ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

В современном строительстве свайные фундаменты с применением буронабивных технологий активно используются при возведении объектов самых разных масштабов и назначений.

В индивидуальном строительстве подобные технологии – это возможность создать надежное основание для будущего дома: надежное и при этом экономичное, так как многие необходимые операции можно выполнить самостоятельно. При возведении крупных инженерных и промышленных объектов буронабивные сваи большого диаметра – это в том числе возможность эффективно проводить работы при условии серьезных «внешних ограничений». Например, при работах в плотной городской застройке или при сооружении мостовых опор в руслах водоемов.

Основная сложность расчета надежности будущей конструкции состоит в невозможности точного вычисления прочности отдельных свайных «стволов», так как они не изготавливаются заводским способом, а их формирование происходит непосредственно в грунте.

Общие принципы буронабивных технологий заключаются в следующем. На первом этапе проводится пробуривание скважин в грунте. Второй этап – наполнение («набивка») скважин бетонной смесью и ее трамбование. На заключительном этапе производится армирование скважины, и в дальнейшем арматура будет использоваться для соединения отдельных свайных «стволов» с ростверком, который «замкнет» их в единую конструкцию.

Именно в процессе набивки скважины возникает некоторая «неопределенность», так как невозможно точно оценить прочность образующегося в грунте свайного элемента. Тем не менее, зная «вводные условия» грунта при помощи специальных таблиц и формул можно довольно точно оценить прочность будущего фундамента, выбрать оптимальные геометрические размеры будущих свай, их количество и расположение на свайном поле.

ПРОЧНОСТЬ ФУНДАМЕНТА НА БУРОНАБИВНЫХ СВАЯХ: ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА

Общая нагрузка на фундамент определяется весом будущего дома или конструкции с учетом возможных дополнительных нагрузок, например, снеговой и ветровой. Прочность отдельной сваи пропорциональна ее длине и диаметру. При этом для наилучшего соотношения цена/запас прочности необходимо учитывать и стоимостные показатели. Объем сваи, а следовательно и расход бетонной смеси, прямо пропорционален длине и квадрату диаметра; также больший диаметр скважины может потребовать применения более дорогостоящего бурильного оборудования и роста сопутствующих расходов.

В первую очередь длина и диаметр определяются свойствами грунта на участке работ, поэтому на первом этапе проектирования проводятся соответствующие изыскания.

Грунты с уровнем подземных вод выше чем 1 метр исключают применение технологии. Также не рекомендуется применение буронабивных свай на влажных, просадочных и других видах ненадежных грунтов.

В твердых, тугопластичных и мягкопластичных грунтах определяющими характеристиками являются уровень грунтовых вод  (УГВ) и глубина промерзания: глубину забоя сваи выбирают исходя из них с помощью специальных таблиц. Так, в твердом грунте с УГВ 2,5 метра и глубиной промерзания 0,5 метра рекомендуемая глубина забоя составит 1,0 метр. А в мягкопластичном грунте с УГВ 4 метра и глубиной промерзания 2 метра необходимая длина сваи составит 3 метра.

Далее при помощи специальных формул и таблиц для расчета несущей способности выбирается оптимальная пропорция длины и диаметра свайного ствола, определяется их требуемое количество и расположение на свайном поле. При этом необходимо соблюдать следующие дополнительные условия:

— Свайные элементы должны обязательно располагаться под углами будущего дома.

— Максимальный «шаг» между двумя соседними скважинами составляет не больше 2 метров.

— Минимальный «шаг» между соседними скважинами составляет не менее 3-4 диаметров скважины для того, чтобы предотвратить возможное осыпание стенок.

— Тип монтажа буронабивных свай также накладывает определенные ограничения на соотношения диаметра скважины и глубины забоя.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БУРОНАБИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Одна из основных возможностей усиления надежности конструкции – использование при монтаже обсадных труб. Обсадная труба погружается в скважину после ее пробуривания и служит защитным кожухом, препятствующим осыпанию стенки. По мере трамбовки бетонной смеси обсадная труба поднимается к поверхности и окончательно извлекается после полного формирования сваи. В ряде случаев применяются неизвлекаемые обсадные трубы.

Применение обсадных труб в промышленном строительстве позволяет формировать сваи размером до 30 метров, а в ряде случаев и до 60 метров, для чего несколько обсадных труб соединяются в обсадную колонну.

В случае неукрепленных стенок скважины при ее длине от 2 до 6 метров диаметр составляет 300-1000 миллиметров. При использовании обсадных труб длина свай составляет 4-10 метров при диаметре 800-1200 мм.

Активное применение буронабивных технологий и их непрерывное совершенствование приводит к постоянному роста спроса и на необходимую трубопрокатную продукцию. Производство  обсадных труб и труб общего назначения составляет заметную долю в сортаменте продукции, выпускаемой Загорским трубным заводом. А производство различных типов труб для магистральных трубопроводов  позволяет подмосковным металлургам участвовать в строительстве проектов национального масштаба. Среди постоянных покупателей Загорского трубного завода — корпорации «Газпром», «Росатом», «Роснефть», «Новатэк», ФГУП «Росморпорт».