Бурение под глинистым (бентонитовым) раствором
Стенки скважины держит не труба, а давление бентонитового раствора: так бурят длинные буронабивные сваи в водонасыщенных песках без обсадки на всю глубину и без вибрации у соседних зданий.
Бурение под глинистым раствором: принцип
Раствор работает как жидкая обсадная труба, которая сама вытесняется бетоном.
Бурение под глинистым раствором — способ устройства буронабивных свай в неустойчивых грунтах, при котором скважину во время проходки держат заполненной бентонитовым раствором. Уровень раствора в скважине поддерживают выше уровня грунтовых вод, и избыточное давление прижимает стенки. Частицы глины проникают в поры песка и образуют на стенке плотную корку — она не пропускает воду и не даёт грунту осыпаться.
Бурят обычно вращательным способом — роторными установками с ковшовым буром или шнеком на келли-штанге. Грунт поднимают на поверхность порциями, а раствор доливают, чтобы его уровень не падал. После проходки в скважину опускают каркас и бетонируют снизу вверх: бетон тяжелее раствора и вытесняет его наверх, откуда раствор откачивают на очистку и повторное использование.
Метод входит в СП 24.13330.2021 в числе способов крепления стенок буровых свай наряду с обсадными трубами и полым шнеком. Как он соотносится с другими способами, показано в разделе технологии бурения и устройства свай.
Когда выбирают бурение под защитой бентонитового раствора
Раствор нужен там, где скважина длинная, широкая и проходит через водонасыщенные пески.
| Условие | Под раствором | Альтернатива |
|---|---|---|
| Сваи длиной 20–40 м в песках ниже УГВ | да | Обсадная труба на всю длину — тяжёлая техника, долго |
| Диаметр сваи 800–1500 мм | да | Обсадная труба большого диаметра, установка с высоким крутящим моментом |
| Рядом здания, вибрация недопустима | да | CFA или обсадная труба, задавливаемая вращением |
| Сваи до 12 м в суглинках выше воды | не нужен | Обычное шнековое бурение |
| Тонкий водонасыщенный слой до 6–8 м | избыточно | Короткая обсадная труба с вибропогружением |
| Крупные пустоты, карст, гравий с открытыми порами | риск ухода раствора | Обсадная труба, решение по проекту |
На большинстве площадок в Москве и области сваи ф350–650 длиной до 18 м в водонасыщенных песках выгоднее делать с короткой обсадной трубой, которую погружают вибропогружателем сразу за буром: это быстрее и не требует узла раствора. Раствор оправдан на длинных сваях большого диаметра и там, где вибрация запрещена. Для такой работы подбираем буровую установку под проект и считаем цену в КП.
Параметры раствора и контроль
Свая получается настолько качественной, насколько чистым был раствор перед бетоном.
| Показатель | Свежий раствор | Перед бетонированием |
|---|---|---|
| Плотность | 1,03–1,10 г/см³ | не более 1,15 г/см³ |
| Условная вязкость (по воронке) | 20–30 с | 20–40 с |
| Содержание песка | до 1% | до 3–4% |
| Водородный показатель pH | 8–11 | 8–12 |
Раствор готовят из бентонитового порошка и воды в миксере, выдерживают для набухания и подают в скважину насосом. Пробы берут при приготовлении, в процессе бурения и у забоя перед бетонированием. Если в растворе много песка, его прогоняют через пескоотделитель или заменяют свежим — иначе песок осядет на забой и под пятой сваи останется рыхлая прослойка.
Уровень раствора в скважине держат выше уровня грунтовых вод с запасом и не дают ему падать при подъёме инструмента. Резкое падение уровня — признак ухода раствора в грунт: бурение останавливают, доливают раствор и выясняют причину.
Буронабивные сваи под глинистым раствором: этапы
Каждый этап отражается в журнале и в актах скрытых работ.
- Направляющая. В верхней части скважины ставят короткую обсадную трубу-кондуктор: она задаёт положение сваи и защищает устье от обрушения.
- Бурение. Проходка роторной установкой с постоянным доливом раствора. Глубину, слои грунта и уровень раствора записывают в журнал бурения.
- Зачистка забоя. После проектной отметки забой очищают от осадка, раствор у забоя проверяют по плотности и содержанию песка.
- Каркас. Арматурный каркас с фиксаторами защитного слоя опускают в скважину и подвешивают на проектной отметке.
- Бетонирование методом ВПТ. Бетон подают через вертикально перемещаемую трубу, опущенную до забоя. Нижний конец трубы всё время остаётся в бетоне не менее чем на 1 м, чтобы раствор не попал в тело сваи. Бетонируют непрерывно, с превышением над проектной отметкой: верхний загрязнённый слой затем срубают.
- Раствор и шлам. Вытесненный раствор откачивают на очистку, отработанный и шлам вывозят на утилизацию.
Риски метода и как их снижают
Почти все дефекты свай под раствором появляются между концом бурения и началом бетона.
| Риск | Причина | Как снижают |
|---|---|---|
| Обрушение стенок | Уровень раствора упал ниже уровня грунтовых вод | Постоянный долив, контроль уровня при подъёме инструмента |
| Шлам под пятой сваи | Песок осел из раствора на забой | Очистка раствора, зачистка забоя, короткий перерыв до бетона |
| Включения раствора в теле сваи | Бетонолитная труба вышла из бетона | Заглубление трубы в бетон не менее 1 м, непрерывная подача |
| Снижение трения по боковой поверхности | Толстая глинистая корка на стенке | Параметры раствора по ППР, ограничение времени стояния скважины |
| Уход раствора | Пустоты, гравий, трещиноватые грунты | Загущение раствора, переход на обсадку на этом интервале |
Отдельный вопрос — площадка. Узел раствора занимает место под миксер, ёмкости и пескоотделитель, а отработанный раствор нельзя слить в ливнёвку или на рельеф: его вывозят на утилизацию. На тесных городских площадках это иногда решает выбор в пользу полого шнека или обсадной трубы.
Стоимость и что прислать для расчёта
Цена бурения под глинистым раствором — по проекту: она зависит от диаметра и длины свай, их числа, грунта, расстояния до утилизации шлама и того, кто поставляет бетон и арматуру. В смете такие сваи идут по ГЭСН 05-01-040 с измерителем м³. В КП разделяем бурение, приготовление раствора, бетонирование и утилизацию, чтобы ПТО могло сверить расчёт со сметой. Работаем по договору с НДС 22%, документы через ЭДО.
- Проект свайного поля: диаметр, длина, число свай, отметки.
- Инженерно-геологические изыскания с уровнем грунтовых вод.
- Схема площадки: место под установку, ёмкости раствора и стоянку автобетоносмесителей.
- Расстояние до соседних зданий и ограничения по вибрации и шуму.
Обзор технологий, каркасов и цен на сваи — на странице буронабивные сваи под ключ. Если раствор для вашей площадки избыточен, сравните его с другими способами в разделе способы бурения под сваи.
Вопросы и ответы: бурение под глинистым раствором
Не нашли ответ? Инженер ответит по вашему проекту.
Зачем нужен глинистый раствор при бурении?
Раствор заполняет скважину и создаёт давление на стенки выше давления грунтовой воды. На стенке образуется тонкая глинистая корка, которая не пропускает воду внутрь и не даёт песку осыпаться. Попутно раствор выносит разбуренный грунт и охлаждает инструмент.
Чем бурение под раствором лучше обсадной трубы?
Не нужна труба на всю длину сваи и мощная техника для её погружения и извлечения, нет вибрации. Это выгодно на сваях длиной 20–40 м и большого диаметра. Минус — нужен узел приготовления и очистки раствора, место для ёмкостей и вывоз отработанного шлама.
Не снижает ли раствор несущую способность сваи?
Может снизить, если нарушить технологию: толстая глинистая корка на стенке уменьшает трение по боковой поверхности, а осадок на забое — сопротивление под пятой. Поэтому перед бетонированием раствор очищают от песка, забой зачищают, а между бурением и бетонированием не дают пройти много времени.
Как сваи под глинистым раствором считаются в смете?
По ГЭСН 05-01-040 «Устройство железобетонных буронабивных свай в неустойчивых грунтах вращательным (роторным) способом бурения скважин с подачей глинистого раствора», измеритель — м³. Каркас идёт отдельно по 05-01-061, измеритель — т.
Документы и гарантии
Всё, что нужно ПТО и бухгалтерии генподрядчика.
- Фиксированная цена за метрЦена в договоре не меняется после выезда.
- НДС 22% и ЭДОСчёт-фактура, УПД, любой оператор ЭДО.
- Член СРОСвидетельство на буровые работы по запросу.
- Работаем официальноООО «ФИРМА-СТРОЙ», реквизиты в договоре и на сайте.
- Исполнительная документацияЖурнал бурения, акты скрытых работ.
- Замена техники при поломкеСвоя база и ремонтный цех, график не переносим.
Пришлите проект — КП с ценой за метр будет у вас сегодня
Укажите имя и телефон. Схему свайного поля, ППР или фото площадки приложите сразу или пришлите в мессенджер.
- Перезваниваем за 15 минут, ежедневно 9:00–21:00
- Подача техники на следующий день
- Договор, НДС 22%, ЭДО