Строительство зданий на сложных грунтах и в условиях вечной мерзлоты связано с монтажом свайных конструкций для улучшения прочностных характеристик фундамента. Для этого выполняется бурение лидерных скважин. Направляющие отверстия пробуривают, чтобы упростить процесс забивки сваи и обеспечить четкий контроль погружения по вертикали. Лидерное бурение снижает сопротивление поверхности грунта, а также создает возможность для установки конструкции на большую проектную глубину.
Решение в пользу обустройства лидерных скважин принимается после предварительного обследования местности под застройку. Анализируется тип грунта, уровень залегания грунтовых вод, уклон местности. После этого определяется методика, по которой будет возводиться фундамент. Технология с лидерными сваями считается наиболее обоснованной и эффективной, если обустройство проводится:
в условиях тесной застройки в черте города;
когда необходимо выполнить погружение сваи на глубину от 10 м;
на промерзших и каменистых местностях;
на грунтах с песчаными прослойками;
когда в почве встречаются части каменистых пород.
Лидерное бурение часто практикуется на плотных грунтах с большим сопротивлением, на местностях с текучими и глинистыми основаниями, где невозможно выполнить нормальное позиционирование погружаемой сваи. В данном случае скважина играет роль направляющей для устройства сваи строго по вертикали или под определенным углом. Лидерное бурение выбирают при погружении шпунта разных типов: зетовых, трубошпунтов, шпунта Ларсена и др.
Технологический процесс обустройства скважин помогает решить сразу несколько задач:
забить сваи на любую глубину, независимо от почвы;
снизить вибрационный уровень и общую динамическую нагрузку;
выполнить погружение стержня за один проход;
минимизировать риск деформации сваи под действием вибромолота;
контролировать соответствие проектной документации, независимо от места проведения работ;
исключить разрушение или снизить вероятность этого процесса для периферийных объектов.
Лидерная скважина — своего рода сосуд для монтажа готовой сваи. В зависимости от используемого оборудования, стержень может погружаться одним из трех способов:
вдавливанием;
забиванием;
погружением под вибрацией.
От способа установки ЖБ опоры в скважину будет зависеть диаметр бурения. Если стержень забивается или вдавливается, диаметр отверстия выбирается примерно на 5 см меньше, чем сваи. Это необходимо для создания прочной связи и надежного прилегания поверхностей. При погружении под вибрационной нагрузкой эта разница снижается до 1-2 см.
По требованиям СНиП работы по лидерному бурению выполняются только при наличии согласованного проекта, где указан порядок формирования скважин и забивки свай. Он обязателен к соблюдению, чтобы при бурении новых скважин не произошло обрушение готовых.
Если работы проводятся на устойчивых грунтах и с низким уровнем залегания вод, бурение выполняется по классической технологии. Но если строительство фундамента планируется на болотистых, водонасыщенных и других несвязных почвах, это техпроцесс выполняется с помощью дополнительных средств: обсадных колонн и бентонитовых смесей.
Скважины создаются чаще всего с полным изъятием грунта, но в отдельных случаях выбирается частичное разбуривание (размягчение почвы шнеком).
Шнековое. В процессе работы происходит врезание в поверхность почвы наконечника буровой установки со спиралевидной полосой. В результате происходит разрыхление и выведение выработанной почвы по спиральной полосе. Технология наиболее актуальна, когда нужно выполнить сверление под сваи диаметром 600 мм.
Роторное. Выполняется с привлечением роторных буровых установок, где усилие на рабочий механизм подается от роторного вращателя. Методика выбирается при разработке глубоких скважин на грунтах с крупными и мелкими обломками скальных пород.
Ударно-канатное. Выполняется при возвратно-поступательном движении бурового снаряда, который опускается на глубину до 1000 м с ускорением. Подходит для неглубоких лидерных скважин, когда в почве есть обломки крупной фракции.
Для формирования лидерных скважин задействуются буровые вращатели, смонтированные на копре. Точный вертикальный монтаж — ключевой фактор, который влияет на последующую работу. В противном случае сваи будут установлены под наклоном, чего допустить нельзя.
Для предварительного бурения выполняется удаление грунта с краев скважины — чтобы при заглублении опоры почва не осыпалась обратно в скважину и не препятствовала нормальному позиционированию свай.
Когда возводятся свайные фундаменты, лидерные скважины могут буриться шнеками разного диаметра. Их обустройство выполнятся в такой последовательности:
Разметка котлована, определение глубины залегания свай, обозначение точек под будущее бурение.
В определенных местах ставится буровая техника.
Выполняется проверка правильного вертикального расположения буровых установок.
Подготовительная разработка грунта.
Лидерное бурение.
Размещение свай в скважине.
После монтажа выполняется проверка и осмотр каждой сваи на соответствие проектному плану.
Для шнекового бурения выбирается металлический стержень со спиралевидной лопастью. Рабочая часть имеет вид долота с резцом. Шнек может быть монолитным (без удлинения) или составным (наращиваться до нужной длины).
Для роторного лидерного бурения берется стальная полая труба с размещенной внутри штангой с наконечником в виде долота с несколькими лопастями. Для вывода грунта через полную штангу подается вода под давлением или глиняная жидкая смесь.
При ударно-канатном бурении используется снаряд — часть трубы с пазами по бокам. Под воздействием механического усилия снаряд вводится в грунт. При изъятии рабочего инструмента из почвы выработка высыпается через боковые прорези.
Самым главным преимуществом технологии является значительное сокращение сроков работ. К другим плюсам лидерного бурения относятся:
четкое соблюдение вертикального расположения свай;
снижение ударной волны по отношению к находящимся рядом сооружениям;
сниженный уровень шума и вибраций в процессе работы;
возможность обустройства фундамента на любых почвах;
закладка конструкций на максимально допустимую глубину.
Несмотря на огромное количество полюсов, не нужно забывать и про минусы технологии:
необходимо получить разрешение на работу с буровой установкой;
привлечение дорогой техники увеличивает расходы;
после выкапывания скважин нужно будет дополнительно выравнивать почву, поскольку грунт повышает ее уровень.
Стоимость лидерного бурения зависит от площади участка, характеристик грунта и планируемой глубины закладки ЖБ конструкций.
Компания DrIll Tech предлагает оборудование и помощь в бурении под сваи и шпунты в Москве. Быстро подберем для ваших работ надежное оборудование, а также оптимальные технические решения для строительства.
Задайте вопрос по оборудованию. Для этого заполните несколько полей и мы свяжемся с Вами.
