Буронабивные сваи с ростверком технология
Haikara.ru

Строительный портал

Буронабивные сваи с ростверком технология

Фундаменты на буронабивных сваях с монолитным ростверком

Строительство домов на свайных фундаментах в России более-менее освоено только в области возведения многоэтажных зданий и частично промышленных объектов. Увеличивающаяся плотность городской и пригородной застройки заставляет строить дома на участках, прежде считавшихся непригодными из-за слабого грунта или сложного рельефа местности. Сегодня фундамент на буронабивных сваях оказался универсальным способом построить полноценный частный дом, не прибегая к дорогостоящей помощи специалистов-фундаментщиков.

Что представляет собой фундамент из буронабивных свай

Технология построения фундаментной системы на опорах или сваях существует не одну сотню лет, но до недавнего времени большинство свайных столбов или опор изготавливали в виде отдельных закладных элементов, которые впоследствии забивались, вворачивались или вкапывались в грунт на необходимую глубину.

После широкого распространения железобетона строители установили фундамент на буронабивные сваи с ростверком, и тем самым получили систему опор для дома, не зависящую от состояния поверхности почвы. Это хороший пример того, как появление новых материалов может кардинально улучшить старую и, казалось бы, исчерпавшую себя схему.

Фундамент с опорой на буронабивных сваях получают в три этапа:

  • Выполняется бурение скважин на рабочую глубину ниже уровня промерзания;
  • С помощью обсадной трубы и опалубки сваи формируются набивкой бетонной смеси в полость разбуренной скважины;
  • Оголовки и части буронабивных свай, выступающие над грунтом, связывают с промежуточным, например, монолитным каркасом, воспринимающим вес здания и равномерно распределяющим его на все опоры.

К особенностям фундамента с буронабивными сваями относится высокая гибкость конструкциик характеристикам грунта и рельефа. В условиях нестабильной подмокающей почвы, когда ленточные фундаменты теряют несущую способность, системы на буронабивных сваях сохраняют устойчивость даже при большой нагрузке на торфяной основе.

Практика использования буронабивных свай и монолитного ростверка

Жесткость фундамента на 70% зависит от состояния грунта,и еще 30% дает собственная конструкция фундамента. Оба фактора приходится учитывать при проектировании домов так, чтобы избежать необоснованных затрат на заливку бетона, и в то же время обеспечить высокую прочность конструкции.

Преимущества сочетания монолитного ростверка и буронабивных свай

Свайная система позволяет получить отличные показатели несущей способности, но только в вертикальном направлении. Железобетонные опоры способны выдержать практически любой вес здания, даже самого тяжелого, необходимо только точно рассчитать их количество и глубину погружения в грунт. В отличие от ленточной схемы, свайная опора может легко достать наиболее плотные и стабильные пласты, что дает возможность строить дома даже на болотистом грунте. Чтобы выровнять нагрузку, создаваемую массой дома, достаточно связать оголовки свай прочной ленточной конструкцией, равномерно распределяющей нагрузку от веса стен между всеми опорами.

Но возникает одно обстоятельство.

Сваи не способны противостоять горизонтальной или опрокидывающей нагрузке на свайный фундамент. Например, сильный ветер при разрушении части внешних свайных опор или локальном изменении несущей способности пластов, на которые они опираются, может привести к возникновению на коробке здания опрокидывающего момента. Если высота выступающей части опоры с оголовком больше двух поперечных диаметров, то собственной жесткости сваи уже недостаточно для компенсации горизонтальных усилий, и основная часть нагрузки придется на коробку здания.

Чтобы избежать разрушения постройки, используется схема фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком. Преимущества такой системы налицо:

  1. Отливка из армированного железобетона обладает высокой жесткостью, при относительно небольшом весе и стоимости. Можно изготовить ростверк из металлопроката и получить аналогичные характеристики поперечной жесткости буронабивного фундамента, но стоимость такой конструкции будет на порядок дороже;
  2. Для формирования единой монолитной конструкции из буронабивных свай и балки ростверка достаточно правильно связать арматуру и оголовки свай с прутьями железобетонной ленты и залить связку бетонным раствором;
  3. При формировании монолитного каркаса из свай и ленты ростверка все зазоры между горизонтальной балкой и оголовками разных свай будут компенсированы в ходе заливки бетоном. Если устанавливать ростверк из металла, потребуется изготавливать массивный закладной элемент из проката, который будет связывать бетонное тело буронабивной сваи и стальной ростверк.

Технология изготовления монолитного ростверка на буронабивных сваях

Большинство работ по изготовлению ростверка практически не отличается, а в чем-то даже проще укладки его аналога – ленточного мелкозаглубленного фундамента. Перед началом работ по строительству фундамента потребуется выполнить проверочный расчет на количество и размер буронабивных свай. Исходными данными для расчета являются:

  • Сечение или площадь опорной поверхности пятки сваи;
  • Несущая способность грунта или максимальный вес, который сможет удержать свайная буронабивная опора на данном типе почвы;
  • Полный вес здания и характер материала, из которого сложены стены.

Сечение сваи обычно привязывается к размеру ростверка и к глубине забуривания опоры в грунт. Поэтому перед расчетом выполняют забор образцов с предполагаемого уровня, на который будет погружена опора. Таким образом, проверяется наличие воды на участке, и определяют, на какую несущую способность буронабивной сваи можно рассчитывать.

Зная характер грунта и диаметр опоры, из таблиц получают оптимальную нагрузку, которую можно передать на одну свайную опору. Рассчитав полный вес здания, разделив на табличную нагрузочную характеристику, получим количество свайных опор. Шаг между опорами можно получить, разделив периметр стен на число буронабивных элементов.

Закладка буронабивных свай

После разметки контура фундамента на строительном плане участка необходимо тщательно выверить точки расположения скважин под заливку буронабивных опор. Чтобы добиться максимальной точности установки опор, проще всего вдоль каждой цепочки скважин натянуть шнуры, имитирующие ширину ростверка. Чаще всего диаметр сваи равен ¾ ширины ленты ростверка, или совпадает с ней по размеру.

Количество буронабивных свай в одном фундаменте может достигать нескольких десятков штук, например, для простенького домика в 8х8 м с каменной стеной количество свайных опор диаметром в 150 мм может составить 60-80 штук. Бурильный станок может пробить скважину за 40 мин, автомобильный вариант установки — за 5 мин, при работе ручным инструментом на бурение может уйти пару часов, в зависимости от плотности грунта.

После завершение бурильных работ необходимо на дно скважины отсыпать подушку из гравия и песка, толщиной в 10-15 см, и тщательно утрамбовать ее. Далее в скважину необходимо уложить гидроизоляцию стен и установить опалубку на горловину. В качестве изолирующего материала чаще всего используется качественный рубероид, свернутый в трубу. В качестве опалубки для формирования верхней части буронабивной сваи фундамента применяются деревянные ящики или отрезки асбоцементных труб. Поэтому заглубленная в грунт свайная часть фундамента всегда круглая, а верхние фрагменты могут иметь круглое или квадратное сечение, в зависимости от используемой конструкции опалубки.

На следующем этапе выполняется заливка подошвы буронабивной сваи фундамента. Для этого внутрь скважины заливается небольшое количество бетона, 5-7 литров, с бутовым камнем, и хорошо трамбуется. Далее устанавливаем каркас из стальной арматуры. Прутки необходимо перевязать мягкой проволокой так, чтобы после закладки в скважину они были равноудалены от стен скважины.

В промышленном варианте заливка опор фундамента и уплотнение бетона выполнялось слоями. В нашем возможность «набивать» бетон зависит от схемы укладки стальной арматуры. Проще всего это делать, заливая бетонную смесь в пространство скважины небольшими порциями и уплотняя массу ручной трамбовкой.

Чтобы было легче определить уровень, на который необходимо залить буронабивную сваю, на верхние части оголовков опор устанавливают доску, в дальнейшем она будет служить донной частью опалубки при отливке ростверка. Верхние концы арматурного каркаса сваи выпускают на 15-20 см над уровнем бетона для дальнейшей перевязки с арматурой горизонтальной балки фундамента.

Сборка монолитного ростверка

В зависимости от размера и высоты вылета тела сваи над уровнем грунта ростверк может быть поднятым над грунтом или полупогруженным. Выбор того или иного варианта во многом зависит от требуемой жесткости и прочности фундамента.

В первом случае монолитную балку поднимают на 5-10 см, тем самым защищая жесткую конструкцию ростверка от возможного повреждения вспученной поверхностью грунта. Перед изготовлением опалубки пространство под доской и между оголовками буронабивных свай засыпают слоем песка. Таким образом, после заливки бетонной смеси донная часть опалубки не будет прогибаться под весом раствора. Боковые стенки и дно деревянной опалубки выстилают полиэтиленовой пленкой, но так, чтобы гидроизоляция не перекрывала верхний торец сваи.

Наиболее ответственным моментом будет вязка горизонтального арматурного каркаса ростверка. Сделать это нужно по схеме, приведенной на рисунке.

Заглубленный вариант ростверка фундамента изготавливают по технологии постройки мелкозаглубленного фундамента. В траншею фундамента потребуется уложить подушку из смеси щебня и песка, выполнить гидроизоляцию и утепление, установить опалубку и арматурные прутья, связав их с выпуском арматуры свай.

Можно заливать бетон.

Заключение

Особое внимание следует уделить качеству заполнения опалубки фундамента бетонной смесью. В идеале заливку ростверка фундамента необходимо выполнять одновременно одним составом раствора. Это позволит снизить напряжение в бетоне и выровнять усадочные процессы. Если выполнить бетонирование в один прием не получается, сделать нужно в полном объеме не позже, чем через 12 часов. До застывания бетона поверхность фундамента закрывают пленкой, в сильную жару рекомендуется обрызгивать водой в течение первых суток затвердевания.

Достоинства и недостатки буронабивного фундамента с ростверком, правила его обустройства

Этот тип фундаментной основы считается комбинированным. Первую часть составляют опорные элементы, по которым проходит ростверк, равномерно разделяющий нагрузочные воздействия на все сваи. Этот фундамент отличается хорошими несущими способностями, применяется в строительстве крупных объектов и частных домов из различных стройматериалов. Буронабивной фундамент с ростверком возводится на участках со сложными грунтами, болотистой местности, плывунах, в зонах с повышенной сейсмической активностью. Чтобы знать, когда он применяется, следует изучить технологические особенности его строительства.

Области применения

Фундамент из буронабивных свай с ростверком устраивают в следующих случаях:

  • в условиях городского строительства, когда остальные способы забивки свайных опор способны создать воздействия динамического характера на постройки, расположенные в непосредственной близости от строительной площадки;
  • на заболоченных местах или на иных типах слабых грунтов, где несжимаемые слои располагаются на большой глубине;
  • если объект строится на крутом рельефном участке;
  • при возведении тяжелых сооружений промышленного назначения;
  • в случаях, если экономически не выгодно строить монолитный фундамент под постройки из древесного материала или легкие дома каркасного типа.

Преимущества и недостатки

Для начала предлагаем рассмотреть все плюсы и минусы такой фундаментной основы, используемой для строительства зданий из камня, древесины, кирпичного материала, газобетонных блоков и т. д. Свайная основа обеспечит прочность всего сооружения и предотвратит нежелательные деформационные процессы.

Строительство такой основы разрешается по любым грунтам и выполняется в течение одних суток.

Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком дает возможность·

  • вести строительные работы в сложных геологических районах;
  • вести строительство возле других объектов, не нанося им повреждений;
  • минимизировать расходы на строительные работы;
  • устана
  • вливать компактные железобетонные элементы рядом с инженерными коммуникационными линиями.

Фундамент отличается высокими несущими возможностями и простотой устройства, доставка крупных частей не требуется, для работы нет необходимости арендовать специальную технику.

В качестве отрицательного момента опытные строители отмечают тот факт, что точные расчеты выполнить невозможно, чтобы узнать, на каком уровне располагается нужный несжимаемый почвенный слой, способный удержать свайное давление. Чтобы не допускать ошибок, скважина бурится на глубину полутора – двух метров, чтобы достичь точки замерзания грунта, имеющего в таких местах уплотненную структуру.

Читать еще:  Отделка стен потолочной плиткой из пенопласта

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

В ходе разработки проектного задания выполняются расчетные действия по определению точного числа опорных свай и их размещение. Сваи выставляются рядами в соответствии с разметкой объекта, на его угловых участках, в точках пересечения стен и между этими местами.

Расстояние между опорами определяется общей массой строящегося объекта: чем он тяжелее, тем больше столбов потребуется, и расстояние установки будет меньше.

Следует учесть минимально разрешенные расстояния – не меньше трех свайных диаметров. Причина заключается в том, что на слишком часто расположенные опоры снижаются несущие способности.

Устанавливая сваи собственными силами рекомендуется проверять по уровню оголовки, которые должны возвышаться над поверхностью на одной высоте.

Рассмотрим, как выполняется расчет несущей способности буронабивного фундамента с ростверком.

Чтобы определить необходимое количество опорных элементов, потребуется два исходных показателя – масса объекта и несущие возможности отдельного элемента. Определение прочности одной сваи зависит от марки применяемой бетонной смеси. Если используется М100, то опора выдержит до ста килограмм на квадратный сантиметр. Сечение сваи 200 на 200 мм создает площадь опоры в 400 см. кв. Значит, опорный столб выдержит нагрузку в сорок тонн.

Следовательно, несущие возможности почвы значительно ниже, чем свайные. Получается, что определение потребности в сваях и их несущих характеристик будет недостоверным, если не учесть показатель прочности грунтового состава.

Ростверк объединяет всю конструкцию и повышает устойчивость основы. Если буронабивной фундамент устраивается без ростверка, следует выполнить расчеты, гарантирующие установку всех опор на необходимую глубину, гарантирующую, что сооружение не просядет и не «выдавится» морозным пучением.

Выбор места установки свай

Перед установкой фундамента с буронабивными сваями и ростверком, следует провести геологические исследования и составить проект. Полноценную геологоразведку можно заказать, но обойдется это в приличную сумму. В частном строительстве состояние грунта можно определить самостоятельно – вырыть шурф либо пробурить скважину. Почвенный состав разрабатывается на полуметровую глубину ниже, чем предполагается заливать сваи. Уточнив тип грунта и его характеристики, можно определить расстояние между сваями и армирование конструкции.

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

  • тип почвы;
  • глубину нахождения грунтовых вод;
  • влагонасыщенность земли.

От этих данных зависит тип гидроизоляционного слоя.

Этапы монтажа

Разберемся, как устроить буронабивной фундамент с ростверком своими руками.

Подготовка

Расчеты все выполнены, проект составлен. Как только все параметры определены, можно переходить к работе. В первую очередь на строительной площадке следует снять слой плодородной земли.

Строительство начинают с выноса расположения опорных свай на участок – делают разметку. Чтобы она не мешала земляным работам, готовится обноска из досок. Элементы выставляются по периметру объекта на определенных расстояниях, чтобы не создавать помех для бурения. В доски вбивают гвозди, натягивают шнур, обозначающий оси объекта. Во время устройства обноски необходимо контролировать параллельность и перпендикулярность осей.

Бурение

Продолжаем рассматривать технологию устройства буронабивного фундамента. Предстоит выполнить бурение скважин на глубину, установленную проектным заданием, здесь возникает вопрос: чем бурят грунт под ростверковый фундамент? Для такой работы используют ручной бур, который в процессе проходки не выносит грунт на поверхность, а уплотняет его по стенкам скважины.

Буря скважину, следует контролировать расположение бура – он должен входить в грунт под прямым углом, без отклонений.

Диаметр скважины устраивается на пять – семь сантиметров больше, чем аналогичный параметр свай, дно тщательно утрамбовывается, устраивается подушка из песка и гравия высотой от десяти до тридцати сантиметров.

Установка обсадных труб

С их помощью создается препятствие для грунта, который может обсыпаться со стен скважины, обеспечивается безопасность выполнения работ. По технологии устройства свайно-набивного фундамента с ростверком на уплотненных глинистых участках и суглинистых почвах такие трубы разрешается не устанавливать, но если вы работаете самостоятельно, то такие элементы лишними не будут. В трубах легче монтируется каркасная основа для армирования, облегчается процесс бетонирования и уплотнения бетонной массы. Обсадные трубы могут быть из пластикового или металлического материала, с этой же целью используются асбестоцементные отрезки, подходящие по диаметру. При наличии достаточного количества денежных средств рекомендуется приобретать настоящие обсадные трубы с подготовленными стыками и удобными соединениями. Трубы устанавливаются в скважины строго вертикально, зазорные участки между ними и стенами скважин заполняются песком и уплотняются.

Армирование

Это очередной рабочий этап устройства фундамента из буронабивных свай. Для создания каркаса потребуется стальная арматура, диаметр которой равен 1.2 см. Технология простая: пруты размещают по кругу, создавая радиус на пять сантиметров меньше обсадной трубы, соединяют проволокой или хомутами. В длину каркас должен превышать аналогичный размер трубы сантиметров на тридцать. Подготовленный каркас устанавливают в трубу, заглубляют в почву.

Следите за тем, чтобы арматура не соприкасалась со стенами трубы.

Бетонирование

Бетонный раствор, используемый для заливки свайного фундамента с монолитным ростверком, должен соответствовать классу В 12.5 или превышать его своим качеством. Под массивные объекты рекомендуется заливать смесь класса В 15. Бетон в скважину подается по воронке, чтобы не образовывались пустотные участки. Заливка выполняется медленно, слоями по пятьдесят сантиметров с периодической их трамбовкой в течение пяти – десяти минут. Ростверк можно обустраивать, когда бетон наберет достаточную прочность, для чего потребуется от трех до семи дней.

Гидроизоляция

Строительство такого фундаментного основания подразумевает наличие защитного слоя от негативных воздействий. Сохранность конструкции достигается правильно выполненным гидроизоляционным слоем, для обустройства которого применяются обмазочные стройматериалы высокого качественного уровня. С их помощью бетонная поверхность ростверка будет защищена от воздействия воды. Покрытие выполняется в несколько слоев, учитываются технические особенности рулонных материалов.

Обмазку можно выполнить битумной мастикой, содержащей в себе различные наполнители, усиливающие показатель прочности покрытия.

Гидроизоляцией пренебрегать не рекомендуется, особенно в том случае, если недалеко от поверхности земли находятся грунтовые воды. С ее помощью вы защитите структурное строение конструкции от излишней влаги.

Установка ростверка

Для обеспечения совместной работы буронабивного фундамента с ростверком в новом некоузе, по обрезу свайных столбов устраивается обвязка. Собственно говоря, ее и считают ростверком. Лучше всего его устраивать монолитным, из железобетонного материала. В этом случае технология чем-то напоминает заливку незаглубленной ленточной фундаментной основы.

По всему периметру стен выставляется опалубочная конструкция из деревянных щитов, закладывается армирующий каркас. При этом особое внимание уделяется технологии обвязки углов будущего дома.

Для заливки такого изгибаемого элемента, как ростверок, запрещается использовать «тощие» бетонные растворы, чтобы избежать образования трещин.

Заключение

Как следует из отзывов застройщиков, правильно подготовленный буронабивной фундамент способен эксплуатироваться не менее ста лет. В техническом обслуживании за это период конструкция основания нуждаться не будет.

Устройство фундамента на буронабивных сваях

Для прочного и функционального фундамента часто используются буронабивные сваи. Это вид свайных оснований, когда бетон заливается в сделанную в грунте скважину, в которой размещен армирующий каркас. На сыпучих грунтах для укрепления применяются специальные опалубки или обсадная труба. Эта технология подходит для строительства загородных домов, промышленных объектов. Ее используют для работ в городской черте, где окружающим зданиям противопоказана вибрация.

Описание и применение

Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:

  • Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
  • Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
  • Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).

По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.

Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:

  • в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
  • на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
  • при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
  • в промышленном строительстве.

Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался защитный слой бетона около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Особенности технологии

В строительстве буронабивной фундамент становится все популярнее. Это объясняется преимуществами этой технологии, позволяющей возводить сооружения практически на любых грунтах. К особенностям буронабивных свай относят:

  • Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
  • Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или шведской плиты.
  • Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
  • Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
  • Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
  • Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.

Диаметр сваи подбирается согласно действующим СНиП после геодезических изысканий, учета климатических и геологических особенностей. Непосредственно при проектировании рассчитывается масса здания, количество опор и определяется тип грунта. Информацию о несущей способности буронабивных свай на разных грунтах можно найти в таблице:

Технология буронабивного фундамента имеет недостатки, к которым относят:

  • использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
  • относительная сложность технологических процессов;
  • необходимость расчетов.

Устройство буронабивного фундамента

Этот тип основания применяется не только в промышленном, но и частном строительстве. Возведение фундамента на буронабивных сваях требует спецтехники, но это быстрее и дешевле, чем заливка популярного ленточного основания. Важная особенность буронабивного фундамента – возможность его самостоятельного устройства с применением ручных или мотобуров.

Перед началом работ необходимо приготовить инструмент и материалы:

  • рулетка, моток шнура, набор колышков и молоток для разметки;
  • бур для скважин – ручной, с электрическим приводом или на ДВС;
  • опалубка из рубероида, пластика, железобетона или асбестоцемента, чтобы их можно было оставить в скважине, для промышленного строительства понадобятся съемные обсадные трубы;
  • арматура для опор и ростверка;
  • инструмент для приготовления бетонного раствора, цемент, щебень, песок.
Читать еще:  Как сделать пенопласт гладким

Необходимые расчеты

Чтобы правильно провести расчет количества буронабивных свай необходимо определить общую массу здания (вес стенок, плит перекрытий, коммуникаций, мебели и т.д.). Учитывая, что сваи изготавливаются из бетона М300, со стандартным армированием, несущую способность одной буронабивной сваи можно найти по таблице:

Диаметр сваи, мм Площадь опоры, см² Несущая способность, кг Объем бетона, м³ Количество вертикальных прутков арматуры, шт Расход арматуры, пог. м
150 177 1062 0,0354 3 7
200 314 1884 0,0628 4 9
250 491 2946 0,0982 4 10
300 707 4242 0,1414 6 14
400 1256 7536 0,2512 8 18

При помощи портативных буров можно подготовить скважины диаметром до 200 мм, поэтому они чаще всего применяются в частном строительстве.

Чтобы рассчитать заглубление опоры, необходимо узнать глубину промерзания грунта в местности и прибавить 20 сантиметров. Например, если промерзание достигает 1,3 м, то буронабивные сваи погружаются на глубину 1,5 м. На пучинистых, сыпучих, болотистых и подвижных грунтах потребуются дополнительные исследования, а при заглублении нужно будет добираться до пластов с твердой породой.

Для расчета количества свай потребуется массу здания поделить на несущую способность одной опоры, а полученный результат умножить на коэффициент погрешности 1,2. Он учитывает возможные неточности при определении массы ростверка, мебели, снеговой нагрузки.

Подготовка и разметка

Планировка фундамента начинается со схемы свайного поля, на которой указываются расстановка буронабивных опор. Для этого на углах участка, чтобы убедиться, что он прямоугольный, нужно замерить диагонали, они должны быть равными.

Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам, остальные должны быть равномерно распределены под несущими стенками. В местах, где будут делаться скважины, забиваются колышки.

Расстояние между буронабивными сваями с ростверком по технологии не должно превышать 2 м, но не менее 3 свайных диаметров, чтобы не нарушить структуру грунта.

Монтаж

После подготовительных этапов можно приступать к монтажу буронабивных свай своими руками. Ручным, механическим или электрическим буром проделываем скважины на заданную глубину, согласно разметке.

В скважины опускается заранее изготовленные арматурные каркасы, устанавливаются обсадные трубы. Они могут быть из металла, пластика, рубероида, асбеста, железобетона. В частном строительстве они служат несъемной опалубкой для будущих буронабивных свай. Главное условие – точная вертикальная установка по уровню.

Пространство между обсадными трубами и скважиной заполняется грунтом, которые периодически утрамбовывается. При этом требуется контролировать вертикальность трубы. Высоту свай проверяют гидравлическим или лазерным уровнем, чтобы обвязка была горизонтальной. Если трубы выше, их срезают, арматурный каркас остается как основа для связывания ростверка.

В подготовленную опалубку заливается бетонный раствор марки М300, который уплотняется ручной трамбовкой или вибратором. Залитые буронабивные сваи оставляются до полного схватывания цемента в течение 2-3 недель.


Заливка ростверка

Чтобы достигнуть максимальной прочности буронабивной фундамент соединяется ростверком – железобетонной лентой или рамкой. Он равномерно распределяет давления на все сваи. Устройство ростверка схоже с технологией строительства стандартного ленточного фундамента. Единственное отличие – его нижняя часть находится на весу, не упираясь и не заглубляясь в грунт. Основой ростверка служат оголовки свай, поднятые над землей на проектную высоту.

Ширина ростверка равняется толщине несущих стен, высота – для деревянных, пенобетонных стен равна ширине. Для каменных и кирпичных зданий – на 50% больше ширины. Ростверк заливается в несколько этапов:

  • монтируется опалубка в виде короба, в которой проделываются отверстия для свай и будущих инженерных коммуникаций;
  • монолитный ростверк обязательно армируется по требованиям для железобетонных конструкций, каркас связывается с выступающей арматурой буронабивных опор;
  • в опалубку заливается бетонная смесь, которая должна полностью схватиться, затем опалубка демонтируется;
  • производится гидроизоляция поверхности лентой из рубероида, сложенной в два слоя, либо обмазочными составами.




Советы профессионалов

Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом. Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:

  • тщательно изучите тип грунта, для чего лучше выполнить геодезическую разведку, учитывая полученную информацию при подборе диаметра и глубины установки свай;
  • для частного строительства не применяйте опоры диаметром более 200 мм, поскольку для их монтажа потребуется спецтехника, что сделает фундамент дороже;
  • при заливке обсадных труб, часть арматуры должна выступать на высоту будущего ростверка для придания ему дополнительной прочности;
  • заливку ростверка можно производить только после полного схватывания раствора в буронабивных сваях;
  • расстояние между нижней частью ростверка и поверхностью грунта не должно быть меньше 150 мм, чтобы он не деформировался при вспучивании.


Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.

Изготовление фундамента буронабивного с монолитным ростверком

Фундамент буронабивной с ростверком – особая конструкция основания здания, которая предполагает наличие расположенных отдельно опор, связанных единым каркасом. Сваи закладываются на нужную глубину, которая зависит от конструктивных особенностей зданий, геологических условий участка.

Благодаря бурению скважин на большую глубину удается существенно увеличить площадь соприкосновения опор сооружения с почвой, повысить трение, сделав фундамент способным выдерживать немалые нагрузки.

Обычно фундамент на буробивных сваях с монолитным ростверком монтируют ниже уровня замерзания почвы, оборачивают двумя слоями рубероида, чтобы защитить конструкцию от пучения грунта, излишнего давления, влаги.

При обустройстве свайных фундаментов бетонный ростверк играет очень важную роль – он объединяет отдельные опоры, устраняет риск неравномерных осадок. Благодаря армированию ростверка удается повысить стойкость конструкции к изгибающим нагрузкам, создать единый надежный монолит.

Преимущества конструкции

Фундамент с буронабивными сваями и монолитным ростверком – наилучший вариант объединения двух технологий (бетонный армопояс и свайное основание), которые в тандеме обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики. Прежде, чем обустраивать фундамент данного типа, необходимо изучить его особенности.

Основные достоинства свайного фундамента с ростверком:

  • Высокая несущая способность – конструкция выдерживает нагрузки здания из любого материала, а проложенная гидроизоляция позволяет сделать сооружение практически неуязвимым для внешних негативных факторов.
  • Отсутствие разрушительного влияния процесса строительства на соседние здания – строить дом можно даже рядом с другими сооружениями.
  • Возможность построить надежный прочный дом в сложных геологических условиях – на болотистых участках, в местах высокого пролегания грунтовых вод, в пучинистом грунте.
  • Простота технологии, минимальный объем земляных работ.
  • Отсутствие в необходимости привлекать квалифицированных специалистов (при условии умения выполнить расчеты, все продумать), тяжелую технику – все работы проводятся непосредственно на строительном объекте.
  • Прочность – обеспечивается тем, что сваи забивают глубоко, ниже глубины промерзания грунта.
  • Возможность обустроить фундамент на буронабивных сваях с ростверком на сложных участках – где есть уклоны, когда не хочется портить окружающий рельеф.
  • Выбор любого материала для строительства здания – даже самого массивного.
  • Невысокая стоимость в сравнении с другими видами фундамента с похожими свойства и параметрами.
  • Высокая скорость строительства – фундамент сооружается за 4-7 дней.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.

Расчет буронабивных свай

В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.

  • l – оптимальное расстояние между опорами
  • Р – показатель несущей способности сваи
  • Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)

Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = 26.53). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.

Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину 1.5-3 метра.

Расчет монолитного ростверка

Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:

  • В – ширина ленты
  • М – вес здания
  • L – показатель длины ростверка
  • R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы

Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.

Расчет армирования

Положение СНиП диктуют такие правила:

  • Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
  • Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
  • Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.

Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.

  • Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
  • Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
  • Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.

Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.

Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.

Монтаж

Свайное основание с бетонным ростверком может быть разным по конфигурации, особенностям исполнения, используемым материалам.

  1. Сплошные – универсальный вариант для всех типов почвы.
  2. Полые с многосекционным сердечником – для частного строительства в сложных условиях .
  3. Сваи с уплотненным забоем – для домов весом больше 500 т .
  4. С пятой – с проведением взрывных работ .

Обычно в строительстве частных домов используют опоры сплошного сечения простой конструкции.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

До начала работ тщательно изучают грунты, выполняют все важные расчеты, закупают материал, продумывают все этапы и лишь после этого приступают к сооружению буронабивного фундамента с бетонным ростверком.

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Сначала нужно очистить местность от мусора и всего ненужного, снять плодородный слой земли, выполнить обноску, чтобы разметка не мешала выполнению земляных работ. Обноску делают из древесины, устанавливают со стойками и перемычками по периметру сооружения на определенном расстоянии так, чтобы можно было свободно бурить скважины.

К доскам обноски крепят гвозди, к ним привязывают шнур, который обозначает оси будущего здания. Все линии должны быть строго параллельными и перпендикулярными, ровность проверяют уровнем.

Бурение скважины

Скважины бурят по разметке на глубину, высчитанную по формуле. Диаметр скважины соответствует диаметру опор. Когда бур достигает нужной глубины, его вытаскивают, из скважины удаляют рыхлую почву, трамбуют опорную часть, засыпают песчаную подушку слоем 30-50 сантиметров.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы не позволяют сыпаться стенкам скважины, гарантируют безопасность выполнения работ. На суглинках и плотных глинистых почвах можно обойтись без труб, но если работы ведутся на болотистых участках либо все этапы реализуются своими руками, лучше устанавливать трубы. Внутри них проще создавать армирование, которое определяется несущей способностью сваи.

Армирование

Для создания армировочного каркаса используются рифленые прутья нужного диаметра. Технология простая: внутри опоры устанавливают 4-6 прутьев по окружности на 3-5 сантиметров меньше трубы. Прутья вяжут проволокой, крепят хомутами. Готовый армокаркас монтируется в скважину внутри трубы и заглубляется в почву (для этого длина прутьев должна на 30 сантиметров превышать длину труб).

Заливка бетонной смеси

Для заливки используют бетон прочностью минимум класса В12.5, оптимально брать В15. Для заливки в устье скважины устанавливают воронку, которая позволяет препятствовать появлению пустот. Смесь заливают медленно, слоями толщиной в 50 сантиметров, уплотняя на протяжении 10 минут. Через 5-7 дней можно начинать монтаж ростверка.

Устройство ростверка

В частном строительстве чаще всего используют ленточный железобетонный ростверк, который подходит для зданий из разных материалов. Ширину и высоту ростверка рассчитывают заранее.

Этапы строительства монолитного ростверка:

  • Монтаж основания и опалубки – низкий ростверк предполагает применение песчано-гравийной подушки толщиной 10-20 сантиметров, на которую сверху укладывают 5 сантиметров тощего бетона и слой гидроизоляции (гидроизол или рубероид). Опалубку делают из деревянных щитов по всему периметру ростверка.
  • Армирование – арматурой ростверка выступают стальные стержни, скрепленные в несколько слоев. Они связываются между собой и с опорами.
  • Заливка бетоном – таким же, как и скважины. После того, как с заливкой ленты покончено, слой трамбуется, периодически увлажняется, накрывается полиэтиленом. Ростверк будет готов через 28 дней.

Утепление фундамента с ростверком

Сваи не утепляют, а вот ростверк желательно утеплить там, где он находится выше нулевого уровня. Работы выполняются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для теплоизоляции обычно используют плиты пеноплекса либо любого иного материала данной группы. Минеральную вату использовать запрещено, так как она быстро впитывает влагу и разрушается.

Выполнение слоя теплоизоляции ростверка:

  • Прокладка слоя гидроизоляции (рулонный рубероид либо битум) для защиты боковых и верхних частей ростверка.
  • Укладка плит утеплителя дюбель-гвоздями либо клеем.
  • Заделка углов и стыков жидким полиуретаном либо монтажной пеной.
  • Отделка штукатуркой (или иным способом) боковых стен ростверка.

При условии выполнения верных расчетов, подбора качественных материалов и соблюдении технологии здание, сооружение на буронабивном фундаменте с монолитным ростверком способно прослужить около 100 лет. При этом, фундамент не потребует дополнительных расходов на уход или ремонт.

Расчет и устройство буронабивного фундамента своими руками с монолитным ростверком

Буронабивные сваи по степени надежности практически ничем не уступают другим опорам при строительстве домов малой этажности. Это один из наиболее надежных методов устройства фундаментов на почвах, подвергающихся сезонному пучению. Получаемые конструкции гарантируют целостность и прочность основания и, соответственно, стен возводимого дома.

Возведение такого основания своими руками целесообразно применять в таких случаях, когда невозможно возвести другие виды фундаментов. Его логично использовать, если несжимаемый слой расположен очень глубоко, например, при выполнении строительных работ на заболоченных участках или прочих ослабленных грунтах.

Затраты на буронабивной фундамент с ростверком под кирпичный дом можно считать оправданными, когда строительство ведется на местности со значительным уклоном. Также специалисты рекомендуют применение этого вида основания для сооружения облегченных деревянных или каркасных зданий.

Технология установки свай

Устройство фундамента этого вида включает сверление скважин и их дальнейшую заливку бетонной смесью. Для высверливания применяются ручные, электро/бензиновые буры. Менее трудоемкий этап подготовки скважин – привлечение специальной техники для бурения.

Процесс засверливания скважин под сваи можно выполнить и своими руками с помощью ручного мотобура, установив подходящий диаметр наконечника.

Прочность каждой сваи увеличивают каркасом из арматуры: внутрь пробуренных отверстий опускают 3−4 армирующих элемента с сечением 10−12 мм.

Специалисты советуют выполнять горизонтальную перевязку элементов каркаса на случай эксцентричных нагрузок или сдвигающих усилий. Для перевязки рекомендуется применять гладкую арматуру с сечением 6−8 мм, и шагом приблизительно в 1 метр.

В этом случае, армирующие стержни будут выполнять функцию связки сваи и железобетонного ростверка. То есть, находящаяся над землей и заглубленная части фундамента будут объединены в единое целое. При устройстве ростверка стержни должны выступать из оголовка сваи.

Помимо перечисленного выше, каркас из арматуры не допустит возможные разрывы и деформации из-за влияния морозного пучения.

Частичная и полная опалубочная конструкция

Далее, выполняется установка опалубки в пробуренную скважину. Но, ее функцию может выполнять сам грунт, если он достаточно плотный и не обсыпается. Тогда выставляется только верхняя часть опалубочной конструкции для выполнения оголовков свай.

Итак, опалубкой может быть сам грунт, пробуренный наконечником в 200−250 мм на 90 и до 150 мм в глубину, с принятым в расчет состоянием почвы. Если же вследствие особенностей почвы ее приходится раскапывать, то в качестве опалубки можно брать металлические или асбестоцементные трубы соответствующего сечения. При устройстве буронабивного основания своими руками, можно свернуть рубероид, превратив его в подобие трубы.

Для того чтобы не допустить выдавливания буронабивного фундамента во время сезонного вспучивания, его оголовник, который располагается на полметра (и более) ниже уровня земли, необходимо заизолировать чехлом из кровельной стали из оцинковки, несколькими слоями пленки или толем.

Этот чехол специалисты называют «рубашкой», которую советуют делать на всю глубину сваи. Аргументация выполнения этого действия следующая. Приподнимающийся грунт «скользит по установленной защите или приподнимает его, оставляя само основание неподвижным». Помимо этого, «рубашка» не дает цементному молоку стечь в грунт, соответственно, не снижаются прочностные характеристики бетона.

При сооружении каркаса нужно принять меры, которые не допустят его сдвига и соприкосновения арматуры с почвой. Для этого можно своими руками установить временные деревянные подпорки или клинья. Их можно будет удалять по мере заполнения скважины.

Перед укладкой бетона требуется выполнить расчет отметки нижнего края ленточного фундамента, или, говоря по-другому, ростверка. Для этого потребуется использование нивелира или строительного гидравлического уровня.

Укладка бетона

После того как процесс бурения завершен, сооружена опалубка и каркас, можно выполнять заливку бетонной смеси. Бетон укладывается слоями с поэтапным уплотнением – штыковкой. Для этого подходит только «тяжелый» раствор. Этот термин подразумевает использование следующих «тяжелых» заполнителей:

  • кварцевый песок;
  • щебень/гравий (прочных пород).

Бетонирование каждой буронабивной сваи выполняется непрерывно. Это означает, что временной промежуток между укладкой каждого слоя не должен превышать 1 часа. Процесс полного схватывания бетона завершается по истечении 28 дней, после чего можно нагружать полученную фундаментную конструкцию.

Применение буронабивной технологии в частном строительстве

Технология возведения буронабивных конструкций проста и подходит для устройства фундамента своими руками. Строительная индустрия имеет в своем распоряжении разнообразные виды буров под скважины с различным сечением. Их применение помогает выполнить бурение скважин до нескольких метров глубиной.

Диаметры свай также могут быть разные: от 15 до 40 см. Так называемая технология ТИСЭ предполагает использование специального бура, при помощи которого можно бурить скважины 20 см в диаметре с расширением в основании (до 40 или 60 см). Таким образом, достигается увеличение площади опоры, не позволяющей пучению вытолкнуть сваю.

Существуют также специальные механизмы (ямобуры, мотобуры и прочие) которые могут существенно облегчить выполнение этапа установки опор.

Недостатки и довод в пользу буронабивной технологии

Считается признанным факт, что основным недостатком этой технологии является невозможность сделать точный расчет, когда именно достигается необходимый несжимаемый слой, способный выдержать давление сваи.

Для того чтобы избежать досадных ошибок, скважины бурят до 1,5−2 метра, то есть, достигая точки ниже уровня промерзания, где почва имеет более плотную структуру. При низком показателе УГВ расчет несущей способности грунта соответствует 6 кг на 1 см².

Для индивидуальных застройщиков эта технология выглядит довольно привлекательно. В отличие от ленточного или монолитного типа, где укладывается сразу весь требуемый объем бетонного раствора, сваи можно укладывать поэтапно. При заливке одной опоры объем укладываемого бетона несоизмеримо меньше, чем при монолитном, что облегчает процесс подготовки и заливки. Поэтому выполнение этих работ можно сделать своими руками.

Расчет и место установки свай

На этапе разработки проекта производится расчет точного количества опор и их расположение. Опорные элементы устанавливают рядами по разметке стен дома, в его углах, в местах пересечениях стен и между таковыми.

Расчет расстояния между опорами определяется общим весом возводимой конструкции: чем она тяжелее, тем большее количество элементов и с меньшим расстоянием между собой они будут устанавливаться.

При этом учитывается минимально допустимое расстояние – не менее трех диаметров сваи. Причина этому такова, что если опоры располагать чаще, их несущая способность снижается.

Примерный расчет при диаметре свайной опоры в 40 см, допустимое расстояние будет равно 120 см (40х3). В процессе выполнения работ по установке своими руками, следует проверять уровень оголовков – они все должны выступать на равную величину. В дальнейшем, на них будет возводиться сам дом.

Расчет несущей способности

Чтобы подсчитать требующееся количество опор, нужны два показателя − вес конструкции и несущая способность отдельно взятого элемента. Расчет прочности одной свайной опоры зависит от марки используемого бетонного раствора. Так, при изготовлении сваи из М 100, она выдерживает 100 кг на 1 см². При сечении 20 х 20 см, площадь будет равна 400 см², а опора сможет выдержать до 40 т.

Таким образом, несущая способность грунта намного меньше, чем у самой сваи. Согласно этому, расчет точного количества элементов и несущей способности всей свайно-ростверковой конструкции невозможен без учета прочности грунта. Ранее был приведен расчет для заложения опоры ниже уровня промерзания. Но при изменении сечения, совершенно другой будет площадь и несущая способность свайно-ростверкового основания.

Ростверк – объединяющий состав свайно-ростверковой конструкции, повышающий устойчивость основания. При выборе устройства свайного фундамента без него, потребуется расчет, который сможет гарантировать, что все элементы устанавливаются на достаточную глубину. Тогда можно быть уверенным, что конструкция не просядет, и не будет «выдавлена» влиянием сил морозного пучения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector