Устройство буроинъекционных свай

Строительство в больших городах развивается бурными темпами. Строительным компаниям приходится вести точечную застройку в ограниченном пространстве и окружении уже возведенных зданий. Традиционные технологии устройства фундамента с помощью забивных свай, связанные с проведением масштабных земляных работ и использованием мощной техники в таких условиях применять зачастую невозможно. Поэтому применяют технологию установки буроинъекционных свай, которые являются более технологичным вариантом и имеют свои неоспоримые преимущества.

Суть технологии буроинъекционных свай.

Буроинъекционные сваи являются одной из разновидностей набивных свай. Они отличаются большой гибкостью (l/d = 80-120); малым диаметром (d = 90-250 мм); материалом ствола сваи (мелкозернистый бетон); способом изготовления (инъекция мелкозернистого бетона в скважину).
Выполняются путем замещения выбуренного грунта бетонной смесью, подаваемой в забой скважины через полый шнек под воздействием давления и последующей установкой арматурного каркаса в уложенную бетонную смесь на запланированную проектную отметку.
Таким образом, подобные изделия укрепляют грунты и обеспечивают усиление фундаментов.

Технология устройства буроинъекционных свай.

По своему характеру в зависимости от свойств грунтов, буроиньекционные сваи подразделяют на сваи-стойки и висячие сваи. За рубежом их принято называть «микросваи».
К сваям-стойкам относятся сваи в глубоко лежащих слоях подземных пород, которые осуществляют передачу нагрузки через пяту на плотный грунт.
Висячие сваи изготавливаются в сжимаемых грунтах и передают нагрузку на грунт боковой поверхностью и нижним основанием сваи.

Процесс установки буроиньекционных свай состоит из трех основных стадий:

Бурение скважины в грунте.
Поступательное бетонирование под давлением с одновременным подъемом бурового шнека.
Установка арматурного каркаса в заполненную скважину.
Схема распределения нагрузок на сваю.

Особенности устройства буроинъекционных свай позволяют применять их при возведении и упрочнении несущих способностей оснований и повышения уровня требований к прочности строй конструкций.
Целесообразность применения буроинъекционных свай должна определяться конкретными условиями строительной площадки на основе результатов технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений.

Возможное применение буроинъекционных свай.

Буроинъекционные сваи применяются для усиления фундаментов вблизи существенных сооружений, где невозможно использовать забивные сваи. При выполнении работ с буроинъекционными сваями отсутствуют динамические воздействия на почву, нет угрозы, создать ситуацию аварийности, поэтому они идеально подходят для применения в условиях крупных мегаполисов. Также такой вид свай, в наше время, получил достаточно широкое применение на объектах инженерной реконструкции памятников.

Благодаря своим конструктивным особенностям и простоте монтажа буроинъекционные сваи получили широкое распространение:

устройство фундамента нового здания в стесненных условиях, когда применение мощной техники может серьезно навредить соседним строениям;
придания устойчивости и предотвращения аварийной деформации у несущих конструкций уже построенных зданий, а также старых реконструируемых зданий;
укрепления фундаментов при превышении проектных нагрузок (надстройки, возведение мансардных помещений, утяжеление стен фасадной отделкой);
осуществление пристройки новой части к уже готовому строению и необходимость закладки для нее прочного фундамента;
усиление стенок котлованов в условиях высокой сыпучести грунта;
возведения фундаментов здания на сложных грунтах, где часто попадаются плывуны или грунтовые воды;
при строительстве туннелей, создании подземных паркингов.

Преимущества применения буроинъекционных свай.

Главным преимуществом буроинъекционных свай перед другими видами является полное отсутствие вибрации, не оказывает негативного воздействия на грунт и фундаменты уже возведенных зданий, такие сваи могут создаваться в густонаселенной черте города и на склонных к оползням территориях;
Возможность установки в очень стесненных условиях.
Применение буроинъекционных свай допускается в любых грунтовых условиях.
Применением буроинъекционных свай, позволяют создавать эффективную защиту от оползней и предохраняют строения от проникновения грунтовых вод.
Несущие характеристики данного вида свай в насыщенной влагой почве и грунтах склонных к пучению на порядок превосходят характеристики аналогов;
Буроинъекционные сваи обладают небольшими габаритами, в сравнении с буронабивными конструкциями, но при этом не уступают им в плане прочностных характеристик;
Экономичность — буроинъекционная технология в большинстве случаев реализуется без использования обсадных труб, что значительно удешевляет ее стоимость.

Какие фундаменты можно укреплять с помощью буроинъекционных свай.

Типы фундаментов которые подходят для усиления по данной технологии.

Ленточные бетонные и бутовые фундаменты. В таких конструкциях сначала бурится коническое отверстие, в которое устанавливают сваи и арматуру. Всю конструкцию заливают под давлением бетоном.
Свайно-ростверковые и столбчатые конструкции. Тут есть несколько вариантов использования свай. Их можно установить под ростверк как дополнительные столбы и перенести часть нагрузки на них. А также можно сделать замену поврежденных свай на новые буроиньекционные сваи. Принцип монтажа от способа использования свай практически не меняется.
Монолитные фундаменты. Учитывая массу конструкции, сваи подбираются максимально возможного диаметра и длины. Также тут используются сверхпрочные бетоны, способные выдержать расчетную нагрузку от целого здания. Монолитные фундаменты методом буро инъекционных свай усиливают только в крайних случаях, когда другие методы не подходят.

Оборудование для устройства буроинъекционных свай.

Для монтажа БИС применяются мобильные буровые установки СБГ-ПM-3 с непрерывным полым шнеком (CFA), попросту говоря — инъекционной трубой. И миксерно турбулентно насосной станции для приготовления и подачи бетонного раствора под давлением до 10 бар.

Стоимость буроинъекционных свай.

Стоимость установки буроинъекционных свай складывается из следующих факторов:

В первостепенную очередь цена буроинъекционных свай будет зависеть от проектных отметок, количества и параметров свай (сечение, длина, несущая способность и соответствующая ей допустимая нагрузка на сваю), а также состава мелкозернистого бетона.
Структура и составляющие мелкозернистого бетона зависят от типа почвы, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и структуры низинных грунтов. Понятно, что неотъемлемая часть таких растворов – это водоотталкивающие и пластифицирующие ингредиенты.
Стоимость бурения скважин.
Стоимость металла и изготовления армированного каркаса, который устанавливается в заполненную бетоном скважину.
Амортизация оборудования, задействованного при установке буроинъекционных свай.
Доплата в результате усложнения рабочего процесса особенностями местности.