Лидерные скважины при забивке свай - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Лидерные скважины при забивке свай

Бурение лидерных скважин под сваи по действующим нормам в 2019 г

Бурение лидерных скважин для погружения свай необходимо выполнять в соответствии со следующими нормативными документами:

  • СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 (включен в перечень обязательных нормативных документов по постановлению №1521 от 26.12.2014).
  • СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 (включен в перечень обязательных нормативных документов по постановлению №1521 от 26.12.2014).
  • СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 (включен в перечень добровольных нормативных документов по приказу Росстандарта №831 от 17.04.2019 года).
  • СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов (носит рекомендательный характер)
  • Руководство по проектированию свайных фундаментов к СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты» (носит рекомендательный характер, не действует).

Выделим пункты данных нормативных документов, которые касаются лидерного бурения скважин.

Согласно СП 24.13330.2011:

Согласно п.7.2.2 при выполнении расчетов несущей способности висячих забивных, вдавливаемые всех видов и железобетонных свай-оболочек, погружаемые без выемки грунта (забивные сваи трения), необходимо учитывать коэффициенты условий работы по таблица 7.4.

Способы погружения забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов

Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай

под нижним концом

на боковой поверхности

2 Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя скважины при ее диаметре:

а) равном стороне квадратной сваи

б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи

в) на 0,15 м менее стороны квадратной или диаметра сваи круглого сечения (для опор линий электропередачи)

Примечание и мнение портала buildingclub.ru: при отсутствии экспериментальных данных (полевых испытаний свай в лидерных скважинах) размер лидерной скважины (диаметр и глубина), при которой ее расчетная несущая способность не должна уменьшиться, должен составлять:

  • глубина забоя лидерной скважины меньше на 1 м, чем глубина погружения сваи (п.2 табл.7.4 СП 24.13330.2011)
  • диаметр скважины на 0,15 м менее стороны квадратной или диаметра сваи круглого сечения (для опор линий электропередачи) (п.2.в табл.7.4 СП 24.13330.2011)

п.9.4 В случае если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочные грунты затруднено, в проекте должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых в грунтовых условиях I типа следует назначать менее диаметра сечения сваи (до 50 мм), а в грунтовых условиях II типа — равным ему или менее (до 50 мм). В последнем случае глубина лидерных скважин не должна превышать толщину просадочного от замачивания слоя грунта.

п.14.8 Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматривать погружение их в лидерные скважины, при этом разница между поперечным размером сваи и диаметром лидерной скважины должна быть не менее 0,15 м.

Согласно СП 45.13330.2012 (данные пункты совпадают с СП 45.13330.2017):

п.12.1.4 Дополнительные меры, облегчающие погружение свай и шпунта (подмыв, лидерные скважины и др.), следует применять по согласованию с проектной организацией в случае возможного отказа забиваемых элементов менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин.

Приложение Д. п. Д.4. Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования сваебойного оборудования с достаточной для этого энергией удара. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются несерийные молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.

Приложение Л. п. Л.4. Если толщина слоя промерзающего грунта превышает 0,2 м, погружение инвертарной обсадной трубы следует осуществлять в лидерные скважины или в предварительно оттаиваемый грунт. Лидерные скважины рекомендуется проходить бурением или пробивкой. Оттаивание грунта может быть осуществлено с помощью электро или паропрогрева.

Согласно СП 50-102-2003:

Согласно п.7.2.2 при выполнении расчетов несущей способности висячих забивных, вдавливаемые всех видов и свай-оболочек, погружаемые без выемки грунта , необходимо учитывать коэффициенты условий работы по таблица 7.3.

Способы погружения забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов

Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай

под нижним концом

на боковой поверхности

2 Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя скважины при ее диаметре:

а) равном стороне квадратной сваи

б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи

в) на 0,15 м менее стороны квадратной или диаметра сваи круглого сечения (для опор линий электропередачи)

п.9.4. В случае если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочные грунты затруднено, в проекте должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых в грунтовых условиях I типа следует назначать менее диаметра сечения сваи (до 50 мм), а в грунтовых условиях II типа — равным ему или менее (до 50 мм). В последнем случае глубина лидерных скважин не должна превышать толщину просадочного от замачивания слоя грунта.

13.8. Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматривать погружение их в лидерные скважины, при этом разница между поперечным размером сваи и диаметром лидерной скважины должна быть не менее 0,15 м.

п. 15.2.11 При необходимости пробивки в процессе погружения свай слоев или прослоек плотных грунтов в целях сокращения продолжительности забивки свай, обеспечения их сохранности и погружения до заданных отметок применяют лидерные скважины. В этих случаях лидерные скважины устраивают обычно на 5 см меньше диагонали поперечного сечения погружаемой сваи на глубину до подошвы плотной прослойки.

15.2.12 Лидерные скважины рекомендуется применять также при забивке свай в водонасыщенные глинистые грунты, которые не успевают уплотняться в процессе забивки свай, что может привести к вертикальным деформациям грунтов и вызвать выпор погруженных ранее свай, разрушение стыков составных свай, разрушение фундаментных конструкций близрасположенных зданий и сооружений.

15.2.13 Глубину лидерных скважин назначают опытным путем, но не более 0,9 длины свай, а для лидерных скважин, указанных в 15.2.12, независимо от их диаметра глубина может быть определена из условия устойчивости их стенок по формуле:

где Zсч — предельная глубина устойчивой скважины, м;

сu — недренированное сопротивление глинистого грунта сдвигу, кПа;

γI — расчетное значение удельного веса грунта, кН/м .

п.15.2.26 При соответствующем обосновании расчетом и согласовании с проектной организацией допускается изменение расположения винтовых и бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником в процессе производства работ (извлечение свай при встрече с местными скоплениями галечника, крупными валунами и т.п. и повторное погружение свай).

В подобных случаях (наличие включений) допускается применение лидерных скважин диаметром, не менее чем на 0,1d меньшим диаметра ствола сваи d , и расположением их забоя не менее чем на 1 м выше отметки расположения нижних концов свай.

п.15.2.27 При устройстве бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником в неустойчивых грунтах вместо устройства лидерных скважин следует выполнять рыхление грунтов шнековым буром (без подъема его при бурении) в пределах грунтового массива (цилиндра), диаметр которого не менее чем на 0,1d меньше диаметра ствола сваи d и отметка низа массива не менее чем на 0,5 м выше проектной отметки расположения нижних концов свай.

Согласно руководству по проектированию свайных фундаментов к СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты»

п.2.4. Разновидностью забивных железобетонных свай до конструкции и способу погружения являются:

б) сваи, погружаемые в лидерные скважины, причем диаметр лидерной скважины должен быть не более меньшего размера поперечного сечения или диаметра сваи, а глубина должна быть меньше требуемой по расчету глубины погружения сваи не менее чем на 1м.

Читайте также:  Усиление плиты перекрытия сверху

Лидерные скважины допускается предусматривать при необходимости вынужденной проходки глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции (например, просадочных и набухающих) в случаях, когда по результатам опытной забивки свай или по опыту строительства установлено, что погрузить сваи без лидерных скважин не представляется возможным;

п.8.13. В случае, если строительная организация не имеет молотов с энергией удара, удовлетворяющих условию формулы (45), то необходимо в проекте предусмотреть применение в процессе погружения лидерных скважин или подмыва. При невозможности по каким-либо причинам использования в рассматриваемом случае этих способов необходимо решить вопрос о допустимости применения свайных фундаментов из забивных свай меньшей длины или о переходе к применению буронабивных свай.

п.9.3. В случае, если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочных грунтах затруднено, в проекте должно предусматриваться устройство лидерных скважин, диаметр которых следует назначать меньше размера сечения сваи до 50 мм.

Во избежание трудностей, связанных с забивкой свай в просадочные грунты, их следует погружать с устройством лидерных скважин.

Лидерные скважины пробуриваются по центру будущей сваи диаметром не менее 100 мм и не более стороны поперечного сечения сваи за вычетом 50 мм. Длина лидерных скважин должна быть меньше глубины погружения сваи на величину, равную 3d, где d — диаметр сваи, но не менее 1 м. Это необходимо для образования уплотненного ядра под нижним концом сваи, как это имеет место у забивных свай, погружаемых без устройства лидерных скважин. После устройства лидерных скважин целесообразно их залить водой 2 раза и выдержать не менее 1 сут. до начала забивки свай.

п.13.12. Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматривать погружение их в лидерные скважины только при диаметре скважины, меньшем, чем диаметр или сторона сечения сваи, на 15 см и более.

Лидерное бурение скважин

Установка СО-2 (навесное оборудование для копров ЭО-5111, РДК, ДЭК, МКГ и др.)

Установка состоит из несущей рамы, электродвигателя мощностью 55 кВт, редуктора и пульта управления. Электро-вращатель позволяет бурить лидерные скважины диаметром до 600 мм, глубиной до 15м и перемещается по тем-же направляющим копровой мачты что и молот, это дает возможность применять его при устройстве буронабивных свай.

Гусеничный японский ямобур AIHI DR501, вес 8 тонн

Бур от 250 до 500 мм, глубина бурения до 6 м. вылет телескопической установки до 10 метров.

Бурильно-крановая установка на базе автомобиля Fuso.

Ширина бура от 250 до 500мм. глубина бурения 4,5 м, г/п стрелы 2.9 тонны, вылет стрелы 10 м (телескопическая).

Многоцелевая буровая машина (бурение под столбы, фундаменты, сваи и т.д.).

Буровая установка Беркут УБГ-СГ предназначена для бурения инженерных скважин в породах 1 – 12 категории по буримости, в частности, для производства буроинъекционных и буронабивных свай, анкеров, водопонижающих скважин и других работ в стесненных условиях закрытых корпусов различных зданий и на открытых площадках в условиях макроклиматического района. .

Диаметр бурения от 250 до 700 мм, глубина бурения до 25 м.

Количество аутриггеров – 4.

Модель гусеничного шасси – РТ 70G (Италия)

Масса установки кг, – 7200 кг.

Максимальная конструктивная скорость – 3 км/час

Габаритные размеры – 6550х2200х2550мм

Диаметр бурения от 150 до 800 мм, глубина бурения до 30 м

Установка ЛБУ-50 разработана для бурения широкого спектра скважин при выполнении работ нулевого цикла, скважин для водоснабжения, при геологоразведочных работах и инженерных изысканиях.

Подвижный вращатель с механическим приводом через КОМ в сочетании с гидромеханизмом подачи создают большую осевую нагрузку на бур.

Конструкция вращателя ЛБУ-50 позволяет выполнить отвод его в сторону от оси скважины в ходе выполнения спуско-подъемных операций таких как; установка обсадных труб, монтажа пневмоударного инструмента, операций при технологии ударно-канатного бурения.

Лидерное бурение: этапы погружения свай и устройство скважины

Лидерное бурение позволяет вертикально монтировать сваи на участке с плотным составом грунта. Этот способ наиболее актуален зимой, поскольку облегчает процесс вбивания шпунта во время сооружения фундамента.

Сфера использования

Лидерное бурение зачастую используется во время закладки фундаментов под сваи. Причем конструкция может устанавливаться любой сложности и объема.

Читайте также:  Как правильно крыть крышу ондулином

Как правило, этот способ используется в таких случаях:

Выбор технологии

Решение о применении способа лидерного бурения скважины (строители также этот процесс называют пилотным бурением) принимают в обязательном порядке только с согласованием проектной организации, причем в основании должны находиться отчеты об инженерных и геологических исследованиях и текущей ситуации.

С учетом того, какой требуется диаметр, а также заглубление устанавливаемой сваи, тип почвы определяется требуемый размер и глубина «пилота».

Процесс бурения

Этот способ установки свай часто используется во время устройства фундамента на территории, которая близко находится возле строений. Эта технология дает возможность ускорить работы по закладке свайного фундамента.

Преимущества и недостатки

Популярность лидерного способа выполнения скважин обусловлена его множеством достоинств. Среди основных преимуществ этой технологии нужно выделить:

Лидерные скважины

Свайные фундаменты сейчас в тренде. Сфера их использования при строительстве зданий и сооружений различного назначения довольно широка. Но есть условия, при которых возведение таких фундаментов является обязательным. Такими являются: зона вечной мерзлоты, сейсмические районы, сложные грунты.

Существует много видов свайных оснований и технологий их обустройства. Сегодня речь пойдет о способе, который называют лидерным бурением скважин под сваи. Данная технология особенно эффективна при строительстве в условиях плотной застройки, в зимнее время года, а также на промерзлых и скалистых грунтах.

Что такое лидерная скважина

Свайный фундамент только тогда полностью выполняет свое функциональное назначение, когда каждая свая установлена строго вертикально. Такого положения очень сложно добиться при работе на слишком твердых грунтах. На выручку строителям пришли буровые установки. С их помощью сначала пробивается лидерная скважина, и это не что иное, как своеобразный сосуд для монтажа готовой сваи. Зависимо от используемого оборудования, существует три способа погружения стержней в скважину:

От выбранного метода зависит диаметр лидерного ствола. Так, при забивке или вдавливании диаметральный размер отверстия должен быть на 5 см меньше диаметра сваи, в самой толстой ее части. Если предполагается применить вибрационный способ погружения, то разница в диаметрах принимается в пределах от одного до двух сантиметров.

Главное, чего удается добиться применением технологии бурения лидерных скважин под монтаж свай, – это:

  • строгое соблюдение вертикальности расположения свай;
  • значительное уменьшение действия ударной волны на близлежащие здания и сооружения;
  • сокращение уровня шума;
  • возможность использования стержней заданной длины.

Данный метод устройства оснований может использоваться в зимнее время года, при отрицательных температурах наружного воздуха. Это тоже важно, особенно при работе в районах крайнего севера.

Технология производства работ

Принятие решения в пользу устройства вертикальных лидерных скважин основывается на геологических изысканиях в районе строительной площадки. Выбор способа бурения, оборудования и размеры бура определяются по расчету и зависят от разновидности и габаритов свай. Порядок выполнения работ следующий:

  1. Подготовка территории. Для строительства свайного фундамента не требуется тщательное выравнивание площадки и ее планировка. Достаточно удалить растительность, убрать мусор и подготовить удобные места для установки бурильной и забивной техники.
  2. Разметка. Данная процедура должна выполняться точно в соответствии с проектом. Разметку удобно выполнять лазерным или обычным нивелиром. Можно пользоваться мерной рулеткой, подручными средствами, но это затянет процесс по времени. Найденные на местности точки расположения будущих скважин намечают колышками.
  3. Согласно требованиям СНиП для лидерных скважин должен составляться проект производства работ, в котором назначается порядок бурения стволов и забивки свай. Этому порядку надо следовать неукоснительно, чтобы при обустройстве очередной сваи не происходило смещения или обрушения соседних скважин от ударных или вибрационных волн. Как правило, сразу все скважины не бурят.
  4. В случае применения железобетонных или металлических свай глубина лидерных скважин сообразно СНиП делается меньше длины стержня на 2 – 2,5 м. Это нужно для того, чтобы острый конец сваи входил в грунт как можно плотнее.
Читайте также:  Какой наливной пол лучше гипсовый или цементный

Положительные и отрицательные стороны лидерного бурения

Данный способ устройства свайных оснований применяется не только для свай заводского изготовления. Его успешно используют для создания литых столбов. Только для этого бурение ствола выполняется на полную глубину заложения и проектный диаметр. Работать можно с применением обсадной трубы или без нее.

Кроме того, лидерные скважины позволяют при забивке свай создать полноценную опору, которая способна воспринимать нагрузки по возможному максимуму. К достоинствам метода можно отнести наибольшую точность погружения столба.

Данный способ позволяет обустраивать не только фундаменты, но также делать прочные ограждения вокруг строительной площадки. Помимо этого, лидерное бурение в условиях плотной застройки не создает больших проблем жителям и не наносит вред существующим строениям.

Основными минусами данного метода являются:

  • необходимость получения множества разрешений и согласований для проведения работ;
  • привлечение дорогостоящей техники, что оказывает значительное влияние на увеличение сметных расходов;
  • такие работы могут выполнить только специалисты.

Однако эти недостатки с лихвой перекрываются положительными моментами. А практически полное отсутствие земляных работ и возможность выполнять строительство на ограниченной территории, делают лидерное бурение еще более привлекательным.

Нюансы лидерного бурения скважин

Строительные сваи, применяемые при производстве фундамента и одноименного типа скважин, используются в технологии лидерного бурения. Такое бурение требует не просто ответственно подхода, но и качественного исполнения вместе с точностью произведения всей работы от начала и до конца.

А учитывая то, что сваи и лидерное бурение скважин обычно применяются в зимнее время, когда грунт промерзлый и достаточно твердый, без привлечения специалистов и изучения «СНиП» акта просто не обойтись.

1 В чём особенности лидерного бурения?

Лидерное бурение проводится всегда перед погружением свай. Делается это из нескольких побуждений. Таких, например, как:

  • Снижение общей динамической нагрузки;
  • Уменьшение шума от работы дизельного молота;
  • Увеличение максимальной длины применяющихся свай, если речь идет о погружении их в плотный грунт.

Кроме того, лидерное бурение скважин используется и тогда, когда имеется песчаная прослойка (от двух метров) в геологическом разрезе. При этом обустройством скважины занимается проектировщик, который обязан ознакомиться со «СНиП» актом и изучить отчет об инженерно-геологических изысканиях.

Выбор падает на данный тип бурения скважин и тогда, когда есть некоторые трудности в произведении строительных работ. Примеры:

  • В случаях, когда в верхнем слое находится весьма плотный грунт;
  • В случаях, когда необходимо увеличить максимально глубину погружения сваи;
  • Когда не представляется возможным загрузить сваи до ориентира, что определен в проектном плане;
  • Когда есть сильные и заметные отклонения в позиционировании свай.

Без грамотной, заранее проведенной подготовки и планировки всех этапов предстоящих строительных работ, а также без планировки согласованной работы оборудования и техники, что предотвратит буквально «затаптывание» скважины, проведение работ производиться не должно.

Более того, необходимо изучить и учитывать расстояние между строительными лидерами, чтобы полностью исключить их осыпание под динамическими нагрузками во время произведения работ свайным молотом. Игнорирование этих правил может привести к аварийной ситуации вплоть до того, что все предыдущие достижения работы со скважиной будут навсегда утеряны.
к меню ↑

2 Какой принцип работы лидерного бурения?

Погружение свай в случае, когда необходимо применять лидерное бурение, происходит с применением либо вибромолота, либо дизельного молота, либо другой машины для погружения свай в земную породу (грунт).

В целом, выбор способа погружения сваи напрямую зависит как от условий земной породы, так и от конструкции, длины и веса сваи. При этом в обязательном порядке вся строительная работа осуществляется с использованием нормативов «СНиП», при прямом сотрудничестве со специалистом-проектировщиком.

Таким образом, лидерное бурение производят до осуществления вибропогружения или же вдавливания сваи. Иногда в таких случаях применяют альтернативный вариант в виде забивки железобетонных свай, которая осуществляется с применением виброударных устройств и вибровдаливающих машин.

Непосредственно сам процесс погружения свай после лидерного бурения поэтапно выглядит следующим образом:

  • Устанавливается строительное оборудование на ось в так называемом проектом положении;
  • Производят бурение скважины под сваи;
  • Происходит погружение свай до проектной отметки.

Примечательно, что весь процесс проведения работ производится по нормативам акта «СНиП», и любые попытки импровизации или отхождения от нормативов могут привести к аварийной ситуации и судебным разбирательствам согласно законодательству страны, в которой происходят строительные работы на скважине.

Следует отметить, что лидерный вариант бурения повсеместно используется и для создания шпунтовых ограждений котлованов, а также в прокладке трубопровода без применения траншей.

Наиболее часто при проведении такого типа строительных работ применяют установку «СО-2». Изначально эта установка применялась для создания буронабивных свай, но теперь в подавляющем большинстве случаев применяется для сваебойной организации. Второй по популярности установкой для лидерного бурения является «ПБУ-2-317» на КАМАЗ-шасси.

В последнее время предпринимаются попытки оснащения КМУ «FASSI» на КАМАЗ-шасси гидровращателем, что позволит проводить такой же вид бурения на небольшие глубины (с диаметром от 100 и до 1000 мм).
к меню ↑

2.1 Плюсы и минусы

Преимуществами данного вида проведения обустройства скважины является то, что есть возможность обеспечения вертикальности направления загрузки свай, а это весьма актуально в зимнее время, когда земные породы мерзлые и, соответственно, доставляют проблемы при проведении строительных работ. Вертикальность сваи достаточно просто достигается еще в момент ее забивки.

Благодаря предварительному проведению бурения скважины возможность произвести проходку плотных песков, глинистых земных пород твердой и более мягкой консистенции. При этом лидерная скважина, что производится с целью снижения сопротивления грунта для погружения свай, в то же время является направляющей для них.

Важно помнить то, что благодаря этому методу можно создать условия, при которых сваи сохранятся в наилучшем виде. А это, в свою очередь, позволит обеспечить их последующее погружение до проектных ориентиров с более высокой точностью, что положительно скажется на общих временных затратах и уменьшит воздействие на стоящие рядом здания и сооружения.

При проведении строительных работ такого типа в условиях городской застройки с высокой плотностью этот метод является наиболее приемлемым и щадящим.

Минусом данного метода можно назвать лишь то, что он требует серьезной бюрократической подготовки, весомых денежных затрат, в том числе на привлечение специалистов, и применения различных высокотехнологичных машин и устройств.
к меню ↑

Ссылка на основную публикацию