Набивные сваи. Методы устройства набивных свай

Устройство набивных свай существует во множестве вариантов. Различают виды свай по материалу изготовления и конструкции: бетонные, железобетонные, металлические, асбоцементные и синтетические оболочки.

По расположению на стройплощадке сваи могут быть одиночными, устанавливаться в плане полосами или свайным полем или кустом. Опоры устанавливают, как вертикально, так и наклонно. Так же, как и остальные виды опор, набивные сваи могут быть висячими, стойками и анкерными опорами. Скважины под набивные опоры образовывают несколькими типами: механическим и вибромеханическим бурением, сверлением под глинистым раствором и взрывным методом.

Подобные сваи, на сегодняшний день, являются одними из самых популярных фундаментных опор. Работы по их устройству незатейливы и вполне доступны для индивидуального застройщика. Несмотря на то, что данные конструкции предназначены для слабых водонасыщенных оснований, их с успехом применяют и на более плотных грунтах. Привлекательность их применения состоит в доступности и экономичности работы по их устройству.

В промышленном строительстве набивные сваи выглядят в виде труб большого диаметра. Массивные трубы опускают на большую глубину с помощью специальной техники.

Набивные сваи за свою историю применения зарекомендовали себя как одни из самых надёжных фундаментных оснований.

Методы устройства набивных свай

Технология устройства набивных свай отличается от установки забивных опор, и заключается в нескольких этапах работ:

• Сначала пробуривают скважину в грунте. Если скважина упирается в сыпучий грунт, то на её дне создают песчаную подушку.
• Подстилающий слой готовят смешиванием песка и гравия в равных долях. Толщина утрамбованной подушки должна быть не менее 150 мм. Как правило, в качестве гидроизоляции, на поверхность подушки укладывают слой рубероида.
• В случае установки сваи в обводнённом грунте, потребуется дополнительное укрепление стенок скважины от обрушения боковой поверхности ствола.
• Специальным устройством на стенки скважины под давлением подаётся насыщенный глинистый раствор. Эти самым создаётся водонепроницаемый слой. Образовавшаяся «кора», надёжно предохраняет боковую поверхность скважины от обрушения.

Применение обсадных труб

Обсадные трубы применяют в самых слабых грунтах. В готовую пробуренную скважину с помощью гидравлических домкратов погружают сегменты трубы. Внутреннее пространство обсадной трубы очищают от посторонних предметов и мусора.

Внутрь трубы помещают арматурный каркас. Заливку бетоном производят через специальный рукав. Очень важно соблюдать послойное уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами. Трамбуют каждый слой толщиной 200 мм.

Буронабивная свая с уширенной пятой

Устройство свай с уширенной пяты осуществляют тремя способами:

Усиленное трамбование

В основание скважины заливают бетон слоем толщиной 200 – 300 мм. Бетонную подготовку усиленно трамбуют. Под давлением бетон оттесняет окружающий грунт, тем самым формирует уширенную пяту основания сваи.

Механическое удаление грунта

Механическое удаление грунта в основании скважины производят с помощью специального ножа. Закреплённый на буровой колонке складной нож, раскрывается на проектной глубине. В результате вращения ножа получают уширение основания скважины до 3-х метров.Нож управляется гидравлическим механизмом дистанционно.

Полученную полость заполняют бетоном. На застывшую бетонную подушку устанавливают армированный каркас.

Взрывной способ

Полость под уширенную пяту получают посредством направленного взрыва. После установки обсадной трубы на дно скважины опускают взрывчатку с электрозапалом. Затем обсадную трубу приподнимают вверх на 500 мм. С помощью дистанционного управления производят взрыв.

В результате получают выемку в грунте сферической формы. Полость заполняют бетонной смесью. Грунт под воздействием силы взрыва сильно уплотняется, что значительно увеличивает несущую способность опорной конструкции.

После установки армирования, обсадную трубу заполняют бетоном с послойным уплотнением.

Монтаж набивных свай пневматическим способом

Пневматический метод применяют в обводнённых грунтах. На уложенную бетонную смесь внутрь трубы компрессором постоянно подают сжатый воздух. Бетон заливают послойно. Для этого используют специальную пневматическую нагнетательную установку.

Набивка свай грунтом

Работы по устройству грунтонабивных свай осуществляют специальным бурильным оборудованием. Установка имеет буровую штангу, смесительный бур со специальными лопастями. Лопасти режут грунт и перемешивают его с бетонной смесью одновременно.

В пробуренную скважину через штангу под давлением подают цементный раствор. Вместе с обратным вращением бур со штангой поднимают вверх. Грунт перемешивается с бетоном и одновременно уплотняется. В результате такой работы формируется грунтонабивная свая, не требующая выемки грунта из ствола опоры.

Набивные сваи такой конструкции целесообразно применять на песчаных слабонесущих основаниях.

Буровинтовые опоры

Порой из опасения вызвать нежелательные подвижки в грунтовом основании от недалеко расположенных зданий, забивные работы невозможно осуществлять. Выемка грунта во время буровых работ тоже может неблагоприятно повлиять на несущую способность грунтового основания.

Установка набивных свай своими руками

Рассмотрим самостоятельную установку набивных свай застройщиком для небольшого домостроения. Отказавшись производить на своём участки забивные работы, застройщик принимает решение об устройстве основания новостройки из набивных свай.

По точкам установленных разметкой, бурят скважины. В скважины по всему свайному полю вставляют металлические или асбоцементные трубы. Стандартным расстоянием между опорами считают от 1,5 до 2 метров.

Если трубу диаметром 200 мм погружают в землю на 1,5-2 метра, то верхняя часть должна выступать над землёй на 300-400 мм. Трубы заполняют бетоном на одну треть длины.

В трубы помещают армированный каркас, состоящий из двух-трёх вертикальных стержней скреплённых поперечной гладкой арматурой. Прокладками из подручного материала регулируют вертикальность каркаса. Работу по заливке бетоном осуществляют с послойным уплотнением. Заливают бетон снаружи в пазухи между трубами и грунтом.С помощью болгарки абразивным кругом верхние части опор нивелируют под один уровень.

Опоры устанавливают под несущими стенами, в углах строения и в местах концентрации нагрузок.

В верхней части арматуры крепят шпильку с резьбой на конце или приваривают закладную металлическую пластину. Конструкция концевика армированного каркаса зависит от вида ростверка.

Работы по устройству ростверка из деревянного бруса начинают креплением гайками шпилек продетых через отверстия в брусе. Если ростверк изготавливают из металлического профиля, то производят сварочные работы по креплению швеллера или уголка к закладным деталям верхней части опор.

Соблюдение правил техники безопасности

Правила техники безопасности при производстве свайных работ должны неукоснительно выполняться всеми участниками производственного процесса.

Нужно постоянно следить за работой буровой установки. В случае возникновения, каких-либо неисправностей работы должны быть остановлены.

Все участники, выполняющие работы по установке набивных опор должны быть ознакомлены с правилами техники безопасности, о чём они расписываются в журнале. В зимний сезон стройплощадку обязательно очищают от снега и льда, и посыпают песком.

Основополагающий аспект домостроения – сооружение надежного фундамента здания. От совершенства фундамента зависит прочность объекта строительства, его ресурс эксплуатации. Этим критериям полностью соответствуют фундаменты, основой которых являются буронабивные сваи, зарекомендовавшие себя, как эффективная, долговечная и современная конструкция, применяемая при возведении различных объектов.

Изготовление буронабивных элементов осуществляется путем бурения скважины, усиления ее стальным арматурным каркасом и последующим бетонированием. Отличительной особенностью конструкции данных опор является высокая несущая способность. Она позволяет использовать в качестве основания высотных зданий, мостов и других тяжело нагруженных сооружений, ответственных конструкций.

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки

Нормативные документы

К проектированию, установке этих изделий, воспринимающих всю нагрузку возводимого объекта, предъявляется комплекс серьезных требований, регламентированных нормативными документами. Отсутствует единый ГОСТ, сфера действия которого распространяется на буронабивные сваи.

Требования к ним объединены следующими строительными нормами и правилами:

• 02.03, утвержденные в 1985 году, которые называются «Свайные фундаменты»;
• 02.01, разработанные в 1987 году, именуемые «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
• 03.01 выпуска 1984 года под названием «Железобетонные и бетонные конструкции».

Несмотря на то, что данные нормативные документы разработаны и утверждены достаточно давно, их требования актуальны в настоящее время. Каким параметрам должны соответствовать свайные фундаменты? Почему указанные нормы являются основополагающими? Рассмотрим детально, каким требованиям должны соответствовать буронабивные конструкции.

В представленном материале много полезного найдут специалисты по строительству и инженеры-проектировщики. Ведь их объединяет главная задача – обеспечение надежности постройки, соблюдение всех требований, установленных стандартами!

Таблица для определения несущей способности 1 м/п буронабивной сваи-стойки

Классификация свай

В соответствии со СНиП забивка свай, применяемых при строительстве, выполняется различными методами. По способу заглубления сваи делятся на следующие типы:

• Армированные бетоном сваи забивного принципа погружения, которые вдавливаются в грунт с помощью вибрации или молотов.
• Железобетонные опоры–оболочки, формирование которых осуществляется с выемкой грунта и заливкой полностью или частично раствором.
• Бетонные, предусматривающие возможность армирования, набивные сваи, при обустройстве которых раствор бетона заливается в скважину, полученную путем вытеснения грунта.
• Железобетонные, полученные методом бурения грунта, при котором в скважины помещается стальная арматура и заливается бетонная смесь.
• Сваи винтовые, представляющие собой стальную трубу с винтовой частью, погружение которой осуществляется путем завинчивания.

Рассмотрим детальнее буронабивные конструкции, как наиболее широко применяемые, востребованные при строительстве. По способу устройства они разделяются на буровые и набивные сваи.

Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических изысканий строительной площадки

Набивные опоры

Их обустройство осуществляется следующими путями:

• методом погружения в грунт специальных труб с временно закрытым торцом, которые постепенно извлекаются по мере заливки бетонного раствора;
• способом вибрационного уплотнения бетонного раствора, которым заполнена предварительно подготовленная скважина;
• путем заполнения бетоном конусообразной или пирамидальной скважины, заблаговременно выштампованной в грунте.

Буровые опорные элементы

Конструкции буровых свай отличаются способом их формирования, который предусматривает:

• Бетонирование скважин, выполненных в различных видах грунтов, расположенных как выше уровня грунтовых вод без укрепления стенок, так и ниже, с фиксацией стенок раствором глины или обсадными трубами.
• Использование сборного вибрационного сердечника для уплотнения бетонных опор круглого сечения.
• Уплотнение щебня, подаваемого в забой.
• Формирования в опорной части полости, полученной методом взрыва с последующим заполнением бетонной смесью.
• Инъекционное нагнетание цементно-песчаного состава или бетонного раствора в предварительно пробуренную полость диаметром 15–25 см.

Бурение скважины под буронабивные сваи

Подготовительные мероприятия

Согласно положениям СНиП, до того, как устанавливать буронабивные сваи, следует произвести инженерные изыскания, определяющие расчетные усилия, которые будет воспринимать фундамент. Свайные фундаменты разрабатывают, основываясь на результатах следующих видов изысканий, проведенных на месте застройки:

• геологических;
• гидрометеорологических;
• геодезических.

Также учитываются особенности объекта строительства, усилия, действующие на основание, особенности эксплуатации сооружения. Только после этого, согласно СНиП, определяется вид набивного фундамента, размеры опор, способ их обустройства. Ответственность за достоверность результатов изысканий несет организация-проектировщик.

Буровым работам и набивным мероприятиям предшествует планировка зоны строительства на заданном уровне. Затем выполняется разметка, закрепление координат в условиях строительной площадки.

Места расположения буронабивных опор документируются специальным актом, содержащим информацию о привязке свай к высотным отметкам.

Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров

Влияние климатических факторов

Согласно рекомендации СНиП, забивка свай во влажных почвах осуществляется, если температура окружающей среды не холоднее -10 градусов Цельсия. При изменении температуры в меньшую сторону от указанного значения необходимо выполнить комплекс мероприятий, направленных на защиту свежего состава от замерзания, а также обеспечить возможность бесперебойной работы бурильного оборудования. Особые требования к выполнению строительных мероприятий должны указываться организацией-проектировщиком работ в специальном проекте.

Специфика армирования

Согласно требованиям строительных норм и правил, обустраивая свайные фундаменты, необходимо обеспечить их усиление путем армирования. Для этого применяется прочная стальная арматура, объединенная единым каркасом с помощью сварки.

Пространственная конструкция состоит из прутков арматуры, с равным интервалом расположенных по периметру окружности. При диаметре стержней более 1,8 см каркас должен включать более шести продольных прутьев, расстояние между которыми не должно быть меньше 400 миллиметров. Предпочтительно применять для продольных прутков арматурную сталь АIII.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм)

Защита стального арматурного каркаса от разрушающего воздействия коррозии достигается соблюдением защитного бетонного слоя. Обеспечение неподвижности каркаса усиления обеспечивается пластмассовыми трубками, размеры которых составляют:

• диаметр – 9 см;
• длина – 7 см.

Требования к зоне работ

До того, как начать буронабивные мероприятия, необходимо выполнить комплекс работ, направленный на подготовку строительной площадки:

• Установить ограждения в зоне выполнения работ согласно строительному генеральному плану.
• Отключить, перенести из зоны мероприятий все коммуникации, находящиеся выше и ниже нулевой отметки.
• Освободить место работ от временных сооружений, ненужных построек.
• Удалить и сложить в определенных местах растительную поверхность почвы.
• В соответствии с указанными в проекте отметками следует обеспечить плоскостность основания.
• Осуществить водоотвод или водопонижение.
• Поверхность площадки засыпать щебеночной подушкой, поверх которой необходимо уложить плиты.
• Площадь зоны строительства должна позволять размещение комплекта технологических устройств (буровой установки, бетонного насоса, оборудования для доставки и разгрузки бетона) и иметь удобные подъездные пути.

Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения

Буронабивные мероприятия производят после контроля координат подготовленной площадки и проверки расположения осей опор будущего фундамента.

Строительные нормы и правила предусматривают использование автомобильных смесителей бетона и самоходного оборудования для его транспортировки. Допускается доставка предварительно смешанных сухих компонентов в зону работ, добавление воды перед началом бетонирования.

Особенности технологии

Как, согласно ГОСТ, устроены буронабивные опоры? Какие этапы предусматривает процесс их изготовления? Обобщенно выполнение опоры предусматривает два основных этапа:

• непосредственно бурение в грунте полости;
• заполнение полученной скважины бетонным раствором с предварительным монтажом каркаса усиления.

Имеется особенность, предусмотренная строительными нормами. Скважина и раствор имеют ограниченный период использования. С течением времени их качество падает. Полость вместе с раствором становятся непригодными для дальнейших работ. Поэтому ГОСТ регламентирует ограниченный 8 часами период между завершением бурильных работ и бетонированием.

Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и грунтов

Опорные конструкции представляют собой предварительно пробуренные, согласно проекту, скважины с установленным арматурным каркасом. До заливки бетонного раствора полость уплотняется, герметизируется раствором глины, который предотвращает обвалы грунта, а затем объем заполняется бетонным составом. Допускается использование обсадных труб или заливка бетона непосредственно в скважину.

Изготовление и монтаж опор производятся по предусмотренному стандартами алгоритму:

• Вначале ударная установка или бурильная машина устанавливается на точку бурения.
• Производятся бурильные мероприятия, формирующие скважину с определенными размерами (диаметром, глубиной). Расширение внизу основания конструкции позволяет увеличить несущую способность будущей опоры.
• Вводится раствор глины, который гидростатически воздействует на стенки, исключает выкрашивание поверхности скважины.
• Продукты бурения увлекаются потоком жидкости, извлекаются на нулевую отметку.
• С использованием грузоподъемного оборудования в подготовленную скважину помещается каркас усиления, который может размещаться по всей высоте сваи или у поверхности. Всё зависит от предусмотренного проектом усилия.
• Производится фиксация арматурного каркаса неметаллическими упорами, обеспечивающими защитный слой.
• Полость заполняется бетонным раствором, доставленным авто-бетоносмесителем. Процесс бетонирования, согласно СНиП, не должен превышать трех часов.
• Специальная установка извлекает обсадные элементы.
• Бурильно-крановое оборудование перемещается в следующую точку выполнения работ согласно со схемой, приведенной в стандарте.

Контроль качества

Все материалы, поставляемые в зону работ, подлежат входному контролю. Это касается обсадных труб, арматурных каркасов усиления и другого сырья. Осуществляется визуальный контроль, а также проверяется информация, указанная в сопроводительной документации, паспортах, сертификатах. Бетонная смесь, доставляемая с предприятия-изготовителя, контролируется визуально и по документам бетонного завода.

При выполнении буронабивных мероприятий на всех стадиях осуществляется приемочный и операционный контроль. Будущие свайные фундаменты проверяются на соответствие координат разбивочных осей. После завершения бурильных мероприятий сопоставляют фактические размеры с параметрами, предусмотренными проектом.

Материал статьи охватывает общие положения строительных норм и правил, неукоснительное соблюдение которых гарантирует качественное выполнение работ. Руководствуясь СНиП, забивка свай будет выполнена на высоком техническом уровне.

На слабых грунтах (торф, болотистая местность), а также в городах для возведения фундаментов применяются бивные сваи. Их использование обусловлено спецификой грунта: возведение других фундаментов или невозможно технически, или экономически нецелесообразно.

Буронабивные сваи - это способ забивки свай, который состоит из бурения скважины и заливки ее бетоном. Бетонирование производится с применением металлической арматуры. В частном загородном строительстве в зависимости от грунта может устанавливаться или не устанавливаться опалубка (на устойчивых грунтах, где нет риска осыпания внутрь стенок скважины, опалубка не нужна). В более масштабном строительстве с той же целью применяются обсадные трубы

Где применяются

• В городских условиях, где другие методы забивки свай могут оказать динамическое воздействие на окружающие постройки.
• В сильно заболоченных местностях или на других типах слабых грунтов, когда несжимаемый слой расположен слишком глубоко
• При строительстве домов на крутом рельефе.
• Для постройки тяжелых промышленных зданий и объектов.
• Экономически не целесообразно возведение такого фундамента в качестве опоры для легких каркасных или деревянных построек

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

• устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
• устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем ;
• конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

• равномерного сечения и с расширением снизу;
• круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
• с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
• с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
• буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю ;
• буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

• буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
• сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
• сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Технологии устройства буронабивных свай

Для изготовления множества конструкций буровых свай применяются лишь несколько способов:

• с помощью непрерывного шнека (НПШ), имеющего внутри полость для подачи бетонного раствора в самую нижнюю точку скважины;
• с защитой стенок обсадной трубой, погружаемой и извлекаемой вибропогружателем ;
• с защитой от обсыпания стенок созданием противодавления бентонитовым раствором;
• используя обсадную трубу, погружаемую «дрейтейлером».

Способ НПШ используется в «прочных», не осыпающихся грунтах, например, в глинистых. По нему шнеком, имеющим трубу по всей его длине и грунтоудаляющую спираль, приваренную к этой трубе, бурят скважину. Внутренняя полость закрыта на конце заглушкой, которая имеет функцию обратного клапана и не дает попасть в полость разбуриваемому грунту.
При вращении шнек рабочей бурильной частью дробит грунт и по спирали шнека подает его на поверхность.

На нужной глубине во внутреннюю полость под давлением подают бетонный раствор, который открывает заглушку и начинает заполнять скважину. По мере ее заполнения шнек поднимают на поверхность, вращая его или вытаскивая без вращения. Заполненную раствором скважину оставляют на временную выдержку для набора прочности бетоном.

Рис. 3 Стадии формирования свай

Если свая будет железобетонная, то в скважину с бетоном, используя вибратор, погружают арматурный каркас.

Технология с обсадной трубой используется при обводненных грунтах, и эта труба защищает скважину:

• от обрушения стенок при бурении;
• от давления слоев грунта вокруг скважины;
• от обрушения арматурным каркасом при его введении.

Погружают обсадную трубу отдельными секциями и также посекционно вынимают. Погружение осуществляют или механическим вдавливанием, или вдавливанием с вибрацией, или «дрейтейлом», т. е. вдавливанием с вращением.

Выбор одного из этих способов определяется особенностями грунтов, проходимых при бурении скважины и экономическими характеристиками свайного фундамента. В большинстве случаев обсадные трубы в скважине не оставляют. Нормативные документы разрешают их оставить только в исключительных случаях. Например, при оползневых грунтах на склонах или при скорости перемещения подземных потоков более 200 м в сутки. В каждом случае для этого должно быть составлено техническое обоснование.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

В сыпучих, обводненных, оползневых и неустойчивых грунтах скважину защищают обсадной трубой. Бур делает скважину равной диаметру обсадной трубы. Обсадную трубу под собственным весом, или вращением в сторону, противоположную шнеку, или механическим вдавливанием погружают в скважину на проектную глубину, вынимают бур и остатки грунта.

Набивные сваи устраивают непосредственно на строй­площадке, на месте будущего здания или сооружения.

В зависимости от способа устройства скважин и укладки в них бетона различают набивные сваи двух типов:

а) сваи, для которых скважины образуют бурением; при этом может быть два способа укладки бетона:

б) сваи, для которых скважины в грунте образуют погружением стальной трубы с закртым концом, а бетон уплотняют частым трамбованием с использованием ударов молота по трубе (часто трамбованные сваи) или с использованием вибрации от виб­ропогружателя.

Крепление стенок можно осуществлять:

1. с применением обсадной трубы (сухой способ) , извлекаемой из скважины по мере укладки бетона, и

Сухой способ применим в устойчивых грунтах; его технология состоит в следующем (рис. VI.10). Вращательным бурением в грунте разбуривают скважину не­обходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоем скважины проектной отметки в необходимых случаях уширяют нижнюю часть скважины специальными уширителями. После приемки скважины по акту в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). По мере укладки бетона бетонолитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь с помощью вибраторов, укрепленных на приемной ворон­ке бетонолитной трубы.

2. без обсадной трубы (мокрый способ) , когда бетон укладывают с использованием глинистого раствора (называемого бентонитом);

Без обсадной трубы также можно устраивать буронабивные сваи (рис. VI. 11). Здесь в качестве опалубки, предупреждающей обрушение стенок скважины, исполь­зуют глинистый раствор, поступающий в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность кото­рого 1,2...1,3 г/см 3 , устраивают сваи- без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере буре­ния его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавли­вают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, по­ступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Рассмотренный метод крепления стенок скважин наиболее прост. Однако он недостаточно надежен и весьма трудоемок при производстве работ зимой.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадочными трубами (рис. VI. 12) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадочные трубы можно оставлять в грунте или извле­кать из скважин в процессе изготовления свай (инвен­тарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, сое­диняют стыками специальной конструкции или с по­мощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредст­вом забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины вращательным или ударным способом специальными установками.

При ударном бурении обсадная труба погружается в грунт по мере разработки скважины. При этом отдель­ные секции обсадных труб наращивают по мере необхо­димости.

При вращательном способе бурения вначале пробури­вают лидерную скважину на длину секции обсадной тру­бы, после чего в скважину погружают обсадную трубу. Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом ВПТ. По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентар­ную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сооб­щает обсадной трубе возвратно-поступательное и вра­щательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования голову сваи форму­ют в специальном инвентарном кондукторе.

Набивные сваи часто делают с уширенной нижней частью - пятой. Уширение делается специальными бу­рами, а также путем взрывания взрывчатого вещества (камуфлетные сваи). Уширение делается для повыше­ния несущей способности сваи.

Камуфлетные сваи делают следующим образом (рис. VI. 13). Сначала разбуривают скважину, опускают в нее обсадную трубу. На дно скважины укладывают взрыв­чатое вещество, которое сверху прикрывается слоем 0,7... 1 м литого бетона». Образовавшаяся бетонная проб­ка нужна для того, чтобы энергия взрыва была направ­лена на образование полости в грунте. Полость затем заполняют бетоном и сваю бетонируют обычным спосо­бом.

Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический наконеч­ник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю.

Частотрамбованные сваи (рис. VI. 14) устраивают при помощи специального копра. На копер лебедкой поднимают молот и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным кана­том, чтобы исключить проникание в трубу воды. Под действием ударов молота обсадная труба погружается до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот поднима­ют и в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку в полость обсадной трубы подают бетонную смесь с осадкой конуса 8... 10 см.

Параллельно с укладкой смеси извлекают (вытяги­вают) на небольшую величину обсадную трубу и вновь осаживают ударом молота для уплотнения бетона, при­чем металлический башмак остается у основания сваи.

В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце сме­сительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги растворонасосом нагнетают водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извле­чении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта. На рис. У1.15 показана принципиальная схема устрой­ства грунтонабивных свай.