В прежние времена размещение строений критическим образом зависело от наличия подходящего по нагрузочным способностям грунта и особенностей прилегающей застройки. Сегодня обозначенные и другие проблемы успешно устраняются с применением буронабивных свай (БНС). Рассмотрим подробнее технологические решения в этой области, которые предлагает Bauer.
Какие проблемы возникают при строительстве зданий и сооружений
В исходных условиях кроме недостаточной стойкости грунта к нагрузкам необходимо учитывать дополнительные факторы:
● близость других объектов плотной застройки;
● высокую стоимость земельных участков;
● наличие транспортных путей, инженерных коммуникаций.
На практике часто возникают следующие проблемы с грунтом:
● чрезмерная деформация под нагрузкой;
● смещение стен котлована;
● высокий уровень подземных вод;
● зараженность отдельных участков.
Для решения отмеченных задач хорошо подходит технология БНС.
Как можно применять буронабивные сваи
Использование этой технологии в большинстве случаев является наиболее целесообразным по контрольным показателям проекта и экономическим соображениям. Она заключается в установке монолитных свай с диаметром 600−1800 мм длиной до 70 метров и с наклоном при возникновении соответствующей необходимости. Основная нагрузка на грунт может передаваться через стенки либо нижний торец – «висячие» варианты исполнения и стойки соответственно. На рисунках показаны примеры применения этих строительных элементов.
Технологии устройства БНС
Установка опор этой категории выполняется сухим способом и с промывкой водой, под защитой раствора и с применением специального инструмента. В любом случае подразумевается 3 основных этапа работ: бурение скважины, установка силового армирующего каркаса и бетонирование. Рассмотрим подробнее различия типовых технологий, которые используются на практике с помощью оборудования Bauer.
Стандартная буронабивная свая длиной до 40 метров и более устанавливается с применением обсадных труб (600−1800 мм). Они обеспечивают корректное формирование ствола и фиксацию стенок. Их использование позволяет выполнять работы в слабых грунтах и в стесненных рабочих условиях. В перечень преимуществ можно включить высокую производительность, минимальный уровень вибраций.
Последовательность рабочих операций:
-
Вдавливание с вкручиванием обсадных труб;
-
Бурение и выемка грунта инструментом, закрепленным на келли−штанге;
-
Погружение подготовленного арматурного каркаса;
-
Бетонирование с одновременным извлечением колонны из труб.
Разновидностью стандартного метода является сооружение опор с защитой стенок скважины буровым раствором. Это решение позволяет исключить инвентарные трубы и увеличить диаметр до 2400 мм. Следует учитывать, что его применение допустимо только для установки вертикальных свай.
Для выполнения работ на близком расстоянии от имеющихся строений хорошо подходит встречное вращение шнека и обсадной трубы. Этот способ (DKS) реализуется с применением двойной головки. Он применяется для бурения на глубину до 15 метров с диаметром от 620 до 880 мм.
В подходящих грунтах обсадную трубу можно исключить. Следующий метод (SOB) существенно увеличивает производительность труда за счет исключения соответствующих рабочих операций. Он подходит для установки опор длиной до 18 метров с диаметром от 400 до 1000 мм.
В мягких и загрязненных грунтах применяют способ вытеснения – глубина до 34 метров, диаметр 420−310 мм. Он отличается:
● уменьшенным расходом бетонной смеси,
● отсутствием проблем с удалением/утилизацией извлеченного шлама,
● увеличением несущей способности опор за счет уплотнения стенок.
Грейфер в комплекте с обсадным столом позволяют увеличить глубину до 50 метров, а диаметр до 2000 мм. Эта комбинация инструментов хорошо подходит для прохождения песка и других слабых грунтов. Характерным недостатком способа является повышенный уровень вибраций, который придется учитывать при близости существующих строений. Для разработки скальных пород вместо грейфера можно применять падающее долото.
Дополнительные рекомендации Bauer
На предварительном этапе необходимо уточнить характеристики грунтов пробным бурением на глубину около 6 метров ниже уровня подошвы рабочих опор по проекту. Параметры свай определяются с учетом внутренней (конструкционной) и внешней несущей способности. Для расчетов можно пользоваться нормативами международных стандартов DIN 1045 и EN 1536.
Для увеличения несущей способности опоры применяют опрессовку боковой поверхности грунта, примыкающего к телу сваи. Эта дополнительная рабочая операция способна в определенных геологических условиях значительно повысить силу трения. Для улучшения стойкости к нагрузкам также рекомендуется опрессовка пяты опоры с нагнетанием цементной суспензии в зону контакта.
Опрессовку боковой поверхности можно выполнить с применением специальных трубок, закрепленных в конструкции армирующего каркаса. Отдельное технологическое решение (Lift−Cell) компания Bauer предлагает для создания предварительного напряжения в области пяты сваи.
В качестве альтернативы для улучшения стойкости к эксплуатационным нагрузкам применяют следующие способы:
● замещение грунта, залегающего относительно близко от поверхности;
● его уплотнение вертикальным дренажем и статической нагрузкой;
● укрепление сооружения глубинной вибрацией или конструкцией из щебеночных стенок.
Для повышения точности расчетов Bauer советует применять испытание под нагрузкой. Это позволяет получить данные о влиянии сил трения и других важных контрольных параметрах.
Мы предлагаем эффективные и надежные инструменты и расходные материалы для реализации проектов разного уровня сложности по технологии БНС. Отдельные виды оборудования ООО «БУРСЕРВИС» предоставляет клиентам в аренду.
