Сфера использования буровых свай довольно широка. Их выбирают, когда планируется строительство объектов:
на слабых грунтах — болотистых, с торфяной прослойкой;
на крутых участках или с рельефными перепадами;
в черте густонаселенного города — такая технология не создает динамической нагрузки на находящиеся рядом объекты.
Буронабивные сваи состоят из металлокаркаса и раствора, который закачивается в скважину после предварительной подготовки. Для каркаса выбирают высокопрочные сплавы, которые создают нужную несущую способность.
Главным параметром для классификации выступает технология их получения:
Сухой способ. Его применяют для свай, которые не требуют подготовки по укреплению стенок скважины. Рекомендуется для грунтов, сохраняющих устойчивость при бурении или после заливки бетона под давлением (глинистые, с плотной и полутвердой структурой).
Укрепление стенок глинистым раствором. Используется для водонасыщенных грунтов, чтобы не допустить их обваливание.
Применение трубчатых оболочек. Выбирают при возведении построек на глинистых грунтах мягкой консистенции с песчаной прослойкой и близким залеганием грунтовых вод.
Обсадные трубы. Их используют на рыхлых, водянистых грунтах.
Методика считается одной из самых надежных для грунтов любой сложности, кроме скальных пород. Она гарантирует точное соблюдение технических условий, несмотря на наличие подземных препятствий. Устройство БНС выполняется с помощью сложной техники, а сама процедура требует экономического обоснования. Схема монтажа состоит из следующих этапов:
В планируемом месте выполняется бурение лидерной скважины, размеры которой должны точно совпадать с заданными в проекте параметрами. В отдельных случаях обсадная труба забивается виброустановкой.
В готовую скважину вставляют обсадную трубу на необходимую глубину. Этот параметр предварительно просчитывается и утверждается в проектной документации.
Внутренняя полость трубы очищается от попавшего в нее грунта. Его извлекают повторным бурением или вымыванием водой под высоким давлением.
В обсадную трубу ставится арматурный каркас.
В полость сваи, где уже установлен каркас, заливается бентонитовый раствор, то есть выполняется набивка.
После заливки раствора секцию вынимают из грунта.
Технология непрерывного полого шнека (НШП) выполняется на утвержденную проектом глубину в один проход. Для этого задействуется буровая колонна, состоящая из полых шнеков. Проблема с осыпанием стенок скважин в таком случае не возникает. Наконечник буровой установки укомплектован заглушкой, которая не дает почве попадать во внутрь. Методика НШП обладает высокой производительностью и более быстрыми сроками выполнения работ.
Бурение выполняется по отработанной технологии под защитой глинистого раствора: буровая установка извлекает грунт из забоя шнеком, а стенки скважины удерживаются бетонным раствором от обрушения.
Высокая плотность глинистого раствора формирует избыточное давление на стенки скважины и грунтовые воды. Дополнительное укрепление происходит, когда раствор проникает вглубь породы и бетонирует ее. За счет бентонита создается более плавное бурение, смазывание бурового инструмента и охлаждение буровой головки. При этом порода не налипает на рабочий инструмент, что значительно упрощает технологический процесс.
БНС бетонируются на всю длину, если они оборудуются на слабых заводненных грунтах, или выполняется только частичное армирование.
БНС часто дополняют ростверком — железобетонной лентой или рамой. Он нужен, когда фундаменты обустраиваются на слабоустойчивых грунтах для придания им особой прочности. Основная функция ростверка состоит в равномерном распределении давления на буровые сваи. Технология создания напоминает возведение ленточного фундамента, но при этом его нижняя часть располагается не в грунте, а на весу. В основе ростверка лежат оголовки свай, выступающие над поверхностью почвы на высоту согласно проекту.
Ростверк может быть трех типов:
высокий — расположен на достаточно большом расстоянии от земли;
низкий — верхняя часть расположена на уровне грунта или ниже;
повышенный — уложен на поверхность земли.
Монтаж ростверка и заливка опалубки проходит в несколько этапов:
установка опалубки — каркаса с отверстиями под сваи;
заливка раствора;
демонтаж опалубки после схватывания раствора;
гидроизоляция поверхности.
Монолитный ростверк армируется согласно требованиям, предъявляемым к ЖБ конструкциям. Каркас связывают с оголовками БНС.
Можно отслеживать техпроцесс на соответствие проектной документации.
Обеспечивается нужная несущая способность и надежность.
Можно обустраивать неподверженные нагрузкам фундаменты на слабых грунтах и вблизи залегания вод.
Создается высокая устойчивость к климатическим изменениям и внешним воздействиям.
Отсутствуют ударные повреждения находящихся рядом фундаментов.
Защита сваи при обустройстве обсадной трубы перекрывает водоносные горизонты.
Экономия времени — фундамент возводится намного быстрее, чем, например, ленточный.
Можно заглублять опоры до 45 метров.
Простота монтажа — фактически нужно выполнить подготовку участка, обозначить места вбивания свай, сделать отверстия и залить бентонитовую смесь, а после ее застывания выполнить обустройство ростверка.
Цена БНС по сравнению с устройством классических ленточных фундаментов намного дешевле. При этом прочность, устойчивость и долговечность находятся на аналогичном уровне.