Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Буроинъекционные сваи, или БИС — бетонные конструкции, которые изготавливают непосредственно во время бурения скважины.

Сваи устанавливаются, когда нет возможности применять обычные забивные из-за создаваемого шума, вибрации и применять громоздкое оборудование.

Это аналог буронабивных свай. Отличие в том, что используется полые шнеки, через которые заливается бетонная смесь. Материал затвердевает и образует надежную опору.

Зачем нужны буроинъекционные сваи

Технологию применяют для строительства промышленных и жилых объектов в условиях тесной и крупной застройки рядом с уже существующими строениями. Сваями защищают фундамент от вибраций и последствий эксплуатации соседней новостройки.

С помощью БИС укрепляют старые здания, которые нуждаются в реконструкции. Это предотвращает деформацию несущих конструктивных элементов и повышает устойчивость. Используется технология для коррекции крена старых построек на традиционных видах фундамента. Это происходит при высокой влажности почвы, износе конструктивных элементов и приближении уровня грунтовых вод к поверхности.

«Стена в грунте» — один из самых прогрессивных методов для фундамента, при котором используют БИС. Он актуален для возведения высотных зданий даже на ослабленных, сильно увлажненных, малосвязанных почвах. Такой фундамент защищает постройки от оползней.

Без БИС не обойтись при возведении зданий и сооружений в таких случаях:

  • грунты с высокими показателями просадки, содержат крупные скальные включения;
  • уклон участка превышает 8%;
  • слабые грунты с недостаточной толщиной глубоких твердых пород;
  • наличие «плывунов» или высоко протекающих грунтовых вод.

Плюсы использования

Строители применяют буроинъекционные сваи по таким причинам:

  • не происходит разрыхления почвы, поэтому появляется возможность проводить строительство рядом с введенными в эксплуатацию объектами;
  • предоставляется возможность проникнуть на значительную глубину даже при большом диаметре;
  • используемые установки почти не создают шума и вибрации;
  • допустимо применять технологию даже в оползнеопасной местности;
  • уменьшается объем земляных работ;
  • во влажных и пучинистых грунтах конструкции демонстрируют лучшие несущие характеристики, чем другие опор;
  • не надо копать котлован вокруг здания, чтобы выполнить укрепление.

На каких фундаментах можно делать укрепление

БИС применяют на таких видах фундаментов:

  • ленточные бетонные, бутовые (отверстие сверлят в самой конструкции);
  • свайно-ростверковые, столбчатые (сваи устанавливают как дополнительные опоры или делают замену отдельных элементов, вышедших из строя);
  • монолитные (метод используется, только когда другие недоступны, с применением сверхпрочных бетонов).

Монтаж свай

Процесс состоит из трех этапов:

  • Бурение. Используют специальную установку с функцией непрерывного бура. Грунт расталкивается, чем обеспечивается дополнительная прочность опоры.
  • Введение бетона. Заливка смеси производится под давлением через полый шнек. Бетон тоже расталкивает и уплотняет почву. Для заливки используют инъекционные шланги или трубы диаметром не менее 30 мм.
  • Установка каркаса. Арматуру опускают в еще незастывшую смесь.
  • Опрессовка. Операция частично предупреждает осадочные явления.

Технологическая схема зависит от области применения метода и свойств почвы.

Маловлажные глинистые грунты

Методом шнекового бурения делают скважину 13–18 м в ширину. Чтобы стенки шахты затирались влажным грунтом и предупреждали его осыпание, разница в диаметре долота и шнека не должна быть более 1 см. В образованное отверстие опускают каркас и заливают строительный раствор.

В слабых, оплывающих грунтах скважины укрепляют — например, посредством обсадных труб. После заполнения скважины, инъекционную трубу извлекают. Обсадные трубы подсоединяют к компрессору и проводят опрессовку по мере того, как извлекается труба. При сухом забое раствор заливают без использования инъекционной трубы или шланга.

Если по длине сваи обнаружен сильно поглощающий грунт, то применяют трубчатое армирование. Забой заполняют цементно-бентонитовым раствором и туда помещают трубу-арматуру. У нее закрыт нижний выход. В стенках имеются отверстия, к которым подсоединены резиновые рукава. Под образующиеся давлением рукава распрямляются, прорывают слой обойменного раствора, формируя необходимое расширение. Когда обойменный раствор схватится, в трубу наливают бетон.

Если в фундаменте образовались трещины, разрушились швы бутовой кладки, возникли пустоты под подошвой, придерживаются такого порядка работ:

  • бурят лидерную скважину на 60–80 см либо применяют тампоны;
  • осуществляют замоноличивание трубы-кондуктора на цементном растворе, на нижнем конце устанавливают временную пробку;
  • бурят скважину через кондуктор в той части фундамента, который нужно укрепить;
  • заливают бетон.

Дополнительные советы

К процессу выдвигаются такие требования:

  • Способ непрерывного бурения требует, чтобы скважины, расположенные рядом, были на расстоянии не меньше тройной величины диаметра сформированной опоры. Чтобы монтировать сваи поближе, ждут не менее суток после высыхания залитого бетона.
  • Бетон наливают в скважину с одинаковым давлением. Если давление снизилось, то шнековую колонну поднимают на поверхность с меньшей скоростью.
  • Скважину заполняют, пока на поверхности не появится чистый бетон, без шлама и загрязнений. Потом территорию очищают от раствора.

Сваи армируют пространственными каркасами. Используют 6 и более продольных стержней диаметром от 18 мм. Разница между диаметром скважины и каркаса должна составлять 14 см.

Усиление фундаментов сваями

Благодаря этому, укрепляющая конструкция не заклинивает в полости. Кольцах жесткости дополняют крепежами.

Наибольшая длина секции составляет 11,7 м. Если длины недостаточно для выполнения поставленных задач, то отдельные каркасы сваривают между собой. Эти конструкции должны быть повышенной жесткости. С внешней стороны арматуру усиливают кольцами из металла. Расстояние между ними по высоте составляет 2 м. Вокруг укрепляющих элементов укладывают защитный слой бетона (7 см).

К бетону предъявляют такие требования:

  • марки — М300;
  • класс сжатия — В22.5 и выше;
  • количество цемента в готовой строительной смеси — 350 кг/м3;
  • подвижность — от 12 см по стандартному конусу;
  • количество щебня (фракция 10–20 мм) — от 25%;
  • удельное водоотделение — 2%;
  • пластификатор ЛСТ — до 0,2%;
  • прочность бетона через 7 дней — от 15 Мпа и выше, через 28 дней от 30 Мпа;
  • перерасход смеси — 25–150%.

Проводя работы в неустойчивых обводненных почвах скважины во время бурения обмывают глинистым или бентонитовым раствором. Это необходимо для большей устойчивости стенок.

В каменных или бетонных фундаментах бурят шахты под сваи трехшарошечным долотом, параллельно продувая рабочую зону воздухом и промывая водой.

Каркас рекомендуют устанавливать после извлечения бурового инструмента. При неглубоких сваях укрепляющую конструкцию можно размещать уже по окончании заливки бетона, но не позже, чем через 60 минут после проведения операции.

Если перерасход бетона больше, чем предполагает технология, то это указывает на неудовлетворительное состояние стенок скважины. Тогда смесь оставляют застывать, а потом проводят опрессовку. Несущую способность свай рассчитывают по СНиП II–17–77.

Буронабивные сваи — практичный и доступный метод укрепления и строительства фундаментов.

Госстроя СССР пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве (к сниП 02. 01-83)

1   …   4   5   6   7   8   9   10   11   …   24

Погружение и извлечение инъекторов, бурение и оборудование инъекционных скважин

5.20. При погружении инъекторов в грунты и бурении скважин следует принимать меры, предупреждающие отклонения инъекторов и скважин от проектного направления путем установки кондукторов. Максимальные отклонения не должны превышать при глубине до 40 м — 1 %, при большей глубине — 0,5 %.

5.21. При закреплении грунтов под существующими сооружениями с применением горизонтальной технологии заглубление инъекторов и инъекционных скважин в соответствии с п. 1.9 производится из специальных технологических выработок. Данные о конструкции и размерах выработок и рекомендации по технике заглубления инъекторов и бурению скважин содержатся в проекте.

5.22. Бурение скважин для цементации грунтов должно производиться по указаниям проекта способом последовательного сближения скважин, начиная с расстояний, на которых гидравлическая связь между ними в процессе нагнетания инъекционных растворов практически отсутствует.

Бурение скважин в неустойчивых грунтах, залегающих выше цементируемой зоны, должно производиться в обсадных трубах.

5.23. Погружение инъекторов в грунты для последующей инъекции закрепляющих реагентов может производиться забивкой, задавливанием и установкой в предварительно пробуренные инъекционные скважины. Выбор способа погружения зависит от вида грунтов, естественно-исторических условий территории и глубины закрепления. Способ погружения инъекторов в грунты назначается проектом.

5.24. Погружение инъекторов в грунты забивкой применяют при силикатизации и смолизации песчаных грунтов, а также при закреплении просадочных лессовых грунтов на глубинах менее 15 м.

Способ задавливания инъекторов в грунты применяется преимущественно при закреплении грунтов под существующими сооружениями по горизонтальной технологии из специальных технологическихвыработок (рис 20).

Погружение и установку инъекторов-тампопов в инъекционные скважины применяют при силикатизации просадочных лессовых грунтов на глубины св. 15 м (рис. 21), а также при обычной и вспомогательной цементации.

Примечание. При закреплении просадочных грунтов на глубину более 15 м инъекторы могут забиваться в предварительно пробуренные скважины.

5.25. Для забивки инъекторов следует применять ударные инструменты и компрессоры марки и характеристики которых приведены в прил. 19 (табл. 1 — 3,5). Забивка осуществляется по заходкам в последовательности, заданной проектом. При затруднениях в забивке следует предварительно бурить лидирующие скважины. При забивке инъекторов через железобетонные плиты фундаментов, полы, стяжки и другие в них предварительно бурятся отверстия.

В скальных грунтах после окончания бурения скважины должны промываться водой или продуваться сжатым воздухом.

5.26. Основными элементами гидродомкратного устройства длягоризонтального задавливания инъекторов манжетно-тампонного типа являются (см. рис. 20): система из нескольких гидродомкратов 2 грузоподъемностью 15 — 20 т (ход поршня около 1 м), вмонтированных в стальную раму 3; опорная конструкция 1; подвижная каретка 4; и маслостанция (на рисунке не показана), состоящая из насоса высокого давления — до 30 МПа (например, Н-403Е), емкости для масла и пусковой контрольной аппаратуры, обеспечивающей включение и отключение каждого домкрата.

Рис. 20. Схема гидравлического задавливания манжетно-тампонных инъекторов из технологических выработок при силикатизации и смолизации грунтов по горизонтальной технологии

а — вид сбоку; б — вид сверху; 1 — упорная плита; 2 — гидравлические цилиндры; 3 — стальная рама; 4 — подвижная каретка; 5 — инъекторные перфорированные трубы; 6 — резиновые кольца с проколами; 7 — крепление стенок выработки

Рис. 21. Технологическая схема силикатизации просадочных лессовых грунтов через скважины

1 — стенки скважины; 2 — шланг для подачи закрепляющего раствора; 3 — инъектор тампон; 4 — грунтовый массив, закрепленный двумя заходками

Другие параметры конструкции гидродомкратного устройства в соответствии с необходимой по расчету величиной усилия задавливания назначаются проектом.

5.27. При закреплении грунтов через предварительно пробуренные инъекционные скважины последние могут быть пройдены с использованием бурового оборудования, характеристики которого приведены в прил. 19 (табл. 6).

Инъекционные скважины должны быть строго ориентированы относительно вертикали, не иметь трещин и глубоких борозд на стенках. По окончании бурения скважину следует очистить от насыпанного грунта до проектной глубины специальным стаканом типа грунтоноса и закрыть деревянной пробкой. Выдаваемый шнеками грунт должен убираться с таким расчетом, чтобы обеспечить использование его в последующем для тампонирования.

Отклонения скважин и инъекторов в плане и по глубине не должны превышать величин, указанных в п. 5.20.

5.28. Для предупреждения выбивания раствора при нагнетании скважины необходимо бурить на двойном расстоянии друг от друга в плане, т.е. через одну. После завершения нагнетания по первой группе скважин производится бурение скважин и нагнетание растворов в скважины второй очереди.

5.29. Бурение инъекционных скважин для вспомогательной цементации контакта фундамента с основанием при силикатизации и смолизации грунтов под существующими сооружениями рекомендуется производить колонковыми станками сплошным забоем с продувкой воздухом. В стесненных условиях допускается бурение пневмоударными станками.

Бурение ведется наклонными скважинами через обратную засыпку с установкой обсадной трубы, затем по фундаменту с небольшим заглублением в грунты основания. Расстояние между скважинами 2 — 3 м. Проектом должна быть определена очередность, в соответствии с которой допускается одновременное бурение и инъекция скважин.

5.30. Для бурения инъекционных скважин при цементации грунтов рекомендуется применять буровое оборудование, марки и характеристики которого приведены в прил. 20 (табл. 2, 3).

Выбор способа бурения для цементации зависит от категории грунтов по буримости, от глубины скважин, их направления (по отношению к вертикали), характера трещиноватости, устойчивости грунтов, уровня грунтовых вод и других условий. Окончательный выбор способа бурения в каждом конкретном случае определяется технико-экономическим расчетом или на основе опыта в аналогичных условиях. Технология бурения в неустойчивых грунтах с применением обсадных труб и под глинистой промывкой описана во всех руководствах по буровым работам.

5.31. Степень засорения пор и трещин грунтов продуктами бурения зависит от принятого способа бурения и применяемых буровых коронок. Так, например, колонковое бурение алмазными коронками меньше всего зашламовывает трещины.

§ 6.2.3. Усиление фундаментов сваями

Ударное бурение значительно сильнее зашламовывает трещины, что может потребовать более частого расположения цементационных скважин. Бурение под глинистой промывкой в цементируемой части скальных грунтов не допускается, а в песчано-гравелистых грунтах допускается только в случае применения способов инъекции, основанных на принудительном внедрении тампонирующих растворов в грунты с нарушением их структуры.

5.32. Допустимые отклонения в расстояниях между скважинами зависят от проектного расстояния между ними (чем больше расстояние, тем больше допустимое отклонение). Допустимое отклонение на забое зависит также от необходимой плотности цементации в нижней части цементируемой зоны. В целом допустимое отклонение определяется инженерным расчетом с учетом технических возможностей бурения и задается проектом.

Способы замера искривлений скважин описаны в пособиях по буровым работам.

1   …   4   5   6   7   8   9   10   11   …   24

Похожие:

Руководство, инструкция по применению

rykovodstvo.ru

Использование буроинъекционных свай в усилении фундаментов

Фундамент – опора всего дома, именно от него зависит общее состояние здания. Подвергаясь постоянной нагрузке и воздействию окружающей среды, с годами фундамент может ослабиться, в этом случае требуется произвести укрепление.

Укрепление фундамента буроинъекционными сваями один из самых современных методов. Для реализации такого проекта требуется специальная строительная техника.

Преимущества метода

Буроинъекционные сваи для усиления фундаментов успешно применяются как в нашей стране, так и за рубежом. Используют такую технологию для усиления фундаментов жилых зданий так и при реставрации памятников архитектуры.

Основные преимущества:

  • укрепляет не только фундамент, но и остальные несущие элементы: стены, своды, перекрытия;
  • метод применим к зданиям любого типа;
  • возможность применения при плотной застройке, без вреда соседним зданиям;
  • достигается дополнительная гидроизоляция;
  • распределяется нагрузка на грунт;
  • возможность применения на любых почвах.

Советы при работе с буроинъекционными сваями

Данная методика реконструкции фундаментов прошла много исследований и испытаний.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями: технология и советы по укреплению (цена, фото)

Исходя из этого, можно отметить важные моменты для предотвращения серьезных просчетов и ошибок.

  1. Угол наклона свай практически не влияет на надежность конструкции.
  2. Важно качественно закрепить сваи в старом фундамента, если его прочность мала, следует изготовить дополнительное укрепление. При необходимости фундамент можно усилить цементными инъекциями.
  3. Расчеты показывают, что увеличения наклона усиливает внутреннюю нагрузку сваи. Все зависит от типа грунта. Если условия сложные вместе с раствором можно использовать инертные материалы (песок и другие).
  4. Вместе с арматурными каркасами в проект рекомендуется внести равнопрочные стыки. При усилении фундаментов буроинъекционными сваями технология допускает использования металлического профиля, труб и арматуры разного сечения для достижения максимальной прочности.
  5. Длина свай зависит от глубины залегания плотных слоев грунта. Диаметр зависит от используемых материалов и состояния старого фундамента.
  6. В случае прохождения конструкции через грунтовые воды, бетон не имеет возможности нормально схватиться. В таких случаях поможет использование буронабивных свай, в проделанную шахту устанавливается труба, выполняющая роль опалубки.

Как происходит усиление фундаментов буроинъекционными сваями можно увидеть на фото.

Совет! Специалисты рекомендуют мешать раствор самостоятельно или контролировать этот процесс, для избегания попадания крупного щебня. Это позволит избежать пустот и увеличить надежность конструкции.

Цены на буроинъекционное укрепление фундамента

Стоимость свай являться основной затратой при укреплении фундамента буроинъекционными сваями. Цена на них определяется исходя из нескольких критериев: сложность работ, глубины бурения, несущих способностей и количества свай. Во многих случаях единственно возможным вариантом реставрации или усиления старого фундамента является применение технологии усиления фундамента буроинъекционными сваями. Цены начинаются от 2400 рублей за погонный метр готовой сваи и выше, у разных компаний стоимость услуг может существенно отличаться.

Такой вид свай может реанимировать и укрепить любой тип фундамента, любого здания не зависимо от назначения. Хоть метод и достаточно дорогой, но во многих случаях не заменимый.

Стоит подчеркнуть, что возможность применения данного метода может быть подтверждена только специальными измерениями и расчетами. Самостоятельный расчет и монтаж может привести к негативным последствиям. Все работы должны осуществляться квалифицированными работниками на специальном оборудовании.

Применение буроинъекционных свай в укреплении фундамента новый и функциональный способ ремонта и перепланировки зданий. Такой вид свай может реанимировать и укрепить любой тип фундамента, любого здания не зависимо от назначения. Хоть метод и достаточно дорогой, но во многих случаях не заменимый.

Усиление фундамента сваями

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *