Бурение скважины под фундамент своими руками



Бурение скважин под фундамент

Бурение под фундамент – процесс создания скважин для установки или заливки свай основания дома. Данная технология получила широкое распространение благодаря высокой эффективности, значительному сокращению материальных, физических и временных затрат при возведении фундамента. Она позволяет отказаться от рытья траншей и котлованов, а созданное таким образом основание здания гарантирует устойчивость, прочность и надежность всей постройки.

Почему выбирают бурение

Если участок, выделенный или приобретенный под строительство, расположен на слабом нестабильном грунте или в местности, где важно сохранить естественный природный ландшафт и во время проведения работ исключается использование тяжелой строительной техники, лучшим решением будет бурение скважин под фундамент постройки. Основание на сваях имеет ряд неоспоримых преимуществ, среди которых:

1. Повышенная несущая способность основания.
2. Устойчивость к многотонным нагрузкам даже на слабых нестабильных грунтах.
3. Низкая и доступная большинству потребителей стоимость технологии.
4. Высокая скорость проведения работ по созданию качественного и надежного основания.

Бурение под свайный фундамент имеет смысл устраивать в определенных условиях и при наличии требований, соответствовать которым не способно любое иное основание.

Это не только особенности грунта и требования к сохранению природного ландшафта, это в первую очередь высокий уровень залегания грунтовых вод или сейсмическая активность и нестабильность в регионе, где ведется строительство.

Создание скважин для фундамента оправдано и даже необходимо в условиях вечной мерзлоты, на участках с заметным уклоном почвы.

Кроме того, свайный фундамент является оптимальным вариантом при возведении малоэтажных построек на грунтах, особенностью которых является пучинистость. Буровые установки, точнее их использование, гарантируют быстрое и качественное выполнение работ, но требует достаточно больших материальных затрат. Сократить их можно, если скважины под сваи бурятся вручную.Глубина пробуренных свай определяется в каждом отдельном случае индивидуально и зависит от глубины промерзания грунта.

Особенность такого фундамента – возможность достижения наиболее прочных пластов почвы, обеспечивающих максимальную устойчивость здания и возможность избежать его деформации при проседании грунта. Основание, возведенное при помощи установки свай после бурения, отличается высокими техническими характеристиками и универсальность. Такой фундамент может быть сооружен для любого вида построек.

Бурение вручную подготовка и порядок выполнения работ

Использование строительной техники не всегда оправдано и в таких случаях пробурить скважину под буронабивной фундамент можно вручную. Ручное бурение – процесс длительный и довольно утомительный, требующий точности, аккуратности и значительных физических усилий. Особенности устройства скважины заключаются в создании прочного каркаса и качественного армирования буронабивных свай.

Существуют три способа бурения скважин:

• вручную;
• с применением бензинового бура;
• с использованием специальной строительной техники.

Все несущие опорные конструкции должны располагаться на сваях, расстояние между которыми также указано в проектной документации. Это дает возможность точно определить не только глубину предстоящего бурения, но и количество скважин.

Для проведения работ необходимо иметь точные данные геолого-геодезических изысканий, определяющих глубину будущей скважины. Перед началом бурения нужно выполнить ряд подготовительных работ. Если при создании ленточного или плитного основания требуется тщательная подготовка строительной площадки, ее выравнивание, очистка, то прежде чем приступить к бурению скважин под фундамент достаточно избавиться от лишней растительности на участке и выполнить точную разметку в соответствии с существующим проектом.

Для успешного выполнения манипуляций строителям понадобятся:

1. Бур (ручной или бензиновый).
2. Лазерный уровень нивелир.
3. Шнурка.
4. Колышки.
5. Перекладина, играющая роль упора при ручном бурении.

Ручное бурение начинают с использования бура малого диаметра, но после предварительной подготовки будущей скважины выбирают шнек нужного диаметра. Этот параметр зависит от глубины бурения, указанной в проектной документации. Диаметр выбранного шнека может составлять от 200 до 600 мм.

Скважины бурят в строгом соответствии с выполненной разметкой участка.

Бурение ямобуром

Выполнение работ, связанных с бурением скважин вручную, требует огромных физических усилий и не гарантирует достижения нужной глубины. Потому большинство строителей предпочитают осуществлять необходимые манипуляции с использованием ямобура. Применение данной установки имеет ряд преимуществ:

1. Значительное сокращение срока выполнения работ.
2. Выбор шнека любого диаметра для создания скважины нужного размера.
3. Бурение на установленную проектом глубину.
4. Работа на любых грунтах.

В ходе бурения создается скважинный колодец, в который устанавливается опалубка.

В ее роли выступает труба асбестовая или металлическая. После достижения нужной глубины в скважину опускают выбранную опалубку и приступают к ее армированию. Внутрь трубы опускают сваренные арматурные пруты, фиксируя их так, чтобы они не соприкасались со стенками опалубочной конструкции. Установив распорки в верхней части трубы, начинают заливать бетон.

После первой порции раствора опалубку приподнимают, что создать расширенное основание буронабивной сваи.

При подъеме трубы раствор вытекает и образует своеобразную расширенную площадку, которая и станет основанием сваи. Это технология бурения ТИСЭ, для качественного выполнения которой требуется бур оснащенный:

1. Сегментарной штангой, имеющей телескопическую конструкцию, что делает возможным погружение бура на глубину до 3,5 м.
2. Режущей частью, наваренной на нижний сегмент штанги. Диаметр режущих лопастей бура ТИСЭ составляет от 200 до 300 мм.
3. Кожухом наполнителем, представляющим собой ленту, на которой собираются и подаются наверх камни.
4. Плугом, который необходим для формирования придонного утолщения скважины.
5. Горизонтальной планкой рукояткой.

В каком порядке выполняются работы по бурению скважин вручную можно узнать, посмотрев видео.

Отличительная черта такого фундамента – отсутствие цоколя и необходимость сооружения ростверка. Эта конструкция обеспечивает неподвижность свай, их тесную связь и является основой, на которую и будут опираться несущие стены, и куда будут укладываться лаги пола, но даже выполнение манипуляций по сборке ростверка нельзя назвать недостатком такого фундамента.

Бурение скважин под свайное основание дома, выполненное в строгом соответствии с требованиями технологического процесса, значительно сокращает время строительства здания и обеспечивает надежную опорную конструкцию для всей постройки.

Источник

Буронабивные сваи своими руками

При индивидуальной застройке в зависимости от веса строения, типа конструкции и сложности грунта чаще всего используются три вида фундаментов:

И, пожалуй, самым универсальным и малозатратным с финансовой точки зрения является последний вид основания. Ведь буронабивные сваи — это тот элемент, который вполне можно выполнить собственными силами, без привлечения сложной техники.

Основные преимущества такого фундамента:

• Низкая стоимость.
• Возможность применения практически на любых типах грунтов.
• Максимально короткие сроки возведения.
• Невысокий процент задействованных строительных ресурсов.
• Абсолютная надежность.

Технология бурения и заливк

Технологию его устройства нельзя назвать слишком сложной, поэтому буронабивные сваи своими руками и изготавливаются, что позволяет уменьшить затраты на строительство.

Начинается обустройство основания с бурения скважин. Для чего используется специальный бур (ручной или механизированный) диаметром от 20 до 30 см в зависимости от предполагаемой нагрузки. Глубина отверстия должна несколько превышать глубину промерзания грунта и определяется для каждой климатической зоны индивидуально.

На следующем этапе в скважину помещаются асбестоцементные или толстые стальные трубы, которые в данном случае выступают в роли опалубки. Предварительно подготовленные трубы в обязательном порядке покрывают слоем мастичной гидроизоляции.

Такая процедура необходима, чтобы при эксплуатации фундамента, полностью исключить подтопление грунтовыми водами и смерзание свай с почвой при сильных морозах.

Далее, труба на 1/3 заполняется бетонным раствором, после чего в неё устанавливается каркас, который выполняется из связки стальных прутов арматуры заключённых в чехол из рубероида, оцинкованной стали или плёнки ПВХ.

Арматура не несёт в данном случае, какой-либо серьёзной нагрузки, но необходима в качестве связующего звена между сваями и ростверком, который придаёт конструкции жёсткость, делает её более прочной и надёжной.

Затем наступает очередь заполнения получившегося отверстия жидкой смесью, состоящей из бетона, щебня и кварцевого песка. Раствор добавляется постепенно, небольшими порциями, уплотняясь штыкованием при помощи куска арматуры или лома.

Вся процедура происходит непрерывно и завершается за один приём. После чего следует формирование подошвы сваи — уширенной пяты.

На заключительном этапе устанавливаются закладные элементы на вершинах опор, которые будут необходимы при дальнейшем строительстве. Или сооружается ростверк, объединяющий все опоры в единую конструкцию, что, несомненно, улучшает прочность фундамента.

Поэтапно процесс будет выполняться так:

• Внешние сваи
• Армирование ростверка
• Монолитный ростверк
• Внутренние сваи

После заливки необходимо сделать перерыв на несколько дней, чтобы дать раствору окончательно затвердеть.

Расчет количества свай

Буронабивные сваи обычно устанавливаются по периметру стен сооружения, а при высокой нагрузке строительной конструкции на основание, также и между ними.

Количество необходимых свай рассчитывается исходя из веса здания и сложности его геометрических форм. Прочность же опорного элемента во многом зависит от марки использованного при его создании бетона.

Несущая способность опоры во многом определяется её диаметром. Например, свая диаметром 15 см, при площади опоры 177 см2 имеет несущую способность около 1000 кг, а при увеличении диаметра до 25 см, этот показатель повышается уже до 3000 кг.

Сечение опоры влияет также и на цену конечного продукта, так как от него зависит расход материалов.

Обустройство буронабивного фундамента своими руками позволяет сэкономить порядка 70 % от его общей стоимости, остальные 30% приходятся на стоимость строительных материалов (трубы, арматура, бетон, гидроизоляция и прочие расходные материалы).

Срок службы опор в среднем составляет порядка 100 лет. Дом на буронабивных сваях отличается хорошей теплопроводностью и надёжностью, поэтому имеет широкое распространение при малоэтажной застройке.

Источник

Устройство буронабивных свай. Особенности применения. Подготовка и бурение. Формирование опоры. Альтернативные технологии

Одной из наиболее сложных задач при возведении капитальных фундаментов для тяжелых конструкций является устройство буронабивных свай в зимнее время. Мало того что сама технология содержит огромное количество тонкостей, так еще и механические свойства грунта при понижении температуры меняются достаточно сильно.

Буронабивная технология

Особенности применения свай

Наряду с широко распространенными забивными и винтовыми опорами в качестве основания для фундаментов сегодня используются так называемые буронабивные сваи.

Обусловленные оригинальной конструкцией высочайшие механические характеристики подобных свай дают возможность применять их для самых тяжелых конструкций.

Наряду с высочайшей несущей способностью к достоинствам буронабивной технологии относится возможность применения опор данного типа в сложных почвах, отличающихся неравномерной плотностью. Конечно, желательно, чтобы пята сваи опиралась на скальное основание, но подобная конструкция отлично ведет себя и в насыпных, и в увлажненных грунтах.

Обратите внимание!
Если малосжимаемое грунтовое основание залегает глубоко, и установить на нем сваю не представляется возможным, то в нижней части поры делается расширение.
За счет этого давление на пяту снижается, и свая вполне приемлемо удерживается в слабом грунте.

Основные операции

Технология устройства буронабивных свай будет подробно описана в следующем разделе.

Следует отметить, что для каждой ситуации существуют свои нюансы, но общая схема возведения остается неизменной:

• Вначале производится бурение отверстия под опору. При бурении грунт может как выниматься, так и уплотняться, оставаясь внутри скважины.
• Параллельно с прохождением буром почвенных горизонтов и подстилающих пород в скважину опускается так называемая обсадная труба – пустотелый корпус, обеспечивающий защиту стенок от осыпания.
• По завершении бурения в гнездо опускается арматурный каркас из металлических прутьев.
• После установки арматуры полость заполняется литым бетоном, а обсадные трубы демонтируются.

Внесение в данную схему различных модификаций дает возможность возводить буронабивные сваи с более высокими эксплуатационными характеристиками. Это позволяет снизить количество опор, необходимых для постройки фундамента, а значит – сократить расходы на строительство.

Ниже будет подробно рассмотрена технологическая карта на обустройство таких пор, а также проанализированы современные способы устройства буронабивных свай.

Монтаж сваи

Подготовка и бурение

Инструкция, изложенная в типовой техкарте по возведению буронабивных капитальных опор, предусматривает такие подготовительные операции:

Обратите внимание!
Все работы, как по подготовке, так и по монтажу опоры регистрируются в специальном журнале.
В дальнейшем данные из этого журнала переносятся в пакет исполнительной документации.

После завершения подготовки переходим непосредственно к процедуре бурения:

• Буровой станок устанавливается напротив выбранной точки, после чего с помощью буровой коронки выполняется прохождение плотной части грунта (чаще всего — подсыпки под асфальтобетонное покрытие).
• Также с помощью коронки проходится мерзлый слой, имеющий высокие показатели плотности и связности.
• После прохождение плотного слоя коронка может заменяться шнеком соответствующего диаметра и производится бурение с полной или частичной выемкой материала до заданной глубины.
• При необходимости после достижения проектного уровня выполняется выемка грунтовых масс в нижней части скважины для формирования уширения под пяту сваи.

Обратите внимание!
Если производится монтаж свайного поля, то во избежание обрушения скважины бурятся через одну.
Возврат к пропущенным местам происходит только после того, как залитый в гнезда бетон наберет не менее 25% плановой прочности.

Формирование опоры

После завершения буровых работ производится монтаж обсадных труб:

• Труба, диаметр которой соответствует диаметру скважины, устанавливается с частичным вдавливанием в основание.
• При наличии воды на нижних горизонтах производится ее откачка.
• Из свайного гнезда желонками (при небольших габаритах) или специальными приспособлениями на шнеке удаляется осыпавшийся грунт.

Для обеспечения максимальной водонепроницаемости нижнего узла примыкания осуществляются такие операции:

• На дно засыпается 30-40 см сухой бетонной смеси.
• Обсадная труба приподнимается, после чего сухая подсыпка трамбуется специальным снарядом.
• Опускаем трубу на место и обеспечиваем ее частичное вдавливание для формирования бетонной пробки.
• Затем на дно засыпается слой песчано-гравийной смеси. Трамбовка выполняется до проектного отказа.

Далее следует армировка и заливка:

• Арматурный каркас, изготовленный сварным методом, поднимаем на кране и опускаем в скважину с частичным вдавливанием в основание.
• Перед монтажом рекомендуется провести очистку прутков арматуры от ржавчины и налипшей почвы. Это будет способствовать более надежному сцеплению металла с бетоном.

Обратите внимание!
Если вы готовите арматуру своими руками, то вместо сварки можно применять соединение вязальной проволокой.
Цена в этом случае возрастет незначительно, зато можно будет отказаться от аренды сварочного аппарата.

• На горловину устанавливается воронка, через которую в полость заливается цементный раствор.
• Для формирования буронабивных опор чаще всего используются литые бетоны класса не ниже В-15. Оптимальная осадка конуса должна составлять от 18 до 20 см.

На завершающем этапе производится извлечение обсадных труб. В ряде случаев для этого используются вибрационные устройства, обеспечивающие гарантированное отделение материала трубы от бетона.

После набора сваей прочности выполняется выемка грунта возле верхнего края и начинается обустройство ростверка на сваях .

Альтернативные технологии

Технология CFA

В современном строительстве технологии совершенствуются непрерывно, и методика возведения буронабивных опор не является исключением. В данном разделе мы опишем две модификации, которые обеспечивают сваям максимальную несущую способность.

Монтаж опор методом CFA предполагает использование полых шнековых буров для непрерывной работы. Это позволяет возводить опорные конструкции практически на любых грунтах и горных породах, а также в рыхлых, заболоченных и обводненных субстратах.

Обратите внимание!
Одним из плюсов технологии CFA является минимизация ударного воздействия на грунт и незначительная вибрация.
Это позволяет применять методику при работе в условиях плотной жилой застройки.

Отличия в данной методике начинают проявляться еще на этапе бурения скважины:

• Гнездо под опору проделывается полым шнеком. На головном конце шнека монтируется специальная насадка, оснащенная режущими кромками.

Обратите внимание!
Оптимальное соотношение воды и цемента в растворе составляет 0,45-0,48.
Усадка конуса должна быть в пределах 19-21 см.

• В заполненную раствором скважину с помощью вибрационной установки заглубляем арматурный каркас. Диаметр арматуры должен быть меньше диаметра скважины, чтобы обеспечит эффективную защиту металла от контакта с почвой.
• Для позиционирования арматуры в стволе скважины можно использовать пластиковые центрующие насадки.

В дальнейшем набор прочности и обустройство ростверка происходят по той же технологии, которая используется при любых бетонных работах.

Технология Fundex

Обустройство свайных фундаментов по технологии Fundex также является довольно «щадящим». Вибрационные и ударные нагрузки на грунт сводятся к минимуму. При этом механические характеристики почвы не ухудшаются, что способствует многократному повышению несущей способности сваи.

По данному методу можно изготавливать опоры диаметром до 600 мм с уширением в основании от 550 до 700 мм. Максимальная длина опоры составляет 45 метров.

Обратите внимание!
Методика Fundex была разработана для возведения высотных зданий в районах с повышенной сейсмической опасностью.
Сама технология и используемые для ее реализации компоненты весьма востребованы в Китае, Японии, сейсмоопасных районах США и т.д.

Главной особенностью применения технологии Fundex является использование так называемого раскатчика:

• Раскатчик – это каток конической формы, который крепится на валу. Для обеспечения должной эффективности в большинстве случаев устанавливается несколько раскатчиков, следующих друг за другом.
• Во время движения за счет крутящего момента, прилагаемого к валу, осуществляется проходка грунта.
• Бурение скважины по технологии Fundex производится с уплотнением грунтовой массы без выемки ее на поверхность. При этом чугунный оголовок сваи, используемый для раскатки и прохождения породы, после монтажа остается в скважине, играя роль основания сваи.
• Инвентарные трубы крепятся к наконечнику через специальную гидроизоляционную прокладку. Верхний конец инвентарной трубы зажимается в специальном приспособлении, которое крепится к стреле буровой установки.

Данная технология обеспечивает опорной конструкции такие преимущества:

• Стоимость работ снижается за счет более экономичной методики бурения и отсутствия затрат по вывозу больших объемов грунта.
• Повышается производительность труда монтажной бригады. При условии использования современного оборудования за смену можно подготовить до 30 опор с заглублением до 20 метров. В итоге подготовка свайного фундамента для жилого дома занимает не более суток.
• Возможность осуществлять работы в населенных районах, в местах проживания людей, а также в ночное время: ударные, вибрационные и шумовые воздействия сводятся к минимуму.
• Бурение в любое время года, вне зависимости от состояния грунта: насадки с раскатчиками дают возможность осуществлять проходку промерзшего слоя без снижения эффективности.

Срок эффективной службы основания, возведенного по технологии Fundex, составляет более 100 лет.

Вывод

Описанная в статье последовательность устройства буронабивных свай используется практически повсеместно. Высокая трудоемкость данной технологии компенсируется высочайшими механическими характеристиками возводимых оснований, а потому в ряде случаев не стоит экономить на бетоне и буровых работах. Конечно, расходы будут существенными, но зато вы будете уверены в надежности фундамента вашего дома.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Источник