Содержание, карта.

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями


Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

При степени износа фундаментов,превышающих 50 %, и увеличении нагрузок за счет надстройки этажей усиление фундаментов целесообразно производить методом устройства буронабивных и корневидных свай. Этот весьма прогрессивный метод позволяет провести повышение несущей способности фундаментов с минимальными трудозатратами и предельным сокращением объемов земляных работ.

Ненарушенные структуры грунта позволяют максимально использовать их физико-механические характеристики. В зависимости от характера залегающих под подошвой фундамента грунтов сваи могут работать как сваи-стойки при опирании устья скважины на плотные грунты и сваи висячие, когда основная нагрузка воспринимается силами трения поверхности свай о грунт.

Бурение скважин производится бурильными станками колонкового типа, что позволяет выбуривать отверстия в усиливаемых фундаментах под различным углом наклона. Куст наклонных забетонированных скважин носит название корневидных свай (рис. 6.16,а ).

Рис. 6.16. Схема усиления фундаментова -корневидными сваями: 1 — усиляемый фундамент; 2 — стена; 3 -корневидные сваи; 4 -плотные грунты; б -технологическая последовательность выполнения работ: I — бурение скважин; II — армирование; III — бетонирование скважины с извлечением обсадной трубы; IV — готовая свая; 1 — рабочий орган буровой машины; 2 — обсадная труба; 3 — арматурный каркас; 4 -бетонная смесь

При использовании бурового оборудования в слабых и неустойчивых грунтах, а также при значительной глубине заложения свай используются обсадные трубы, предохраняющие стенки скважин от обрушения, а также бурение под слоем бентонитового раствора.

Технологический процесс устройства буронабивных свай приведен на рис. 6.16,б. Он включает четыре этапа: бурение скважин с установкой обсадных труб на заданную глубину и под требуемым наклоном; армирование скважин каркасом (как правило, цилиндрической формы); подачу, укладку и уплотнение бетона при одновременном извлечении по мере бетонирования обсадных труб; обустройство оголовка монолитной сваи.

Наибольшее распространение получила технология усиления фундаментов зданий буроинъекционными сваями. Они представляют собой разновидность буронабивных свай, имеют малый диаметр (50-250мм) и большую длину (до 40 м).

При устройстве таких свай пластичную мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением 0,2-0,3 МПа в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью ее устье тампонируют и опрессовывают, создавая избыточное давление растворонасосом или сжатым воздухом.

При усилении фундаментов жилых зданий буроинъекционными сваями их длина существенно сокращается, а технология разделена на несколько стадий (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Технологическая схема усиления фундаментов буроинъекционными сваямиI — бурение скважины в теле фундамента; II — нагнетание тампонажного раствора; III -повторное бурение; IV -установка армокаркасов и нагнетание цементно-песчаной смеси; 1 -фундамент; 2 — буровой станок; 3 — бур; 4 -инъекция тампонажного раствора; 5 -зона укрепления фундамента; 6 — инъектор; 7 — армокаркас; 8 -установка для инъецирования;9 – ростверк сваи

На первой стадии осуществляется выбуривание наклонной скважины в теле фундамента на глубину, не превышающую заглубление 0,5 м. Затем осуществляется цементация фундамента под давлением0,1-0,2 МПа с целью повышения его монолитности и ликвидации расслоения в швах.После набора прочности 0,2-0,3 МПа производится повторное выбуривание данной скважины, но на глубину, превышающую заложение фундамента. Затем погружается арматурный каркас и производится нагнетание цементно-песчаного раствора или мелкозернистой бетонной смеси с дальнейшей опрессовкой.

В результате многостадийной технологии обеспечивается повышение физико-механических характеристик кладки фундамента, а за счет создания свай достигается значительный прирост несущей способности фундамента в целом.

Для производства работ используются мобильные бурильные станки колонкового бурения с перфораторами.

Скважины выбуривают станками вращательного бурения СБА-500, которые производят бурение скважин через фундаменты, полы и другие конструктивные элементы под любым углом наклона.Малые габариты станка, отсутствие вибрации и ударов позволяют успешно использовать его в стесненных условиях реконструируемых зданий.

Технологический цикл устройства буроинъекционных свай включает: подготовку площадки; разметку мест бурения;устройство скважин первой стадии; тампонирование тела фундамента. После технологического перерыва в 2-3 дня, связанного с набором прочности тампонажного раствора, производят вторичное бурение на проектную глубину,превышающую глубину заложения фундаментов. Затем производят армирование и нагнетание бетонной смеси с последующей опрессовкой. При наличии слабых грунтов и большой глубине скважин используют обсадные трубы.

Малые габариты бурильной установки позволяют выполнять работы как с фасадной стороны здания, так и из подвальных помещений. Это обстоятельство существенно снижает материалоемкость и трудоемкость работ. Использование коронок с алмазным покрытием позволяет существенно ускорить цикл бурения.

Качество производства работ контролируется пооперационно: контроль ведется при разметке мест бурения,установлении угла наклона, глубины бурения. При тампонировании скважин проверяются качество тампонажного раствора, рабочее давление, расход материала.Дальнейшее бурение скважин требует оценки характера и глубины залегающих грунтов, что определяется по выбранным кернам. Устойчивость скважин обеспечивается установкой обсадных труб или бурением под слоем глинистого раствора при наличии грунтовых вод.

Особое место в пооперационном контроле отводится качеству бетонной смеси, ее технологическим и физико-механическим свойствам, характеру армирования и точности установки армокаркасов в проектное положение, соблюдению тепловлажностного режима твердения бетона. Все контролируемые параметры отражаются в материалах технологических карт и проекте производства работ.

Для уточнения несущей способности свай осуществляют контрольное бурение с заданными параметрами.Результаты испытания контрольных свай позволяют внести коррективы в конструктивное решение по усилению фундаментов.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями наиболее эффективно в условиях слабых грунтов. Принимая модель в виде тонких и относительно длинных изгибаемых строений, находящихся в упругом полупространстве, их устойчивость для линейно деформируемой среды оценивается под действием нагрузок. Длинная и гибкая свая-стойка может деформироваться вследствие выпучивания. Под действием силы потеря устойчивости достигается при изгибе по нескольким полуволнам. Для определения критической силы К. Терцаги предложил зависимость следующего вида: где т — число полуволн синусоиды, по которой свая изгибается в грунте; r — радиус сечения сваи; EJ — изгибная жесткость сваи.

Число полуволн определяется из уравнения где l — длина сваи; K — горизонтальный коэффициент постели.

Изгибающий момент в центрально нагруженной свае может быть оценен зависимостью Мизг = P a / ( 1- Р/Ркр ) ,здесь Р -нагрузка на сваю; Ркр — критическая сила, вызывающая потерю устойчивости сваи; a — коэффициент кривизны, определяемый как отношение прогиба и длины сваи.

В практике усиления фундаментов,как правило, используются ложные сваи, которые рассчитываются по деформированной схеме. С учетом граничных условий по заделке оголовка сваи и на нижнем конце, опирающемся в плотные слои грунтов, А.Г. Шашкиным разработаны расчетные модели, которые приближаются к реальным условиям работы. Установлено,что потеря устойчивости свай невозможна, поскольку необходимая для этого критическая сила в 10 раз превышает несущую способность свай по грунту.Максимальные изгибающие моменты возникают в месте заделки головы сваи в теле фундамента,что требует при производстве работ дополнительного инъецирования этой зоны.

На рис. 6.18 приведены расчетные и экспериментальные данные по осадке наклонных свай, которые свидетельствуют о достаточно высокой степени адекватности результатов.

Рис. 6. 18 а — графики осадки наклонных свай по экспериментальным (1 ) и расчетным данным (2 ); б — схемы деформирования свай при критической нагрузке Р

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что использование буроинъекционных свай является одной из эффективных технологий усиления фундаментов жилых и исторически значимых зданий. Они применяются для восстановления бутовых и кирпичных фундаментов старой постройки с основанием на деревянных лежнях и сваях, которые при длительной эксплуатации утратили несущую способность.

Усиление основания и фундаментов буроинъекционными сваями костела Св. Екатерины в С.-Петербурге потребовало более 1200 свай в веерном расположении и опиранием на относительно прочную толщу песчаных грунтов. Дополнительная опрессовка свай позволила увеличить их диаметр на 10-15 %, уплотнить прилегающие слои грунта, тем самым повысить несущую способность.

Подобной технологией осуществляется усиление фундаментов жилых зданий ранней постройки в условиях слабых водонасыщенных грунтов с потерей несущей способности деревянных свай и лежней (рис. 6.19).

Рис. 6.19. Усиление фундаментов жилого здания буроинъекционными сваями1 — фундаменты; 2 — лежни из дубовых бревен; 3 -деревянные сваи; 4 -буроинъекционные сваи; 5 -зона плотных грунтов

Устройство буроинъекционных свай осуществляется как с внешней стороны здания, так и с уровня первого этажа. При этом глубина свай принимается из условия их опирания в плотные слои грунта.

Буроинъекционные сваи выполняют армированными из отдельных стержней диаметром до 25 мм класса А400 при их сечении от 93 до 135 мм и арматурными каркасами с рабочей арматурой из 4стержней диаметром 16-18 мм из стали класса А400. При сечении свай 150- 200 мм используются мелкозернистые высокоподвижные бетонные смеси класса бетона не ниже В15.

185.154.22.117 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

  • Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
  • Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
  • Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

  • Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
  • Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
  • Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
  • Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
  • Проводится опрессовка свай после их изготовления.
  • После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

  • их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
  • при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
  • буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
  • высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

  1. В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
  2. В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
  3. В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
  4. Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
  5. Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

  1. Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
  2. Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
  3. Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

Укрепление фундамента методом инъекцирования

В фундаменте под определенным углом (около 45 °) пробиваются скважины диаметром 16-24 см

Классические методы усиления существующих фундаментов в некоторых случаях просто не подходят. Причин тут несколько: ограниченная площадь застройки для ремонта основания, нужно проводить реставрацию памятки архитектуры или структура почвы не способна выдерживать длительные нагрузки через смещение слоев впоследствии мощной вибрации.

Также нельзя не помнить о классическом человеческом факторе, ведь большинство разрушенных и поврежденных фундаментов случается из-за ошибок в проектировании и подборе оптимальных строительных материалов.

Сейчас большой популярностью среди строителей и ремонтников пользуется инновационный метод усиления и ремонта фундаментов буроинъекционными сваями.

Метод отлично подходит для старых и новых фундаментов, а также тех, где во время проектирования и дальнейшего строительства были допущены ошибки. Такие конструкции успешно используются не только для укрепления старых фундаментов, но и усиления новых, особенно когда возникла просадка из-за смещения грунтов.

Что такое буроинъекционные сваи

Использование буроинъекционных свай в усилении фундаментов

Это специальные бетонные конструкции, которые монтируются под углом 30-45 градусов под основание фундамента и принимают на себя основную нагрузку от поврежденного участка.

Технология монтажа и укрепления предельно простая, но сваи имеют одну ключевую особенность – их установить своими руками практически не возможно через сложность конструкции.

Как правило, в составе свай используется мелкозернистый бетон, арматура тут не практикуется, сваями можно усиливать практически любое основание. Соответственно, на их установку идет много бетона, диаметр скважины может составлять до 30 см, а глубина погружения – до нескольких метров.

Фактически, скважины бурятся до того момента, пока бур не остановится на прочных почвах ниже глубины промерзания. Только такие грунты способны выдержать нагрузку от поврежденного здания, а сваи при этом используются как основное усиление несущей конструкции.

Но сваями можно пользоваться не на всех почвах, их не используют в болотистых местностях через высокую подверженность открытых участков грунтовым водам.

Преимущества использования буроинъекционных свай для усиления фундаментов

Компактное буровое оборудование позволяет производить работы в стесненных условиях подвальных помещений

  • Возможность монтажа конструкций на труднодоступных для техники участках;
  • Проводится усиление фундаментов на территориях, подверженных сильным вибрациям;
  • Можно провести реставрацию старых оснований, сделанных из натурального камня;
  • При проектировании свай используются классические методы расчета количества и типа конструкций;
  • Они отлично выдерживают нагрузку от здания, построенного на сыпучих почвах, ведь подошва упирается на прочные слои грунта.

Единственные недостатки свай – это необходимость использования тяжелой строительной техники, для их монтажа нужно использовать много бетона и метод финансово затратный.

Укрепление фундамента таким методом проводится, когда:

Пример трещин в фундаменте

  • Обнаружены трещины в основании здания;
  • Возникла локальная просадка угла дома или целой секции;
  • Если дом в аварийном состоянии, но его нужно сохранить до начала проведения восстановительных работ;
  • Когда нужно защитить поврежденное основание или усилить фундамент от мощных вибраций от железнодорожных путей или автомобильных трасс;
  • Когда возникает необходимость сваями заменить поврежденный или разрушенный винт или столб основания;
  • Когда сваями усиливают здания в плотной городской застройке.

Схема работ по усилению оснований с использованием этого метода

Схема усиления фундамента буроинъекционными сваями

  • Проводится предварительный расчет будущей конструкции, изготавливается проект;
  • Определяется тип почвы, его слоистость и глубина расположения прочных слоев грунта;
  • В четко намеченных местах проводится бурение скважин на расчетную глубину под углом не менее 30 градусов от вертикали;
  • Изготавливается цементно-песчаный раствор с расчета на получение бетона средней плотности и малой дисперсности;
  • С помощью мощных насосов или пневматической техники под давлением бетон закачивается в скважины;
  • Готовые залитые скважины армируются между собой и соединяются с уже существующим фундаментом, который укрепляют;
  • На заключительном этапе ремонтных работ уже высохшие конструкции прессуют.

Методика усиления фундамента

Общий принцип усиления фундамента

Принцип усиления фундаментов довольно прост и заключается в следующем:

Через основание существующего фундамента бурят специальными пневматическими бурами отверстия на заданную глубину.

Затем в полученные скважины заливается под давлением бетон, который заполняет все пустоты и выдавливает воздух.

Как правило, подошва скважины имеет большую ширину, чем верхняя часть, поэтому грунт на дне уплотняется и увеличивается полезная нагрузка на плотные породы.

Благодаря надежному укреплению мощными бетонными конструкциями, практически полностью прекращается разрушительное действие грунтовых вод. Ведь сваи создают своеобразный толстый бетонный щит, который окружает поврежденную зону и забирает с нее всю нагрузку.

Метод довольно универсален, прекрасно подходит для укрепления практически всех существующих фундаментов, только состав бетона подбирается в каждом случае индивидуально.

Структура и составляющие бетона зависят от типа почвы, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и структуры низинных грунтов. Понятно, что неотъемлемая часть таких растворов – это водоотталкивающие и морозостойкие ингредиенты.

Особенности укрепления оснований буроинъекционными сваями

Варианты укрепления фундамента буроинъекционными сваями

Далеко не всегда можно построить прочный фундамент строго по проекту. Тем более, что многие проектировщики не имеют достаточно опыта, их работа поставлена на поток и ошибки в расчетах неизбежны. И самым быстрым и щадящим методом устранения их ошибок в уже построенном фундаменте считается использование буроинъекционных свай.

Расчеты необходимого количества свай, их типа и диаметра нужно доверять профессионалам с большим опытом работы в этой сфере. Самостоятельно проводить настолько сложные расчеты не рекомендуется.

Также нужно помнить, что многие фундаменты подвержены еще большему разрушению за счет использования вибрационной техники.

Поэтому, на строительной площадке в момент монтажа буроинъекционных свай нужно прекратить любые строительные работы, связанные с вибрацией.

Также нужно предусмотреть специальный щит, который временно перекроет распространение подвижек от близлежащих магистралей.

Какие фундаменты можно укреплять с помощью буроинъекционных свай

Типы фундаментов которые подходят для усиления по данной технологии

  • Ленточные бетонные и бутовые фундаменты. В таких конструкциях сначала бурится коническое отверстие, в которое устанавливают сваи и арматуру. Всю конструкцию заливают под давлением бетоном.
  • Свайно-ростверковые и столбчатые конструкции. Тут есть несколько вариантов использования свай. Их можно установить под ростверк как дополнительные столбы и перенести часть нагрузки на них. А можно сделать замену поврежденных свай или винтов на новые. Принцип монтажа от способа использования свай практически не меняется.
  • Монолитные фундаменты. Учитывая массу конструкции, сваи подбираются максимально возможного диаметра и длины. Также тут используются сверхпрочные бетоны, способные выдержать расчетную нагрузку от целого здания. Монолитные фундаменты методом буро инъекционных свай усиливают только в крайних случаях, когда другие методы не подходят.

Источники: http://studopedia.ru/1_519_usilenie-fundamentov-svayami.html, http://stroikadialog.ru/articles/fundament/usilenie-fundamenta-svayami, http://fundamentclub.ru/remont/ukreplenie-fundamenta-buroinekcionnymi-svayami.html

Усиление фундаментов сваями

На практике часто встречаются случаи, когда старые постройки нуждаются в укреплении фундамента. Особенно часто - при усилении эксплуатационных нагрузок, например, при достройке этажей или реконструкции здания.

О способах укрепления фундамента с применением свай

Существует несколько вариантов усиления фундаментов с применением свай:

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Буронабивной способ заключается в том, что вдоль фундамента снаружи и изнутри здания, попарно, на определенном расстоянии друг от друга бурятся скважины до твердого основания, в которых устраиваются набивные сваи. Затем они жестко скрепляются со старым фундаментом при помощи анкеров.

Методика укрепления с использование буронабивных свай включает несколько этапов:

  • разработка шурфа с монтажом креплений вдоль стен – непосредственно над обрезом основания формируется борозда, служащая нишей, скрывающей разгрузочную стальную балку, закрепляемую раствором и впоследствии бетонируемую;
  • бурится скважина – выполняется установка арматурного каркаса с последующим бетонированием опор;
  • формируются сквозные технологические отверстия в фундаментном основании – монтируются стальные балки в поперечной плоскости;
  • сваи вдавливаются в почву с помощью домкрата, а балки заклиниваются;
  • обустройство опалубки и укрепление ростверка бетонным раствором – после схватывания требуется убрать опалубку и засыпать шурф землёй, выполнив тщательную трамбовку.

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

При буроинъекционном способе бурение производится сквозь старый фундамент, под углом к вертикальной линии. Пробуренные скважины также заполняются арматурой и бетонной смесью под давлением.

Технология укрепления буроинъекционными сваями включает проведение следующих операций:

  • бурение скважин – осуществляется сквозь основание фундамента;
  • приготовление песчано-цементного раствора;
  • инъекция сделанной массы в скважины – обеспечивает уплотнение почвы и заполнение пустот. Подземные воды более не могут оказывать негативное воздействие на основание здания, поскольку создаётся защитный слой
  • армирование опор;
  • опрессовка свай.

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Более трудоемкий, с большим объемом земляных работ, способ с применением вдавливаемых свай при помощи домкрата. Такие сваи составные из нескольких частей вдавливаются домкратом под основание фундамента.

Применение вдавливаемых свай, позволяет существенно упростить работу и ускорить процесс. Опоры имеют сегментарное строение, а в ходе укрепления осуществляется их последовательное заглубление в почву посредством домкрата. Конструкции производятся с применением железобетона и имеют секционное строение, с отдельными элементами, соединяющимися посредством стыков.

Использование технологии вдавливания обеспечивает решение следующих проблем в процессе установки:

  • вибрации;
  • динамическое воздействие;
  • шум;
  • уменьшаются трудозатраты.

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Аналогично с буронабивными сваями можно использовать сваи винтовые, которые при помощи анкеров жестко скрепляются со старым фундаментом.

Часто применяются винтовые сваи и для замены фундамента: они завинчиваются в грунт с двух сторон от фундамента. На них и передается нагрузка от стены посредством анкеров, заведенных через отверстие в стене. После этого старый фундамент разбирается, а новый укладывается на его место. Сваи после замены можно выкрутить для повторного использования.

Иногда бывает, что в целях экономии средств, строительство производится самостоятельно, как сегодня модно говорить - своими руками, с нарушением всех норм и технологий. Такие сооружения, как правило, уже в ближайшие годы начинают разваливаться на глазах и остро нуждаются в укреплении фундаментов.

Чтобы этого не произошло, лучше сразу делать правильно все расчеты, особенно расчет: в практике строительства уже были случаи опрокидывания домов с такими фундаментами в результате инженерных ошибок.

Технология укрепления фундамента включает следующие этапы:

  • монтаж свай – опоры устанавливаются вдоль периметра объекта, максимально близко к стенам. Конструкции погружаются в почву на глубину, позволяющую достать до плотных слоёв грунта;
  • замена строительных материалов, подвергающих разрушению под воздействием внешних факторов;
  • бетонирование конструкции – устанавливается швеллер и двутавровые балки;
  • установка обвязки обновлённой подошвы – здание поднимается посредством домкратов и осуществляется обвязка, с последующим водружением дома на прежнее место.

Работы выполняются в течение одного дня. Благодаря методике удаётся добиться стабильности грунта, отличающегося низкой несущей способностью. Обеспечивается искусственное увеличение указанного параметра. Применение методики усиления позволяет решить проблему постепенного проседания грунта, приводящего к растрескиванию цоколя.

Выполнить необходимые операции помогут профессиональные строители, располагающие современным оборудованием, позволяющим осуществлять процедуру укрепления в кратчайшие сроки. Реализовать план самостоятельно невозможно, поскольку придётся делать трудоёмкую работу. Предварительно надо провести расчёты, позволяющие избежать неточностей, способных ухудшить технические характеристики конструкции и здания в целом.

Заказ работы по забивке железобетонных свай

Наши сотрудники - квалифицированные специалисты. Они произведут расчет любой сложности и построят надежный свайный фундамент, чтобы вам в дальнейшем не пришлось тратить массу средств на его переделку.

Оставьте заявочку, мы всегда рады нашим клиентам:

Статьи по теме

Технология буроинъекционных свай: укрепление, расчет

Буроинъекционные сваи представлены в виде особой разновидности фундамента.

Эта технология усиления фундаментов задействуется при проведении нового строительства, а также для реконструкции зданий и монтажа оградительных стен строительных котлованов.

Буровая установка каретка для буроинъекционных свай

Укрепление фундаментов такими сваями приводит к тому, что такое динамическое воздействие усиления на грунтовый слой и фундамент строения полностью теряет свою силу.

Это является основополагающим фактором при ведении строительных работ и формировании фундамента в условиях городских застроек.

Особенности буроинъекционных свай

Буроинъекционными сваями принято считать конструкции, которые возникают при замещении выбуренного грунта заранее подготовленной смесью бетона.

Пример устройства можно рассмотреть в подаче бетонной смеси в скважинный забой через наполненный шнек под воздействием давления.

Представленная технология усиления фундаментов основывается на армокаркасе. Устройство буроинъекционных свай происходит в заранее уложенный бетон фундамента до уровня достижения проектной отметки.

Пример такой технологии можно увидеть в том случае, когда сваями производится укрепление фундамента для:

  • гражданских строений;
  • промышленных зданий;
  • уже существующих фундаментов;
  • зданий, находящихся на просадочном грунте;
  • ограждающих конструкций.

Такая технология усиления фундамента активно применяется в специфических условиях стесненных строительных площадок.

Технология усиления фундаментов не требует применения крупногабаритного оборудования и исключает большие объемы земляных работ.

Наиболее яркий пример преимущества усиления буроинъекционных свай – это скорость, с которой происходит усиление фундамента.

Кроме того, укрепление фундамента производится с применением компьютерной контрольно-измерительной аппаратуры, что являет собой пример высокой степени надежности конструкции.

Особенности устройства буроинъекционных свай позволяют применять их для усиления несущих способностей объекта и повышению уровня требований к его прочности.

Пример технологии устройства буроинъекционных свай

Как пример – расширение фундамента, увеличение этажности, расширение мостов, установка дополнительных конструкций.

Устройство таких свай позволяет проводить усиления фундаментов в уже существующих постройках даже в тех случаях, когда уровень плотности застройки предельно высокий.

Кроме того, усиления с помощью буроинъекционных свай могут проводиться на тех площадках, которые отличаются проблемными геологическими условиями.

Сейчас существует большое количество таких строительных объектов, которые отличаются расположением нового объекта на небольшом расстоянии от уже существующего. Усиление фундаментов, в таком случае, относится к числу технически сложных задач.

Благодаря особенностям устройства буроинъекционных свай, фундамент может быть надежно защищен от постоянно возникающих вибраций и повышенного уровня нагрузок во время проведения строительных работ.

Также при последующей эксплуатации строения, его структура подвергается укреплению с участием представленных свай. Устройство таких свай помогает сократить деформационные риски и неправильную осадку грунта при проведении строительных работ.

Устройства, представленные в виде малогабаритных буровых машин и передвижных бетонозаводов, позволяют производить манипуляции по монтажу и установке буроинъекционных изделий даже в таких условиях, где пространство достаточно ограниченно. Устройство таких свай позволяет активно применять их при:

  • строительстве туннелей;
  • надстройке зданий;
  • укреплении уже существующего фундамента;
  • создании подземных паркингов.

Такие явления как внезапное повышение уровня грунтовых вод, чрезмерное увлажнение грунта и постепенный износ несущих конструкций, в большинстве случаев приводят к тому, что здание начинает неравномерно оседать.

Пучки тонких свай расходящихся под разными углами наклона

Это происходит из-за того, что оно было возведено на фундаменте плитного или ленточного типа. Наиболее эффективным методом остановки таких разрушительных процессов является применение буроинъекционных свай.

При этом накренившийся фундамент подвергается усилению в максимальной области осадки. Затем, через некоторое время, производится тщательное усиление ряда других точек фундамента, которые просели до определенной отметки.

Тот участок, который был наиболее подвержен проседанию, укрепляется посредством введения в конструкцию свай. Приподнятые зоны постепенно опускаются на нужный уровень. Это происходит посредством ослабления оснований, с помощью увлажнения или раскопок грунта.

к оглавлению ↑

Область применения

Существует целый ряд случаев, в которых установка буроинъекционных свай является единственным приемлемым способом, с помощью которого может быть создан долговечный и прочный фундамент. Особая необходимость установки таких конструкций возникает в случаях, когда:

  • производится работа с грунтами, изобилующими крупными кусками скальных включений или с большими показателями просадкости;
  • строительство производится на тех участках, угол наклона которых больше 8%;
  • создается фундамент на грунтах, обладающих недостаточной толщиной;
  • строительство ведется на тех участках, где часто попадаются плывуны или грунтовые воды.

Фундамент, возводящийся по принципу «стена в грунте» сейчас считается наиболее современным типом опорной конструкции.

Благодаря его включениям можно возводить масштабные строения даже в тех типах почвы, которые для этого изначально не подходили.

Такие сооружения, с применением буроинъекционных свай, позволяют создавать эффективную защиту от оползней и предохраняют строения от проникновения грунтовых вод.

Буроинъекционные сваи постоянно совершенствуются и все чаще применяются при проведении различных геоинженерных манипуляций.

Устройство и технология буроинъекционных свай

Представленные изделия, на сегодняшний день, получили широкое распространение в горнопромышленных отраслях, горном строительстве, геотехнике. Как правило, бурение под сваи осуществляется на протяжении нескольких этапов.

Применяя такие конструкции можно заметно сэкономить время. Это связанно с тем, что при создании таких свай цементный раствор можно вливать в скважину непосредственно во время процесса бурения.

При проведении работ с большими объемами такая экономия заметна очень существенно. Сама технология начинается с того, что проводится подача цементного раствора в скважину через внутренний желоб.

Впрыск цемента производится с помощью специального приспособления, которое способствует равномерному распределению подаваемого под давлением раствора по сформированной из грунта свае.

В процессе этого, все мелкие частицы, которые имеются на стенках сваи, поглощаются потоком раствора.

В итоге прочность стержня значительно увеличивается, несмотря на то, что скорость его создания довольно высока.

Метод, с помощью которого производится бурение под сваи, с параллельной заливкой раствора, в большинстве случаев используется при формировании фундаментов крупных зданий, а также для укрепления склонов и для защиты стен фундамента от обрушения.

к оглавлению ↑

Как устроены буроинъекционные сваи?

Вся конструкция состоит нескольких частей – это штанга, муфта, центратор, буровая колонка, шайбы и гайки.

Шайбы в зарубежных аналогах изготавливаются с применением стали марки 28Mn6. Отечественные аналоги производятся из стали марки 30Г.

Существенное значение уделяется правильно подобранной резьбе. В большинстве случаев, трапецеидальная или круглая резьба значительно увеличивает адгезию раствора, который подается в скважину.

Нарезка осуществляется с ориентировкой на метод холодного проката. При помощи муфт штанга соединяется в цельную буровую колонну.

Представленные соединительные элементы изготавливаются с применением мелкозернистой стали под маркой 28Mn6.

Внутри муфт также нарезается резьба. Когда производится бурение под сваи, то применяется так называемая система GSI, которая позволяет применять буровые колонки.

Каждая отдельно взятая колонка подходит под определенную разновидность грунта. При необходимости наконечники колонок дополнительно укрепляются твердыми сплавами.

Централизаторы изготавливаются с применением таких марок стали, как 42CrMo4 и 42ХМ. Это узловое соединение является одной из ключевых деталей всей конструкции, ввиду того, что от него зависит центрирование всей колонны при проведении работ.

Если сваи не будут точно отцентрированы, то поступающий в скважину раствор не будет способен к равномерному распределению.

Это может провести к различным механическим повреждениям или коррозийным процессам в штангах.

Центратор всегда должен быть на несколько миллиметров выше, чем сама буровая коронка. Гайки, используемые для соединения различных элементов сваи, могут иметь прямую и сферическую форму.

Эти изделия изготавливаются с применением стали марок 42CrMo4, которые известны своей высокой степенью устойчивости к высоким температурам.

Эти детали при производстве проходят дополнительную термическую обработку. После этого показатель их твердости становится равен 26-28 HRC. Шайбы изготавливаются из стали СТ3с.

к оглавлению ↑

Как происходит установка буроинъекционных свай? (видео)

к оглавлению ↑

Виды и технологические нюансы

Все существующие на сегодняшний день буроинъекционные сваи подразделяются на два основных вида. Эти виды разнятся тем, что имеют разные части, передающие посильную нагрузку на грунт.

  1. Сваи-стойки погружаются в глубоко лежащие слои подземных пород и осуществляют передачу нагрузки через пяту.
  2. Сваи висячего типа конструируются на том участке, который не имеет крепкого несущего слоя. Они производят передачу нагрузки на грунт, используя для этого боковую поверхность.

Расчет буроинъекционных свай направлен на то, чтобы текущий процесс производства изделий проходил через нужное количество ключевых пунктов, имеющих важное значение. Эти расчетные пункты представлены в виде:

  • тщательного заполнения скважины бетоном и его доливкой в процессе оседания смеси;
  • плотности мелкозернистого бетона;
  • степени прочности бетона.

Для осуществления контроля над двумя последними параметрами необходимо проводить отбор необходимых образцов с частотой равной одному разу в сутки.

Читайте также: как и для чего проводят динамические испытания свай?

В большинстве случаев расчет производится с применением ряда специальных формул, которые публикуются в специализированных строительных справочниках.

В тех видах грунтов, которые имеют высокую степень склонности к оплыванию, применяется обсадка скважин при помощи металлических труб.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Иногда можно использовать промывку с участием разбавленных бетонных смесей. Они подвергаются застыванию после того, как шнек затирается в стенки.

Таким образом, формируется достаточно надежная обойма, которая берет на себя функцию обсадки.

Монтаж тех свай, которые снабжены винтовой навивкой не требует проведения предварительных бурильных работ.

Усиление фундамента сваями

Фундаменты усиливаются с использованием свай на стадии выполнения проектных работ, когда при проведении инженерных изысканий оказывается, что несущий грунт достаточно мощного слоя располагается на значительной глубине или высоком УГВ. Выполнение таких работ не представляет особой сложности. Но на практике часто возникает необходимость в укреплении готовых конструктивов под уже эксплуатируемыми постройками. Это потребует разработки отдельного проекта, привлечение специалистов и существенные финансовые затраты. Именно такие случаи рассмотрим далее.

Основные причины необходимости укрепления фундаментного основания

  1. Ошибки при разработке проекта, неправильные расчёты нагрузок или неточности определения прочностных характеристик грунтов.
  2. Нарушение технологии ведения строительных работ для сокращения сроков строительства и экономии денежных средств.
  3. Применение некачественных строительных материалов.
  4. Значительное изменение механических и физических характеристик грунтового основания (пучение или переувлажнение почвы, подъём УГВ, грунтовые просадки, прокладка вблизи фундамента инженерных коммуникаций).
  5. Отсутствие или неполноценное функционирование дренажей.
  6. Ненадлежащая эксплуатация здания.
  7. Динамические воздействия, вызванные строительными работами на соседних участках с применением забивных свай.
  8. Увеличение нагрузок надстройкой этажей или непродуманной перепланировкой.

Необходимость проведения ремонта проявляется в крене всего сооружения, появлении трещин и других дефектов в фундаментных конструктивах и стенах, перекос дверей и окон. Выбор конкретного метода усиления зависит от выявленных причин. В подавляющем большинстве случаев возникает необходимость укрепления основания дома. Одним из наиболее эффективных является усиление фундаментной конструкции различными видами свай.

Усиления фундамента буронабивными сваями

Буронабивные сваи состоят из пробурённых скважин, в которые помещаются арматурные каркасы и выполняется бетонирование с тщательным уплотнением глубинными вибраторами. Бурение выполняется специальным оборудованием или ручным способом, используя ручные или мотобуры. Сваи работают как сваи-стойки, опирающиеся на прочную твёрдую породу, или как висячие, работающие за счёт сил трения боковых поверхностей с соприкасающимися грунтами. Глубина погружения во всех случаях ≥ отметке сезонного промерзания.

Состав работ для укрепления столбчатых фундаментов:

  • разработка траншеи по периметру фундаментного конструктива на глубину ≥ 0,5 м;
  • бурение в неустойчивых грунтовых породах или на большую глубину производится в обсадных трубах;
  • изготовление арматурных каркасов. Продольные стержни из периодической арматуры А-II или А-III диаметрами от 12 до 22 мм. Поперечное армирование выполняется гладкой катанкой с сечением 6…10 мм. Шаг размещения 20…30 см. Соединение элементов тонкой вязальной проволоки, умягчаемой обжигом, с использованием арматурных крючков или кусачек;
  • установка каркаса. Для обеспечения защитного слоя ≥ 2,5 см к каркасу прикрепляются пластиковые фиксаторы или прямоугольные цементные “сухарики”, а в скважину предварительно укладывается 10-ти см слой тощего бетона. Если скважина без обсадных труб, для дополнительной изоляции рекомендуется защита скрученными в цилиндр 2-мя слоями рубероида. Продольные стержни должны выпускаться из скважины для захода в ростверк на 2/3 его толщины;
  • укладка бетонной смеси, при наличии воды, её необходимо откачать. Уплотнение бетона;
  • бурение отверстий в существующем конструктиве, закладка в них отрезков арматуры с фиксацией цементным раствором;
  • устройство уплотнённой песчаной 20-ти см подушки;
  • установка опалубки и арматурного каркаса монолитного ростверка, со стыкованием с арматурными выпусками свай;
  • укладка и виброуплотнение бетона.

Усиление ленточного фундамента сваями выполняется аналогичным образом. Траншея по периметру ленты разрабатывается на отметке её подошвы с внешней стороны, а при возможности и с внутренней, что существенно увеличит площадь опирания. Для предотвращения смещения ленточной конструкции её фиксируют боковыми упорами из деревянных брёвен, упираемых в стенки траншеи.

Предварительно обязательно устраняются видимые дефекты существующего фундамента: расшивка и заделка трещин, ремонт повреждённых участков.

При трудностях с откачкой воды применяется укладка пластичной бетонной смеси методом вертикально подъёмной трубы (ВПТ). В состав ВПТ входят звенья бетонолитной трубы и приёмный бункер. Смесь из бункера поступает из бункера через нижнюю полость трубы и вытесняет воду. После окончания бетонирования достаточно удалить образовавшийся вверху слой непрочного бетона (шлам). Но для подъёма ВПТ потребуется крановое оборудование.

Вместо буронабивных можно выполнить усиление фундамента винтовыми сваями, состоящими из стальной полой трубы, снабжённой на конце лопастями для возможности ввинчивания в грунт. Такие изделия обладают надёжной антикоррозионной защитой, наносимой в заводских условиях.

Шаг расположения столбов, их необходимый диаметр и порядок армирования и бетонирования указывается в проекте.

Эти прогрессивные методы позволяют повысить несущую способность фундамента при минимальном объёме земляных работ и небольшими затратами труда.

В отдельных случаях бурение вблизи существующего конструктива невозможно из-за его сильного разрушения или чрезвычайной ветхости дома. Выход из положения — вдавливаемые сваи. При монтаже специального технического оборудования их вдавливание в грунт выполняется мощными домкратами. Это сложный и дорогостоящий метод, поэтому его применяют при невозможности выполнения других вариантов усиления.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Такой способ нашёл широкое применение в России и зарубежных странах при реставрации исторических памятников и жилых зданий.

Основные преимущества:

  • может использоваться на любых почвах без вреда соседним постройкам, что позволяет применение даже при плотной застройке;
  • успешно усиливает не только фундаментные, но и другие несущие конструктивы (стены, перекрытия, своды);
  • равномерное распределение нагрузок на грунтовые основания;
  • качественная дополнительная гидроизоляция;
  • возможность усиления фундаментов вертикальными буроинъекционными сваями и наклонными в стеснённых условиях производства работ.

Буроинъекционные сваи являются разновидностью буронабивных. Их диаметр 50…300 мм, при длине ≤ 40 м (для жилых домов большая длина не требуется, достаточно заглубление ниже подошвы на 0,5 м). Бурение производится мобильными бурильными станками колонкового бурения сквозь любые конструктивы, дальнейшее разбуривание скважин выполняется станками вращательного бурения. Существенно увеличивает скорость бурения применение алмазных коронок.

Порядок работ:

  • подготовка площадки с разметкой мест расположения свай;
  • бурение скважины на глубину конструктива;
  • тампонирование цементным раствором под давлением;
  • технологический перерыв на три дня;
  • вторичное разбуривание ниже фундаментной подошвы;
  • армирование одиночными стержнями, сварными арматурными каркасами, стальными профилями или металлическими трубами с фиксацией по центру скважины;
  • нагнетание под давлением пластичной мелкозернистой бетонной смеси с обеспечением защитного бетонного слоя вокруг арматуры минимум 2,5 см;
  • опресовка созданием с помощью растворонасоса избыточного давления.

В слабых грунтах применяют обсадные трубки.

Вертикальные сваи располагают, в основном, рядом с фундаментом. Затем оба конструктива объединяются в жёсткую цельную конструкцию.

Более надёжно сквозное укрепление, проходящее через фундамент и грунт под углом. Такие скважины располагаются с чередованием направления — одна с наклоном в сторону дома, следующая от него. После полного затвердения смеси обеспечивается надёжное усиление на любых грунтовых основаниях. Метод дорогостоящий, но чрезвычайно эффективный.

Выполнение работ по укреплению фундаментов недопустимо без привлечения специалистов. Больший риск получение обратного результата, нанеся сооружению ещё больший вред.


Смотрите также