Предварительное бурение скважин – важная часть подготовки стройплощадки перед устройством шпунтового ограждения или свай. Этот процесс включает создание вертикально ориентированных скважин, проникающих в плотные слои грунта. Таким образом снижается нагрузка на оголовок во время погружения сваи, обеспечивается и ускоряется монтаж/демонтаж шпунтового ограждения или свайного поля. Этот этап может стать обязательным, если работы по устройству шпунтового ограждения выполняются в сложных грунтовых условиях.
ПодробнееЛидерное бурение скважин под сваи и шпунты
13.03.2025
12 мин
Что такое лидерная скважина
Лидерная скважина — это предварительно пробуренное отверстие в грунте, предназначенное для облегчения погружения шпунта или свай. Такие скважины применяются для снижения сопротивления при установке конструкций.
Что такое лидерное бурение
Лидерное бурение — это технология, применяемая при устройстве котлованов в сложных грунтовых условиях. Она заключается в предварительном бурении скважин перед погружением шпунта или свай, что упрощает их установку. Этот метод снижает вибрационные нагрузки, улучшает управляемость инструмента и уменьшает риск отклонения от заданной траектории.
Где и когда используются лидерные скважины
В плотных или мерзлых почвах — чтобы снизить сопротивление и предотвратить повреждение свай.
При высокой несущей способности грунта — снижают нагрузку на сваебойное оборудование.
На застроенных территориях — уменьшают вибрации и шум при забивке шпунтовых и свайных конструкций, что имеет значение в городской среде рядом с жилыми домами.
При высокой плотности размещения — позволяют точнее контролировать положение свай и шпунта.
Задачи лидерного бурения
Снижение сопротивления: значительно упрощает погружение шпунта и свай в плотные, мерзлые или каменистые грунты. Позволяет уменьшить нагрузки на сваебойное оборудование.
Обеспечение точности установки: предотвращает отклонение элементов от проектного положения, улучшает контроль за их вертикальностью.
Снижение динамических нагрузок: уменьшает удары и вибрации при забивке, что особенно важно вблизи зданий. Снижает риск разрушения сооружений и коммуникаций на прилегающей территории.
Повышение производительности работ: ускоряет процесс погружения, сокращает затраты на установку, снижая износ оборудования.
Предотвращение повреждений: исключает их деформацию или разрушение при забивке, минимизирует риск раскола железобетонных свай.
Меньше шума и вибрации: работы становятся более безопасными и комфортными для окружающей среды. Позволяет работать в плотной городской застройке и в зонах с особыми требованиями.
Особенности и нюансы технологии лидерного бурения
Выбор бурового оборудования
Используются шнековые, ударно-канатные или роторные буровые установки. Диаметр и глубина лидерных скважин зависят от размеров свай или шпунта.
Глубина бурения
Составляет 70-90% от проектной глубины погружения, чтобы сохранялась устойчивость конструкции. В рыхлых почвах может потребоваться бурение на полную глубину.
Диаметр скважины
Обычно составляет 0,8-0,9 диаметра сваи или ширины шпунта, чтобы обеспечить плотное прилегание. Слишком широкие отверстия могут снизить несущую способность.
Работа в сложных условиях
При забивке в мерзлые и каменистые почвы лидерное бурение предотвращает их повреждение. В водонасыщенных грунтах часто требуется обсадка для предотвращения обрушения стенок.
Методы погружения
- Вибропогружение — при установке шпунта в рыхлые и водонасыщенные грунты используется вибропогружатель.
- Забивка молотом — забивной метод подходит для шпунта и железобетонных свай, снижает риск их разрушения.
- Вдавливание — минимизирует шум и вибрации при работе в городской среде.
Скорость и эффективность
Лидерное бурение сокращает время монтажа и снижает нагрузку на сваебойное оборудование. Этот метод позволяет работать в стесненных условиях без ущерба для окружающих объектов.
Виды лидерного бурения
1. По технологии бурения
Шнековое — вид бурения, при котором работы проводятся буровым шнеком и отличаются высокой скоростью. Применяется в мягких и среднеплотных грунтах, но не подходит для водонасыщенных и скальных.
Роторное — вращательное бурение с применением бурового долота, используется в плотных скальных породах, а также в зонах вечной мерзлоты. Буровые работы в таких местах требуют мощного оборудования.
Ударно-канатное — подходит для каменистых и твердых грунтов. Скважина создается в результате многократных ударов тяжелого бурового снаряда. Медленный, но эффективный метод для особо сложных условий.
Бурение с промывкой или продувкой — используется в водонасыщенных и слабых грунтах. Применяется промывочная жидкость (вода или глинистый раствор) для предотвращения обрушения стенок. Требует дополнительного оборудования для очистки раствора.
2. По глубине бурения
Полное бурение
Используется в твердых и каменистых грунтах, где забивка без лидерного бурения невозможна. Скважина бурится на всю проектную глубину.
Частичное бурение
Применяется для облегчения забивания, но с сохранением несущей способности. Бурится отверстие на 70-90% от длины сваи или шпунта.
3. По размеру
Бурение с узким диаметром
Диаметр скважины 0,7-0,9 от ширины сваи позволяет сохранить ее плотное прилегание. Применяется там, где необходимо сохранить устойчивость.
Бурение с увеличенным диаметром
Диаметр скважины 1,0-1,2 от ширины сваи используется в местностях со сложными грунтами, где требуется дополнительное уплотнение. Может потребовать заливки цементного раствора перед погружением.
4. По назначению
Бурение для шпунтового ограждения
Облегчает погружение шпунта в плотные и мерзлые грунты, снижает вибрационное воздействие на окружающие конструкции.
Бурение для свайного фундамента
Применяется при установке забивных железобетонных свай и шпунта Ларсена, позволяет избежать их разрушения при ударном погружении.
При планируемых больших нагрузках на шпунтовую строку, используют распорный пояс из Балки (двутавра) и трубы, обеспечивающий удержание давления грунта. Однако распорный пояс может препятствовать земляным работам и строительству фундамента в котловане. В таких случаях для укрепления шпунтового ограждения котлована применяется скрытое крепление. Это позволяет эффективно укрепить сооружение, не мешая последующим строительным процессам.
Подробнее
Шпунт Ларсена — это металлический профиль, который используется для укрепления стен котлованов, траншей, насыпей и других объектов, требующих устойчивости.
Строительная компания (СК) “АМАРА” предлагает аренду шпунта Ларсена в Москве. Мы предоставляем качественные решения по доступным ценам. В нашем каталоге в ассортименте представлены шпунтовые сваи различных типов, которые подходят для разных объектов и задач. Аренда шпунта позволяет сократить затраты на его покупку и обслуживание. Гарантируем быструю доставку и профессиональные консультации.
Этапы бурения лидерных скважин
1. Подготовка к бурению
- Проведение инженерно-геологических изысканий для определения состава почвы.
- Разметка точек бурения в соответствии с проектом.
- Подготовка бурового оборудования (выбор способа бурения, буровых инструментов и оснастки).
2. Бурение
- Доставка буровой установки на заданную точку.
- Важно выбрать режим бурения: вращательный, ударный или комбинированный.
- Проходка скважины до проектной глубины (70-100% от длины сваи или шпунта).
- При необходимости проводится промывка или обсадка для укрепления стенок.
3. Очистка и подготовка
- Удаление бурового шлама, камней и посторонних включений.
- Контроль соответствия диаметра и глубины проектным характеристикам.
- Следующий шаг — укрепление стенок раствором или обсадкой, если в этом есть необходимость.
4. Погружение
- Установка свай или шпунта в лидерные скважины.
- Погружение с помощью вибропогружателя, молота или вдавливающего оборудования.
- Контроль вертикальности и точности установки.
5. Контроль
- Проверка качества установки.
- Заполнение документации по выполненным работам.
- Удаление бурового оборудования и подготовка участка к дальнейшему строительству.
Оборудование для лидерного бурения
Буровые установки
- Гусеничные машины используются для роторного и шнекового бурения.
- Мобильные установки применяются для бурения на ограниченных площадках.
- Крановые установки (с буровым приводом) используются в условиях стесненной застройки.
Буровые инструменты
- Шнеки применяются для мягких и средних грунтов. Обеспечивают быструю проходку, но не подходят для твердых пород.
- Долота (шарошечные или твердосплавные) используются для плотных и скальных пород.
- Обсадные трубы необходимы в слабых и водонасыщенных почвах для предотвращения осыпания стенок.
- Штанги и удлинители позволяют регулировать глубину бурения. Применяются при работе с глубокими скважинами.
Вспомогательное оборудование
- Компрессоры и насосы для очистки скважин и подачи бурового раствора.
- Гидромолоты и вибропогружатели для погружения свай и шпунта.
- Генераторы и электростанции обеспечивают работу оборудования на удаленных участках.
Расходные материалы
- Бентонитовые или глинистые растворы — для укрепления стенок лидерных скважин.
- Смазочные материалы — для снижения износа бурового инструмента.
- Дополнительные обсадные конструкции — при необходимости временного или постоянного укрепления.
Вибропогружатель PVE 2316 VM
Центробежная сила
928 кН
Масса
6,4
Максимальная частота (частота вибрации)
2300
Частотность
Высокочастотный
смена 8 часов
от 55 000 руб
Вибропогружатель ICE 82NF
Центробежная сила
2567 кН
Масса
7,9
Максимальная частота (частота вибрации)
1700
Частотность
Низкочастотный
смена 8 часов
от 55 000 руб
Вибропогружатель Movax SG-75
Центробежная сила
750 кН
Масса
3,62
Максимальная частота (частота вибрации)
3000
Частотность
Высокочастотный
смена 8 часов
от 68 000 руб
Вибропогружатель Muller MS 24HFV
Центробежная сила
1480 кН
Масса
5
Максимальная частота (частота вибрации)
2350
Частотность
Высокочастотный
смена 8 часов
от 55 000 руб
Вибропогружатель ICE 815C
Центробежная сила
1250 кН
Масса
7,45
Максимальная частота (частота вибрации)
1570
Частотность
Низкочастотный
смена 8 часов
от 55 000 руб
Установка статического вдавливания Giken
Сила погружения
1300 кН
Вес
11,5
смена 8 часов
от 80 000 рубПреимущества и недостатки лидерного бурения
Преимущества
- Упрощение погружения: снижается сопротивление, уменьшается нагрузка на оборудование.
- Повышение точности: возможность контролировать глубину и погружать сваи или шпунт строго вертикально.
- Снижение динамических нагрузок: уменьшается уровень шума, вибраций и ударов, что важно, если вблизи есть здания.
- Работа в сложных условиях: эффективное погружение шпунтовых и свайных конструкций в слои мерзлого, плотного или каменистого грунта.
- Сокращение времени монтажа: ускоряется процесс установки, снижается общая длительность последующих работ.
Минусы
- Дополнительные расходы: требуется буровая техника, что увеличивает стоимость строительства.
- Ограничения: в сыпучих и песчаных грунтах лидерные скважины быстро осыпаются, теряя свою функцию.
- Расчет должен быть точным: ошибки в проектировании снижают эффективность бурения.
- Риск снижения несущей способности: если лидерные скважины слишком большие, далее может потребоваться дополнительное уплотнение.
Нормативно-правовые акты
- ФЗ «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1 — регулирует использование недр и добычу полезных ископаемых.
- ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 N 116-ФЗ — требования безопасности при бурении.
- ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ— экологические требования.
- Приказ Минтруда РФ от 11.12.2020 N 883Н — требования безопасности и охраны труда при проведении буровых работ.
- СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» — общие требования безопасности.
Помимо федеральных актов могут действовать региональные нормативы, учитывающие особенности геологических, инженерных и климатических условий. Также компании разрабатывают локальные нормативы безопасности и технологии для конкретных объектов в отдельных.
Параметры расчета скважин
Основными параметрами являются глубина и диаметр отверстия, скорость бурения и дополнительные корректировки для сложных условий.
1. Глубина бурения
- Частичное бурение: 70-90% от длины сваи или шпунта (используется для сохранения несущей способности).
- Полное бурение: 100% от проектной длины (применяется в плотных, мерзлых или скальных грунтах).
- Дополнительные корректировки: В слабых и водонасыщенных грунтах часто делают заглубление ниже проектного уровня для устойчивости.
2. Диаметр скважины (D)
Для свай: 0,8-1,2 их ширины.
- В плотных грунтах — минимальный запас (0,8-0,9 D).
- В рыхлых и водонасыщенных — увеличенный диаметр (1,0-1,2 D).
Для шпунта: 1,0-1,2 их ширины.
- При вибропогружении шпунта диаметр отверстия для шпунтины равен ее ширине.
- В плотных грунтах диаметр немного увеличивается для снижения сопротивления.
3. Скорость бурения
В зависимости от типа грунта:
- пески, суглинки — 10-20 м/ч;
- глинистые почвы — 5-15 м/ч;
- плотные и скальные породы — 1-5 м/ч (при ударном или роторном бурении).
На сложных местностях используют обсадные трубы или промывку для защиты стенок, если это необходимо.
4. Расстояние между скважинами
При вычислении этого параметра учитывается риск обрушения или осыпания стенок. Для шпунта расстояние между осями обычно соответствует шагу установки (примерно 0,5-1,5 м), для свайных конструкций — 1,5-2 ширины сваи.
5. Корректировки параметров для сложных условий
- В областях вечной мерзлоты требуется лидерное бурение на 100% глубины с прогревом породы перед погружением.
- В местах с повышенной влажностью может понадобиться обсадка для предотвращения осыпания стенок.
- Для скальных пород применяется комбинированное бурение (ударно-канатное + роторное).
Как складывается стоимость лидерного бурения под сваи и шпунты
Для расчета стоимости бурения на объекте нужно умножить количество проектных скважин на их длину, а затем — на стоимость бурения одного погонного метра.
Чтобы рассчитать цены на буровые работы для вашего проекта, позвоните нам или оставьте заявку на нашем сайте.
Другие факторы, влияющие на стоимость:
- Геологические условия
Твердые породы требуют использования более дорогого оборудования и дополнительных трат на укрепление скважин. - Глубина и диаметр
Размеры отверстий влияют на продолжительность и трудоемкость процесса: чем они глубже и шире, тем больше ресурсов потребуется для выполнения работ. - Тип бурового оборудования
Лидерное бурение под сваи и шпунты Ларсена часто выполняется с помощью специализированных бурильных установок. Цены на покупку и аренду спецтехники зависят от производителя и мощности. - Затраты
Масштабные проекты часто требуют привлечения большого количества специалистов, а также нескольких смен работы буровой техники, что увеличивает общие расходы. - Подготовка площадки
Чтобы установить оборудование и обеспечить бесперебойный процесс бурения, обязательно нужно подготовить площадку, что также влияет на стоимость. - Обслуживание и дополнительные операции
Расходы на проведение геофизических исследований и укрепление стенок скважины.
Шпунт Ларсена Л5
Масса
100
к/м
Высота
344
мм
Ширина
420
ммАрендовать
от 15 000 рубКупить б/у или новый
от 65 000 руб
Шпунт Ларсена AZ 24-700
Масса
95.7
к/м
Высота
459
мм
Ширина
700
ммАрендовать
от 28 000 рубКупить б/у или новый
от 93 000 руб
Шпунт Ларсена AZ 48
Масса
139,6
к/м
Высота
482
мм
Ширина
580
ммАрендовать
от 28 000 рубКупить б/у или новый
от 93000 рубЗаключение
Лидерное бурение играет важную роль в различных строительных работах. Технология бурения учитывает геологические условия, цели, параметры скважин и другие факторы.
Соблюдение нормативных требований и современные технологии обеспечивают не только эффективность, но и безопасность всех процессов. Подбор подходящей методики бурения позволяет повысить безопасность и сократить затраты на реализацию проекта.
другие статьи
Все про шпунтовое ограждение
Строительство дамбы и плотины
Типы вибропогружателей
Шпунт Ларсена — что это: виды, характеристики, применение
Лидерное бурение скважин под сваи и шпунты
Аренда вибропогружателя
и другой техники
и другой техники
В компании АМАРА вы можете взять в аренду вибропогружатель,
кран или установку для статического вдавливания