БУРОИНЪЕКЦИОННЫЕ СВАИ

Чаще всего в нашем регионе при проектировании фундаментов зданий и сооружений конструкторы применяют решения с использованием монолитных фундаментов. Однако во многих случаях работы по их изготовлению связаны с целым комплексом земляных работ, что не всегда удобно в зимнее время, в стесненных условиях строительной площадки, в ситуациях близкого расположения существующих опорных конструкций и т.д.

Применение же свайных или свайно-ростверковых фундаментов (на буровых, а не забивных сваях) в этих случаях позволяет существенно упростить ППР, сократить сроки и стоимость строительства. Однако, в силу малой распространенности в нашем регионе этих технологий и соответственно малого опыта у разработчиков в применении этих геотехнических решений спрос на фундаментные работы с применением буроинъекционных и буронабивных свай невелик.

ЗАКАЗАТЬ УСТАНОВКУ БУРОИНЪЕКЦИОННЫЕ СВАИ

У нас уже сформировалась практика перепроектирования работ нулевого цикла в случаях, когда очевидна целесообразность альтернативных решений. Иногда это делают проектировщики, сделавшие первоначальный проект (яйцесклад для ОАО «Волжанин» и рыбзавод «Ярославский» по проетам ОАО «Рыбинсккомплекс»), иногда, при недостаточном опыте конструкторов в применении свай, либо сложных геотехнических решений мы обращаемся в московскую компанию «ГеоРестПроект», имеющую большой опыт в этом направлении.

Директор «ГеоРестПроект» Егоров А.И. специалист европейской величины и при этом соотношение цена-качество-сроки проектных работ более, чем оптимально. Фактор срочности проектирования часто бывает решающим, когда речь идет о противоаварийных мероприятиях. Пример – работы по изготовлению буроинъекционных свай на фундаменте реконструируемого ТРЦ в Ярославле, когда после появления разлома в стене здания работы начались через несколько дней по проектному эскизу Егорова А.И., а собственно сам проект был выдан позже.

В ходе рассмотрения условий выполнения работ по изготовлению фундаментов под станки и силовых полов в цехах промышленных предприятий возникли следующие соображения:

  • Выполнение работ в стесненных условиях работающего цеха для изготовления монолитных фундаментов глубиной более 2м повлечет за собой необходимость выполнения серьезных мероприятий по ограждению строительного участка, перемещению и утилизации больших объемов грунта, возможных противооползневых мероприятий и пр.
  • Наличие существующих фундаментов от прежнего расположения станков в местах установки новых влечет за собой необходимость разрушения старых.

Предложение состоит в следующем:

  1. Для уменьшения объемных показателей по железобетону взамен монолитных фундаментов применить свайно-ростверковые, требующие при равной несущей способности меньшего заглубления и меньшего количества бетона для ростверка, а соответственно значительно упрощающего мероприятия по их изготовлению.
  2. Не разрушать, а включить в работу существующие монолитные фундаменты, остающиеся от прежнего расположения станков путем организации под их массивом буроинъекционных свай, аналогичных устанавливаемым в новых местах. Монолиты старых фундаментов в этом случае объединяются с монолитом новых фрагментов через забиваемые в высверленные отверстия старых монолитов арматурные стержни. (Пример в проектном эскизе выше: объединение ФБС старого фундамента с оголовками вновь изготавливаемых опорных и анкерных свай в опоясывающем ростверке).

Также считаю важным упомянуть возможность использования свай не только, как стоек или висячих свай в опорных конструкциях, как элементов несущей конструкции, но и как анкеров. Это бывает целесообразно, когда укрепляют (анкерят) монолит фундамента станка или технологического оборудования в слабонесущих грунтах (мягкопластичные суглинки, лёссовые грунты, обводнённые линзы). При возникающих знакопеременных нагрузках, вызванных рабочим перемещением элементов оборудования (каретки, платформы и проч.) и приводящим к дестабилизации динамической устойчивости монолита фундамента основания (принцип раскачивания лодки) целесообразно закрепить (заякорить) монолит сваями-анкерами в плотных несущих слоях геоподосновы. Эти мероприятия можно закладывать как во вновь возводимых конструкциях, так и при проведении ремонта или реконструкции существующих. Отличием является лишь необходимость организации сквозных отверстий в существующем монолите для изготовления через них БИС.

Нашим предприятием выполнялись работы по изготовлению стены в грунте, что бывает весьма полезно при размещении пристраиваемого здания к ранее существующему. Стенка из буросекущихся свай в этом случае играет роль и противооползневой конструкции и несущей конструкции (фундамента) нового здания.

Буроинъекционные сваи.

В РЕМОНТЕ

Нередко на улицах наших городов можно видеть нелицеприятную картину, когда поперёк стены кирпичного дома идет паутина трещин или того хуже, крупные разломы обозначают отваливающиеся углы, покосившиеся крылечки. Кроме эстетического несовершенства это говорит о серьёзной проблеме здания, чреватой серьезными последствиями для его конструктивной целостности, а порой и для безопасности его жильцов. И проблема эта кроется в его фундаменте.

Причины таких неприятных явлений могут быть самые разные:

  • Неправильный расчет несущей способности фундамента при новом строительстве.
  • Изменение климатических условий. Частые перепады температуры в зимний период от плюса к минусу, приводящие то к замораживанию воды, то к её оттаиванию способствует вспучиванию грунтов основания.
  • Увеличение веса здания при проведении работ по реконструкции и надстройке дополнительных этажей, приводящее к превышению фактических нагрузок над расчетными.
  • Изменение гидрогеологической ситуации, когда под основанием фундамента образуются пустоты, промоины. К этому приводит отсутствие отмостков и банальнейший слив воды из систем водоснабжения и отопления при проведении ремонтно-восстановительных работ. А еще утечки из водопровода или систем отопления. Как в русской пословице — вода камень точит – капля за каплей, струйка за струйкой она закладывает проблему, которая невидима, но опасна очень большими расходами в будущем. Кстати, в городах неисправна или отсутствует система ливневой канализации, что также плохо влияет на ситуацию.
  • Неграмотное проведение работ при реконструкции зданий и сооружений. Зачастую у хозяев здания возникает естественное желание увеличения площадей за счет организации цокольных или подвальных помешений. Если не озаботиться укреплением существующих фундаментов, быть беде.
  • «СОКРАЩЕНИЕ издержек» при строительстве, когда недокладывают цемента при замесе бетона, либо используют залежалый цемент, у которого вяжущие свойства практически на нуле. Определить на внешний вид качество цемента без лабораторных испытаний практически невозможно, да и кто Вам даст вскрыть мешок. Сертификат можно показать любой, да и кто их спрашивает. СОВЕТ: не покупайте дешёвое, обойдется дороже. Спрашивайте у продавцов время привоза этого товара на базу. Досадно смотреть, когда при ремонте фундамента изъятые фрагменты рассыпаются в песок.
  • Применение в качестве арматуры для каркаса ленты фундамента гладкого проката. Кладут и трубы, и уголки, и круглый пруток и все, что под руку попадется. Кладут много и часто, полагая, что от количества металла в бетоне напрямую зависит его прочность. Увы, только применение так называемой периодички (рифленых прутков) диаметром от 6 до 12 мм в сечении, расположенных в строго определенных местах фундаментной ленты, соединенных между собой поперечными связями в единый арматурный каркас делают железобетон ЖЕЛЕЗОБЕТОНОМ. В противном случае – это ЖЕЛЕЗО, ЗАЛИТОЕ В БЕТОН, а это разные вещи. Железобетонные ростверки способны принимать на себя огромные нагрузки от веса самого дома и периодически возникающих сил морозного пучения в межсезонье и компенсировать их неравномерность за счет упругих деформаций в своем объеме. И залог этому: совместная работа металла и бетона. А если металлический профиль гладкий, то его при деформациях фундаментной ленты «вытянет» из бетона и в результате — поперечная трещина.

Что делать, если уже возникла проблема и необходим ремонт фундамента…

Существует технология изготовления буроинъекционных свай (БИС), когда в теле существующего проблемного фундамента высверливаются под углом к вертикали отверстия Ф160мм и через эти отверстия пробуриваются скважины Ф150 мм на расчетную глубину. Эта глубина колеблется от 4 до 15 метров. Затем в скважину закачивается мелкозернистый бетон под давлением 2…4 атм, в результате чего стенки сваи приобретают очертания древесного корня. А также заполняются бетоном возможные полости и промоины и сразу, не дожидаясь застывания бетона, в него погружается арматурный каркас. В результате после застывания под фундаментом формируется свая. Фундамент переносит опору со своей подошвы, часто проблемной, на сваю, опирающуюся на плотные материковые слои грунта. На 90% несущая способность сваи создаётся за счет трения той самой корневидной боковой поверхности сваи о плотные грунты, из-за чего эти сваи называют висячими. Изготовив в узловых местах с определенным шагом череду таких свай, можно не только укрепить разрушающийся фундамент, но и усилить его до необходимой величины, скажем, для надстройки новых этажей или разработки грунта в подвальном помещении для строительства подземного гаража или цокольного этажа.

БИС В НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Мы живем во время смены парадигм, как мировоззренческих, так и прикладных. В домостроении уходят в прошлое дома-крепости с толстенными каменными стенами, необходимыми и для защиты жильцов от врагов, и для сохранения тепла; с огромными подвалами и чердаками, предназначенными для хранения продуктовых запасов, с тяжёлыми печами и каминами для обогрева.  Такой дом строился на века и передавался по наследству детям и внукам. Теперь индивидуальный дом – это легкое одно- или двухэтажное строение, из легких, технологичных конструкционных материалов, позволяющих возводить дом в считанные месяцы или недели. Применение в качестве утеплителя и звукоизоляции легких пористых материалов значительно утоньшило стены дома, а применение компактного и экономичного отопительного и холодильного оборудования позволило отказаться от чердаков в пользу мансардных комнат и от подвалов, как таковых…

Как Генри Форд в своё время внедрил поточное производство в автомобилестроении и превратил авто из предмета роскоши в средство передвижения, так и частный дом (современный коттедж, а не изба) в век развитой инфраструктуры должен стать общедоступным достоянием не только финансовой элиты, но и среднего класса общества.

В финансовом деле есть понятие «коротких» и «длинных» денег. Это профессиональный сленг, обозначающий краткосрочные и долгосрочные кредиты. Наверное, для коттеджного домостроения по аналогии можно применить понятие «быстрого и короткого дома», подразумевая при этом быстрые сроки возведения и недолгий (20-25 лет) срок полезного использования. Тяга людей к смене работы, места жительства, домашней обстановки и прочее – это неизбежные атрибуты сегодняшнего дня и концепция жилого дома ничуть не избежит этого. Тенденция времени – легкие, недорогие, быстровозводимые, энергоэффективные и технологически насыщенные (умные) дома.

Однако, очень силен консерватизм в понятиях и решениях, касаемых индивидуального домостроения. Для легких домов нет необходимости устраивать массивные, заглубленные ниже уровня промерзания фундаменты из сборного железобетона. Строительство мелкозаглубленных ленточных или свайно-ростверковых фундаментов сведёт до минимума земляные работы, сократит сроки проведения нулевого цикла, максимально сохранит окружающий ландшафт и зеленые насаждения и сократит стоимость, во многих случаях позволит проводить работы в зимнее время.

Технология буроинъекционных свай и здесь создает новые возможности.

Изготовление под ленточным ростверком вертикальных БИС, расположенных в ряд позволяет значительно уменьшить размеры поперечного сечения ленты, играющей в данном случае роль скорее некоего цокольного ограждения. Длина и количество свай определяется исходя из веса строящегося здания, полезной нагрузки и состояния грунтов основания. . Грунты должны быть оценены по прочности; устойчивости на сдвиг; опасности оползания, просадки и пучения при промерзании. Оценка грунтов может быть произведена в результате проведения геологических исследований.  Но в случаях частного строительства состояние грунтов можно определить прямо в процессе изготовления свай. Обходясь без дорогостоящей «геологии».

Важно отметить отличие буроинъекционных свай от буронабивных. При производстве последних бетон укладывается в скважину после установки в неё арматурного каркаса и в случае некачественного вибрирования возможно образование пустот, не заполненных бетоном. В буроинъекционных сваях бетон, подаваемый по давлением через буровую колонну не только обеспечивает качество бетонирования, но и формирует корневидную конфигурацию стенок сваи, что значительно повышает её несущую способность.