Технология усиления фундаментов корневидными сваями

Буроинъекционные сваи были разработаны в Италии после окончания Второй мировой войны. Поврежденные во время войны итальянские памятники архитектуры остро нуждались в восстановлении. Для реставрации зданий и памятников истории требовалась специальная технология, обеспечивающая минимальное вмешательство в уже существующую застройку и, в то же время, усиливающая основания и фундаменты сооружений.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными. Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Буроинъекционные сваи и их особенности

Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 – 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон. Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением.

Раствор для получения мелкозернистого бетона состоит из цемента, соответствующего марке раствора, требуемому сроку схватывания и агрессивности среды. Инертным заполнителем в растворе служит мелко- и среднезернистый песок, а пластифицирующей добавкой – бетонитовый порошок.

Для устройства корневидных свай используют разнообразные растворы в зависимости от задач, которые они должны решить: цементные, цементно-песчаные, цементно-бетонитовые и растворы других составов.

Устройство буроинъекционных свай для усиления фундаментов — наиболее частая область применения данных изделий.

1. Бурение скважины 2. Заполнение скважины мелкозернистым бетоном с одновременным подъемом буровой колонны 3. Установка армокаркаса в скважину 4. Инъекция цеметного раствора в нижнюю часть скважины через специальную трубку

В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью – к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах.

В зависимости от характера нагрузки буроинъекционные сваи армируются либо в верхней части сваи, либо на всю длину. Длина секции арматуры зависит от высоты помещения, в котором идут работы. Армированный каркас может устанавливаться как до опрессовки скважины, так и после нее, а также одновременно с ней. Арматура корневидных свай имеет специальные фиксирующие элементы, которые выполняют ее отцентровку в скважине для обеспечения проектной толщины бетонного слоя. Сварные стыки, соединяющие арматурные каркасы по всей длине сваи, обеспечивают равномерную прочность арматуры. Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры по контуру сваи должно составлять не меньше диаметра стержня.

Технология устройства корневидных свай

Технология устройства буроинъекционных свай состоит из бурения кладки фундаментов или стен сооружения, установки трубы-кондуктора, бурения скважины в грунте до заданной проектом отметки, заполнения скважины раствором, установки армированного каркаса и опрессовки скважины.

Бурение скважин производят станками колонкового бурения с применением продувки сжатым воздухом. При обводненных, неустойчивых грунтах бурение выполняют с промывкой скважин бентонитовым (глинистым) раствором, или же под защитой инвентарных труб. Размеры скважин в пределах реконструируемого здания делают такими, чтобы в них можно было установить трубы-кондукторы, которые имеют внутренний диаметр равный или же чуть больше расчетного диаметра буроинъекционных свай.

Скважину под кондуктор заполняют цементным раствором до тех пор, пока он не будет изливаться из устья скважины. Раствор подается через трубу-инъектор или рабочий орган бурового станка, опущенные до дна забоя скважины. Если уровень раствора в скважине понижается больше, чем на один метр, устройство скважины прерывают, выдерживают в пределах 22 – 24 часов и затем доливают до устья раствором цемента.

До того, как раствор начнет схватываться, в скважину монтируют трубу-кондуктор. Через 44 – 48 часов цементный камень в кондукторе разбуривается с одновременной продувкой сжатым воздухом. Затем бурение скважины продолжается до заданной отметки нижнего окончания сваи.

По окончании бурения скважина промывается через буровой став от шлама в течение трех – пяти минут свежим буровым раствором. После того, как скважину заполнили свежим раствором, в нее отдельными секциями опускают армированный каркас, который затем соединяют при помощи сварки. Заключительный этап – опрессовка сваи.

Области применения буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи идеально отвечают условиям работы в крупных мегаполисах. При их устройстве нет динамических нагрузок, соответственно, нет угрозы аварийности реконструируемых сооружений. Корневидные сваи применяются там, где невозможно использование буронабивных свай, вблизи от зданий и других сооружений.

Буроинъекционные сваи применяют:

для усиления фундаментов существующих сооружений в аварийных ситуациях;
при реконструкции зданий и сооружений, при дополнительной нагрузке на фундамент;
для надстройки зданий.

Широкое использование корневидных свай обусловлено небольшими габаритными размерами современного бурового оборудования и его техническими возможностями. Такое оборудование позволяет вести работы в помещениях двухметровой высоты, пробуривая скважины через бетон, железобетон и кирпичную кладку диаметрами до 300 мм и глубиной до 50 м под любым углом.

Буроинъекционные сваи для реставраций зданий

Хороший эффект в условии стесненных рабочих площадок дает применение буроинъекционных свай. Для устройства таких свай не требуется крупногабаритное оборудование, исключен большой объем земляных работ, а также отсутствуют вибрационные и динамические нагрузки. Буроинъекционные или корневидные сваи используются в основном для усиления фундаментов реконструируемых зданий. Уникальные технические возможности оборудования для устройства данного вида свай позволяют вести буровые работы в небольших помещениях, высота которых не превышает двух метров.

Источник

Технология усиления свайного фундамента в каких случаях оно требуется

Когда необходимо укреплять фундамент

Все основания ветшают от времени. В некоторых случаях фундамент оказывается в аварийном состоянии вскоре после строительства: это означает, что проектные расчеты были неверными или серьезно нарушена технология возведения.

Ситуации, когда ремонт необходим:

неравномерная просадка основания приводит к напряжениям внутри бетонной конструкции. Следствие – трещины, разрывы, резкое снижение несущей способности;
трещины и разломы;
общее обветшание также снижает несущую способность фундамента.

Возможные причины аварийного состояния:

неправильный исходный расчет нагрузки или ее незапланированное увеличение в ходе эксплуатации (например, надстроен второй этаж, а необходимый запас прочности проектом не предусмотрен);
неправильно выбран тип фундамента, без учета особенностей грунта. В результате главным разрушающим фактором становится грунт. Примеры: в заболоченной местности оптимальный вариант основания – сваи; при сильных горизонтальных и вертикальных подвижках предпочтительна плавающая плита, успешно компенсирующая эти движения; столбчатый фундамент вообще самый неустойчивый, его можно использовать только на стабильных грунтах. Разрушительные силы, идущие от земли, вызывают неравномерную просадку даже при идеально рассчитанных эксплуатационных нагрузках;
естественные факторы, действующие на фундамент с течением времени: замораживание/оттайка, подмыв грунтовыми, паводковыми и ливневыми водами, выветривание. Все это вызывает обветшание. Главные профилактические меры должны быть предусмотрены еще в проекте: утепление, гидроизоляция, защитное облицовочное покрытие. Их отсутствие в готовом доме – нарушение технологии строительства. Со временем все эти материалы приходят в негодность, их необходимо периодически обновлять, не дожидаясь, пока фундамент придет в аварийное состояние;
стихийный форс-мажор: оползень, наводнение, землетрясение. Силы воздействия настолько велики, что в реставрации нуждается даже идеально выбранный, рассчитанный и возведенный фундамент.

Осуществить первичную диагностику состояния фундамента вы можете сами, еще до вызова мастеров: выберите несколько самых крупных трещин и наклейте поперек них маячки из гипса или бумаги. Наблюдайте в течение нескольких дней: если трещины увеличились и маячки разрушены – значит, трещина прогрессирует и пора укреплять основание. Фундамент перестал быть надежным, а в ближайшее время процесс разрушения затронет и фасадные стены тоже.

В любом случае – нужно вам укрепление фундамента или вы только планируете возведение сооружения – обращайтесь к нам.

Мы подберем комплекс работ, который обойдется вам в минимально возможную сумму, а результат будет эффективным долгие годы.

Необходимые меры по укреплению фундамента

По результатам полной, профессиональной диагностики мы выбираем необходимый комплекс мер по обеспечению устойчивости основания. Сюда входят:

собственно укрепление;
усиление грунта;
защитные меры против обветшания: гидроизоляция, устройство дренажа, теплоизоляция.

Варианты укрепления фундамента зависят от особенностей дома, грунта, самого основания. При прочих равных приоритетными факторами становятся стоимость и скорость ремонта. Чаще всего мы используем следующие способы усиления:

торкретирование (цементация);
железобетонная обойма (дополнительный внешний пояс ленточного фундамента);
укрепление сваями, обычно буронабивными или буроинъекционными.

О последнем способе подробнее. Сваи устанавливаются на тех участках, где отмечено провисание конструкции – в углах постройки или в любом месте периметра. Самыми напряженными участками являются те, где уже проявились трещины – там монтаж дополнительных свай обязателен.

Сваи могут использоваться не только как структурная часть конструкции в будущем, но и в качестве временной меры, когда необходимо приподнять фундамент/дом на время реставрационных работ.

Почему именно буронабивные? Прежде всего, необходимо исключить те сваи, монтаж которых может вызвать дополнительные повреждения постройки: ударно-забивные и погружаемые виброметодом. Теперь выбор не слишком велик: буронабивные/буроинъекционные, вдавливаемые и винтовые. Для вторых потребуется дорогое и не слишком маневренное сваевдавливающее оборудование, и эта технология по-настоящему эффективна только на мягких грунтах. Винтовые сваи – хороший вариант для частных коттеджей, но они стоят дороже бетонных и их несущая способность ограничена величиной стержня.

Для больших тяжелых конструкций, особенно расположенных в черте города или в районе плотной застройки, оптимальный вариант — усиление фундамента буронабивными сваями.

Какой бы способ вы ни выбрали, вам потребуется помощь профессионалов. Собственноручно выполненная конструкция долго не прослужит: необходим профессиональный расчет и тщательное соблюдение технологии. А также техника (бурильная установка и др.) которая у вас вряд ли есть. Если вы обратитесь к нам, мы подберем для вас технологически обоснованный и демократичный по цене вариант ремонта и выполним его в точном соответствии с рекомендациями СНиП.

Источник

Усиление фундамента сваями

Любая часть здания иногда требует ремонта и реконструкции. Несмотря на то, что фундамент является в основном скрытой конструкцией, которая расположена в грунте, и он в некоторых случае требует ремонтных работ. Чаще требуется его укрепление, когда уже существующий фундамент запроектирован с ошибками или начал разрушаться из-за каких-либо факторов. Для укрепления используют много методов – увеличение ленты, закрепление грунта, улучшение прочностных характеристик основания специальными химическими добавками, цементом и обжигом. Один их популярных методов – использование свай. Как проводят такие работы и какие сваи применяются? Рассмотрим подробнее.

Для чего фундаменты усиливают и какие типы свай применяются

Укрепление фундамента требуется в некоторых случаях:

Неправильное проектирование и выбор конструкции с недостаточными прочностными и несущими характеристиками.
Просадка грунта, в результате которой начало разрушаться строение.
Необходимость усиления при надстройке здания, или при строительстве нового сооружения в непосредственной близости.

Для укрепления существующих фундаментов применяют практически все виды свай:

винтовые;
буронабивные;
буроинъекционные;
забивные.

Также используется метод обжига для закрепления грунта. При нем не применяется непосредственно свая, но используется оборудование для устройства скважин, в которые потом подается топливо. После сжигания топлива в скважине основание становится более прочным и прекращается его осадка.

Усиливают все типы фундаментов – ленточные, свайные, плитные. Чаще всего реконструкция требуется для лент. Также укрепляют свайные фундаменты, если необходимо увеличить их несущую способность. Проще всего усилить свайные конструкции с высоким ростверком. При этом требуется минимум земляных работ.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

Это относительно новый метод для реконструкции. Он применяется в том случае, если обнаружены признаки осадки строения. Чаще всего осадка проявляется трещинами в стенах и самом фундаменте. Также буроинъекционные сваи применяют и для других случаев. В общем, процесс работ проходит по следующему плану:

Через существующий фундамент бурят отверстия для свай. Для бурения используют специальные механизмы. Глубину и угол скважины рассчитывают, исходя из состава грунта, уровня осадки существующего здания, наличия грунтовых вод, нагрузки на основание.
Для работы приготовляется раствор из смеси песка и цемента.
Готовая смесь инъекционным методом под давлением подается в скважину. Такой метод позволяет полностью заполнить отверстие и уплотнить грунт вокруг будущей сваи. Бетонирование проводится одновременно с извлечением шнека от бура.
Непосредственно после заполнения скважины в нее опускается каркас из арматуры способом вибропогружения.
Проводится опрессовка свай после их изготовления.
После твердения бетона свая и существующий фундамент начинают работать как одна конструкция. Нагрузка передается на более глубокие слои грунта. Разрушение стен прекращается.

В чем плюсы и минусы такой технологии? Основные преимущество таких свай:

их можно устраивать большого диаметра и на большую глубину;
при работе не возникает большой шум и динамическая нагрузка на соседние строения;
буроинъекционные сваи удобны для использования на склоне с оползнем;
высокая скорость изготовления.

К минусам таких конструкций относят необходимость использование дорогих материалов и оборудования.

В большинстве случаев сваи располагают под углом к поверхности грунта, это связано с тем, что они должны проходить сквозь существующий фундамент. Но существует и способ усиления фундамента вертикальными буроинъекционными сваями. Для этого скважины бурят рядом с лентой, а соединение их в единую конструкцию происходит путем бетонирования и увеличения подошвы существующего основания.

Укрепление фундамента буронабивными сваями

Существует также и другой метод, который использует несущую способность арматурного каркаса и бетонного раствора. Но в нем не применяют опрессовку, а бетон подается обычными методами. Это усиление фундамента буронабивными сваями – один их методов, которые приносят позитивные результаты на проблемных объектах. Работа проводится схожими методами, как и для буроинъекционных свай. Усиление проводят таким образом:

В местах, выбранных для монтажа свай высверливают скважины на глубину, необходимую для передачи нагрузки плотным слоям грунта. Почва в этих местах снимается, а существующий фундамент оголяется. Для устройства отверстий применяют шнековые буры.
В скважину погружается опалубка. Для этого применяется обсадная труба из металла нужного диаметра.
В обсадную трубу помещается арматурный каркас из стальных стержней, связанных в одну конструкцию. Он необходим для увеличения несущей способности сваи.
Каркас необходимо связать с существующим фундаментом. Для этого применяют стальные балки, выпуски арматуры и другие способы.
Скважина и соединение каркаса с фундаментом заполняется бетоном.

После застывания раствора траншея засыпается, а сваи и старый фундамент работают как единая конструкция.

Винтовыми сваями

Усиление фундамента винтовыми сваями проводят для небольших строений и частных домов. Технология работ такая же, как и для строительства нового фундамента, но есть отличия. Процесс включает в себя следующие этапы:

Уже существующий ленточный фундамент оголяется. При возможности это делают с двух сторон. Необходимо обкопать каждую сторону до уровня подошвы. Ширина траншеи выбирается таким образом, чтобы в ней было удобно работать и размещать оборудование.
Максимально близко к фундаменту в грунт ввинчиваются металлические винтовые сваи. Высота верха фундамента определяется тем, каким образом сваи будут объединятся с существующей конструкцией. Если будет проходить бетонирование для увеличения ширины ленты, верх сваи оставляют таким образом, чтобы он оказался в толще бетона.
Для передачи нагрузки на сваи применяют также стальные конструкции. Для этого на них монтируются швеллеры или двутавры, на которые опирается существующий фундамент. Соединение металлических элементов проводится путем бетонирования.

Усиление ленточного фундамента сваями – один из методов остановки разрушения здания при ошибках в проектировании или осадках грунта. Выбор правильной конструкции проводится путем расчета несущей способности и стоимости каждого варианта. Важно принимать во внимание расположение близлежащих зданий и характеристики грунта.

Источник