Буровые сваи — фундамент для грунтов любой сложности

Буровые сваи обустраивают путем опоры в шахту, которую пробурили в грунте строительной площадки. К этой наиболее распространенным разновидностям таких опор можно причислить буронабивные, буросекущие и винтовые сваи.

Кроме того к буровым опорам относят и забойные конструкции – скважины, заполненные уплотненным щебнем, и опоры с камуфлетной пятой – придонным расширением, формируемым взрывными работами, и полые опоры, монтируемые с помощью особого инструмента —  вибросердечника.

Однако такие варианты практически не встречаются в практике гражданского строительства. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим только основные варианты, оценив их характеристики и коснувшись технологии строительства фундаментов, использующих в качестве несущего элемента буросекущие, буронабивные и буровинтовые сваи.

Буронабивные опоры — область применения

Буронабивные фундаменты возводят на скальных и мягких грунтах. Причем на почвах первого типа обустраивают сваи-стойки, опирающиеся на скальные горизонты лишь основанием опоры. А на мягких грунтах строят висячие сваи, передающие нагрузку на грунт и основанием опоры и ее боковой поверхностью (за счет силы трения). Буронабивные опоры способны выдержать вес малоэтажного жилища, отстроенного из материала любого типа.

Проще говоря: если в здании не больше 2-3 этажей, то буронабивная опора выдержит такое строение в любом случае. Поэтому такие опоры используют при строительстве свайных фундаментов для загородных домов или многоквартирных коттеджей.

К достоинствам буронабивных конструкций можно причислить и другие характеристики, а именно:

• Простоту обустройства – установка таких свай происходит практически вручную. Такие опоры  не требуют ни тяжелой техники, типа копров или экскаваторов, ни продолжительных земляных работ. И даже буровые работы с буронабивными сваями можно провести с помощью ручного, земляного бура.
• Широту сортамента – буронабивные опоры, изготавливаемы методом литья раствора в скважину, не имеют ограничений ни по форме, ни по габаритам поперечного сечения. То есть, диаметр скважины таких свай может быть практически любым: от 0,15 метра у буроинъекционных опор, до 0,8 метра и более у свай-столбов, созданных из набивного раствора на основе бетонов М300-М500. Хотя диаметр большинства свай не превышает 40-60 сантиметров.
• Высокую несущую способность – если такие опоры дополнить камуфлетной пятой и заглубить до устойчивых слоев грунта, то несущая способность одной сваи приблизится к 45-50 тоннам.

К недостаткам буронабивных опор следует отнести только относительно продолжительность строительства с применением подобных элементов.

Технология строительства  буронабивных фундаментов

В поэтапной разбивке техпроцесс строительства буронабивных свай выглядит следующим образом:

• На заранее маркированном месте сверлят шахту. А в случае монтажа опоры с камуфлетной пятой у дна шахты обустраивают коническое или сферическое расширение диаметра. Для этих целей используют особый бур с поперечным плугом.
• В ствол шахты опускают опалубку-гидроизолятор. Причем, подошва опоры лежит выше уровня грунтовых вод, то укреплением стенок опоры можно пренебречь.
• В опалубку вводят армирующий каркас и раствор бетона В12,5 или В7,5 – для свай длиной менее 3,5 метров.

По завершению заливки, поверх оголовков свай собирают опалубку для ростверка, который оформляют в виде балочной конструкции или монолитной плиты.

Однако, в некоторых случаях, устройство буровых свай предполагает одновременную заливку вертикальной опоры и горизонтального ростверка. В таком случае после армирования опалубки сваи приступают к строительству опалубки и армирующего каркаса ростверка. Заливку бетонного раствора, соответственно, откладывают до завершения строительства опалубки ростверка.

Буросекущие сваи — область применения

Технология буровых свай позволяет сформировать из этих элементов не только вертикальные опорные элементы, но и полноценные стены, заливаемые по контуру фундамента.

Техпроцесс, позволяющий сформировать «стену в грунте» оперирует буросекущими опорами – фактически теми же буронабивными сваями, смонтированными с нулевым шагом размещения. Поэтому достоинства и недостатки буросекущих опор идентичны аналогичным характеристикам свай буронабивного типа.

Однако область применения у буросекущих конструкций немного иная. Из таких свай строят стен подземных переходов и автомобильных тоннелей. Эти опоры очерчивают пространство подземных складов и паркингов. Словом, буросекущие сваи – это вполне реальная альтернатива заглубленного фундамента ленточного типа.

Причем буросекущие сваи заходят и на 30-метровые глубины и относятся к типу свай-стоек (с опорной подошвой).

Обзор процесса строительства буросекущего основания

Строительство буросекущих опор происходит следующим образом:

• По контуру основания высверливают скважины под первую группу буронабивных свай. Расстояние между стенками скважин равно 4/5 от диаметра опоры.
• После завершения земляных работ первый ряд скважин заполняют бетоном. Причем перед бетонированием скважины не армируют.
• В этом положении первый ряд опор находится 5-7 дней. За это время опоры набирают около 70 процентов от расчетной прочности.
• Далее, на середине отрезка, соединяющего соседние сваи первого ряда, сверлится шахта под сваю второго ряда. При этом бур отсекает часть неармированных свай из первого ряда буросекущих опор.
• Далее, в полученную шахту вводят армирующий каркас и заливают отверстие в грунте бетоном марки В12,5.

В итоге получается сплошная линия из переплетенных свай, которая работает и как опора (на нее можно поставить монолитный ростверк) и как несущая стена подземной части строения.

Винтовые сваи: типовые характеристики и область применения

С винтовой сваей все просто – этот обычный бур, который не собираются извлекать из земли, монтируя ростверк прямо на оголовке такой опоры. Винтовые опоры используют при строительстве оснований для легких каркасных домов на один-два этажа или малых архитектурных форм.

Габариты сортамента винтовых опор определяются размерным рядом обсадных или водопроводных труб: ведь такие сваи делают именно из этих разновидностей трубного проката.

Несущая способность винтовой сваи определяется диаметром лопастей (винта), наваренного на нижнюю часть трубы. Причем стандартные опоры снабжаются 300, 500 или 600-миллметровой винтовой частью. В итоге средняя несущая способность винтовой сваи равна 4,5-5 тоннам.

Главным достоинством таких опор является высокая скорость и простота процесса монтажа сваи в грунт. Причем сваю можно заглубить в почву даже вручную, и даже зимой.

Основной недостаток – склонность основного конструкционного материала опоры  — стали – к коррозии, что сокращает срок службы подобных фундаментов до 50-60 лет.

Особенности строительства основания на винтовых опорах

Фундамент на винтовых опорах возводится за считанные часы.

И сам процесс строительства выглядит следующим образом:

• На заранее размеченные места ввинчиваются сваи (от углов к центру).
• На оголовки свай наваривают скобы с перфорацией под винты.
• В скобы вставляют балки из дерева или швеллеры. Деревянные балки фиксируются на винты (сквозь перфорацию в скобе). Швеллеры соединяются с оголовком свай сваркой

В итоге, за две, максимум три рабочие смены на участке появляется полноценный фундамент, готовый принять относительно легкое строение.