Лидерное бурение: этапы погружения свай и устройство скважины. Основные технологии лидерного бурения Лидерное бурение скважин технология при забивке свай

Лидерное бурение скважин позволяет обеспечить вертикальное направление погружению сваи (шпунта), что приобретает наибольшую актуальность в зимний период. Именно использование этого метода бурения заметно облегчает достижение вертикального направления свай в первоначальный момент забивания ее в грунт.

Лидерное бурение скважин: особенности этого способа

В грунте, который содержит примерно 31% включений (крупнообломочных), располагающихся в пластично-мерзлых состояниях, обычно применяют лидерное бурение скважин. Кроме того, их используют для прохождения грунта с высокими модулями деформации, а также снижения воздействия вибраций, или ударных волн на окружающую застройку.

Если для вашего проекта, по мнению специалистов, лидерное бурение скважин будет лучшим из вариантов бурения, то обратитесь именно в нашу компанию. Ведь у всех специалистов «АТМ-Аква» есть все необходимые для работы документы, а также сертификаты и разрешения на все виды деятельности, в том числе на проведение пилотного бурения скважин (и на другие виды бурения).

Процесс погружения сваи (шпунтов) в грунт в данном случае проходит с применением вибропогружателей, которые выпускаются серийно, вибромолота, дизель-молота и других подобных инструментов. Выбирают какой-либо способ погружения в зависимости от условий грунта, конструкции, и, конечно, длины и массы свай.

Зачастую осуществляется вибропогружение или вдавливание сваи с . Однако, кроме того, есть возможность так называемой «забивки» - то есть, когда забивные железобетонные сваи помещают в скважины с применением молотов, а также различных вибровдавливающих и виброударных инструментов.

Этот процесс подразумевает под собой несколько последовательных этапов:

установку оборудования на оси в положение, обозначенное в проекте;
далее непосредственно процесс бурения скважин;
забивку (погружение) свай (шпунтов) до заявленной проектной отметки.

Стоит отметить и то, что метод лидерного пробуривания скважин нашел применение и в процессе устройства шпунтового ограждения котлована, и, кроме того, в процессе бестраншейной прокладке трубопровода (то есть когда первоначально в грунте делают скважину, а затем ее расширяют и одновременно туда, в нее затягивают трубопровод).

Когда используется метод лидерного бурения скважин?

Напомним, что лидерным пробуриванием скважин называют такой способ бурения, который выполняется перед погружением самой сваи.

Как правило, этим способом во время забивки свай пользуются в таких случаях:

если имеет место геологический разрез песчаного слоя, длиной больше 2,5 метров;
если верхний слой грунта слишком плотный (то есть в случае, когда телос свои разрушается в начале процесса забивки);
если необходимо увеличить глубинный уровень погружения свай (обычно в плотном грунте с недобуром 2,1-2,5м);
если нет возможности погружения свай до заявленной в проекте отметки;
если имеют место большие отклонения в процессе позиционирования сваи.

Решение использовать метод пилотного скважинного бурения (или, как его называют специалисты, «лидера») принимают обязательно с согласования проектной организацией, при этом основываются на отчетах об инженерно-геологических изысканиях и текущих условиях.

В зависимости от того, какое сечение, глубина погружаемой сваи и категории грунта определяется необходимый диаметр и глубина лидера. Зачастую для свай, сечение которых 300х300мм, принимают диаметр от двухсот до двухсот пятидесяти миллиметров, в случае когда сечение 350х350мм или же 400х400 мм принимают триста или триста пятьдесят мм. Отметим то, что глубина лидерной скважины принимается на 2-2,5 метра выше заявленной в проекте отметки острия свай.

Кроме того, в процессе пилотного пробуривания скважин определяют оптимальную технологию: есть вариант полного выбора грунта из скважин или же частичное разбуривание (размягчение грунтов шнеком). Нужно учитывать тот факт, что при установке лидера грунт, который выбуривается шнеками из скважины, довольно заметно увеличивается отметка, указывающая на поверхность почвы, и его нужно или убирать, или откапывать котлован с необходимым в данном случае запасом.

Во время работ нужно грамотно распланировать согласованные работы технических средств (таких как копровая и буровая установка, например), чтобы предотвратить «затаптывание» ранее забуренных скважин. Помимо этого, следует учитывать расстояние между скважинами, чтобы исключить возможность их осыпания в случае динамической нагрузки во время работы свайных молотов.

В чем достоинства лидерного бурения скважин?

Как мы уже говорили, данный позволит обеспечить вертикальное направление в процессе погружения свай (шпунтов), это будет наиболее востребовано зимой. Помимо этого, такой метод значительно облегчает достижение вертикальности свай в первоначальный момент забивания.

Предварительное (его и называют бурением скважины лидерным способом) бурение позволит осуществить проходимость плотных песков, а также глинистого грунта более твердой, а также полутвердой консистенции. Лидерные скважины, которые пробуриваются с целью уменьшить сопротивление грунтов процессу погружения свай (шпунтов), в то же время является направляющей для этих свай.

Большое преимущество этого метода в возможности обеспечить сохранность сваи (шпунта), а также в возможности обеспечения их погружения с высоким уровнем точности до отметок, которые заявлены в проекте. Помимо этого, заметно сокращается затраченное на их погрузку время, а также значительно снижается негативное воздействие на близстоящие постройки. Стоит отметить, что в современных условиях достаточно плотной городской застройки это поистине является решающим фактором.

Компания «АТМ-Аква» производит различные виды работ по изготовлению свай. Мы используем в работе только самую современную технику и все оборудование. Специалисты «АТМ-Аква» делают свою работу крайне качественно и в короткий срок.

При наступлении холодного сезона особую актуальность приобретает нестандартный метод пробуравливания отверстий под сваи, который носит название «лидерное бурение». Именно благодаря ему становится возможным строго вертикальное заглубление опор в мерзлую почву.

Предпосылки к применению

Предназначение лидерного пробуравливания – получение отверстия, подходящего для последующего применения в соответствии с проектом.

Данный тип бурения применяется на участках со стабильной почвой в случаях, когда необходимо задать курс забивной свае или трубе, выполнить дальнейшее бурение иным диаметром или методикой, а также при устройстве буронабивных опор малого сечения.

Помимо этого можно выделить еще несколько случаев, являющихся предпосылками к применению такой технологии пробуравливания. Лидерная методика используется:

При возведении свайных оснований на территориях с высокоплотными грунтами, сопротивление которых опоры не в состоянии преодолеть под влиянием ударного механизма или вибропогружателя;
Во время забивания свай в грунт со значительным числом каменистых частиц, при столкновении с которыми опора может деформироваться и потерять свои качества;
При закладке свайной базисной конструкции в вечно холодных регионах или зимой. В таком случае методике присуща пара альтернатив – иногда промерзший грунт растапливается либо при помощи горячего пара, либо посредством электрического тока. Эти технологии имеют право на существование, однако их применение требует солидных финансовых и физических вложений, в отличие от лидерной методики;
Если есть необходимость погружения опор в особо влажные почвы, плывуны или нестабильные рыхлые грунты, верхние слои которых не обладают жесткой структурой.
При выполнении забивки ударным методом в плотно застроенных районах, на участках, находящихся неподалеку от памяток архитектуры и зданий, имеющих историческую ценность. Базисы таких строений могут не выдержать передающуюся по почве нагрузку от воздействия дизельного молота.

Подытожив все вышесказанное, можно выделить три основные цели использования техники лидерного пробуравливания:

Возможность устройства свайных конструкций на промерзших и чересчур плотных почвах;
Возможность установки опор в точно вертикальном положении на территориях, характеризующихся слабой несущей способностью и на заводненных участках;
Возможность уменьшить отрицательное воздействие на основания зданий, соседствующих со строительной площадкой.

Положительные и отрицательные качества

Особую популярность лидерное бурение скважин под сваи получило благодаря тому, что оно обладает несколькими неоспоримыми достоинствами:

Предварительное пробуравливание скважин позволяет выполнить проходку утрамбованных песчаных пластов почвы, мягких и жестких глинистых пород и других высокоплотных грунтов;
Лидерные отверстия помогают опорам сохранить целостность и качественные характеристики, снижая сопротивление почвы;
Методика позволяет устанавливать сваи без погрешностей и отклонений от проекта;
Данная технология является щадящей по отношению к грунту и не влияет на его состояние.

Кроме преимуществ технология заблаговременного рытья шурфов имеет и свои минусы:

Перед началом строительства нужно преодолеть ряд бюрократических преград;
Рабочий процесс требует солидных материальных затрат, так как для его осуществления приходится нанимать профессиональных подрядчиков и заказывать тяжелую специализированную технику.

Методика выполнения предварительных шурфов

Рытье лидерных шурфов выполняется с использованием вибрационных машин или другой техники, предназначенной для погружения опор в почву (часто используют дизельный молот).

План работ составляет профессиональный проектировщик. При этом все строительные мероприятия обязательно осуществляются в соответствии с нормативами «Строительных норм и правил» («СНиП»), ведь отхождение от них может повлечь за собой не только разрушение скважин, но и судебные разбирательства.

Сама методика бурения лидерных отверстий под забивку опор производится в несколько этапов:

Установка технического оборудования на место будущей закладки сваи и регулировка шнека;
Непосредственно создание скважины (во время бурения почва, выработанная из шурфа, подымается на поверхность на лопастях, а после проходки скважины убирается посредством грейдера);
Погружение в отверстие опоры;
Проверка получившегося шурфа.

Разработка отверстий может выполняться при помощи непрерывных и составных шнеков.

Если применяется непрерывная конструкция, то шурф изготавливается в один подход. Если приходится создавать скважину существенной глубины, а длина шнека не соответствует, используется телескопический удлинитель.

Использование шнеков составного типа отличается поэтапным пробуравливанием отверстий – скважина роется на глубину, которая равна размеру одного сегмента шнека, далее колонна постепенно наращивается. Соединение шнеков производится посредством шестигранной или резьбовой стыковки.

Подводя итоги, стоит отметить, что без грамотных, предварительно проведенных приготовлений и проектировки каждого этапа работы, а также без согласованности техники и оборудования, пробуравливание производить категорически нельзя. Кроме того, очень важно учитывать рекомендации «Строительных норм и правил», чтобы исключить возможность осыпания лидеров под динамичными нагрузками при заглублении опор свайным молотом.

Также следует учитывать тот факт, что работа выполняется в определенной последовательности – создается лидерная скважина, далее производится забивка свай. Только после этого можно приступать к изготовлению нового шурфа. Пробуравливание сразу нескольких отверстий с последующим заглублением опор может привести к разрушению стенок близлежащих незакрытых скважин.

Если проигнорировать данные правила, возрастет вероятность возникновения аварийной обстановки, ведущей к утере всех результатов проделанной работы.

Пример лидеронго бурения видеофайлах:

Лидерное бурение под сваи

Лидерное бурение под сваи – это разновидность способа установки свай на объекте, при котором предварительно делают специальную лидерную скважину. Она делается для последующего погружения забивной сваи. Скважина служит направляющей в грунте при закладке основной сваи.

Применение подобной технологии в современном строительстве постоянно растет. Она позволяет существенно уменьшить сопротивление грунта при работе и осуществлять погружение на большую глубину. Также, при работе, снижается вибрационное воздействие и шум, что является преимуществом при такой работе.

Стандартно, на стадии проектирования определяется способ закладки фундамента и устанавливаются требования к исполнителям и применяемой технологии.

Лидерные скважины при забивке свай определяются на основе размеров погружаемой сваи. Глубина скважины должна составлять не более 90% от длины опоры. Диаметр должен быть на 3-5 см меньше диаметра железобетонной конструкции.

Зачем и когда необходимо лидерное бурение под жб сваи

Лидерное бурение свай активно используется при закладке свайных фундаментов различной сложности и объема. Особенно ценно применение данной техники при следующих обстоятельствах:

Если установлено наличии мощного слоя уплотненного песка. Такой горизонт при ударном закладывании пройти не удается и необходимо выполнять лидерное бурение.
Если верхние слои грунта очень плотные – при ударном закладывании сваи может произойти ее разрушение и деформация. Предварительное бурение обеспечивает прохождение такого грунта.
Если вам предстоит размещать сваю в каменистом грунте. Скальная порода становится совершенно непреодолимым препятствием для забивной методики.
Если вы работаете на вечномерзлом грунте. Он обладает большой плотностью и требует подготовительного бурения.
При погружении сваи на значительную глубину. В этом случае может наступить отказ сваи и Вы так и не выйдете на заданную отметку. Тут используют лидерное бурение.
Если работы проходят на дисперсных грунтах, имеющих минимальную плотность. Здесь лидерное бурение ценится за свою функцию направляющей при монтаже сваи.

Также, лидерное бурение применяют при закладке свайного поля вблизи от строений. Снижение шума при производстве работ и вибрационных движений от забивки сваи обеспечивают достижение необходимого уровня для работы в черте города, даже в районах с густой застройкой.

Лидерная свая используется для ускорения процесса монтажа свайного фундамента. Эта технология обеспечивает сохранность сваи, выход на установленную глубину и обеспечивает быстрое прохождение проблемных горизонтов на участке застройки.

Лидерное бурение выполняется непосредственно перед погружением сваи в грунт. Благодаря снижению динамической нагрузки на сваю, сокращению шумового и вибрационного загрязнения эта технология используется все чаще.

Диаметр шнека, используемого при лидерном бурении, зависит от категории грунта в основании. Глубину бурения ставят меньше глубины погружения примерно на 1 метр. Забивка сваи и предварительное бурение тщательно планируются специалистами для оптимального размещения и соблюдения технологии в конкретном случае.

Процесс бурения выполняют копровыми установками, которые оснащены буровыми вращателями вместо свайных молотов. Соблюдение вертикальности бурения является ключевым показателем качества выполнения работы. Именно это обеспечивается вращателями.

При лидерном бурении следует отбирать грунт вручную, потому что он мешает установке сваи. При бурении происходит увеличение отметки примерно до 0,5 метра за счет вынутого грунта.

Процесс выполнения работ включает в себя следующие этапы:

Установка оборудования и техники на размещенные предварительно .
Подготовка техники, выверка показателей вертикальности.
Бурение с помощью шнеков специальных шурфов.
Забивка железобетонных свай.
Экспертиза каждой сваи и сдача ее представителю технического надзора.

Технология лидерных скважин

При работе по лидерному бурению могут использоваться шнеки 2 типов – составная конструкция и непрерывная. В последнем случае скважина создается за один проход, что экономит время и обеспечивает высокое качество скважины.

Преимущества лидерного бурения под жб сваи

Благодаря простоте и высокому качеству результата, лидерное бурение приобрело широкое распространение в производстве. Наиболее весомыми преимуществами данной технологии выступают следующие:

Возможность погрузки в любые типы грунтов с любыми техническими характеристиками.
Значительное увеличение глубины закладки сваи.
Строгое соблюдение вертикальности установки сваи, что обеспечивает высокое качество всего основания и достижение характеристик, заложенных в проекте.
Сокращение воздействия вибрации от битья сваи на близлежащие строения.

Лидерное бурение постоянно совершенствуется. Сейчас сложно найти объекты со свайным полем в основании, где обходятся без дополнительного бурения. Даже при хорошем грунте, не говоря о проблемных участках. Специальная техника обеспечивает быстрое выполнение всего комплекса работ при достижении отличного результата в итоге.

Скважина под установку сваи – отличное решение для строительства!

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:

вдавливание;
забивание;
вибропогружение.

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:

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.
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.
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.
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.

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.