БУРЕНИЕ СКВАЖИН ПОД СВАИ

Бурение скважин под сваи — вспомогательная технология при обустройстве свайных фундаментов в твердых и несвязных, насыщенных влагой грунтах, реализация которой значительно повышает продуктивность погружения железобетонных свай.

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ БУРЕНИЕ СКВАЖИН ПОД СВАИ

Обустройство скважин под сваи выполняется с помощью самоходных буровых установок, которые укомплектованы оборудованием, работающим по технологии вращательного роторного бурения — шнековой колонной. В процессе углубления буровой колонны в землю выработанный грунт поднимается на поверхность скважины по винтообразным лопастям шнека, после того как скважина разработана на проектную глубину колонна изымается из выемки на реверсном ходу, и готовая скважина используется в дальнейших целях — для забивки ЖБ свай либо формирования набивных опор.

Особенности технологии бурения завися от того, в каких грунтовых условиях проводятся работы. Если бурение ведется на мягких грунтах, разработка грунта выполняется стандартным шнековым буром, без дополнительных усилений. При бурении высокоплотной почвы, либо грунтов с большим количеством каменистый вкраплений, шнековая колонна укомплектовывается твердосплавным наконечником — долотом, который принимает на себя сопротивление почвы и значительно увеличивает эффективность проходки твердой породы.

При необходимости разработки несвязных грунтов с низкой плотностью, которые в процессе обустройства скважины осыпаются со стенок выемки на дно забоя, бурение ведется с применением специальных растворов — бетонитовых, глинистых либо полимерных, нагнетающихся в скважину посредством компрессора через специальную трубу.

ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ ПОД СВАИ

Технология бурения скважин под сваи востребована в двух случаях — при необходимости погружения забивных свай в сложных условиях и при обустройстве набивных опор.

Бурение под забивные сваи называется лидерным. Обустройство лидерных скважин применяется в следующих  ситуациях:

  • При забивке свай в высокоплотные грунты, обладающие высоким сопротивлением, которое свая не может преодолеть под воздействием ударного молота либо вибропогружателя;
  • При забивке свай в твердую мерзлую почву;
  • При забивке свай в несвязные, насыщенные влагой грунты — болотистую, илистую почвы и плывуны, недостаточная плотность которых не позволяет произвести точное позиционирование погружаемой сваи и приводит к ее отклонениям от требуемой проектом оси;
  • При забивке ЖБ свай вблизи уже существующих зданий, в таком случае лидерные скважины позволяют избежать динамических нагрузок на близстоящие фундаменты, которые возникают в процессе работы дизельного молота.

Бурение под набивные сваи реализуется при возведении свайных фундаментов, в качестве опор в которых используются не готовые железобетонные изделия промышленного производства, а сваи сформированные непосредственно в грунте на строительной площадке. Процесс их обустройства заключается в разработке скважины требуемых размеров, погружении в скважину арматурного каркаса и заполнения выемки бетонной смесью, в результате чего в грунте создается полноценная железобетонная опора.

БУРЕНИЕ ПОД НАБИВНЫЕ СВАИ

При бурении под набивные сваи обустраиваются скважины, размеры которых соответствуют проектным габаритам — глубине и диаметру, формируемой в грунте опоры. Само бурение ведется под защитой обсадной трубы — цилиндрической стальной конструкции, которая одновременно используется в качестве опалубки под заливку бетоном и препятствует попаданию в скважину грунтовых вод и осыпанию ее стенок.

Технология бурения под набивные сваи реализуется в следующей последовательности:

  • Буровая установка размещается на месте обустройства скважины (участок предварительно размечен) и производит бурение на глубину 2-ух метров;
  • Выполняется поднятие буровой колонны и установка первой секции обсадной трубы, после чего бур вводится внутрь трубы и осуществляется дальнейшая разработка скважины;
  • Погружение обсадной трубы происходит за счет выработки шнеком грунта под ее опорным концом и воздействии вдавливающих усилий;
  • В процессе углубления скважины секции обсадной трубы планомерно наращиваются (на них предусмотрены муфтовые либо резьбовые соединения);
  • После углубления скважины до проектного уровня шнековая колонна изымается и производится очистка дна забоя посредством трамбовки, промывки буровым раствором либо продувки сжатым воздухом;
  • Производится строповка арматурного каркаса, его поднятие и погружение внутрь скважины с помощью стрелового крана;
  • Выполняется установка бетонолитной трубы, ее нижняя часть размещается на расстоянии не более 30 см. от дна скважины;
  • Через трубу в скважину нагнетается бетонная смесь, при этом сама труба по мере заполнения скважины бетоном планомерно поднимается;
  • По завершению бетонирования из скважины извлекается обсадная труба и производится уплотнение бетона с помощью вибрирования смеси.

ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ ПОД ЗАБИВНЫЕ СВАИ

Глубина лидерных скважин, разрабатываемых под последующую забивку ЖБ свай, должна быть на 1-1,5 метра меньше, чем длина погружаемой конструкции. Диаметр — меньше сечения  ствола сваи на 30-50 миллиметров, в зависимости от плотности почвы.

Технология лидерного бурения состоит из следующих этапов:

  • Производится геодезическая разведка грунта, направленная на установление плотности глубинных слоев почвы. Окончательное решение о необходимости лидерного бурения принимается в процессе пробной забивки свай, при проведении которой определяется эффективность используемых сваебойных молотов в конкретном типе грунта;
  • Основываясь на характеристиках почвы строительной площадки и требованиям к габаритам лидерных скважин подбирается подходящая для выполнения работ бурильная техника;
  • Производится разбивка свайного поля, на участке размечаются точки бурения;
  • На объект доставляется техника и производится бурение скважин требуемых проектом размеров;
  • Забивка свай в лидерные скважины осуществляется последовательно их бурению, поскольку при работе дизель-молота возле незакрытой скважины может произойти обвал ее стенок;

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ТЕХНИКА

Бурение скважин под сваи осуществляется с помощью МБУ — мобильных буровых установок, работающих по технологии вращательного бурения. Данная техника обустраивается на базе колесных автомобилей либо гусеничных экскаваторов, которые укомплектовываются  соответствующим бурильным оборудованием.

В зависимости от технологического исполнения МБУ классифицируются на:

  • Установки для бурения сплошным шнеком , оснащенные наращиваемой буровой колонной без внутреннего канала.
  • Установки для CFA бурения, которые используют буровую колонну обладающую внутренней полостью, через которую в скважину нагнетается буровой раствор либо бетонная смесь.

Современные МБУ способны бурить скважины под сваи на глубину до 50 м., что позволяет погружать в них составные сваи максимально возможного размера, диаметр бурения варьируется в диапазоне от 100 до 800 мм.