Способы бурения скважин под набивные сваи


Типы свайных фундаментов, выделяемые по роли бурения скважин под сваи

Способы строительства свайных фундаментов, принципиально, разделяются на два основных типа:

  • Забивной способ. Предполагает использование готовых свай, изготовленных из металла или железобетона в заводских условиях.
  • Набивной или инъекционный способ. В этом случае сваи изготавливаются прямо на строительной площадке, в месте их установки.

Забивные сваи можно погружать в грунт, не прибегая к предварительному бурению скважин под сваи. Лишь в некоторых случаях производится так называемое лидерное бурение на полную либо частичную длину свай, которое облегчает сваепогружные работы. Использование же свай набивного типа требует обязательного проведения бурения скважин, заполняемых после этого строительным материалом, формирующим готовую сваю.

Способы бурения скважин под набивные сваи

Преимущества набивных фундаментов, требующих бурения скважин

Стоимость устройства свайных фундаментов в предварительно подготовленных скважинах, разумеется, дополнительно включает в себя цену бурения скважин под сваи. Но, вместе с тем, набивные сваи обладают и несколькими ощутимыми преимуществами, по сравнению с забивными:

  1. Экономия железобетона. Технология забивного метода влечет необходимость срезания оголовков (верхних частей) свай после их забивания на проектную глубину. Это обуславливает потери строительного материала, которые иногда доходят до двадцати процентов от общего объема свай, пошедших на установку фундамента.
  2. Предварительное шнековое бурение скважин под сваи, а также ряд других возможных способов бурения не вызывают вибрации грунта, опасной для зданий, окружающих строительные площадки, находящиеся в условиях плотной застройки.
  3. Набивные сваи намного удобнее устанавливать в ходе реконструкционных работ и капитального ремонта инженерных сооружений.

Технология шнекового бурения скважин под сваи, а также некоторых других применяемых методов бурения

  1. Простым и надежным способом, с невысокой ценой за метр бурения скважин под сваи, является шнековое бурение. Применять его удобно в широко распространенных у нас суглинистых и глинистых, не обводненных грунтах. Доступен для бурения под сваи практически любого диаметра. Не требует использования промывочной жидкости и, соответственно, оборудования для промывки скважины в ходе бурения. Лопастной бур, закрепленный на бурильной колонне из стальных труб, снабженных змеевиком в виде винта Архимеда, позволяет вести высокоскоростное бурение с удалением выбуренного грунта на поверхность по змеевику.
  2. В сложных грунтовых и гидрогеологических условиях, когда стенки скважины неустойчивы, может применяться способ вращательного бурения скважин под сваи долотом на гладкостенных бурильных трубах, с заполнением и промывкой скважины укрепляющим скважину плотным глинистым раствором (обычно, с плотностью 1,2-1,3 кг/м3), гидростатическое давление которого удерживает стенки скважины от обваливания. В скважину раствор нагнетается через пустотелую бурильную колонну на забой. Поднимаясь по затрубному пространству скважины, глинистый раствор поступает в специальный приямок (зумпф), где отстаивается от бурового шлама и откуда вновь подается в скважину для продолжения циркуляции в ней жидкости. Глинистый раствор готовит буровая бригада непосредственно на месте бурения из глин бентонитового состава.
  3. Еще один из способов бурения в неустойчивых грунтах – это бурение с параллельной обсадкой скважины колонной труб. Хотя цена такого бурения скважин под сваи более высокая, зато оно возможно в любой, даже самой затруднительной для бурения геологической и гидрогеологической ситуации. Опускают обсадные трубы в скважину гидравлическим домкратом либо способом вибрационного погружения. Под защитой скважины обсадной трубой бурение ведется специальной буровой установкой с механизмом вращательного или ударного типа. Спущенные в скважину обсадные трубы допускается оставлять в земле для дополнительного укрепления сваи (что, естественно, повлияет на цену бурения за каждый метр скважины под сваи). Можно их также и извлечь из скважины в процессе цементирования. Поэтому стыковка секций обсадной трубы может быть как неразъемной – сварной, так и разборного типа.
  4. Интересным и перспективным методом бурения скважин под сваи является раскатывание скважин. Производится специальными инструментами, позволяющими выполнять проводку скважины, не вынимая из нее грунт, т. е. без образования бурового шлама. Грунт из ствола скважины при раскатывании вытесняется в ее стенки, одновременно уплотняя и укрепляя их. Таким способом можно бурить качественные устойчивые скважины под сваи. К сожалению, метод раскатывания скважин применяется лишь ограниченно, в грунтах, обладающих достаточной для этого сжимаемостью и пластическими свойствами.
  5. Близким, по принципу бесшламовой проводки, к предыдущему является способ продавки неглубоких скважин под сваи специальными штампами, сердечниками либо трубами, оборудованными подходящими для этого наконечниками различной конструкции (съемными башмаками, раскрывающимися конусами и др.). При использовании для продавки труб также возможны варианты с оставлением их в скважине в качестве постоянной оболочки сваи либо их вытягиванием после заливки цементобетонной смеси и формирования тела сваи.