Свайный фундамент чаще всего устраивается на сложных грунтах. Для того, чтобы многоэтажный жилой дом не наклонился и не упал все железобетонные сваи должны держать свою проектную нагрузку. Но одинаково забить сваи гидромолотом сложно, особенно когда свая проходит слои с разной плотностью. Кроме того в глубине грунта могут оказаться крупные камни, в которые свая может уткнуться, пройдя только часть своего трудного пути.

Также рядом со стройплощадкой могут находиться старинные здания или памятники архитектуры.

А иногда просто рядом обычный жилой дом и жильцам придется слушать весь этот грохот до окончания забивки свайного поля.

Чтобы частично или полностью решить эти проблемы, применяют забивку с предварительным бурением лидирующей скважины (лидера), или статическое вдавливание , или вибрационно-статическое вдавливание свай.

Иногда лидерное бурение назначают при наличии на пути свай песчаной прослойки, имеющей толщину более 2 м. Такое решение может быть назначено проектировщиком свайного фундаментного поля. Принимается оно и обосновывается на материалах инженерно-геологических исследований грунта на будущем свайном поле.

Если лидерное бурение заложено на этапе проектирования свайного основания, то объем грунта, выбранного из скважин, должен быть учтен при проектировании глубины котлована. Если решение принято после забивки части свай, то в расходную смету нужно занести ручное удаление такого грунта. При отсутствии такого удаления уровень площадки может подняться на 200 – 500 мм от проектного.

Бурить много скважин сразу неразумно, потому, что при забивке одной сваи в соседней готовой скважине может произойти обрушение стенок и часть скважины может оказаться засыпанной.

Диаметр шнека для операции предварительного бурения выбирают в пределах на 10 – 50 мм меньше поперечного сечения забиваемой железобетонной сваи. Например, при размере сваи 350 х 350 мм диаметр шнека для лидерной скважины может быть в пределах 300 – 340 мм. Разница определяется категориями грунтов на строительной площадке. Лидерную скважину бурят не на полную глубину забиваемой сваи, а не доходят до ее проектной глубины на 0,5 – 1,5 м. Эту величину устанавливает руководитель проекта свайного поля.

Бурят лидерные скважины непрерывным шнеком, между витками шнековой спирали которого набирается выбуриваемый грунт. Время от времени заполненный шнек поднимают на поверхность и очищают от грунта.

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:

*У нас никогда не бывает некачественных проектов свайных фундаментов. Мы полностью отслеживаем и исполняем все проектные решения. Наша работа полностью соответствует требованиям свода правил проектирования и строительства, а также правилам проектирования фундаментов.

Стоимость работ

Работы (услуги)	Динамическая забивка (погружение) одиночной сваи	Статическое вдавливание (погружение) одиночной сваи	Испытания сваи динамической нагрузкой (одно испытание)	Испытания свай статической нагрузкой (одно испытание)	Перебазировка строительной техники	Шпунтовое ограждение котлованов	Лидерное бурение
единица измерения	пог.м.	пог.м.	1 единица	1 единица	1 единица		пог.м.
стоимость (руб.) с учетом НДС*	от 260	от 600	10 000	85 000	от 100 000	договорная	от 450

Что такое лидерное бурение?

Лидерное бурение – процесс изготовления подготовительной скважины, предназначенной для погружения стальной, бетонной или железобетонной сваи в случае сложных грунтов на строительной площадке. Например, промерзшие грунты, содержащие прослойки песка или крупнообломочного грунта большой толщины, обломки строительных конструкций или остатки ранее построенных зданий и т. п.

В слой песка толщиной 2 – 2,5 м почти невозможно забить сваю . Свая в песке опирается только своим нижним торцом, а боковые ее поверхности по песку только скользят. Т. е. при забивке получают только «сваю-столбик». Через некоторое время песок под этим «столбиком» теряет несущую способность и свая проседает. Лидерной скважиной проходят слой песка и часть грунта под ним. В результате погружаемая свая в грунте, расположенная ниже песчаной прослойки, получает сопротивление движению и от подошвы сваи, и от ее боковых поверхностей.

Если при геологических исследованиях стройплощадки обнаружено, что при погружении свай возможно попадание на крупные обломки строительных блоков или плит, то лучше провести бурение лидерных скважин, чем потом решать проблемы с разрушившимися сваями или со значительно изменившими свое вертикальное положение. Иногда такие сваи выходят за зону будущего ростверкового фундамента. В этом случае сваю нужно выдергивать или срубывать ту часть ее оголовка, которая не помещается.

Лидерное бурение скважин под сваи по СНиП, технология

В соответствии с разделом 11 СНиП 3.02.01-87, бурение лидерных скважин, подмыв свай и другие технологические приемы – это дополнительные меры, которые облегчают работы по погружению свай или шпунтов.

Лидерные скважины следует использовать:

В случаях, когда на строительной площадке для пробных погружаемых свай скорость вибропогружения менее 50 мм/мин или отказ (величина погружения после удара) свай не превышает 0,2 см;

Когда железобетонные сваи погружаются забивкой на расстоянии менее 5 м от стальных подземных трубопроводов, в которых давление перекачиваемой среды не более 2 МПа;

Когда оценка опасности вибрационных или ударных воздействий показала неприменимость этих методов погружения вблизи существующих зданий;

В случаях, когда в грунте не более 30% строительных крупнообломочных отходов;

В грунтах с пластично-мерзлым состоянием и/или с повышенным модулем деформации и т. п.

Лидерно бурение - видео

Принципы и способы лидерного бурения

Для лидерного бурения используются несколько принципиально разных способов бурения. Среди них наиболее распространены следующие:

А. Бурение шнековое . Является самым распространенным из применяемых в технологии бурения скважин. Используется при бурении несложных грунтов – песчаных, супесчаных, глинистых, мелкообломочных, щебнистых и т. п. Т. е. грунтов I – V категории по сложности бурения.

Его суть в том, что для бурения используется сплошной шнек, имеющий длину равную или большую глубины разбуриваемой скважины. Шнек состоит из центрального стержня, обычно изготавливаемого из высокопрочной трубы, поэтому полого по всей длине и спирально навитой реборды с шагом, не позволяющим грунту ссыпаться вниз, которая приварена к стержню двухсторонним сплошным швом. На нижнем конце шнека обычно с помощью шестигранного соединения крепится грунто-разрушающий инструмент. При вращении шнека грунт раздробляется и постепенно поднимается по шнеку. Часть грунта понятого шнеком выше уровня стройплощадки высыпается со шнека и ее нужно убирать от устья скважины. После достижения скважиной заданной глубины шнек, продолжая вращать, поднимают на поверхность, относят краном в сторону и освобождают от выбуренного грунта. Диаметр шнеков изменяется от 72 до 750 мм или даже больше.

Б. Бурение роторное. Способ используется в тех случаях, когда грунт имеет скальные прослойки, валуны или он крупнообломочный или засоренный обломками строительных конструкций,

В этом случае бурильный инструмент представляет собой стальную трубу высокой прочности, которая используется как обсадная колонна. Внутри помещается тоже полая штанга, на нижнем конце которой закрепляется буровое долото – двух или трех-лопастное, или истирающе-режущее, фрезерное, пикообразное и т. п.

Разрушенные породы вымываются потоком воды или глинистого раствора, который подается через полость в штанге и выполняет три основные функции:

Охлаждает буровое долото, защищая его от перегрева и разрушения;

Выносит на поверхность, т. е. на уровень строительной площадки разрушенные породы;

Если обсадная труба не используется, то глинистый раствор, просачиваясь в рыхлый грунт, укрепляет стенки скважины и гидравлическим давлением предохраняет их от обрушения в скважину.

Глинистый раствор может подаваться как через буровую штангу, так и через зазор между обсадной трубой и стенками скважины. В обоих случаях выходит он между обсадной трубой и буровой штангой.

В. Ударно-канатный. Способ старинный, но для скважин небольшого диаметра и глубины может использоваться.

Суть его в том, что в грунте делают небольшое углубление, в которое сбрасывают с высоты нескольких метров «буровой снаряд» – отрезок трубы с одной или двумя продольными прорезями в стенке. Труба втыкается в грунт, разрыхляет его и набирает во внутреннюю полость. Трубу опять поднимают и сбрасывают. После заполнения полости грунтом, трубу относят в сторону и через прорези освобождают от грунта. Если использовать обсадную трубу, то процесс идет быстрее и грунт не осыпается.

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 , 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 занимается проектировщик, который обязан ознакомиться со «СНиП» актом и изучить отчет об инженерно-геологических изысканиях.

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 ;
• 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).

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.

2.2 Как работает лидерное бурение по забивки свай? (видео)

Лидерная скважина - это скважина, созданная для последующего погружения забивной железобетонной сваи . Лидерные скважины являются направляющими отверстиями в грунте, значительно облегчающими процесс погружения сваи.

Данная технология дает возможность не только уменьшить сопротивление почвы, что позволяет погружать сваи на большую глубину, но и способствует значительному уменьшению вибрационных нагрузок, возникающих в процессе работы копровых установок и передающихся на фундаменты соседних зданий.

Решение о необходимости бурения лидерных скважин принимаются главным проектировщиком на основании геодезических исследований грунта.

Глубина и диаметр лидерной скважины определяются исходя из размеров погружаемой сваи. Глубина скважины должна быть не более 90% длины свайного столба, а диаметр - на 30-50 миллиметров меньше диаметра ЖБ конструкции. При погружении свай в вечномерзлые грунты и каменистую почву допускается создание лидерных скважин диаметром аналогичным диаметру сваи.

Рис. 1 : Шнек для бурения лидерных скважин

Лидерные скважины, как правило, создаются по методу полного изъятия грунта из скважины в процессе бурения, однако в некоторых случаях возможна реализация технологии частичного разбуривания.

При создании лидерных скважин возникает необходимость последующего выравнивания поверхности почвы, поскольку грунт, изымаемый шнеком из скважины, довольно сильно увеличивает ее уровень. Ввиду этого рациональным является создание котлована с изначальным запасом глубины в 10-15 сантиметров.

Рис. 2 : Создание лидерной скважины

Погружение железобетонной сваи в лидерную скважину может выполняться двумя методами: ударным - с помощью дизель молотов, либо вибрационным - посредством вибропогружателей.

Где применяются лидерные скважины

Лидерные скважины применяются для сокращения времени процесса установки свайного фундамента, обеспечения лучшей сохранности свай, обеспечения проектных параметров глубины погружения свай, а также сокращает время преодоления слоев грунта повышенной плотности. Погружение свай производится в специально пробуренные в местах установки свай скважины. Такие скважины называют лидерными. Диаметр лидерной скважины должен быть на 5 см. меньше диаметра сваи круглого сечения или диагонали сваи квадратного сечения.

Рис. 3 : Наконечник бурового шнека

Необходимость создания лидерных скважин встречается при обустройстве свайных фундаментов из забивных ЖБ свай достаточно часто. К данной практике прибегают в следующих случаях:

• При необходимости погружения сваи в почву, в которой расположен глубинный слой песчаного грунта толщиною свыше 2-ух метров - такой слой уплотненного песка ЖБ свая не может самостоятельно пройти ни при ударном ни при вибрационном методе погружения ;
• При чрезмерно плотных верхних слоях грунта - в таких случаях создание лидерной скважины дает возможность избежать повреждения ствола ЖБ сваи при ударном контакте с плотной почвой;
• При необходимости погружения свай в каменистую почву - многочисленные вкрапления горных пород, расположенные внутри каменистого грунта, являются для сваи забиваемой без предварительно созданной лидерной скважины непреодолимым препятствием;
• При погружении свай в вечно мерзлые грунты - плотность вечно мерзлой почвы значительно больше плотности обычных грунтов, забить в промерзший грунт ЖБ сваю обычными методами невозможно;
• При необходимости погружения ЖБ свай на глубину свыше 9 метров - чем глубже находится слой почвы, тем более уплотненным он является, поскольку на него давят расположенные выше слои грунта. При забивке ЖБ сваи ниже определенной глубины происходит ее "отказ" (отказ сваи) и дальнейшее погружение возможно только в пробуренную лидерную скважину;
• При забивке сваи в дисперсные грунты - данный вид почвы отличается минимальной плотностью из-за отсутствия жестких структурных связей, в результате чего при погружении сваи возникают проблемы с ее вертикальным позиционированием. Лидерные скважины в таких случаях выполняют направляющую роль, они позволяют погрузить ЖБ сваю идеально ровно.

Технология забивки свай в лидерные скважины так же используется при устройстве фундаментов , расположенных поблизости зданий и сооружений. Глубина бурения лидерных скважин не должна превышать 90% длины погружаемой в грунт части сваи и определяется путем опытного бурения.

Достоинство и недостатки лидерного бурения

Технология лидерного бурения скважин под сваи обладает целым рядом весомых преимуществ, рассмотрим основные из них:

• Лидерные скважины позволяют погружать забивные ЖБ сваи в любые типы грунтов;
• Реализация технологии позволяет существенно увеличить максимальную глубину погружения свай;
• Лидерная скважина, выполняющая направляющую функцию, дает возможность выполнить идеально ровную забивку свай, без каких-либо вертикальных отклонений;
• При погружении сваи в предварительно пробуренную скважину значительно уменьшается деструктивное вибрационное воздействие на фундаменты близстоящих сооружений, что дает возможность обустройства свайных оснований в плотно застроенной черте города.

Также стоит отметить, что погружение ЖБ свай в лидерные скважины требует гораздо меньшего количество затрат времени, чем забивка свай в неподготовленный грунт.

Рис. 4 : Процесс бурения лидерной скважины

Единственным минусом лидерного бурения является необходимость дополнительных финансовых затрат. Реализация данной технологии требует не только привлечения специального бурового оборудования, но и проведение предварительных геодезических исследований, в результате чего смета проектных расходов увеличивается довольно существенно.

Цены на бурение лидерных скважин

Строительная компания "Богатырь" предлагает своим клиентам одну из наиболее низких цен на выполнение лидерного бурения скважин в Москве и области.

Стоимость создания лидерной скважины мы рассчитываем исходя из ее глубины - базовая цена одного погонного метра бурения составляет 300 рублей (может варьироваться в зависимости от типа грунта и объемов работы).

Также необходимо учитывать цену на перебазировку строительной техники - по Москве и области она составляет 20 тысяч рублей (возможна перебазировка в соседние регионы, ее стоимость можно уточнить связавшись с представителями компании).