пор, пока бетонная смесь не станет выходить из устья скважины.
  • При этом стоит помнить о том, что по технологии объем закачанного бетона должен составлять 1,25-2,5 объема самой скважины. Если скважина приняла более этого количества, что бывает при плохом состоянии ее стенок при отсутствии обсадки, необходимо дать смеси застыть, и после этого произвести окончательную опрессовку.
  • Для инъекций применяются растворы марки П4 (по удобоукладываемости). Предъявляются требования и к прочностным характеристикам бетона. Его состав должен обеспечить через семь дней после заливки прочность не менее 15 Мпа, а через четыре недели не меньше чем 30 Мпа.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Усиление аварийных оснований посредством БИС необходимо выполнять сразу же после обнаружения их осадки, первые признаки которой — растрескивание стен. Также усиление является важной частью процесса подготовки существующих помещений к надстройке.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Рис. 1.7: Усиление фундамента буроинъекционными сваямиПроцесс усиления фундамента БИС выполняется в несколько этапов:

  • Проводятся проектные расчеты и определяется оптимальный диаметр и глубина заложения свай;
  • Рабочая площадка подготавливается к работе, развертывается буровая установка;
  • По периметру аварийного фундамента создается ростверк, соответствующий проектным расчетам;
  • Выполняется бурение скважин и их заполнение бетонным раствором;
  • Сваи укрепляются арматурным каркасом и выполняется опрессовка (уплотнение) бетона.