Довольно часто строителям приходится возводить жилые здания и инженерные сооружения в условиях, когда заложение ленточной, плитной и столбчатой опорной системы не представляется возможным. Такая ситуация складывается, когда вести работы приходится на вечной мерзлоте, торфянике и на участках, где плотный слой грунта залегает на глубине нескольких метров. В подобных условиях единственным выходом является бурение фундамента с последующим погружением свай в скважины.
Создание скважины под сваи
Свайная технология широко применяется в частном и промышленном строительстве. Данная опорная система используется при возведении объектов на сложных грунтах, склонах, дне водоемов. Но пользующаяся популярностью методика забивания опор не всегда применима. Возникающая вибрация провоцирует подвижки грунта, разрушение находящихся рядом строений, дискомфорт и плохое самочувствие у жителей ближайших домов.
Избежать побочных эффектов помогает бурение под фундамент. Метод представляет собой предварительное изготовление отверстий, глубина которых варьируется в пределах 4-20 метров. Затем в них вдавливаются или вкручиваются сваи. Тип изделий определяется такими факторами, как вес и конфигурация здания, несущая способность почвы и расчетная прочность опор.
Предварительное бурение под сваи дает такие преимущества:
- возможность вести строительство на слабых и плотных грунтах;
- независимость от погоды и времени года;
- сокращение сроков строительства;
- уменьшение объема земляных работ;
- увеличение срока службы наземного сооружения;
- минимальное воздействие на окружающую среду, полное отсутствие отходов;
- повышение устойчивости строений в районах с сейсмической активностью;
- существенное уменьшение сметы строительства.
В силу своих особенностей бурение скважин под сваи вручную применяется довольно редко. В большинстве случаев этот процесс механизируется. Минус технологии в том, что под зданием нельзя оборудовать подвал. Поэтому все системы жизнеобеспечения выносятся на технический этаж, где делаются разводки коммуникаций.
Бурильные машины
Бурение свай под фундамент осуществляется с помощью специальной техники на колесном и гусеничном ходу. Аренда оборудования — процедура не из дешевых, но позволяет выполнить работу быстро и качественно.
Для бурения отверстий под сваи в зависимости от условий работы используются такие приспособления:
- Ручные инструменты. В разных моделях шнек приводится во вращение мускульной силой или бензиновым мотором. Предназначены для бурения винтовых свай с диаметром лопастей до 30 см под опорные системы для легких каркасных строений и заборы.
- Переносные установки. Представляют собой собранное на металлической сварной раме оборудование с механическим приводом. Используются в частном и мелком коммерческом строительстве для бурения буронабивных свай под малоэтажные сооружения с глубиной скважины до 4 м и диаметром до 40 см.
- Самоходные установки. Бурильные машины для свай имеют неограниченный спектр применения, чаще применяются в промышленном и многоэтажном жилом строительстве. В зависимости от модели техника способна пробурить скважины глубиной 8-25 м с максимальным диаметром 160 см.
Наиболее успешными считаются комплексы, которые имеют возможность осуществлять бурение и погружать в них опоры.
Технология бурения
В процессе изготовления опорных систем строителям приходится сталкиваться с различными условиями климата, грунта, наличием и особенностями расположенной рядом инфраструктуры. Выбор технологии осуществляется на основе имеющихся данных.
Забуривание свай может осуществляться по такой технологии:
- Буронабивная. Проводится на особо плотных грунтах при отсутствии глубинного и поверхностного давления. Главным условием изготовления скважин является сохранение целостности их стенок после извлечения шнека. Отверстие заполняется бетоном и армируется. Для защиты колонны от сырости и реагентов во влажных почвах устанавливается внешняя опалубка из рулонных материалов или труб соответствующего размера.
- Набивная. В данной методике предусмотрена предварительная установка в отверстие обсадной трубы. При этом можно бурить сваи одновременно или с последующим опусканием труб. Такая технология востребована при работе на неустойчивых грунтах, а также в городских условиях плотной застройки и горизонтального движения почвы. Если нужно бурить под сваи на значительную глубину, проводится поэтапное соединение секций с помощью замков, муфт или сваркой. При высокой влажности полость осушается и закрывается снизу заглушкой. Затем проводится армирование и заполнение канала бетоном. Для выполнения обсадки используются трубы из стали, асбестоцемента, пластика и полипропилена.
- Забивная. Плюс метода в том, что работа проводится с уже готовыми изделиями, не нуждающимися в дополнительной обработке. В промышленном строительстве используются бетонные изделия с напряженной арматурой, отличающиеся высокой прочностью и устойчивостью к сырости. В частном хозяйстве могут использоваться пропитанные антисептиком и гидрофобными средствами деревянные бревна с заостренными концами. В зависимости от условий, опускание свай осуществляется вдавливанием или ударным методом.
- Винтовая. Довольно эффективная технология, хорошо зарекомендовавшая себя на всех типах грунтов кроме скальных. Отверстия делаются в соответствии с диаметром ствола изделия или несколько меньше. После ввинчивания достигается двойной эффект — боковое обжатие трубы и широкое опирание лопастей на расположенную рядом с ней почву. Ствол подрезается по размеру и заполняется бетоном.
Каждая технология имеет свои плюсы и минусы, обусловленные сложностью установки свай, материальными затратами, прочностью и долговечностью опор. Решение принимается после тщательного анализа всех сопутствующих проекту данных.
Осложнения при работе и способы решения проблем
Бурение свайного фундамента — это сложная во всех отношениях задача, требующая тщательной подготовки.
В процессе работы могут возникнуть следующие сложности:
- Стремительное затопление скважины грунтовыми водами — выполняется откачка и ставится нижняя заглушка.
- Минимальное расстояние до жилых домов — применяется набивная или винтовая технология.
- Техника буксует и кренится на рабочей площадке — насыпается щебеночная подушка по площади участка и на подъездных путях;
- Винтовая свая не входит в скважину — уменьшение размера лопастей, замена техники на более мощную.
- При исследованиях на мягком грунте не найдена материнская порода — замена забивных и набивных свай на винтовые модели с максимально широкими лопастями.
- Изготовление свайного куста приводит к разрушению ранее установленных опор — выжидать не менее 8 часов перед последующим бурением скважины.
При грамотно организованном исследовании грунта и местности, правильном подборе оборудования и организации работы бурение скважин под сваи не вызовет никаких осложнений.
