Однією з найбільш складних завдань при зведенні капітальних фундаментів для важких конструкцій є пристрій буронабивних паль в зимовий час. Мало того що сама технологія містить величезну кількість тонкощів, так ще й механічні властивості грунту при зниженні температури змінюються досить сильно.

Втім, навіть у таких умовах облаштувати досить надійний фундамент палі цілком реально. Як це роблять, ми розповімо в нашій статті.

Буронабивна технологія
Особливості застосування паль
Поряд з широко поширеними забивними і гвинтовими опорами в якості підстави для фундаментів сьогодні використовуються так звані буронабивні палі.

Обумовлені оригінальною конструкцією найвищі механічні характеристики подібних паль дають можливість застосовувати їх для найважчих конструкцій.
• Буронабивна паля являє собою ствол з армованого бетону, заглиблений в товщу грунту.
• Завдяки тому, що бетон застигає безпосередньо в грунті, якість зчеплення бічній поверхні палі з грунтовим підставою багаторазово зростає.
• Габарити буронабивних конструкцій можуть бути дуже значними: зустрічаються опори глибиною до 40 метрів і діаметром до 1,5 м. Природно, використовуються вони для обладнання максимально надійних фундаментів.

Поряд з найвищою несучою здатністю до достоїнств буронабивної технології відноситься можливість застосування опор даного типу в складних грунтах, що відрізняються нерівномірною щільністю. Звичайно, бажано, щоб п'ята палі спиралася на скельну підставу, але подібна конструкція відмінно поводиться і в насипних, і в зволожених грунтах.

Зверніть увагу!
Якщо малосжімаемим грунтову основу залягає глибоко, і встановити на ньому палю не представляється можливим, то в нижній частині пори робиться розширення.
За рахунок цього тиск на п'яту знижується, і паля цілком прийнятно утримується в слабкому грунті.

Основні операції
Технологія пристрою буронабивних паль буде докладно описана в наступному розділі.
Слід зазначити, що для кожної ситуації існують свої нюанси, але загальна схема зведення залишається незмінною:
• Спочатку виробляється буріння отвору під опору. При бурінні грунт може як вийматися, так і ущільнюватися, залишаючись усередині свердловини.
• Паралельно з проходженням буром грунтових горизонтів і підстилаючих порід в свердловину опускається так звана обсадна труба - пустотіла корпус, що забезпечує захист стінок від осипання.

• По завершенні буріння в гніздо опускається арматурний каркас із металевих прутів.
• Після установки арматури порожнина заповнюється литим бетоном, а обсадні труби демонтуються.

Внесення в дану схему різних модифікацій дає можливість зводити буронабивні палі з більш високими експлуатаційними характеристиками. Це дозволяє знизити кількість опор, необхідних для будівлі фундаменту, а значить - скоротити витрати на будівництво.
Нижче буде докладно розглянута технологічна карта на облаштування таких пір, а також проаналізовано сучасні способи влаштування буронабивних паль.

монтаж палі
Підготовка і буріння

Інструкція, викладена у типовій техкартою по зведенню буронабивних капітальних опор, передбачає такі підготовчі операції:
• Ділянка, на якій буде здійснюватися буріння, очищається від асфальтового або бетонного покриття.
• У зимовий період проводиться відтавання верхнього шару. Найпростіше це зробити шляхом накривки грунту соломою або ганчір'ям, але для прискорення можна використовувати парові голки.
• Уточнюється розташування комунікацій (труби, кабелі) у межах майбутнього пальового поля.
• Відповідно до уточненої інформацією наноситься розмітка під буравлення свердловин з точністю до 10 мм згідно прив'язці плану до місцевості.

Зверніть увагу!
Всі роботи, як з підготовки, так і з монтажу опори реєструються в спеціальному журналі.
Надалі дані з цього журналу переносяться в пакет виконавчої документації.

Після завершення підготовки переходимо безпосередньо до процедури буріння:
• Буровий верстат встановлюється навпроти обраної точки, після чого за допомогою бурової коронки виконується проходження щільної частини грунту (найчастіше - підсипання під асфальтобетонне покриття).
• Також за допомогою коронки проходиться мерзлий шар, що має високі показники щільності і зв'язності.
• Після проходження щільного шару коронка може замінюватися шнеком відповідного діаметру і виробляється буріння з повною або частковою виїмкою матеріалу до заданої глибини.
• При необхідності після досягнення проектного рівня виконується виїмка грунтових мас в нижній частині свердловини для формування уширения під п'яту палі.

Зверніть увагу!
Якщо проводиться монтаж пальового поля, то щоб уникнути обвалення свердловини буряться через одну.
Повернення до пропущеним місцям відбувається тільки після того, як залитий в гнізда бетон набере не менше 25% планової міцності.

формування опори
Після завершення бурових робіт проводиться монтаж обсадних труб:
• Труба, діаметр якої відповідає діаметру свердловини, встановлюється з частковим вдавливанием в основу.
• При наявності води на нижніх горизонтах проводиться її відкачування.
• З пальового гнізда желонками (при невеликих габаритах) або спеціальними пристосуваннями на шнеку видаляється обсипався грунт.

Для забезпечення максимальної водонепроникності нижнього вузла примикання здійснюються такі операції:
• На дно засипається 30-40 см сухої бетонної суміші.
• Обсадна труба підводиться, після чого суха підсипка трамбуется спеціальним снарядом.
• Опускаємо трубу на місце і забезпечуємо її часткове вдавлення для формування бетонної пробки.
• Потім на дно засипається шар піщано- гравійної суміші. Трамбовка виконується до проектного відмови.

Далі слід армування і заливка:
• Арматурний каркас, виготовлений зварним методом, піднімаємо на крані і опускаємо в свердловину з частковим вдавливанием в основу.
• Перед монтажем рекомендується провести очищення прутків арматури від іржі та налиплого грунту. Це сприятиме більш надійному зчепленню металу з бетоном.

Зверніть увагу!
Якщо ви готуєте арматуру своїми руками, то замість зварювання можна застосовувати з'єднання в'язальної дротом.
Ціна в цьому випадку зросте незначно, зате можна буде відмовитися від оренди зварювального апарату.
• На горловину встановлюється воронка, через яку в порожнину заливається цементний розчин.
• Для формування буронабивних опор найчастіше використовуються литі бетони класу не нижче В- 15. Оптимальна осаду конуса повинна становити від 18 до 20 см.

На завершальному етапі проводиться витяг обсадних труб. У ряді випадків для цього використовуються вібраційні пристрої, що забезпечують гарантоване відділення матеріалу труби від бетону.
Після набору палею міцності виконується виїмка грунту біля верхнього краю і починається облаштування ростверку на палях.
альтернативні технології

технологія CFA
У сучасному будівництві технології удосконалюються безперервно, і методика зведення буронабивних опор не є винятком. У даному розділі ми опишемо дві модифікації, які забезпечують сваям максимальну несучу здатність.
Монтаж опор методом CFA припускає використання порожнистих шнекових бурів для безперервної роботи. Це дозволяє зводити опорні конструкції практично на будь-яких грунтах і гірських породах, а також в пухких, заболочених і обводнених субстратах.

Зверніть увагу!
Одним з плюсів технології CFA є мінімізація ударного впливу на грунт і незначна вібрація.
Це дозволяє застосовувати методику при роботі в умовах щільної житлової забудови.

Відмінності в даній методиці починають проявлятися ще на етапі буріння свердловини:
• Гніздо під опору проробляється порожнистим шнеком. На головному кінці шнека монтується спеціальна насадка, оснащена ріжучими крайками.
• Порожнина шнека захищена від попадання грунту спеціальним ущільнювачем і заглушкою.
• При бурінні здійснюється часткова виїмка грунту, проте велика частина грунту ущільнюється уздовж бічних стінок свердловини. Вийнятий грунт може бути розподілений по ділянці, а може бути вивезений за його межі - в цьому випадку кошторис на буріння повинна включати витрати на транспорт.

• По досягненні шнеком проектної глибини здійснюється подача розчину через порожнину в буровому інструменті.
• Розчин поступово заповнює свердловину, при цьому шнек повільно виймається (з обертанням або без нього).

Зверніть увагу!
Оптимальне співвідношення води і цементу в розчині становить 0,45-0,48.
Усадка конуса повинна бути в межах 19-21 см.
• У заповнену розчином свердловину за допомогою вібраційної установки заглиблюють арматурний каркас. Діаметр арматури повинен бути менше діаметра свердловини, щоб забезпечить ефективний захист металу від контакту з грунтом.

• Для позиціонування арматури в стовбурі свердловини можна використовувати пластикові Центрів насадки.
Надалі набір міцності та облаштування ростверку відбуваються за тією ж технологією, яка використовується при будь-яких бетонних роботах.

технологія Fundex
Облаштування пальових фундаментів за технологією Fundex також є досить «щадним». Вібраційні та ударні навантаження на грунт зводяться до мінімуму. При цьому механічні характеристики грунту не погіршуються, що сприяє багаторазовому підвищенню несучої здатності палі.
За даним методом можна виготовляти опори діаметром до 600 мм з уширением в підставі від 550 до 700 мм. Максимальна довжина опори становить 45 метрів.

Зверніть увагу!
Методика Fundex була розроблена для зведення висотних будівель в районах з підвищеною сейсмічною небезпекою.
Сама технологія і використовуються для її реалізації компоненти вельми затребувані в Китаї, Японії, сейсмонебезпечних районах США і т.д.
Головною особливістю застосування технології Fundex є використання так званого раскатчика:
• Розкатник - це каток конічної форми, який кріпиться на валу. Для забезпечення належної ефективності в більшості випадків встановлюється декілька Розкатник, наступних один за одним.

• Під час руху за рахунок крутного моменту, прикладеного до валу, здійснюється проходка грунту.
• Буріння свердловини за технологією Fundex проводиться з ущільненням грунтової маси без виїмки її на поверхню. При цьому чавунний оголовок палі, використовуваний для розкочування і проходження породи, після монтажу залишається в свердловині, граючи роль підстави палі.
• Інвентарні труби кріпляться до наконечника через спеціальну гідроізоляційну прокладку. Верхній кінець інвентарної труби затискається в спеціальному пристосуванні, яке кріпиться до стріли бурової установки.

• Буріння здійснюється до моменту, коли наконечник, закріплений на обсадної трубі, буде заглиблений до проектного рівня. Після цього буріння припиняють і в обов'язковому порядку викачують воду з утвореної порожнини.
• У обсадних труб поміщається арматурний каркас, а потім заливається бетон. Для максимальної ефективності як заповнювач використовується гравій із щільних гірських порід з діаметром зерна не більше 20 мм.
Дана технологія забезпечує опорної конструкції такі переваги:

• Вартість робіт знижується за рахунок більш економічною методики буріння і відсутності витрат з вивезення великих обсягів грунту.
• Підвищується продуктивність праці монтажної бригади. За умови використання сучасного обладнання за зміну можна підготувати до 30 опор із заглибленням до 20 метрів. У підсумку підготовка пальового фундаменту для житлового будинку займає не більше доби.
• Можливість здійснювати роботи в населених районах, в місцях проживання людей, а також у нічний час: ударні, вібраційні і шумові впливи зводяться до мінімуму.
• Буріння в будь-який час року, незалежно від стану грунту: насадки з Розкатник дають можливість здійснювати проходку промерзлого шару без зниження ефективності.

Термін ефективної служби підстави, зведеного за технологією Fundex, складає більше 100 років.

висновок
Описана в статті послідовність влаштування буронабивних паль використовується практично повсюдно. Висока трудомісткість даної технології компенсується високими механічними характеристиками зводяться підстав, а тому в ряді випадків не варто економити на бетоні і бурових роботах. Звичайно, витрати будуть істотними, але зате ви будете впевнені в надійності фундаменту вашого будинку.
У представленому відео в цій статті ви знайдете додаткову інформацію з даної теми.