Методы устройства набивных свай

Технология устройства набивных свай

Набивные сваи устраивают на месте их проектного положения путем укладки (набивания) бетонной смеси или песка (грунта) в полости (скважины), образуемые в грунте. Сваи часто делают с уширенной нижней частью — пятой. Уширение получают путем разбуривания грунта специальными бурами, распирания грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или взрывания заряда взрывчатого вещества.

В зависимости от способов создания в грунте полости и методов укладки и уплотнения материала набивки сваи подразделяют на буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрам-бованные, песчаные и грунтобетонные.

Буронабивные сваи

Характерной особенностью технологии, устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (про-садочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины. Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих вкомплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя, при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4. 5 операций срезывания и извлечения фунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненных фунтах. В этом случае скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке по скальным включениям и прослойкам используют сменные рабочие органы ударного типа (фейферы, долота). В скважину глинистый раствор поступает по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления,оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2. 1,3 г/см3, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе.

Для устройства уширений в основаниях свай, как правило, применяют взрывной способ. Для этого (рис. 6.13) в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна скважины на 1,2. 1,5 м, т. е. был за пределами действия ка-муфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. Окончательно заполняют скважину описанным выше способом.

В нашей стране буронабивные сваи изготовляют диаметром 880. 1200 мм, длиной до 35 м. Для устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 16. 20 см.

Пневмотрамбованные сваи

Сваи применяют при устройствефундаментов с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонную смесь укладываютв полость обсадной трубы при постоянном повышенном давлениивоздуха (0,25. 0,3 МПа), который подается от компрессора черезресивер. Бетонную смесь подают небольшими порциями черезспециальное устройство — шлюзовую камеру, действующую попринципу пневмонагнетательных установок, применяемых длятранспортирования бетонной смеси. Шлюзовые камеры состоят издвух отрезков труб, соединенных фланцами, которые имеют верхниеи нижние отверстия, закрываемые клапанами. Подачу смеси черезворонку в верхнюю камеру осуществляют при закрытом нижнемклапане, после подачи порции верхний клапан верхней камерызакрывается, а нижний — открывается и т. д.

Вибротрамбованные сваи

Сваи используют в сухих связныхгрунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытуюскважину глубиной 4. 6 м. Такие сваи устраивают следующимобразом. В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак.

После погружения трубы вибропогружатель снимают и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8. 1 м бетонной смесью. С помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю,смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенную пяту. Заполнив бетонной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью экскаватора при работающем вибропогружателе.

Частотрамбованные сваи

Сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический (обычно чугунный) наконечник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю, уплотняя бетонную смесь с помощью ударов паровоздушного молота двойного действия, передающихся через трубу.

Частотрамбованные сваи устраивают с помощью специально оборудованного копра в такой последовательности. На копер лебедкой поднимают паровоздушный молот двойного действия и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникновение в трубу воды. Под действием удара молота обсадную трубу погружают до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот, поднимают, а в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку подают в полость обсадной трубы бетонную смесь с осадкой конуса 8. 10 см.

Параллельно с укладкой смеси извлекают (вытягивают) обсадную трубу из грунта, причем металлический башмак остается в основании сваи. В это время молот двойного действия, вновь соединенный с обсадной трубой, уплотняет бетонную смесь. При этом сила его погружающего удара в два раза меньшевыдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. При ударах молота, направленных вверх, труба должна извлекаться на 4. 5 см из грунта, а при ударах, направленных вниз — погружаться на 2. 3 см. Удары, направленные вниз, наряду с вибрационным воздействием трубы значительно уплотняют бетонную смесь, впрессовывая ее в стенки скважины, что, в свою очередь, также уплотняет грунт.

Песчаные и грунтобетонные сваи

Данный тип свай применяют для уплотнения слабых грунтов. В этом случае используют специальные приспособления в виде стальной обсадной трубы с коническим четырехлопастнымраскрывающимся наконечником. Трубу заполняют песком (грунтом) и с помощью вибропогружателя погружают на проектную глубину. При движении трубы кольцо, открывающее лепестки наконечника, спадает и остается в фунте, а песок (сухой фунт) заполняет скважину. Песок уплотняют за счет вибрации от пофужателя или трамбовками с помощью легкого копра. Таким способом выполняют набивку скважин на глубину до 7 м.

В последние годы стали устраивать фунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги нагнетают растворонасосом водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извлечении послойно уплотняет фунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется фунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки фунта.

Методы устройства набивных свай.

Набивные сваи делятся по способу устройства скважин, технологии возведения и по виду используемого материала.

По технологии возведения набивные сваи подразделяют на набивные, бетонные, пневмонабивные, частотрамбованные, вибронабивные, буронабивные, набивные с уширением (пятой), набивные песчаные или грунтовые (рисунок 3). По материалу: бетонные, железобетонные, песко- и грунтобетонные, песчаные, грунтовые и комбинированные.

Проходку скважины осуществляют с помощью бурильно-крановых, вибропродавливающих, вдавливающих машин и машин ударного действия.

1 — цилиндрическая; 2 — с уширением; 3 — с уширением по стволу; 4 — коническая; 5 — с камуфлетным расширением; 6 — корневидная

Рисунок 3 — Виды набивных свай

свая буронабивной забивка фундамент

Пневмонабивные сваи применяют при большом притоке грунтовых вод. Их устраивают с помощью специальной обсадной трубы, оборудованной шлюзовым аппаратом, верхним и нижним клапанами. Подавая в освобожденную от грунта обсадную трубу сжатый воздух давлением до 0,4 МПа, из нее удаляют воду, а затем через шлюзовой аппарат скважину заполняют бетонной смесью. Далее операции повторяют при одновременном извлечении обсадной трубы и снижения давления.

Буронабивные сваи устраивают путем заполнения бетоном (осадка конуса 18 см) методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) скважин, пробуренных без обсадной трубы. Буронабивные сваи изготавливают диаметром 600-1200 мм, глубиной до 30 м и применяют их при больших сосредоточенных нагрузках.

Для бутобетонных свай материал (бетон, камень) подают совмещенным или раздельным способом. Вначале укладывают бетонную смесь слоем 30-35 см, затем слой камня высотой до 25 см и производят уплотнения бетона. Подают бетонную смесь через инвентарную загрузочную воронку.

При возведении железобетонных свай после подготовки скважины устанавливают арматурный каркас, затем его бетонируют.

К буронабивным относят и грунтобетонные сваи. Для их устройства пробуривают лидирующие скважины с извлечением грунта, затем в скважины подают необходимый объем песка, цемента, химических добавок и разбуривают до проектного диаметра, одновременно измельчая грунт и перемешивая компоненты грунтобетонной смеси. Уплотняют смесь путем обратного вращения бура.

При устройстве буронабивных свай применяют установки вращательного, ударно-канатного и грейферного бурения, а также шнековые буровые установки и находят применение оборудования зарубежных фирм «Касагранде» (Италия), «Беното» (Франция), «Като» (Япония) с использованием обсадных труб, извлекаемых из скважины в процессе бетонирования.

Сваи могут бетонироваться без обсадной трубы: в открытой скважине («сухой способ») и с заполнением скважины напорной водой или глинистым раствором («мокрый способ»), а также с обсадной трубой: с извлечением и без извлечения грунта.

Частотрамбованные сваи образуются в результате забивки обсадной трубы диаметром до 600 мм с металлическим башмаком, установки арматурного каркаса и укладки высокоподвижной бетонной смеси, с одновременным подъемом обсадной трубы и возвратно-поступательными ударами молота.

Песчаные и грунтовые сваи устраивают обычно в целях укрепления слабых грунтов. При изготовлении песчаных свай пользуются вибронабивным способом, для чего обсадную трубу с закрытым наконечником погружают и заполняют песком. При подъеме трубы кольцо наконечника трубы спадает, и песок заполняет скважину.

Методы устройства набивных свай

Методы устройства набивных свай позволяют устраивать их непосредственно на строительной площадке.

Содержание статьи:

Набивные сваи устраивают непосредственно на стройплощадке, на месте будущего здания или сооружения.В зависимости от способа устройства скважин и укладки в них бетона различают набивные сваи двух типов:

а) сваи, для которых скважины образуют бурением; при этом может быть два способа укладки бетона -с применением обсадной трубы , извлекаемой из скважины по мере укладки бетона , и без обсадной трубы, когда бетон укладывают с использованием глинистого раствора ( называемого бентонитом).
б) сваи, для которых скважины в грунте образуют погружением стальной трубы с закрытым концом , а бетон уплотняют частым трамбованием с использованием ударов молота по трубе ( часто трамбованные сваи) или с использованием вибрации от вибропогружателя.

Рисунок-1. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом

а — бурение скважины; 6 — устройство уширенной полости; в — установка арматурного каркаса; г —установка бетонолитной трубы с вибробункером; д — заполнение вибробунке­ра бетонной смесью; е — бетонирование скважины методом ВПТ; ж — утепление оголовка сваи в зимних условиях; 1 — шнековая бурильная установка; 2 — расширитель; 3 — кран грузоподъемностью 10…12 т; 4 — бетонолитная труба; 5 — загрузочный бункер

Сухой способ применим в устойчивых грунтах; его технология состоит в следующем( рис-1). Вращательным бурением в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоемскважины проектной отметки в необходимых случаях уширяют нижнюю часть скважины специальными уширителями.

После приемки скважины по акту в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). По мере укладки бетона бетонолитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. Без обсадной трубы также можно устраивать буронабивные сваи ( рис-2).

Рисунок-2. Технология устройства буронабивных свай под глинистым раствором

а — бурение скважины; б —- устройство ушнрениой полости; в — установка арматурного кар­каса; г — установка бетонолитной трубы с вибробуикером и воронкой- д — бетонирование скважины методом ВПТ; е —утепление оголовка сван в зимних условиях- 1 — буровой станок; 2 — глиносмеситель; 3 — насос; 4 — расширитель; 5 — бетонолитная труба с вибро­бункером

Здесь в качестве опалубки, предупреждающей обрушение стенок скважины используют глинистый раствор, поступающий в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2…1,3 г/см³, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовя на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину.

Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают. Рассмотренный метод крепления стенок скважин наиболее прост.

Рисунок-3. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных труб

а —монтаж ротора и забуривание скважины с одновременным погружением обсадной тру­бы; б —проходка скважины; в — зачистка забоя скважины; г — установка арматурного кар­каса; д — заполнение скважины бетонной смесью, извлечение обсадной трубы; е — формо­вание головы сваи в инвентарной кондукторе

Однако он недостаточно надежен и весьма трудоемок при производстве работ зимой. Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадочными трубами ( рис-3) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадочные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай( инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки.

Рисунок-4. Бурение скважины

Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением.
Бурят скважины вращательным или ударным способом специальными установками. При ударном бурении обсадная труба погружается в грунт по мере разработки скважины. При этом отдельные секции обсадных труб наращивают по мере необходимости.

Рисунок-5. Технология устройства набивных свай с камуфлетной пятой

I…VI-последовательность выполнения операций; 1-буровой агрегат; 2-скважина; 3-кран; 4-обсадная труба с воронкой; 5-бадья; 6-литой бетон;7-электропровод;8-взрывчатое вещество; 9-хомут; 10-камуфлетная пята; 11-уплотненная грунтовая оболочка.

При вращательном способе бурения вначале пробуривают лидерную скважину на длину секции обсадной трубы, после чего в скважину погружают обсадную трубу.затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы.Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку. После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом ВПТ.

По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и вращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования голову сваи формируют в специальном инвентарном кондукторе.

Набивные сваи часто делают с уширенной нижней частью-пятой.Уширение делается специальными бурами, а также путем взрывания взрывчатого вещества ( камуфлетные сваи). Уширение делается для повышения несущей способности сваи. Камуфлетные сваи делают следующим образом ( рисунок-5). Сначала разбуривают скважину и опускают в нее обсадную трубу.

Рисунок-6. Технологическая схема устройства частотрамбованных свай

а) подъем в рабочее положение обсадной трубы и молота; б) погружение обсадной трубы; в) установка арматурного каркаса; г) подача бетонной смеси в полость трубы; д) извлечение обсадной трубы с одновременным уплотнением бетонной смеси; 1 – копер; 2 – молот двойного действия; 3 – лебедка; 4 – обсадная труба; 5 – арматурный каркас; 6 – вибробадья; 7 – приемная воронка

На дно скважины укладывают взрывчатое вещество, которое сверху прикрывается слоем 0,7…1,0 м литого бетона.Образовавшаяся бетонная пробка нужна для того чтобы энергия взрыва была направлена на образование полости в грунте.Полость затем заполняют бетоном и сваю бетонируют обычным способом.Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический наконечник.Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную ( или неармированную) сваю.

Рисунок-7. Схема устройства грунтонабивных свай

а) погружение обсадной трубы, б) извлечение трубы, в) раскрывающийся наконечник, 1 – вибропогружатель, 2 — обсадная труба, 3 – шарнир, 4 – створка наконечника, 5 – кольцо

Частотрамбование сваи устраивают ( рис-6) при помощи специального копра. На копер лебедкой поднимают молот и обсадную трубу , которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникание воды в трубу. Под действием ударов молота обсадная труба погружается до проектной отметки.

Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняют его. Затем молот поднимают и в полость трубы опускают арматурный каркас ( если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку в полость обсадной трубы подают бетонную смесь с осадкой конуса 8…10 см. Параллельно с укладкой смеси извлекают ( вытягивают)на небольшую величину обсадную трубу и вновь осаживают ударом молота для уплотнения бетона, причем металлический башмак остается у основания сваи.

В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой , имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями.Через штанги растворонасосом нагнетают водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извлечении послойно уплотняют грунт, насыщенный водоцементной эмульсией.В результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта. На рис-7 показана принципиальная схема устройства грунтонабивных свай.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Как выбрать и использовать набивные сваи

Устройство набивных свай существует во множестве вариантов. Различают виды свай по материалу изготовления и конструкции: бетонные, железобетонные, металлические, асбоцементные и синтетические оболочки.

По расположению на стройплощадке сваи могут быть одиночными, устанавливаться в плане полосами или свайным полем или кустом. Опоры устанавливают, как вертикально, так и наклонно. Так же, как и остальные виды опор, набивные сваи могут быть висячими, стойками и анкерными опорами. Скважины под набивные опоры образовывают несколькими типами: механическим и вибромеханическим бурением, сверлением под глинистым раствором и взрывным методом.

Применение свай

Подобные сваи, на сегодняшний день, являются одними из самых популярных фундаментных опор. Работы по их устройству незатейливы и вполне доступны для индивидуального застройщика. Несмотря на то, что данные конструкции предназначены для слабых водонасыщенных оснований, их с успехом применяют и на более плотных грунтах. Привлекательность их применения состоит в доступности и экономичности работы по их устройству.

В промышленном строительстве набивные сваи выглядят в виде труб большого диаметра. Массивные трубы опускают на большую глубину с помощью специальной техники.

Набивные сваи за свою историю применения зарекомендовали себя как одни из самых надёжных фундаментных оснований.

Методы устройства набивных свай

Технология устройства набивных свай отличается от установки забивных опор, и заключается в нескольких этапах работ:

• Сначала пробуривают скважину в грунте. Если скважина упирается в сыпучий грунт, то на её дне создают песчаную подушку.
• Подстилающий слой готовят смешиванием песка и гравия в равных долях. Толщина утрамбованной подушки должна быть не менее 150 мм. Как правило, в качестве гидроизоляции, на поверхность подушки укладывают слой рубероида.
• В случае установки сваи в обводнённом грунте, потребуется дополнительное укрепление стенок скважины от обрушения боковой поверхности ствола.
• Специальным устройством на стенки скважины под давлением подаётся насыщенный глинистый раствор. Эти самым создаётся водонепроницаемый слой. Образовавшаяся «кора», надёжно предохраняет боковую поверхность скважины от обрушения.

Применение обсадных труб

Обсадные трубы применяют в самых слабых грунтах. В готовую пробуренную скважину с помощью гидравлических домкратов погружают сегменты трубы. Внутреннее пространство обсадной трубы очищают от посторонних предметов и мусора.

Внутрь трубы помещают арматурный каркас. Заливку бетоном производят через специальный рукав. Очень важно соблюдать послойное уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами. Трамбуют каждый слой толщиной 200 мм.

Буронабивная свая с уширенной пятой

Устройство свай с уширенной пяты осуществляют тремя способами:

Усиленное трамбование

В основание скважины заливают бетон слоем толщиной 200 – 300 мм. Бетонную подготовку усиленно трамбуют. Под давлением бетон оттесняет окружающий грунт, тем самым формирует уширенную пяту основания сваи.

Механическое удаление грунта

Механическое удаление грунта в основании скважины производят с помощью специального ножа. Закреплённый на буровой колонке складной нож, раскрывается на проектной глубине. В результате вращения ножа получают уширение основания скважины до 3-х метров.Нож управляется гидравлическим механизмом дистанционно.

Полученную полость заполняют бетоном. На застывшую бетонную подушку устанавливают армированный каркас.

Взрывной способ

Полость под уширенную пяту получают посредством направленного взрыва. После установки обсадной трубы на дно скважины опускают взрывчатку с электрозапалом. Затем обсадную трубу приподнимают вверх на 500 мм. С помощью дистанционного управления производят взрыв.

В результате получают выемку в грунте сферической формы. Полость заполняют бетонной смесью. Грунт под воздействием силы взрыва сильно уплотняется, что значительно увеличивает несущую способность опорной конструкции.

После установки армирования, обсадную трубу заполняют бетоном с послойным уплотнением.

Монтаж набивных свай пневматическим способом

Пневматический метод применяют в обводнённых грунтах. На уложенную бетонную смесь внутрь трубы компрессором постоянно подают сжатый воздух. Бетон заливают послойно. Для этого используют специальную пневматическую нагнетательную установку.

Набивка свай грунтом

Работы по устройству грунтонабивных свай осуществляют специальным бурильным оборудованием. Установка имеет буровую штангу, смесительный бур со специальными лопастями. Лопасти режут грунт и перемешивают его с бетонной смесью одновременно.

В пробуренную скважину через штангу под давлением подают цементный раствор. Вместе с обратным вращением бур со штангой поднимают вверх. Грунт перемешивается с бетоном и одновременно уплотняется. В результате такой работы формируется грунтонабивная свая, не требующая выемки грунта из ствола опоры.

Набивные сваи такой конструкции целесообразно применять на песчаных слабонесущих основаниях.

Буровинтовые опоры

Порой из опасения вызвать нежелательные подвижки в грунтовом основании от недалеко расположенных зданий, забивные работы невозможно осуществлять. Выемка грунта во время буровых работ тоже может неблагоприятно повлиять на несущую способность грунтового основания.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как правильно бурить отверстия под свайные опоры.

Установка набивных свай своими руками

Рассмотрим самостоятельную установку набивных свай застройщиком для небольшого домостроения. Отказавшись производить на своём участки забивные работы, застройщик принимает решение об устройстве основания новостройки из набивных свай.

По точкам установленных разметкой, бурят скважины. В скважины по всему свайному полю вставляют металлические или асбоцементные трубы. Стандартным расстоянием между опорами считают от 1,5 до 2 метров.

Если трубу диаметром 200 мм погружают в землю на 1,5-2 метра, то верхняя часть должна выступать над землёй на 300-400 мм. Трубы заполняют бетоном на одну треть длины.

В трубы помещают армированный каркас, состоящий из двух-трёх вертикальных стержней скреплённых поперечной гладкой арматурой. Прокладками из подручного материала регулируют вертикальность каркаса. Работу по заливке бетоном осуществляют с послойным уплотнением. Заливают бетон снаружи в пазухи между трубами и грунтом.С помощью болгарки абразивным кругом верхние части опор нивелируют под один уровень.

Опоры устанавливают под несущими стенами, в углах строения и в местах концентрации нагрузок.

Посмотрите видео, как правильно залить каркас сваи бетоном.

В верхней части арматуры крепят шпильку с резьбой на конце или приваривают закладную металлическую пластину. Конструкция концевика армированного каркаса зависит от вида ростверка.

Работы по устройству ростверка из деревянного бруса начинают креплением гайками шпилек продетых через отверстия в брусе. Если ростверк изготавливают из металлического профиля, то производят сварочные работы по креплению швеллера или уголка к закладным деталям верхней части опор.

Соблюдение правил техники безопасности

Правила техники безопасности при производстве свайных работ должны неукоснительно выполняться всеми участниками производственного процесса.

Нужно постоянно следить за работой буровой установки. В случае возникновения, каких-либо неисправностей работы должны быть остановлены.

Все участники, выполняющие работы по установке набивных опор должны быть ознакомлены с правилами техники безопасности, о чём они расписываются в журнале. В зимний сезон стройплощадку обязательно очищают от снега и льда, и посыпают песком.

Технология устройства набивных свай

Порядок устройства набивных свай принципиально не отличается от общей технологической схемы выполнения свайных фундаментов: вначале подготавливается скважина, которая впоследствии заливается бетонной смесью. Иногда в процессе строительства возникает необходимость выполнить усиление набивной бетонной свайной опоры. Такое решение принимается проектировщиками в случае непредвиденных осложнений при изменении геологической структуры грунтов. В таком случае в готовую скважину до заполнения ее бетоном устанавливается пространственный арматурный каркас.

Понятие «набивная свая»

Чтобы иметь понятие об устройстве набивной свайной конструкции, можно представить бетонный или железобетонный столб с нижним наконечником, который заглубляется в грунт ниже отметки промерзания. При этом создается надежная и прочная свайная конструкция, способная защитить фундамент жилого дома от грунтовых сдвигов. Если участок под застройку находится на неоднородных сложных грунтах, рекомендуется свайный фундамент усиливать ростверком.

Набивные сваи передают нагрузку от здания непосредственно на грунтовое основание.

Виды набивных конструкций

Набивные опоры различаются по виду материалов заполнения тела скважины:

• Бетонные и железобетонные с арматурой.
• Песчаные и грунтовые.
• С металлическими или асбоцементными трубами – оболочками.

Свайные опоры на площадке застройки могут располагаться одиночными конструкциями, полосами или свайными кустами. Набивные конструкции заглубляются в землю по вертикальной или наклонной оси.

Горизонтальное сечение стержня сваи может иметь вид сплошного или кольцевого круга, а вертикальное сечение может быть:

• коническое;
• цилиндрическое;
• гофрированное.

Способ заделки свай может быть в виде свободной верхней части (головы) или бетонного ростверка.

Особенности набивных свайных конструкций

Конструктивно набивная опора состоит из ствола (тело) сваи, верхнего окончания именуемого головой, и нижней частью – пятой. Часто на нижнем окончании свайного стержня для повышения прочности закрепления в грунтовом основании выполняется уширение.

Сама набивная опора может быть однородной монолитной или сборно-монолитной. В строительстве свайные фундаменты соединяются в единую несущую пространственную систему с помощью ростверка. Применение набивных фундаментных опор дает возможность частично изменить геометрические линейные габариты ростверка в сторону уменьшения.

За счет эффективной работы конструкции сваи под действием сосредоточенной нагрузки до 1000 т можно полностью отказаться от создания ростверка. Из-за такой конструктивной особенности свайные опоры рекомендуется применять при значительных нагрузках на фундамент здания.

Конструктивный вид опорных набивных стержней легко видоизменяется при наличии на участке различных условий, разных схем расположения, нагрузок и т.д. Чтобы обеспечить надежность здания с целью максимального использования несущей способности свайных фундаментных конструкций в процессе проектирования, возможно изменение шага расположения опор, глубины бурения скважины и марки бетонной смеси.

Основное преимущество набивных фундаментов состоит в незначительных показателях просадки здания.

Область применения свайных набивных стержней

Исходя из конкретных геологических условий участка застройки и технико-экономических оценок вариантов проектного решения фундамента, подбирается тип свайной конструкции. Вид свайной конструкции определяется с учетом целесообразности применения того или иного вида

Фундамент жилого дома на набивных сваях

Специалисты – проектировщики фундаментов не советуют применять набивные сваи в условии агрессивных грунтовых вод или промышленных стоков. Наилучшими условиями устройства набивных опор считаются:

1. Твердые грунты с включением отдельных разрушенных природных каменных или бетонных элементов.
2. Глинистые твердые грунты со слоями гальки и валунов.
3. Стесненные площадки с ограниченным подъездом для подвоза строительных материалов.
4. Застройка рядом с существующими зданиями, в которых есть риски возникновения недопустимых деформаций при забивке свай тяжелыми механизмами.

Свайные опорные конструкции допускается выполнять без крепления стенок скважины, если на площадке грунтовое основание из глинистой твердой консистенции.

Технологический процесс

Производство строительных работ проводится в следующей последовательности:

1. На первоначальном этапе производится привязка проекта к условиям строительной площадке под застройку.
2. Вначале ямобуром бурится скважина в 1,5 м до расчетной глубины плотного грунта.
3. В отверстие вставляется металлический арматурный каркас. Устройство обсадных труб, которые одновременно служат опалубкой для бетонирования скважины. Основная функция обсадных труб – это борьба с плывунами и контроль постепенного правильного заполнения тела сваи бетонной смесью.
4. Верх свайной конструкции подрезается до проектной отметки и заполняется бетоном нужной марки.
5. Через несколько дней цвет бетона изменяется на светло-серый. Это означает, что бетонная набивная свая набрала 70% прочности, и фундаментная опора готова к эксплуатации.

Видеоролик по монтажу набивных свай:

Разделение набивных конструкций по видам

Набивные сваи классифицируют по конструктивным видам и способу набивки:

• Буронабивные свайные опоры.
• Пневмонабивные свайные конструкции.
• Вибротрамбованые и вибронабивные сваи.
• Песчаные и грунтобетонные.

Размеры свайных конструкций имеют широкий диапазон: длина может достигать до 20-30 м, наружный диаметр – от 50 до 150 см.

Буронабивные свайные стержни

Представленный вид свайной конструкции изготавливается таким образом:

• Предварительное устройство скважины методом бурения до расчетной нижней отметки.
• Погружение в отверстие скважины обсадной стальной или асбоцементной трубы.
• Извлечение из тела скважины земляных масс, которые обсыпались при работе бурильной установки.
• Постепенное заполнение подчищенной полости скважины бетонным массивом нужной марки.
• Послойное уплотнение с утрамбовкой бетона.
• Медленное постепенное извлечение обсадной трубы.

К недостаткам такого вида устройства опорной конструкции можно отнести отсутствие контроля над плотностью и однородностью бетонного массива по всей рабочей высоте столба, а также риски возможной потери прочности бетона из-за размыва грунтовой водой.

Армирование набивной сваи

Армирование буронабивных свай производят в верхней части фундаментной конструкции. Арматурные металлические стержни устанавливаются на глубине до 2 м непосредственно в полужидкий бетонный массив. После набирания бетоном частичной прочности наземную часть арматурного каркаса связывают с арматурой конструкции ростверка.

Сухой метод устройства набивных опор

В строительстве фундаментов буронабивные свайные стрежни монтируют распространенным «сухим способом», при котором не надо укреплять стенки подготовленной скважины. Жидкий глинистый раствор, который подается в скважину, способен временно закрепить земляные стенки скважины и конструкции обсадной трубы.

Метод сухой установки буронабивных свай дает хорошие результаты на грунтовых устойчивых основаниях. В этом варианте выполняется бурение рабочей скважины небольшого диаметра до заданной расчетной отметки опускания. Согласно проектному решению в нее монтируют пространственный каркас из стальной арматуры, и после технологического процесса армирования производится вертикальная укладка бетона с помощью подающей трубы. В завершении бетонных работ верхнюю головную часть набивной опоры помещают в инвентарный кондуктор для исключения рисков смещения по вертикали.

В холодное время при отрицательных температурах голову сваи, заполненную бетоном, следует надежно защитить от промерзания.

Глинистый раствор

Если почва на участке относится к типу слабых грунтов с сильным насыщением водой, то в этом случае для производства работ потребуется увеличение трудозатрат, что приводит к удорожанию строительства. Это связано с обязательным дополнительным укреплением земляных стенок пробуренной скважины от осыпания и обрушения.

Жидкий состав на основе глинистого вяжущего материала создает гидростатическое давление на боковую поверхность внутренних стенок скважины и обеспечивает надежное временное скрепление неустойчивых и насыщенных водою грунтовых почв.

Глинистый раствор приготавливают непосредственно на строительной площадке. Во время бурения подготовленная смесь закачивается в скважину под давлением по полой металлической трубе-штанге.

Во время бурильных работ глинистый раствор под воздействием статического давления поднимается к верху и выносит на поверхность разрушенный бурильной установкой грунт. Такой метод укрепления внутренней поверхности скважины позволяет обходиться без применения обсадных труб.

Трубные обсадки

Метод укрепления стенок скважины обсадными трубами эффективно применяется практически на грунтах, имеющих сложные гидрогеологические условия. При монтажных работах по набивке свайной конструкции обсадные трубы извлекаются из тела скважины, а в отдельных случаях оставляются в земле и служат дополнительным элементом укрепления сваи.

Соединяются элементы труб с помощью специальных замков или методом сварки. Собранная обсадная труба необходимой длины опускается в скважину гидравлическими домкратами. Во время бетонных работ допускается извлечение обсадных труб.

После того, как скважина заполнится бетонной смесью, рекомендуется выполнить формирование голов свайной конструкции.

Буронабивные опоры с уширенной пятой

Свайные конструкции с уширением пяты достигают значительных линейных размеров: их длина колеблется от 14 до 50 м, диаметр составляет от 0,5 до 2 м. Расширить нижнюю часть сваи (пяту) можно следующими методами:

1. Распирание грунтового основания при усиленном трамбовании бетона внизу скважины.
2. Применение специального гидравлического станка с раскрывающимися ножами. Во время вращательного процесса ножи своими острыми лезвиями срезают часть грунта и создают уширенную полость. Вяжущий глинистый раствор непрерывным потоком подается в тело скважины и на подобии цементного раствора скрепляет внутренние стены рабочей скважины сваи
3. Взрывной метод уширения заключается в использовании силы удара от взрывной волны взрывчатых веществ, которые по обсадной трубе опускают на дно скважины. Полость скважины загружается бетонной смесью на высоту до 2 м и после поднимания на 0,5 м обсадной трубы, приводят в действие взрывное устройство. Взрывная энергия создает полость внутри скважины, значительно уплотняя ударной волной грунтовые стенки. После этого происходит полное заполнение сваи бетонной смесью.

Видео устройства набивных свай:

Буронабивная свайная конструкция с башмаком

Метод «башмака» заключается в опускании в подготовленную полость скважины обсадной трубы с чугунным башмаком, который свободно закрепляется на нижнем окончании. После загрузки конструкции на расчетную глубину, чугунный башмак остается в грунте, выполняя функцию фундаментной плиты.

Башмак на дне свайной конструкции значительно увеличивает прочность грунтового основания и всей свайной набивной конструкции.

Пневмотрамбованные набивные сваи

Такой вид набивных свай будет отличным решением устройства свайных фундаментов в сложных грунтах и насыщенных водой основаниях. Бетонная смесь нагнетается компрессором в тело обсадной трубы под повышенным воздушным давлением сжатого воздуха. Укладка дозируется маленькими порциями через шлюзовые камеры с затворными клапанами.

Поочередное открывание верхнего и нижнего клапанов выжимает бетон непосредственно в скважину, автоматически трамбуя его.

Набивные сваи из песка

Наиболее дешевым вариантом усиления и уплотнения слабых грунтовых оснований считается устройство песчаных набивных конструкций. Для этого используется обсадная труба из стали с башмаком на окончании, которая погружается в землю специальным механизмом – вибропогружателем. При достижении проектной глубины часть трубы засыпается песком.

Под действием песчаной массы обсадная труба внизу отделяется от башмака. Вибропогружатель извлекает обсадную трубу из скважины, дополнительно уплотняя вибрационными колебаниями почву. Усилить эффект уплотнения можно за счет проливки водою песка в скважине.

Такой способ целесообразно применять при глубине свай до 7 м.

Грунтобетонные опоры

Для устройства грунтобетонных свайных конструкций необходимо применение бурильной установки оборудованной специальной штангой. На ее конце размещается смесительный бур с установленными плоскостями в виде лопастей. После бурения под давлением сжатого воздуха в пустотелую штангу закачивается растворная смесь. Обратное вращение полой штанги при поднимании вверх обеспечивает насыщение частиц грунта цементно-песчаной растворной смесью. Песок уплотняется и создается свайная конструкция из песка.

Видео устройства набивных свай:

Технология у набивного свайного фундамента позволяет качественно проводить строительные фундаментные работы без риска разрушения соседних домов. При правильном исполнении фундамент из набивных свай может прослужить до 100 лет.

Устройство набивных свай

Набивные сваи изготавливают непосредственно на площадке в проектном положении методом устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами.

Первоначально устраивались набивные бетонные трамбованные сваи (сваи Страуса) в результате бурения скважин и укладки бетонной смеси с трамбованием. На этой основе разработаны и применяются следующие виды набивных свай.

Вибротрамбованные сваи (рис.5) устраивают в сухих связных грунтах. В грунт погружают обсадную трубу с башмаком, которая предохраняет ее внутреннюю полость от попадания грунта. Загружают порцию бетонной смеси и трамбуют ее с помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю; при трамбовании образуется уширенная пята сваи. Укладывают и трамбуют последующие слои. Извлекают обсадную трубу при работающем вибропогружателе и устанавливают арматурный каркас для связи с ростверком.

Рис.5. Технологическая схема устройства вибротрамбованных свай

а — устройство скважины; б, г — укладка бетонной смеси; в — уплотнение бетонной смеси; д — окончание бетонирования.

Конические сваи в выштампованном ложе (рис.6) получают в процессе образования конической скважины после забивки лидера, заполнения скважины бетонной смесью (Б) или щебнем (Щ), повторного выштамповывания конической скважины, установки арматурного каркаса и бетонирования сваи.

Рис.6. Технологическая схема устройства набивных конических свай в выштампованном ложе

а — образование конической скважины; б — заполнение скважины жесткой бетонной смесью или щебнем; в — выштамповывание конической скважины повторным погружением лидера; г — установка арматурного каркаса и бетонирование сваи; 1 — базовая машина; 2 — мачта; 3 — падающий груз; 4 — конический лидер; 5 — гидравлическое устройство для извлечения лидера; 6 — гидроцилиндр; 7 — коническая скважина; 8 — жесткая бетонная смесь или щебень; 9 — бетонная смесь, втрамбованная в стенки скважины; 10 — вибратор; 11 — арматурный каркас.

Частотрамбованные сваи (рис.7) образуются в результате забивки обсадной трубы с металлическим башмаком, установки арматурного каркаса и укладки высокоподвижной бетонной смеси с одновременными возвратно-поступательными ударами молота, чтобы обсадная труба при каждом цикле ударов поднималась на 4. 5 см, затем опускалась на 2. 3 см и таким образом уплотняла бетонную смесь. Далее обсадную трубу извлекают.

Рис.7. Технологическая схема устройства частотрамбованных свай

а — устройство скважины; б — установка арматурного каркаса; в — укладка бетонной смеси; г — извлечение обсадной трубы; д — нижняя часть обсадной трубы с теряемым башмаком.

Пневмонабивные сваи устраивают в обводненных грунтах, для чего после бурения скважины устанавливают арматурный каркас, сжатым воздухом вытесняют грунтовую воду, порциями укладывают бетонную смесь методом пневматического бетонирования с одновременным подъемом обсадной трубы, в которой постоянно поддерживается повышенное давление воздуха (0,2. 0,3 МПа).

Песчаные и грунтовые сваи устраивают обычно в целях укрепления слабых грунтов (рис.8, а). При изготовлении песчаных свай пользуются вибронабивным способом, для чего обсадную трубу с закрытым наконечником погружают и заполняют песком. При подъеме трубы с вибрированием кольцо с наконечника трубы спадает (рис.8, б), и песок заполняет скважину.

Рис.8. Схемы устройства грунтовых свай

а — устройство грунтопесчаных свай; б — раскрытие наконечника; в — изготовление грунтобетонных свай.

Если устроить скважину (рис.8, в) бурением, а затем подать в нее водоцементную суспензию, то при обратном движении бура грунт перемешивается, насыщается водоцементной суспензией, затвердевает. Такие грунтобетонные сваи распространены в Европе из-за достаточной прочности и низкой себестоимости. Варианты применения грунтовых свай приведены на рис.9.

Рис.9. Варианты использования грунтовых свай в качестве

а — укрепления оснований фундаментов; б — защиты коммуникаций от грунтовых вод; в — защиты от обрушения грунта; г — шпунтового ограждения.

Буронабивные сваи наиболее широко распространены из-за экономичности и высокой несущей способности. Сваи могут бетонироваться без обсадной трубы: в открытой скважине («сухой» способ) или с заполнением скважины глинистым раствором; а также с обсадной трубой.

Скважина устраивается вытрамбовыванием, вращательным или ударным бурением.

Основное отличие машин для устройства скважин — способ извлечения грунта из скважины (рис.10). При выштамповывании скважины с помощью пробойника-лидера или обсадной трубы грунт не извлекается. Шнековый бур поднимает грунт наверх благодаря вращению винтового шнека. В случае применения ковшовых и грейферных буров грунт поднимается в закрытых буровых снарядах.

Рис.10. Способы устройства скважин с применением

а — забиваемого лидера; б — шнекового бура; в — грейферного бура; г — ковшового бура.

С извлечением грунта скважины диаметром до 2 м могут выбуриваться на глубину 40 м. Для бурения тяжелых пород на большую глубину можно применять трубовкручивающие установки.

Сухой способ устройства буронабивных свай без обсадной трубы можно применить в устойчивых грунтах по следующей технологической схеме (рис.11, а): I — бурение скважины; // — удаление кондуктора; ///- установка арматурного каркаса; IV- установка бункера; V — укладка бетонной смеси с уплотнением вибратором, установленным на бетонолитной трубе; VI — снятие бункера; VII — бетонирование оголовка сваи.

Рис.11. Технологическая схема устройства буронабивных свай «сухим способом» (а) и под глинистым раствором (б)

1 — скважина; 2 — буровой агрегат; 3 — насосная установка; 4 — глиносмеситель; 5 — отстойник; 6 — уширитель; 7 — кондуктор; 8 — арматурный каркас; 9 — контейнер для пульпы; 10 — бетонолитная труба; 11 — клапан; 12 — рукав бетоновода; 13, 14 — оголовок и тело сваи.

Бетонолитная труба извлекается из скважины по мере укладки бетонной смеси.

При устройстве свай без обсадных труб в неустойчивых обводненных грунтах в скважину после бурения закачивается раствор бентонитовой глины, который, циркулируя по скважине, выносит разрушенный буром грунт и укрепляет стенки скважины. По трубе (способом подводного бетонирования) в скважину подают бетонную смесь и одновременно поднимают трубу. Соприкасаясь с глинистым раствором цемент из смеси не вымывается, и бетон после этого не теряет своей проектной прочности. Работы ведутся по следующей технологической схеме (рис.11, б): VIII — устройство скважины; IX- уширение площади опирания сваи; Х- установка арматурного каркаса; XI- установка бетонолитной трубы и бункера; XII — укладка бетонной смеси- XIII — формирование оголовка сваи.

Устройство буронабивных свай в обсадной трубе с извлечением грунта (рис.12) можно осуществлять в любых условиях, поэтому такая технология доминирует в передовых зарубежных строительных фирмах.

Рис.12. Технологическая схема устройства буронабивных свай в обсадной трубе с извлечением грунта

а — монтаж секций трубы; б — погружение и наращивание трубы; в — разгрузка грунта; г — установка арматурного каркаса и укладка бетонной смеси; д — извлечение трубы; е — демонтаж секций трубы; М — момент вращения; F — усилие.

Сначала с помощью лебедки и погружателя устанавливают и погружают две секции обсадной трубы, используя момент вращения и продольное усилие погружателя; затем поочередно устанавливают и погружают все секции трубы. С помощью бурового снаряда извлекают грунт из обсадной трубы, периодически опорожняя от грунта защитный кожух; устанавливают арматуру и каркас и производят бетонирование. Используя момент вращения и извлекающее продольное усилие погружателя, извлекают обсадную трубу собственной лебедкой. Секции обсадной трубы демонтируют.

Уширение площади опирания сваи на грунт можно осуществить: специальными уширителями, втрамбовыванием бетонной смеси в дно скважины и камуфляжным взрывом заряда ВВ.

Набивные сваи

Набивные свайные основания

Среди различных типов устройства фундаментов, таких как ленточный, сплошной, столбчатый, отдельной группой выделяются свайные конструкции. В целом эта группа характеризуется тем, что монтируется на местах, имеющих слабое грунтовое основание для возведения здания. Свая или группа свай монтируются в грунт различными способами, например забиванием, закручиванием, наполнением подготовленной структуры. Внутри почвы конструкция свайного типа испытывает сопротивление почвы, предотвращающее ее перемещение, то есть помимо надежности этот тип фундамента гарантированно обеспечивает устойчивость конструкции. Благодаря ряду своих положительных характеристик, например, возможности демонтажа или возведения зданий без повреждения рельефа практически на любом типе почвы, свайные основания получили широкое распространение в промышленности, быту и военной сфере.

• Определение набивных свай и их виды
• Преимущества использования набивных свай
• Виды набивных свай
• Область применения различных видов свай набивного типа
• Производство скважин
• Технология установки свай буронабивного типа
• Технология устройства свай грунтобетонного типа

Определение набивных свай и их виды

Набивные сваи представляют собой опорные элементы, служащие для передачи и распределения массы сооружения по несущей поверхности грунта, выполненные для поддержки опоры здания. Эти элементы могут выполняться в виде пустотелых конструкций, монтируемых на подготовленный участок почвы и позже заполняемых наполнителем. В другом варианте конструкции изготавливаются в виде уплотняемых элементов грунта, усиливаемых бетонным раствором или без него. При таком исполнении критически важно достичь максимально возможной идентичности материала и технологии изготовления структуре грунта в уплотненном состоянии. В общем случае, конструкция набивной сваи состоит из:

Набивные сваи и их виды

• тела опорного элемента, монтируемого на месте специально подготовленного котлована в виде бетонной, железобетонной конструкции или выполняемого по принципу уплотнения почвы с использованием принципа вертикально перемещающейся трубы;
• оголовка, к поверхности которого монтируется ростверк, соединяющий отдельную сваю или их группу с верхней точкой фундамента здания;
• пяты, представляющей собой опорную поверхность сваи, выполненной в виде уширенной части с целью увеличения плоскости опоры с грунтом.

к оглавлению ↑

Преимущества использования набивных свай

Этот тип устройства оснований зданий пока не получил широкого распространения, ввиду специфичности используемой для его устройства техники. Однако, развитие технологии и используемых машин позволяет существенно повысить народнохозяйственное значение оснований этого типа. Их использование обладает рядом преимуществ, среди которых:

Возможность сосредоточенного восприятия отдельными сваями существенной нагрузки, достигающей 1000т, что позволяет располагать их под сооружениями, передающими на фундамент большую массу. В большинстве случаев это строения, используемые в промышленности и производстве или многоэтажные здания.

Возможность индивидуального восприятия сваями огромных нагрузок позволяет облегчить конструкцию ростверка или отказаться от его применения в принципе. Связующее или переходное звено, в виде ростверка можно монтировать без использования дополнительных частей и привязки к глубине.

Преимущество набивных свай

Одним из главных положительных качеств, которыми характеризуется этот тип свай, состоит в несущественных абсолютных и относительных величинах их смещения в почве в процессе осадки.

Существенная нагрузка, выдерживаемая конструкцией одного несущего элемента, позволяет избежать использования множества частей забивного типа.

При необходимости использования свай набивного типа, имеющих небольшие размеры их несущую способность можно увеличить за счет выполнения уширения нижней поверхности конструкции. Увеличение опорной поверхности несущих элементов от 7 до 12 раз позволяет в разы увеличить воспринимаемые нагрузки.

Этот тип несущих элементов может использоваться для усиления устройства существующих конструкций фундаментов.

Виды набивных свай

Набивные сваи, армируются в оголовках или сплошным способам, используемым в случаях, указанных ниже. По этому принципу устройство этого типа свай отличается от забивных конструкций, в которых использование арматуры обеспечивает целостность структуры. Опорные элементы, используемые для устройства фундаментов, отличаются между собой по используемому материалу, технологии изготовления и способу устройства.

По используемому материалу различают

• песчаные;
• грунтовые;
• бетонные;
• железобетонные, представляющие собой конструкции из стали с наполнением из бетона;
• песко-бетонные;
• грунтобетонные;
• составные конструкции из железобетона;
• деревянные;
• с оболочками из асбоцемента, синтетики или металла.

По способу заделки

• со свободной поверхностью оголовка;
• с соединением с поверхностью связующего элемента ростверка или основанием в виде нижней плиты перекрытия подвала строения.

По внешнему виду

• одиночные элементы;
• свайные группы;
• расположение опорных элементов в форме ленты;
• в виде связанных между собой элементов, представляющих плоскость.

Технологии изготовления и виды набивных свай

По глубине монтажа

• структуры длиной до 6м;
• объекты, имеющие длину свыше 6м.

По расположению относительно горизонтальной поверхности грунта

• части, расположенные вертикально;
• расположение элементов под некоторым углом.

По сечению в горизонтальной плоскости

• Монолитные с круглой формой;
• Выполненные в виде кольцевых элементов.

По принципу передачи усилий в объеме грунта

• анкерного типа, при этом способе устройства, как и в случае с конструкциями, испытывающими напряжения кручения, практикуется использование армирования сплошным способом;
• висячие, осуществляют передачу усилий за счет силы трения, мешающей их перемещению в структуре почвы;
• опорные структуры в виде стоек, представляющие собой связанные между собой в области оголовка отдельные опорные элементы оснований.

к оглавлению ↑

Область применения различных видов свай набивного типа

Ограничения по области использования этого типа свайных конструкций касаются их расположения в структурах грунтовых вод, имеющих агрессивную реакцию или промышленных отходов. Дополнительные ограничения касаются невозможности применения этих опорных изделий на почвах, в которых присутствуют крупные частицы камней или твердых минеральных образований.

Набивные сваи на проблемных грунтах

Буронабивные сваи устанавливаются на объектах, имеющих большие нагрузки в горизонтальном и вертикальном направлениях. Их монтируют в местах наличия остаточных элементов из камней, бетона или железобетона, в местах с твердой консистенцией глинистой структуры, на участках где недопустимо использование свай забивного типа из-за риска провоцирования деформации конструкций расположенных вблизи.

Набивные сваи, монтаж которых производится с применением вертикальных труб с теряемым башмаком, заполняемых уплотненным бетонным раствором в области опоры основания. Эти устройства отличаются большей эффективностью использования несущих характеристик почвы и используются при наличии колебаний уровней расположения плотных слоев грунта или в случае отсутствия конструкций из железобетона.

Производство скважин

По способу образования участков под опорные конструкции фундаментов для последующего заполнения частей трамбовочной смесью или бетоном различают следующие методы:

• Вибрационное или механическое бурение и углубление, выполняемое под раствором из глины. В этом способе выполняется бурение скважин с защитой их обсадными трубами, с укреплением стенок при помощи раствора из глины или без него.
• Образование углубления с необходимыми параметрами при помощи взрыва.
• Пробивание отверстий необходимого диаметра при помощи лидер ной трубы, имеющей заглушенный нижний участок, цилиндрическими конструкциями, имеющими теряемый башмак или сердечниками, выполненными в виде конуса.

к оглавлению ↑

Технология установки свай буронабивного типа

Этот тип устройства свай может выполняться без усиления стенок пробуренного участка, с использованием раствора из глины для исключения возможности обрушения структуры стен. Их монтаж включает последовательность операций, включающих в себя:

1. Бурение скважины на необходимую глубину (5-12м), зависящую от типа грунта, уровня залегания грунтовых вод и воспринимаемых нагрузок.
2. Заглубление в скважину трубы обсадного типа, имеющую диаметр около 30см и извлечение отколовшихся и осыпавшихся структур с поверхности боковой стороны.
3. Постепенное заполнение внутреннего пространства скважины раствором из бетона с уплотнением уложенных слоев.
4. Медленное извлечение конструкции трубы при достижении уровня уложенного бетонного основания в 1м с сохранением целостности сформованного образования. Труба поднимается до тех пор, пока уровень, занимаемый смесью во внутреннем пространстве обсадной конструкции, не составит 0,3-0,4м. Далее цикл повторяется, при этом в процессе затвердевания и уплотнения, часть бетона и цементного раствора может проникать в соседние со структурой сваи слои, обеспечивая повышение их прочности.

к оглавлению ↑

Технология устройства свай грунтобетонного типа

Их монтаж осуществляется с использованием установок бурового типа, где в качестве рабочего органа используется смесительный бур, оснащенный рабочими органами в виде лопаток для резания и перемешивания смеси.

На первом этапе выполняется бурение скважины на предусмотренную технологией глубину.

На определенных типах грунтов, например со слабой несущей поверхностью песчаной структуры, необходимо выполнить нагнетание к основанию через полую штангу раствора их воды и цемента. При подъеме штанги вверх с использованием вращения в обратном направлении происходит заполнение грунта водоцементным раствором с последующим уплотнением при помощи бура. В итоге образуется свая, в составе которой элементы цемента выступают связующим элементом для сыпучей структуры песка.

Набивные сваи

На странице приведена информация о назначении набивных свай, технологии их обустройства, расчете и проектировании такого фундамента.

• Назначение набивных свай
• Устройство набивных свай
• Проведение необходимых расчётов
• Технология обустройства набивных свай
• Используемая техника
• Заказать бурение под набивные сваи

Также мы рассмотрим применяемую технику как для промышленного, так и для самостоятельного изготовления набивных опор. Ниже можно оставить заявку на бурение под набивные сваи.

Назначение набивных свай

Набивные сваи — железобетонные опоры, обустроенные посредством заливки полости в грунте (скважины) бетонной смесью с предварительным размещением в ней арматурного каркаса.

Существует два варианта набивных опор — промышленного производства, созданные с привлечением МБУ (мобильных буровых установок), и кустарного изготовления, при котором скважина разрабатывается с помощью подручных средств — ручного фундаментного бура.

Кустарные набивные сваи обладают невысокой несущей способностью, поскольку глубина из расположения в почве редко превышает 3 м (ввиду ограниченных возможностей ручного бурения). Стандартный диаметр таких опор — 250-300 мм.

Набивные сваи созданные МБУ установками используются в качестве фундаментов для зданий любой этажности — от тяжелых малоэтажных домов из кирпича до многоэтажек с железобетонными перекрытиями, промышленных помещений — складов, ангаров, стойл. Кустарные набивные сваи применяются как фундамент для одно-двух этажных домов из легких и умеренно тяжелых материалов — каркасных и щитовых панелей, бруса, сруба, пенобетона и газосиликата.

Устройство набивных свай

Набивные сваи промышленного производства в зависимости от технологии обустройства классифицируются на несколько видов:

• Вибротрамбованные опоры;
• Штапованные конические сваи;
• Частотрамбованные сваи;
• Пневмотрамбованные сваи;
• Буронабивные сваи.

Вибротрамбованные опоры используются для строительства фундаментов в сухих грунтах с жесткими структурными связями. Первоочередно ведется бурение под защитой обсадной трубы, предотвращающей обваливание стенок скважины, далее в полость слоями погружается бетонная смесь, которая уплотняется с помощью трамбующей штанги. В процессе трамбования бетон образует на забое (дне) скважины уширенную пяту. На последнем этапе в заполненной бетоном скважине с помощью вибропогружателя размещается армокаркас.

При обустройстве конических свай разработка скважины ведется не бурением а ударным штампованием грунта с помощью конусообразного лидера. При этом в процессе создания полости в выемку добавляется щебень для уплотнения ее стенок. После обустройства в скважину погружается армокаркас и производится бетонирование.

Для создания частотрамбованных набивных свай в грунте бурится скважина под защитой обсадной трубы, далее устанавливается армокаркас и заливается бетонная смесь. В процессе заливки сваебойный молот наносит по обсадной трубе удары, смещая ее в грунте на 4-5 см, тем самым достигается максимальное уплотнение бетона.

В насыщенных влагой грунтах обустраиваются пневмотрамбованные сваи, в который после бурения скважины полость продувается сжатым воздухом с целью вытеснение грунтовых вод на поверхность. Заливка бетона производится с поддерживанием внутри обсадной трубы постоянно давления 0.3-0.4 Мпа, направленного на уплотнение бетонной смеси.

Наиболее распространенный вид набивных опор — буронабивные сваи. Бурение скважин для их обустройства в плотных грунтах ведется без каких-либо дополнительных средств, в водонасыщенных и склонных к осыпанию грунтах — под защитой обсадной трубы, в осыпающейся почве — с использованием бетонитового раствора, образующего на стенках полости твердую, препятствующую обвалам, корку. Далее в скважине размещается арматурный каркас и посредством бетонолитной трубы полость заполняется бетоном. Такие опоры могут иметь цилиндрическую форму либо обустраиваться с уширением в нижней части.

Расчёты

Проектирование фундамента из набивных свай заключается в определении габаритных характеристик опор (диаметра и длины), их количества и шага размещения.

Чтобы произвести необходимые расчеты нужно собрать действующие на фундамент нагрузки, которые состоят из массы самого здания, веса снежного покрова, силы давления ветра на постройку и полезных эксплуатационных нагрузок. Также осуществляется расчет несущей способности набивной сваи в грунте.

Масса здания определяется как совокупный вес всех конструктивных элементов строения: цокольного и междуэтажных перекрытий, стен и кровли. Расчеты осуществляются посредством умножения размеров (м2) конструкций на удельный вес стройматериалов, использующихся для их возведения. Нормативный удельный вес стройматериалов вы можете увидеть в нижеприведенной таблице.

Рис. 1.9: Таблица удельного веса конструктивных элементов здания

Для определения несущей способности набивной сваи необходимо знать характеристики грунта на строительной площадке, а конкретно — силу их сопротивления. В идеале на участке под застройку нужно проводить геодезические испытания, они позволяют максимально точно определить требуемые исходные данные, если вы лишены такой возможности — воспользуйтесь нормативными таблицами сопротивления разных видов грунтов.

Рис. 2.0: Нормативное сопротивление грунтов

Рис 2.1: Коэффициент однородности почвы

Рис 2.2: Коэффициент условий работы опоры в грунте

Технология обустройства набивных свай

Дальнейшие работы выполняются в следующей последовательности:

• Производится разработка скважины на требуемую глубину. В нижней части скважин с помощью откидных лезвий бура создается куполообразное уширение. На дно скважины засыпается слой песка толщиной 5 см, поверх него — аналогичный по толщине слой щебня;
• Из рулонного рубероида создается цилиндрическая опалубка (для фиксации опалубка обматывается скотчем), диаметром аналогичным диаметру скважины. При использовании поднятого ростверка верхний контур опалубки должен возвышаться над грунтом на высоте 20-30 см, что необходимо для формирования голов свай;

Рис 2.4: Опалубка из рубероида для набивной сваи

Рис. 2.5: Арматурный каркас набивных свай

Рис. 2.6: Набивная свая самостоятельного изготовления

Аналогичным образом формируются все опоры. Для набора бетоном итоговой прочности необходимо выждать 28-30 дней.

Используемая техника

Для промышленного изготовления набивных свай привлекаются МБУ — малогабаритные буровые установки. Данная техника обустроена на базе колесных грузовых автомобилей либо гусеничных экскаваторов, которые укомплектованы необходимым для проведения буровых работ оборудованием.

В качестве бурового инструмента в МБУ используется шнековая колонна непрерывного либо составного типа. Непрерывный шнековый бур представляет собой монолитную конструкцию, которая наращивается с помощью телескопического удлинителя либо штанг Келли. Составные колонны состоят из отдельных секцией, стыкующихся между собой посредством резьбового либо шестигранного соединения.

Полезные материалы

Отказ сваи

На данной странице пойдет речь о отказе сваи. Вы узнаете, что означает и как высчитывается данная величина.

Буроопускные сваи

Буроопускные сваи погружаются в скважину, диаметр которой превышает идентичные параметры самой конструкции, а оставшийся зазор заполняется раствором.

Буроинъекционные сваи

Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города .

Виды и способы устройства набивных свай

Набивные сваи устраивают на месте проектного положения путем укладки (набивания) бетонной смеси или песка (грунта) в полости (скважины), образуемые в грунте. Сваи часто делают с уширенной нижней частью – пятой, которую получают путем разбуривания грунта специальными бурами, распирания грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или взрывания заряда взрывчатого вещества.

В зависимости от способов создания в грунте полости и методов укладки и уплотнения материала набивки сваи подразделяют на буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, песчаные и грунтобетонные.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ (рис. 4.1) применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции). По достижении проектной отметки при необходимости нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем.

Глинистый раствор, для удержания стенок скважин от обрушения,

применяют при устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненных грунтах, при этом скважины бурят вращательным способом.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами (рис. 4.2) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Секции обсадных труб соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки и погружают в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки в грунт или вибропогружением. После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). Для устройства уширений в основаниях свай применяют взрывной способ.Для этого в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец был за преде лами действия камуфлетного взрыва. В нее на дно скважины опускают заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и взрывают. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, заполняющуюся бетонной смесью из обсадной трубы. Окончательно заполняют скважину описанным выше способом.

Рис. 4.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом:

а – бурение скважины; б – устройство уширенной полости; в – установка арматурного каркаса; г – установка бетонолитной трубы с вибробункером; д – заполнение вибробункера бетонной смесью; е – бетонирование скважины методом ВПТ;

ж – утепление оголовка сваи в зимних условиях; 1 – шнековая бурильная установка;

2 – расширитель; 3 – кран грузоподъемностью 10-12 т.; 4 – бетонолитная труба;

5 – загрузочный бункер

Рис. 4.2. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных труб:

а – монтаж ротора и забуривание скважины с одновременным погружением обсадной трубы; б – проходка скважины; в – зачистка забоя скважины; г – установка арматурного каркаса; д – заполнение скважины бетонной смесью, извлечение обсадной трубы;

е – формование головы сваи в инвентарном кондукторе

В нашей стране буронабивные сваи изготовляют диаметром 880-1200 мм, длиной до 35 м. Для устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 16-20 см.

Частотрамбованные сваи. Сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический наконечник. Частотрамбованные сваи устраивают специально оборудованным копром. На копер лебедкой поднимают паровоздушный молот двойного действия и обсадную трубу. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом. Под действием удара молота ее погружают до проектной отметки. Затем молот поднимают, а в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку подают в полость обсадной трубы бетонную смесь с осадкой конуса 8-10 см. Параллельно с укладкой смеси извлекают обсадную трубу из грунта, причем металлический башмак остается в основании сваи. В это время молот двойного действия, вновь соединенный с обсадной трубой, уплотняет бетонную смесь. При этом сила его погружающего удара в два раза меньше выдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. При ударах молота, направленных вверх, труба должна извлекаться на 4-5 см из грунта, а при ударах, направленных вниз, – погружаться на 2-3 см.

Пневмотрамбованные сваи. Сваи применяют при устройстве фундаментов с большим притоком воды. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышенном давлении воздуха (0,25-0,3 МПа), который подается от компрессора через ресивер.

Вибротрамбованные сваи. Сваи используют в сухих связных грунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытую скважину глубиной

4-6 м. Такие сваи устраивают следующим образом (рис. 4.3). В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак.

Песчаные и грунтобетонные сваи. Данные свай применяют для уплотнения слабых грунтов. В этом случае используют специальные приспособления в виде стальной обсадной трубы с коническим четырехлопастным раскрывающимся наконечником. Трубу заполняют песком (грунтом) и с помощью вибропогружателя погружают на проектную глубину. В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой

Рис. 4.3. Технологическая схема устройства вибротрамбованных свай:

а – образование скважины; б – укладка первой порции бетонной смеси; в – уплотнение бетонной смеси трамбующей штангой, жестко соединенной с вибропогружателем;

г – укладка и уплотнение последующих слоев бетонной смеси; д – извлечение обсадной трубы и установка арматурного каркаса в голове сваи

буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями.

Литература: [1,c.116-139; 3,c.164-195; 4,c.55-65; 12]

Контрольные вопросы

1. Назначение, виды и состав свайных работ.

2. Мероприятия по подготовке к производству свайных работ.

3. Методы и средства погружения заранее подготовленных свай и шпунтов.

4. Виды и способы устройства набивных свай.

Задания и тесты ответов

1. Определить заложение откосов при разработке котлована глубиной 2,5 м. в грунте — суглинке.

Используя методику изложенную в п. 4.2, данные СНиП [15, табл. 1] находим величину заложения откосов котлована

2. Определить заложение откосов при разработке котлована глубиной 2 м и 4 м в грунте — супесь.

3. Назовите виды забоев при разработке грунта эксковатором прямая лопата.

Ответы: прямой, центральный, лобовой, промежуточный, наклонный, передний, боковой, задний, верхний, нижний (два ответа верные).

4. Определите какие из перечисленных видов машин относятся:

— к землеройным; — к землеройно-транспортным ?

Эксковаторы одноковшовые (прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер), скреперы, бульдозеры, грейдеры, многоковшовые эксковаторы (цепные и роторные), фрезерные эксковаторы.

5. Определить основные ТЭП процесса разрыхления мерзлого грунта эксковатором, оборудованным клин-молотом с заменой навесного оборудования на ковш и обратно.

Условия: разрыхление 4800 м 3 грунта II группы при глубине промерзания 0,4 м. Ширина полосы грунта 2,3 м.

6. Определить основные ТЭП процесса разработки и перемещения 120 тыс. м 3 на 230 м грунта при помощи прицепного скрепера.

Условия: марка трактора Т-100. Грунт II группы.

7. Рассчитать ТЭП отрывки котлована глубиной 3 м, размерами в плане 95,0×20,0 м (по дну) в грунте глина жирная мягкая ( = 1750 кг/м 3 ), при использовании эксковатора обратная лопата с механическим приводом, ковш с зубьями объемом 0,4 м 3 .

8. Определить основные ТЭП процесса перемещения взорванной скальной породы бульдозером ДЗ-24А на базе трактора Т-180 на расстояние 80 м. Половина пути при этом имеет уклон подъема 8%, оставшаяся часть пути — 15%, объем грунта – 3900 м 3 .

Методы устройства набивных свай

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

1. Главная
2. Строительство
3. Свая
4. Особенности набивных свай

В отличие от забивных железобетонных устройство набивных свай, состоит в том, что их изготовляют непосредственно на месте их расположения в сооружении.

Процесс изготовления набивных свай заключается:

1. в погружении в грунт обсадной трубы с образованием при этом скважины соответствующей глубины и сечения;
2. в заполнении скважины бетонной смесью;
3. в удалении обсадной трубы с одновременным уплотнением смеси.

Боковая поверхность набивной сваи не имеет правильной формы и зависит от характера напластований грунтов, в которых изготовляется свая, а так­же от интенсивности уплотнения бетона.
В слабых прослойках грунта образуются местные уширения сваи, способствующие значительному повышению ее несущей способности.

При одной и той же глубине погружения набивные сваи могут быть изготовлены при помощи более простого и более легкого оборудования, чем забивные железобетонные сваи.
В нашей строительной практике имело место применение набивных свай системы Страуса и пневмонабивных свай, изготовляемых с применением давления сжатого воздуха.

Новым прогрессивным типом набивных свай являются часто-трамбованные. В этих сваях уплотнение бетонной смеси и удаление обсадной трубы производятся тем же ударным механизмом, которым погружалась обсадная труба.
Для изготовления частотрамбованных свай применяются трубы диаметром 400—450 мм. Нижний конец трубы утолщают путем приварки кольца.

При погружении обсадную трубу закрывают снизу литым чугунным башмаком, который остается в грунте в качестве основания сваи. Для обеспечения водонепроницаемости место соединения трубы и башмака уплотняют просмоленным канатом.
В зависимости от длины сваи загрузку погруженной обсадной трубы бетонной смесью производят в один или два приема. Вторую часть смеси загружают после подъема обсадной трубы примерно на половину высоты уложенного ранее бетона. Уложенную смесь пригружают слоем песка высотой 1,2—1,5 м.

Уплотнение бетонной смеси производится по мере выдергивания обсадной трубы. Для этой цели с обеих сторон молота подвешивают серьги, которые при подъеме молота захватывают обсадную трубу за приваренные к ней крюки, чем одновременно ограничивается высота подъема молота. Такое устройство обеспечивает выдергивание обсадной трубы при каждом подъеме молота на некоторую величину (шаг).

При подъеме трубы бетон под воздействием веса вышележащего столба его выходит за пределы трубы и вдавливается в грунт. При падении молота обсадная труба несколько осаживается, уплотняя бетон сваи. В результате каждого подъема и падения молота происходит подъем обсадной трубы на 3—4 см, сопровождающийся созданием своеобразной складки на боковой поверхности сваи.

Набивные грунтовые сваи изготовляют путем заполнения песком или песчано-гравийной смесью с тщательным трамбованием скважин, образуемых забивкой деревянного или металлического сердечника.

Рис. 3. Четырсхстворчатый башмак обсадной трубы для изготовления грунтовых свай
1 — труба; 2 —створка; 3 — уголок упора

Индустриальный метод изготовления песчаных свай, обеспечивающий глубинное уплотнение грунтов при высокой производительности работ, осуществляется с применением вибропогружателя (вибратор, подвешенный к крану), при помощи которого погружается обсадная труба.

Низ трубы закрыт башмаком, состоящим из четырех раскрывающихся створок. После погружения на проектную глубину трубу загружают песчано-гравийной смесью, а затем при помощи того же вибратора извлекают из грунта. При подъеме створки башмака раскрываются и песчано-гравийная смесь заполняет скважину (рис. 3).

Устройство набивных свай заключается в том, что Вибро набивные сваи изготовляются с помощью вибраторов и бывают без уширения и с уширенной пятой.
Вибропогружателем на нужную глубину пускается труба с башмаком. Чаще всего применяются металлические башмаки, которые бывают двух видов: лепестковые и сплошные.

Лепестковое коническое острие сваи (рис. 1, а) составляется из четырех лепестков, шарнирно укрепленных к низу трубы. Сложенные лепестки в нижней части охватываются кольцом, которое при извлечении трубы остается в грунте, причем лепестки раскрываются и свободно пропускают бетонную смесь. Такой вид острия преследует цель сберечь металл (все остальные наконечники при извлечении трубы теряются). Однако лепестковые башмаки малопрочны и при встрече с препятствием разрушаются; они не герметичны и пропускают воду, что усложняет бетонирование и ухудшает качество бетона.

Для смягчения удара, а также для изоляции от грунтовых вод в паз всех видов теряемых башмаков (рис. 1,6) предварительно укладывается специальная прокладка (прорезиненная ткань, просмоленный жгут и др.). Труба после заполнения пластичной бетонной смесью извлекается вибрированием, в процессе которого бетонная смесь уплотняется.

Процесс устройства набивной бетонной сваи состоит в следующем: на место погружения сперва устанавливают инвентарную трубу; соединяют лепестки раскрывающегося башмака и опускают трубу на грунт; затем погружают трубу; по окончании погружения открепляют вибропогружатель и заполняют трубу бетоном; вновь прикрепляют вибратор к трубе, извлекают трубу из грунта и очищают башмак.

Рис. 1. Наконечники
а — лепестковый закрытый и открытый: 1 — шарниры; 2 — кольцо; 3 — лепестки; б — чугунный башмак: 1— труба; 2—башмак; 3 — уплотняющая набивка

Такие сваи обычно изготовляются длиной от 6 до 12 м и диаметром от 325 до 400 мм

Вибронабивные сваи с уширенной пятой (рис. 2) изготовляются в основном тем же оборудованием, что и сваи без уширения. Бетонное уширение выполняется при помощи вибротрамбования специальной трамбовкой после загружения в трубу бетонной смеси.

Рис. 2. Вибронабивная свая с уширенной пятой
а — в процессе строительства б — готовая свая; 1—инвентарная труба; 2 — теряемый башмак; 3 — трамбовка; 4 —штанга; 5 — уширенная пята; 6 — арматура; 7 — бетонная смесь

Уширение устраивается в следующем порядке. В грунт вибропогружателем опускает инвентарная труба, имеющая в нижней части теряемый железобетонный башмак рис. 1,6).

После погружения трубы до нужной отметки поружатель снимается. В трубу загружается небольшое количество бетонной смеси и опускается на штанге трамбовка, скрепленная с вибропогружателем, с помощью которого загруженная смесь втрамбовывается вместе с теряемым башмаком в грунт и образует уширенную грушевидную пяту под трубой. Затем труба заполняется бетонной смесью и с помощью того же вибропогружателя вытаскивается краном из грунта, а бетонная смесь под действием вибрации хорошо уплотняется, образуя набивную сваю.

Вибрационный способ устройства бетонных набивных свай с уширенной пятой имеет существенные достоинства. Уширение создается в дополнительно уплотненном грунте, благодаря чему несущая способность свай повышается.

Методы устройства набивных свай

Сэндвич-панели производство и продажа

• Контакты:
• Москва
• Воронеж
• Ростов-на-Дону
• Челябинск
• Нижний Новгород
• Производство

• Стеновые сэндвич-панели
• Кровельные сэндвич-панели
• Акустические сэндвич-панели
• Шумозащитные экраны «ДАКАР»
• Вентилируемые фасады
• Панели из нержавеющей стали

• Материалы и комплектующие
  • Фасонные и доборные элементы
  • Пенополистирол EPS
  • Пенополистирол XPS
  • Минеральная (базальтовая) вата
  • Металлы
  • Покрытия
• Рекомендации по применению
  • Отраслевые решения по применению сэндвич-панелей
  • Звукопоглощение, звукоизоляция
• Объекты и технические решения
  • Промышленные здания
  • Здания для АПК
  • Торгово-развлекательные комплексы
  • Логистические комплексы
  • Административные здания
  • Физкультурно-оздоровительные комплексы
• Информация для специалистов
  • Проектировщикам и архитекторам
  • Строительным компаниям
  • Смета проекта
• Документация, презентации
  • Сертификаты
  • Техническая документация
  • Презентации
  • Новые узлы для проектирования
• Строительные нормы и правила
  • Нормативные документы
  • Карты районирования территории РФ по климатическим характеристикам
• Вопрос – ответ
  • Особенности производства
  • Проектирование, расчет
  • Применение, технологии монтажа

Способы устройства набивных свай

Устройство свай по третьему способу производится двумя методами. В первом случае обсадные трубы остаются в грунте, и более рационально, когда применяются инвентарные трубы, извлекаемые из грунта в процессе изготовления сваи. Вторым методом изготавливают вибронабивные и трамбованные сваи, сваи с камуфлетной пятой и комбинированные сваи (см. схему ниже):

Устройство набивных свай

а — вибронабивная свая без уширения с извлечением обсадной трубы; б — то же, с уширенной пятой; в — часто трамбованная свая с каркасом; г — свая с камуфлетной пятой; д — то же, комбинированная; 1 — вибратор; 2 — обсадная труба; 3 — вибротрамбовка; 4 — основание сваи; 5 — наконечник; 6 — расширенное основание сваи; 7 — стальной каркас; 8 — камуфлетная оболочка из грунта и литого бетона; 9 — готовая железобетонная свая с камуфлетной пятой; 10 — готовая комбинированная свая с камуфлетной пятой.

Вибронабивные сваи изготовляют посредством опускания в грунт обсадной трубы с помощью бурового оборудования или ударным способом, а также с помощью вибропогружателя. Вибронабивные сваи могут быть изготовлены без уширения в основании и с уширенной пятой. Для сваи без уширенного основания погружают трубу ударным способом, при этом на ее нижний конец надевают конический башмак. После погружения обсадную трубу частями наполняют пластинчатой бетонной смесью и уплотняют вибропогружателем. В процессе уплотнения труба извлекается из скважины.

Для вибронабивных свай с уширенной пятой вначале готовится скважина на длину секции обсадной трубы. Для получения уширенной пяты в обсадную трубу погружают пластичную бетонную смесь и для уширения в основании несколько приподнимают ее с одновременным уплотнением бетонной смеси вибротрамбовкой. После устройства расширения трамбовку извлекают и трубу заполняют бетонной смесью, уплотняя вибропогружателем. Верхнюю часть вибронабивных свай армируют каркасом.

Трамбованные сваи устраивают с применением обсадной трубы со стальным башмаком на конце. В погруженную ударным способом обсадную трубу вставляют арматурный каркас и до половины заполняют ее бетонной смесью. Уплотненную ударами по трубе бетонную смесь извлекают, а стальной башмак остается под основанием сваи. Извлечение трубы из скважины производится тем же молотом, которым погружали ее в грунт. Молот для этого отрегулирован таким способом, что он автоматически обеспечивает извлечение трубы при подъеме на 4 . 5 см, а при падении вниз вновь вгоняет ее в скважину на 2 . 2,5 см. Этот процесс автоматического трамбования бетонной смеси продолжается до полного извлечения трубы из грунта.

Сваи с камуфлетной пятой изготовляют для увеличения их несущей способности. Такого типа сваи делаются как полностью из монолитного бетона, так и комбинированными.

Для изготовления монолитной сваи с камуфлетной пятой вначале бурят скважину, в которую опускают обсадную трубу. На дно скважины помещают взрывчатое вещество с детонатором. На взрывчатое вещество укладывают слой литой бетонной смеси. Перед взрывом трубу несколько приподнимают на высоту 1,2 . 1,8 м над зарядом и производят взрыв, который образует в грунте камуфлетную полость с уплотненными стенками из грунтовой оболочки. Созданную взрывом полость заполняют бетонной смесью, которая после вибрирования образует камуфлетную пяту. Далее обсадную трубу заполняют бетонной смесью, уплотняют и извлекают из грунта.

Принцип изготовления камуфлетной пяты для комбинированных набивных свай тот же, что и для монолитных свай, только после заполнения обсадной трубы бетонной смесью на камуфлетную пяту в скважину вставляют заранее заготовленную сваю с плоским концом.

Производство свайных работ в зимнее время. Работы по устройству свайных фундаментов в зимнее время необходимо организовать так, чтобы площадка для погружения свай была подготовлена до начала промерзания грунта. Следует одновременно выполнить необходимые земляные работы, открыть и разобрать подлежащие ликвидации подземные сооружения, препятствующие забивке свай, засыпать разрытые места качественным грунтом с надлежащим уплотнением, подготовить места для складирования свай и сборных элементов подземной части здания.

До наступления морозов площадка в зоне производства свайных работ должна быть тщательно спланирована. В противном случае перекосы самоходной копровой установки на неровностях грунта вызовут неточную забивку свай. Чтобы уменьшить глубину промерзания, дно котлована желательно засыпать слоем снега толщиной 70 . 80 см. По мере производства работ снег удаляют бульдозером.

При складировании свай их нижний ряд следует укладывать на подкладки так, чтобы он не соприкасался с грунтом. Штабеля свай рекомендуется укрывать толем. Перед забивкой сваи следует очищать от снега, наледи.