Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
31 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство форшахты для буросекущих свай

Устройство форшахты для буросекущих свай

Большинство грунтов в средней полосе (и не только) составлено рыхлыми и мягкими осадочными породами: глины, пески, галечники и т.д. разной степени обводненности. При выемке грунта для устройства строительного котлована их целостность нарушается, пласты приходят в движение. Последствия этих процессов:

  • обрушение стенок котлована под собственной тяжестью;
  • подвижки грунта под уже построенными сооружениями, чреватые деформациями и обрушением построек;
  • проникновение на площадку грунтовых вод.

Во избежание этих проблем при устройстве котлована необходим отсекающий барьер.

Такая стенка водонепроницаемая и достаточно прочная, чтобы выдерживать боковое давление пластов грунта. При средней и низкой обводненности грунта защитные ограждения решают проблему водопонижения полностью, дополнительных мер не требуется.

Мы предлагаем любые работы по устройству буросекущихся свай

Наш опыт работы — более 10 лет.

Можно выделить два типа таких ограждений:

  • шпунтовая стенка из железобетонных, деревянных или (чаще всего) металлических шпунтовых свай;
  • стенка из буросекущих железобетонных свай, иначе – «стена в грунте».

Разница между этими технологиями во-первых, в материале (буросекущие сваи бывают только ж/б), во-вторых – в технологии погружения. Шпунты поставляются на площадку в готовом виде и погружаются в грунт по проектной разметке с помощью того или иного сваебойного оборудования (копры, вибропогружатели, сваевдавливающие установки). Иногда для облегчения процесса и минимизации динамических нагрузок мы применяем пилотное (лидерное) бурение или подмыв.

Буросекущие сваи формируются прямо в грунте: мы бурим скважины и заливаем в них жидкий бетон.

Как еще применяются стены в грунте, кроме ограждения котлованов под фундаменты:

  • создание опор под ленточные фундаменты;
  • возведение стен подземных сооружений под городом: складов, ТРЦ, гаражей и т.д.;
  • укрепление оснований и стен в аварийном состоянии, в том числе фундаментов исторических зданий;
  • строительство линий и станций метрополитена, тоннелей для автострад, подземных переходов;
  • устройство подземных коллекторов, в т.ч. в окрестностях химических и ядерных промышленных, горнодобывающих объектов;
  • устройство гидротехнических объектов;
  • устройство противофильтрационных завес на плотинах;
  • фиксация нестабильных склонов;
  • ограждения для подземных коммуникаций и т.д.

Кроме инженерных целей стена в грунте может также выполнять важную экологическую функцию: при соблюдении технологии устройства ограждение становится надежным барьером для проникновения в почву отходов вредных производств. Есть определенные правила при устройстве противофильтрационных завес и ограждений коллекторов:

  • на бетонных плотинах мы устраиваем стены в основании конструкций;
  • на земляных – и в основании, и в теле;
  • для технических прудов атомных электростанций, для дамб гидроэлектростанций – в основании и в теле;
  • на химических предприятиях, нефтеперерабатывающих, в металлургии мы устанавливаем стенки вокруг подземных шлаконакопителей и отстойников.

Сравнение технологий шпунтовой стенки и буросекущих свай

Преимущества первого способа:

  • простота монтажа;
  • дешевизна (металлошпунты – оборачиваемый материал);
  • скорость: не требуется ждать застывания бетона.

Главный недостаток – необходимость использования техники, которая в той или иной мере передает вибрации на грунт. За счет лидерного бурения эти вибрации можно значительно уменьшить, но нельзя исключить совсем. К тому же дополнительные технологии удорожают процесс и увеличивают его длительность.

Основные недостатки стены в грунте – продолжительность монтажа (пока сваи первой очереди не схватятся, нельзя устанавливать вторую очередь; пока не схватится она, нельзя монтировать ростверк и другие конструкции) и стоимость.

Читайте так же:
Как определить глубину заложения фундамента

Основные достоинства: высокая несущая способность (определяется габаритными характеристиками свай), отсутствие вибраций при погружении, компактное оборудование для работы.

Последние два положительных качества делают технологию незаменимой для работы под землей и на поверхности в условиях плотной городской либо промышленной застройки.

  • при наличии мощных подземных течений;
  • при высоком содержании крупнообломочных пород;
  • если в земле есть остатки прежних сооружений: кирпичная/каменная кладка, фрагменты бетонных стен, металлокаркасов;
  • при наличии в земле полостей и пустот (карстовые породы);
  • при наличии в грунте компонентов, агрессивных в отношении бетона.

Технология стены в грунте: буросекущие сваи и устройство форшахты

Форшахтой называется устройство, представляющее собой систему направляющих при монтаже стены в грунте и свайных фундаментов. Разрабатывается в рамках общего проекта стены в грунте. Назначение: фиксация горизонтальных и вертикальных направлений при монтаже стенки, придание устойчивости траншее, придание нужного направления рабочему органу землеройной машины.

Форшахта располагается глубже уровня грунтовых вод, чтобы они не подмывали конструкцию. Для укрепления стенок при монтаже мы нередко используем бентонитовый раствор (если грунт водонасышенный и неустойчивый).

Собственно стенка – это сплошное ограждение из буросекущих свай по периметру будущего фундамента. Буросекущие – разновидность буронабивных свай, «секущие» — потому что частично пересекаются (перекрывают друг друга). В этом их отличие от буронабивных, которые устанавливаются независимо друг от друга с расчетным шагом.

Обычно глубина погружения буросекущих свай превышает 10 метров: в этом случае они почти всегда опираются на плотные слои грунта. Глубина определяется проектным расчетом: массой будущего сооружения, несущей способностью и другими характеристиками грунта. Сечение – от 36 до 150 см. Чаще всего применяются сваи 82 и 62 см. На очень рыхлых грунтах мы используем при устройстве стенок обсадные трубы.

Порядок монтажа стены такой:

  • Бурим скважины первой очереди. Диаметр равен сечению будущей сваи, шаг – меньше, чем сечение.
  • Заполняем бетоном (без армирования).
  • Дожидаемся застывания (75 % прочности).
  • Бурим скважины в промежутках между готовыми сваями. Диаметр тот же, края готовых свай при этом разбуриваются.
  • Помещаем арматурные прутья.
  • Заливаем бетон.

После застывания возможны следующие проектные операции: дополнительное укрепление, монтаж ростверка.

Технология буросекущих свай

Об устройстве надежной ограждающей конструкции аналогичной «стене в грунте» по необычной технологии устройства буросекущих свай.

Что такое буросекущие сваи

Буросекущие сваи (БСС) относятся к виду буронабивных свайных опор, широко используемых для передачи значительных усилий на плотные слои грунта на большую глубину. В готовом виде фундамент похож на настоящую стену из сплошного бетона, расположенную в грунтовом массиве. В отличие от забивных свай, погружаемых ударными механизмами, БСС изготавливаются непосредственно в готовой скважине без применения динамических воздействий. Опоры устанавливают сплошными рядами, частично перекрывая каждый сегмент соседнего элемента.

Строительный котлован с ограждением стенок буросекущими сваями.

Созданной герметической конструкцией, как отсекающим барьером, защищают стенки котлована от осыпания почвы или конструкции фундаментов близлежащих сооружений от разрушения. Прочная и водонепроницаемая бетонная стена надежно выдерживает сдвигающие нагрузки от боковых земляных массивов и грунтовых пластов.

Сваи буросекущие относятся к виду классических набивных свайных опор с необычной схемой усиления внутренней полости арматурными каркасами.

Сферы применения

В промышленном и гражданском строительстве устройством буросекущих свай решается ряд задач, связанных с укреплением несущей способности фундаментов зданий и сооружений, расположенных в районах с плотной застройкой и в стесненных условиях в непосредственной близости от инженерных коммуникаций. Их применяют не только для ограждения котлованов, но и в других элементах с особыми условиями строительства:

  • Устройство опорных оснований ленточных фундаментов.
  • Стены подземных паркингов, складских помещений.
  • Укрепление стен и фундаментных оснований объектов, находящихся в аварийном состоянии или исторических памятников архитектуры.
  • Строительство подземных тоннелей железнодорожного полотна, автомагистралей, метрополитена, пешеходных переходов.
  • Возведение фильтрационных дамб, плотин и других гидротехнических сооружений.
  • Укрепление береговой линии и осыпающихся склонов.
Читайте так же:
Как правильно закручивать сваи для фундамента машинным способом

Устройство защитного сооружения «стена в грунте» используется не только в строительстве. В экологии опоры БСС выполняют функцию надежного барьера, защищающего почвенный грунт от вредного воздействия промышленных отходов химического производства. Этим методом строятся стены шламонакопителей металлургических заводов, отстойников нефтеперерабатывающих комбинатов и других подземных сооружений хранения продуктов переработки крупных промышленных гигантов.

Такой же технологией пользуются в защите грунтов от горизонтальных смещений, возникновения оползней и деформации почвы от поперечных усилий.

Укрепление стен котлована в условиях плотной городской застройки.

Пошаговая технология

Установка буросекущих свай относится к разряду сложных технологических процессов, требующих предварительных расчетов и точной последовательности этапов работ. Выполнение полного комплекса технических условий гарантирует высокую результативность применяемой технологии.

В основе технологии БСС лежит принцип заполнения пробуренных скважин бетонной смесью. Для обеспечения прочности каждую вторую опору усиливают пространственным каркасом из стальных арматурных стержней. Размер поперечного сечения свайной конструкции составляет от 0,4 до 1,5 метров. Чаще всего применяют опоры сечением от 0.6 до 0,75 метра. Буросекущие конструкции устанавливаются на расстоянии, равном 90% диаметра, например, сваи диаметром 0,6 метра монтируют с шагом 0,6м х 0,9 = 0,54 метра.

Такой небольшой сдвиг при диаметре 60 см приводит к частичному перекрытию тела свай каждым последующим свайным элементом, это обеспечивает их сцепление между собой.

Размеры поперечного сечения, высота и глубина опирания буросекущей сваи зависят от особенностей проектного решения.

Подробный расчет свайных опор содержится в СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Последовательность выполнения работ:

  1. Подготовительные работы. На участке под застройку проводятся инженерно-геологические изыскания с составлением отчета о типе, категории грунтов, уровня залегания грунтовых вод, степени их агрессивности. На основании полученных данных разрабатывается проект, в котором определяются расчетные характеристики буросекущих свай.
  2. Разметочные работы. Особенность устройства стены в грунте заключается в том, что армирующие каркасы буросекущих свай размещают не в каждой скважине, а через одну опору. Чтобы понять тонкость такой установки, рекомендуется пронумеровать все сваи по порядку. Разметку мест бурения скважины проводят по прямой линии, на которой будут устанавливаться опоры на расчетном расстоянии.
  3. Процесс бурения начинается с погружения в грунт обсадной трубы. Вращательный шнек и обсадная труба, вращаясь в разные стороны, погружаются в грунтовый массив. Продвижение обсадной трубы производится с небольшим опережением, чтобы исключить попадания подземных вод в трубную полость.
  4. Последовательность бурения скважин. В начале производится бурение скважин для свай №1,3,5. После того, как первая и третья скважины пробурены, начинаются бурильные работы второй скважины, расположенной на второй линии между первым и третьим номером опор.
  5. Для формирования буросекущих свай четного порядка, по всей внутренней поверхности скважин устанавливаются пространственные арматурные каркасы, выполненные из стальной арматуры. Расчет диаметра арматурных стержней, их количество и шаг установки производится на стадии проектирования.
  6. Бетонирование. Заполнение скважины бетоном производится поэтапно: вначале бетонируются скважины № 1 и № 3, а затем свая с арматурой № 2.
Читайте так же:
Зачем делают гидроизоляцию цоколя изнутри и снаружи

Аналогичную последовательность работ производят циклично на первой и второй линии свайных конструкций.

Технологическая последовательность устройства буросекущих свай.

Арматурные каркасы устанавливаются только в четные свайные опоры, так как у нечетных с каждой стороны отсекается 10 % от объема сваи.

Последовательность формирования буросекущих опор.

Особенности заполнение бетоном подготовленных скважин:

  • Обсадная труба, установленная в ствол скважины, постепенно заполняется пластичной бетонной смесью. Важно до окончательного схватывания бетонной массы вытащить из скважины конструкцию обсадной трубы. Нижняя часть – башмак, остается в скважине под массивом загруженной смеси.
  • Монтаж арматурного каркаса производится до заполнения полости сваи бетоном. Однако бывают случаи, когда арматуру загружают после закачки смеси. В этом случае для погружения каркаса применяют специальный вибрационный механизм.

По окончания формирования бетонной стены из буросекущих свай, по верхнему периметру выполняется горизонтальный бетонный ростверк. Этот пояс служит дополнительным усиливающим элементом, выравнивающим поверхность стены.

Устройство горизонтального бетонного пояса по верхнему периметру буросекущих свай.

На разных этапах бетонирования стволов буросекущих свай применяются марки бетона:

  1. Для заполнения скважин первой линии – М 300.
  2. Армированные скважины второй очереди – М 400.
  3. Железобетонный ростверк – М 250.

Отличие буросекущих свай от буронабивных и буроинъекционных

Буросекущие сваи являются модифицированной версией буронабивных свай (БНС). Чтобы разобраться в различиях этих разновидностей буровых опор рекомендуется воспользоваться сравнительной рисунком и таблицей основных характеристик этих свай.

Основные отличия буровых свай.

Таблица основных различий буросекущих и буронабивных свайных опор

Вид буровых свайРасстояние между сваямиАрмированиеРасположениеОсновное применение
Буросекущие (БСС)Сплошная стенка с частичным перекрытием соседних опорПоочередное армирование, через одну сваюПо периметруОграждение котлованов, укрепление грунтовых откосов
Буронабивные (БНС)С интерваломКаждая сваяПо периметру и под отдельными несущими конструкциямиОпоры под фундаменты

Часто буросекущие сваи сравнивают с опорными висячими опорами – буроинъекционными сваями (БИС), монтаж которых во многом похож на технологию буронабивных конструкций. Однако есть существенные отличия в технологии устройства этих разновидностей буровых свайных опор. Сваи (БИС) применяют при строительстве объектов с повышенными требованиями прочности висячих опорных конструкций и для исключения осыпания земляных стенок пробуренной скважины. Технологический процесс примерно происходит одинаково, но для буроинъекционных свай применяется специальная техника. После того, как скважина разбурится до проектной отметки, через внутреннюю полость полого шнека сразу подается пластичный цементный раствор. Такой метод устраняет риск обрушения стен скважины и попадания различных включений в тело сваи.

Буросекущие и бурокасательные сваи

Буросекущие и бурокасательные сваи

Развитие технологий строительства оснований под различные конструкции приводит к появлению новых материалов и решений. Часто они являются логичным развитием уже известных методик. В результате развития строительства и роста потребностей в определенных условиях, появилась технология бурокасательных и буросекущих свай, которая является модификацией буронабивной конструкции. Потребность в данной методика вызвана необходимость выполнения работ по обустройству основания по близости от зданий. С помощью свай производят работы по укреплению котлована на начальном этапе строительства объекта. Порода из определенного участка еще не извлечена, но сваи уже создают опору конструкции.

Читайте так же:
Что такое потолочное отопление, его преимущества и нюансы монтажа

Буросекущие сваи это

Устройство буросекущей сваи призвано обеспечить высокую прочность создаваемой конструкции. В стандартном виде диаметр буросекущей сваи составляет от 620 до 1000 мм. Такие параметры позволяют закрыть потребность в опорах.

Область применения буросекущих свай распространяется на несколько важных с конструктивной точки зрения областей:

Буросекущие сваи

  1. Возведение подземной стены до рытья котлована.
  2. Возведение фундаментов зданий и сооружений в заселенных участках города.
  3. Создание ограждения котлована.
  4. Строительство подпорных стенок.
  5. Завесы, выполняющие противофильтрационные завесы.
  6. Создание дополнительных укреплений для старых и ветхих конструкций.

Армирование сваи выполняют уже через сваю. Прочность возводимого сооружения обеспечивается за счет частого размещения опор и дополнительного бетонирования. В результате конструкция получает высокие несущие показатели и способны выдержать внушительные нагрузки.

Технология буросекущих свай

Принцип использования технологии заключается в том, что на определенном под возведение основания и здания участке выполняют бурение скважин установленной глубины. После этого, созданные углубления бетонируют и армирую. Колоны выставляют рядом друг с другом, вплоть до соприкосновения, чтобы в результате получить что-то похожее на подземную стену.

Последовательность погружения буросекущих свай определяется в зависимости от объекта и особенностей реализации проекта. После завершения всех установок переходят к рытью фундамента. Когда котлован готов, выставляются подпорки для колонн. Таким образом, по уровням, выполняется строительства многоярусных подземных сооружений.

Выделим основные этапы в процессе создания буросекущих свай:

  1. Разведочные работы. На этом этапе перед исполнителями стоит задача тщательно изучить геологические характеристики участка строительства, а именно параметры грунтов, уровень залегания грунтовых вод, агрессивность этих вод к бетону и металлам.
  2. В соответствии с разработанным проектом строительства, в определенных точках выполняется бурение. Диаметр и глубина заложения скважины также установлены проектом и важно точно следовать данным показателям.

Важно, чтобы скважина была герметична и нижняя часть не была затоплена водой.

После этого приступают к бетонированию.

Технологии буросекущих свай

Технологии буросекущих свай

Отличие буросекущих свай от буронабивных заключается в сплошной установке свай, что приводит к образованию стены, похожей на монолит. В процессе установки стремятся добиться максимально соприкосновения соседних свай, вплоть до разрушения структуры.

Бурокасательные сваи

Частный вариант буросекущих свай, при котором целенаправленно сваи устанавливаются так близко друг к другу, чтобы происходило разрушение соседних опор. В таком случае, под землей формируется близкая к сплошной монолитная стена.

Данная технология часто применяется в том случае, если на участок проблематично доставить и установить забивные сваи. В результате применения бурокасательных опор удается достигать высокой прочности конструкции, что важно для крупных объектов в условиях города.

Технология бурокасательных свай

Технология бурокасательных свай

Актуальна установка бурокасательных опор также в том случае, если грунт имеет высокую плотность, особенно в верхних горизонтах, и забивка свай невозможна или существенно ограничена.

Бурокасательные сваи также являются примером частного случая буронабивных опор. Практическое применение данного вида опор приводит к достижению следующих преимуществ:

  • Возможность строительства котлованов значительной глубины рядом с существующими зданиями и сооружениями.
  • Нет необходимости в выполнении работ по водопонижению.
  • Рост скорости строительства в результате возможности одновременного строительства подземных частей.
  • Умеренная стоимость технологии.

На сегодня бурокасательные сваи относятся к числе популярных и востребованных методик ведения строительства.

Бурокасательные и буросекущие сваи служат отличным примером правильного подбора технологии ведения строительства фундамента в сложных условиях, когда стандартная технология не подходит. Техника выполнения работ не так сложна, а в итоге удается достигать отличных результатов!

Буросекущие сваи

Устройство «стены в грунте» из буросекущих сваи диаметром от 620 до 1500 мм.

Виды работ

Буронабивные сваи используют не только в качестве свайных элементов фундаментов, предназначенных для передачи нагрузки от сооружения на грунтовое основание, но и для устройства «стены в грунте».
В этом случае их изготавливают вдоль оси «стены» с шагом меньше диаметра сваи. Такие сваи называют буросекущими сваями (БСС).

Буросекущие сваиИзготовленная таким образом «стена в грунте» может воспринимать длительно действующие внешние, горизонтальные и вертикальные, нагрузки и являться капитальной несущей конструкцией сооружения или в качестве временной ограждающей конструкции обеспечивать безопасное производство работ в котловане во время строительства.

«Стену в грунте» из буросекущих свай выполняют в следующем порядке:

а) с заданным шагом изготавливают неармированные буронабивные сваи, обычно из бетона классом не более В15, причем шаг между этими сваями меньше двух диаметров;

б) затем после набора необходимой прочности между ними устраивают армированные сваи из бетона класса В25 и выше; вследствие того, что шаг между неармированными сваями меньше двух диаметров обсадная труба при разбуривании скважины между ними срезает бетонные сегменты и впоследствии после бетонирования армированной сваи образуется «замок» ширина, которого определяется шагом свай и может достигать 250 – 350 мм для свай большого диаметра.

Таким образом, «Стена в грунте» из буросекущих свай представляет ортотропную конструкцию с вертикальными ребрами жесткости, работающими на изгиб, в виде армированных железобетонных свай и бетонное заполнение между ними, работающее на местное продавливание (сжатие и срез).

Буросекущие сваиДиаметр (620 – 1500 мм), длина, армирование (до 300 кг/м3), класс бетона (В25 – В40, для устройства армированных свай), шаг сваи, необходимость устройства, и конструкцию распорной системы определяют в ходе проектирования в зависимости от инженерно-геологических условий, глубины котлована, прочих местных условий строительства.

Во всех случаях поверху буросекущие сваи объединяют железобетонным поясом. Стена в грунте из буросекущих свай обладает высокой водонепроницаемостью и может с успехом быть применена в обводненных грунтах.

Стена в грунте из буросекущих свай обладает рядом преимуществ перед траншейной «стеной в грунте», которую сооружают с применением плоского грейфера:

  • все технологические операции по устройству стены в грунте из БСС производят под защитой инвентарных обсадных труб. Это обеспечивает гарантированное сохранение в ненарушенном состоянии окружающий котлован массив грунта и, следовательно, сохранность фундамента расположенных рядом зданий и сооружений. Особенно это качество имеет большую ценность в условиях плотной городской застройки;
  • у технологии нет ограничений по грунтовым условиям, с одинаковым успехом она может быть применена как в пылевато – глинистых грунтах, так и в неустойчивых песчаных;
  • для устройства стены в грунте из буросекущих свай не является непреодолимым препятствием наличие в основании строительного мусора, включая железобетонные элементы, стальной профиль и прочие, т.е. работа в толще техногенных отложений, т.к. метод вращательного бурения, в таких случаях значительно более эффективен чем грейферный.

Стену в грунте из буросекущих свай применяют для устройства несущих и ограждающих конструкций, при строительстве подземных сооружений:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию