Бурение под сваи: технология строительных работ

Свайные основания под домами и другими постройками во многих случаях оказываются наилучшим решением. Но чтобы такая конструкция прослужила достаточно долго и не давала сбоев, требуется тщательно бурить выемки. У этой работы есть множество тонкостей и нюансов, которые будут подробно рассмотрены в данной статье.

Бурение под сваи позволяет:

• построить что-либо в более короткие сроки;
• сократить стоимость работ;
• гарантировать настоящую устойчивость и крепость постройки.

Проходка скважин под сваями действительно необходима, когда требуется строить дом в местах с повышенной опасностью землетрясений либо на участке с почвой малой плотности. Подобное бурение может быть сделано в любой сезон, тип климата роли не играет. Такие преимущества позволили строительному бурению стать одним из ведущих способов подготовки выемок.

Техника для свайного бурения может быть очень разнообразной. В большинстве случаев для этой цели применяют транспорт с колесным, шнековым или гусеничным движителем.

Чтобы оформить скважину под сваю, используют:

• универсальные бурильные установки для скважин;
• сваебойные бурящие агрегаты;
• бурильно-крановые комплексы.

Различия между ними вообще и между отдельными моделями в частности определяются, прежде всего, уровнем производительности, спецификой управляющих органов и величиной создаваемых скважин. По стоимости работ и по доступности для непрофессионалов трудно найти аналоги ручного бура.

Низкая производительность оправдывается тем, что не нужна дорогостоящая техника и подготовленные специалисты. А вот в тех ситуациях, когда скорость важна или почвы очень сложные, стоит использовать ямобур. Крепление подобных аппаратов производится на колесные и гусеничные платформы. Если условия непростые, приходится привлекать даже узкоспециализированную технику.

Упростить выполнение работ в одиночку помогает разбуриватель. Усиленная конструкция популярной версии «ТИСЭ» позволяет сделать увеличенную пяту в самой нижней точке. В результате основание уходит ниже полосы промерзания, и при одинаковой несущей характеристике расход раствора сокращается в 3-4 раза относительно альтернативных технологий. Кроме того, для идентичного по свойствам фундамента придется поставить меньше свай, чем обычно, да и диаметр их будет сокращен.

Чтобы пробурить отверстие своими руками или с помощью специалистов на нужную глубину, требуется строго соблюдать технологию.

Типичный алгоритм работ таков:

• монтаж бурового оборудования и его фиксация;
• проходка на проектную глубину и диаметр;
• консервационная работа с использованием раствора глины либо введения обсадной трубы;
• насыщение образовавшейся полости раствором бетона.

Специалисты обращают особое внимание, что как подготовленный шурф, так и вливаемый в него бетон имеют короткий срок годности. По общепринятому стандарту, от поднятия бура до вливания последней капли бетона должно пройти максимум 8 часов.

Свои требования предъявляются и к подготовительным работам, которые выглядят следующим образом:

• Убирается плодородная почва (до 150 мм по всей площади).
• Планируется свайное поле на избранной отметке.
• Монтируется ограждение от посторонних.
• Форматируется площадка, и затем еще раз проверяется ровность поверхности.

• Подушки для самих работ и проезда машин засыпаются.
• Готовятся маршрутные линии для буровых систем с использованием железобетонных плит.
• Организуются дренажные каналы.
• Подсоединяются осветительные приборы (только если требуется бурить круглосуточно или при сокращенном световом дне).
• Осуществляется расстановка буровых систем и требующихся материалов и изделий.

Вращательное бурение скважин состоит в том, что первоначально проходят лидерную часть, равную по длине обсадной секции. Такой метод очень хорошо показал себя в самых разных геологических условиях, при неодинаковой насыщенности грунтов водой.

Применение типового шнекового бура (продолговатого стержня с наконечником повышенной прочности и винтовыми лопастями) позволяет максимально быстро поднимать раздробленный грунт наверх. Темп прохождения отверстий может достигать 120 см за минуту. Буровой комплекс периодически вытаскивает и поднимает рабочую часть, освобождая ее от прилипшего грунта.

Качественное соблюдение технологических принципов позволит за рабочий цикл, от одного подъема бура до другого, сформировать отверстия до 10 м в длину. Другой вариант проходки подразумевает прикрытие стенок отверстия при помощи инвентарной трубы, образованной единичными стальными секциями. Каждый фрагмент может достигать 6 м в длину. Внизу расположена режущая деталь с зубами из твердых сплавов. Когда бур движется вниз, одновременно вдавливается свая, она блокирует просачивание вод из почвы и не дает обрушиться стенкам.

Достигнув нулевого уровня, определяемого проектом фундамента и СНиП для конкретной местности, шнековый бур поднимают наверх. Вода, просочившаяся из грунта в подготовленную полость, удаляется. Зато туда погружают усиливающий каркас. Последним шагом оказывается насыщение пустого пространства бетоном.

Еще один вид бурения — использование стержневого шнека, который подает раствор сквозь полость в самом стержне. Такой подход обеспечивает формирование 400 пог. м. каналов в течение стандартных 8 часов. При этом каналы могут быть большого диаметра (от 50 см) и достигать 30 м в глубину каждый. Получается это за счет планомерного наращивания длины шнека до выхода на заданную отметку. Насыщение проделанной полости раствором объединяется по времени с подъемом мачты, это помогает сделать массив под набивные сваи. Помните, что бетон нагнетается под давлением и поэтому становится прочнее обычного.

Если предусмотрено введение усиливающего каркаса, в мелкие скважины его попросту вдавливают механически, а в крупные внедряют при помощи вибрационной погружающей машины. Типовой шнек хорошо работает в сухой или почти сухой почве. Отпадает потребность в подготовке и укреплении внутренних полостей скважин.

Свои достоинства есть и у подхода с инвентарной трубой. Только он может сформировать в очень влажной почве и плывунах каналы диаметром 1500 мм. Влажное бурение помогает упрочнить корпус скважины, идущей через глину или песок средней плотности.

Именно влажная методика считается наименее шумной, также она не разрушает слои грунта в целом. В отдельных местах может быть расширение канала до 350 см, что гарантирует высочайшую стабильность основания.

Недостаток «лидеров» состоит в обязательной подготовке к бурению. Еще стоит учесть, что скважина будет на 30-50 мм меньше, нежели железобетонная конструкция, сокращение глубины — приблизительно на 1 м.

Лидерное бурение рекомендуется использовать, если:

• Обнаружен слой песка повышенной плотности.
• Верхний пласт почвы твердый.
• Участок находится на вечной мерзлоте.
• Строительная площадка обильно заполнена каменистым грунтом.
• Сваи предстоит завести на большую глубину.
• Территория заполнена дисперсным грунтом с очень малой плотностью.

Пробное бурение под закладку свай позволяет еще раз взвесить все тонкости и нюансы. В ряде случаев ошибка может стоить очень дорого, а выявляется она уже после завершения всех строительных работ в целом. Свойства грунта меняются в пространстве в широких пределах, и если в 10 — 15 м он полностью тверд, это не значит, что в конкретном месте не будет неожиданных явлений. Ими оказываются и пустоты, водоносные горизонты, рыхлые частицы и уход действительно крепкого слоя на необычно большую глубину. Довольно часто встречается такая проблема, как колебания линий промерзания.

Ручной бур неприемлем, если глубина внедрения сваи должна превысить 7 м. Упрощая работу при помощи бензинового или специального оборудования, нужно стремиться сократить общий срок работы до минимума. Даже незначительный дождь или начало таяния снега может обрушить только что подготовленную ценой больших усилий скважину.

Извлечь грунт и реанимировать участок не получится, можно лишь заново пробурить отверстие. Самый быстрый вариант (хотя и не всегда приемлемый) – это винтовые сваи, которые одновременно выполняют функции бура и опоры.

Винтовые сваи можно внедрять даже вручную, хотя для этой цели существуют и специализированные аппараты. Отсутствует необходимость выравнивать участок, общая продолжительность работы на 1/5 сокращается по сравнению с установкой бетонных подпорок. Бурение сплошными шнеками обеспечивает проход до 50 м вглубь, диаметр канала может быть от 10 до 80 см.

Когда требуется поставить буронабивные сваи с расширенной пяткой, востребованы шнековые буры с расширяющими ножами. Из параллельного стержню положения они при запуске шарнирного блока выдвигаются, и в момент кручения вырезают в почве цилиндр.

Режущие концы обсадных труб приспосабливаются к ситуации на стройплощадке. Через гравий, глину и песок они идут обычными наконечниками, наварка зубов не нужна. Крепкая глина требует нанесения на режущие фрагменты твердых сплавов. Только грейферное бурение можно посоветовать там, где каменистые слои чередуются со скальными и твердым песком.

Процесс бурения и бетонирования буронабивной сваи при помощи буровой установки BAUER BG24H показан в видео ниже.