Буронабивной фундамент с ростверком расчет пример

Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС) сооружают путем устройства в грунте скважин с последующим заполнением их армированным бетоном. В мировой практике строительства БНС нашли широкое применение при больших нагрузках и большой глубине залегания прочных грунтов (до 120 м).

Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов

Технология буронабивных фундаментов основана на принципе распределенной нагрузки между ключевыми точками возводимого строения и организации связующих элементов, которые обеспечивают единство конструкции, а также устойчивость к грунтовым изменениям. Схема с размерами устройство ленточного фундамента со сваями Основные составляющие конструктивные элементы фундамента:

Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
  • буронабивные сваи, представляющие собой вертикальные железобетонные опоры различного способа изготовления, основание которых заглубляется на уровень ниже точки промерзания грунта в конкретной местности, и расположенные равномерно по точкам несущих нагрузок, полученных путём расчётов; Схема устройства буронабивных свай
  • связующая железобетонная конструкция, которая обеспечивает горизонтальную стабильность свайного основания и устойчивость к грунтовым сезонным воздействиям, может быть выполнена в виде:
    • мелкозаглублённой ленточной связки;
    • подвешенного ростверка;
    • ростверка монолитного типа.
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов

Можно выделить следующие преимущества применения буронабивных фундаментов. Пример заливки буронабивного основания под большое здание

Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
  1. Устройство основы здания по данной технологии может быть выполнено на любых грунтах, кроме скальных. Это обусловлено тем, что буронабивные свайные опоры располагаются ниже уровня промерзания на, так называемых, неподвижных грунтах, что исключает их вертикальное движение при сезонных грунтовых подвижках.
  2. Данный способ обустройства основания является оптимальным при возведении фундамента построек на неровных участках местности, в частности, с большими перепадами по высоте. В этом случае плоскость основы выравнивается равномерно распределенными сваями, которые принимают на себя основную нагрузку, что даёт сочетания экономичности фундамента и его надёжности.
  3. При устройствах основы здания буронабивного типа отпадает необходимость в проведении масштабных земляных работ. Это также экономит время, снижает трудоёмкость и сохраняет окружающий ландшафт.
  4. Замена земляных работ бурением скважин под сваи позволяет проводить строительные работы по устройству фундамента под новое здание в непосредственной близости от существующих построек. При этом исключаются отрицательные механические воздействия на окружающие строения и подведённые подземные коммуникации.
  5. Устройство фундаментов по буронабивной технологии может быть выполнено своими руками достаточно быстро за счёт его несложного строительства, что делает данный способ востребованным для частного строительства.
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов

Схематическое изображение буронабивного фундамента Все вышеперечисленное позволяет считать технологию свайных буронабивных фундаментов оптимальным решением при строительстве оснований практически любых зданий и сооружений.

Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов

Разновидности свай

Такой фундамент устраивают на сваях винтового и буронабивного типа. К первой группе относят изделия, выполненные из металлической трубы. На конце свай имеются лопасти, предназначенные для вкручивания в грунт. По принципу действий эти элементы можно сравнить с шурупами. Лопасти придают винтовой свае жесткости. Они погружаются в твердый слой грунта.

Сваи изготавливают разного диаметра – от 57 до 133 мм. Для малоэтажных строений выбирают трубы длиной от 165 до 350 см. Такие сваи ввинчивают в землю, используя специальное оборудование. Можно применять ручные устройства. Чтобы продлить срок эксплуатации свай, их покрывают грунтовкой и слоем краски.

Сваи буронабивного типа изготавливают своими руками. Сначала бурят скважину до ее погружения в твердый слой грунта на 60 см. Дно следует засыпать песком на 30 см. Затем подушка тщательно утрамбовывается. Скважину армируют стальными прутьями. Затем ее заливают бетоном. Для опалубки сваи выбирают трубы из асбестоцемента, картона или пластмассы. Работа не требует специальных навыков или знаний.

Свайно-винтовой фундамент, в отличие от свайного, имеет железобетонный ростверк. Ленточные основания выполняют заглубленными, мелкозаглубленнымии незаглубленными. В некоторых случаях создают ростверки из бетона, находящиеся выше нулевой отметки.

Ленточный фундамент со сваями при самостоятельном возведении обычно делают мелкозаглубленным. Монолитная железобетонная лента заглубляется в землю на 20-40 см. Ее помещают на подушку из гравия и песка глубиной 30 см и сваи. Эти фундаменты заливают на слабо-пучинистом и непучинистом грунте. Если почва пучинистая, делают ленту навесного типа.

Любое строительство своими силами требует вдумчивого подхода, поэтому лучшим помощником будет сделанная своими руками пошаговая инструкция для работы со свайно-ленточным фундаментом. Заранее продуманные этапы позволят избежать грубых ошибок. Например, перед тем как планировать постройку с ленточно свайным фундаментом своими руками, как на видео- необходимо в первую очередь выполнить дренаж на участке. В противном случае дождь и верховодные воды сведут на нет все усилия по изготовлению скважин и отливке свайно–ленточного фундамента:

В каких случаях необходим ростверк?

Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками желательно ознакомиться с теми условиями, в которых его применение считается обязательным. Такие фундаменты чаще всего применяются в следующих случаях:

  • при наличии на застраиваемом участке нестабильных и слабонесущих грунтов, располагающихся на значительном удалении от поверхности земли (к данной категории относятся карстовые и торфяные почвы, а также плывуны и плодородные земли). В подобной ситуации возникает необходимость в передаче нагрузки от строения на плотные слои грунта с повышенной несущей способностью, добраться до которых удаётся лишь посредством увеличения глубины заложении свай;
  • на участках с пресечённым рельефом местности, характеризующимся значительными перепадами высот. В этом случае с точки зрения снижения трудозатрат удобнее использовать сваи различной длины, что избавляет от необходимости проводить масштабные земляные работы по выравниванию грунта.
Читайте также:  Вертикальная гидроизоляция фундамента своими руками: виды изоляции

Видео: Свайно-ростверковый фундамент

Экономичность данного подхода выражается ещё и в том, что при его реализации не требуется формировать высокий ростверк, способный компенсировать имеющиеся перепады высот;

  • при близком нахождении подземных (почвенных) вод. В данной ситуации только комбинированные свайные фундаменты с ростверком способны обеспечить требуемую устойчивость основания. При этом важно, чтобы под пяткой такого фундамента располагался устойчивый грунт с достаточной несущей способностью. От глубины залегания почвенных вод (ГГВ) на вашем участке будет зависеть высота ростверка: так, при их близком расположении он обязательно делается высоким;
  • в жестких грунтах, в которых использование фундаментов рассматриваемого типа позволяет уменьшить глубину их заложения, а также сократить объемы предполагаемых земельных работ;
  • в случае возведения каркасного дома, не нуждающемся в основании, изготавливаемом в виде сплошной монолитной ленты. Во избежание ничем не оправданных расходов, связанных с заливкой монолита, для строений каркасного типа рекомендуется обустраивать свайный фундамент глубокого заложения с ростверком;
  • при значительной массе строящегося здания (более 300 тонн), нуждающегося в массивном ленточном основании, что экономически нецелесообразно. Столбчато-ленточный фундамент своими руками в данной ситуации оказывается более подходящим вариантом, позволяющим сэкономить как на материалах, так и на трудозатратах.

Приведённые выше варианты свидетельствуют о том, что при выборе комбинированного основания с ростверком чаще всего исходят из соображений экономичности. Однако при таком подходе не следует забывать о частичной потере надежности конструкции (в сравнении с монолитными и плитными вариантами оснований).

Это объясняется тем, что невозможно заранее получить точные данные о качестве грунта под каждой из свай глубокого заложения. Вот почему при расчете параметров опорной системы следует побеспокоиться о небольшом запасе прочности.

Особенности

Технология предусматривает наличие отдельно стоящих опор и связующего элемента – ростверка. Глубина заложения свай зависит от геологических условий на участке и конструктивных особенностей здания. Бурение скважин на большое расстояние позволяет увеличить площадь соприкосновения опоры здания с грунтом. За счет этого увеличивается трение. Такие фундаменты способны выдерживать большие нагрузки.

Устройство буронабивных свай обладает одним серьезным недостатком: все опоры работают по отдельности. Такой вариант увеличивает вероятность неравномерных осадок, которые опасны практически для всех видов зданий. Чтобы предотвратить разрушение стен, предусматривают железобетонный ленточный ростверк. Его армирование позволяет хорошо воспринимать изгибающие нагрузки и объединять все опоры в один фундамент. Технология изготовления ростверка может быть различной в зависимости от геологических условий.

Технология строительства свайного фундамента с ростверком

Для бурения скважин под монтаж буронабивных свай из асбестовых труб вам потребуется бур ТИСЭ-Ф либо садовой аналог. Преимущество использование бура ТИСЭ — возможность создания свай с уширением, увеличивающим несущую способность опор. Средняя цена бура ТИСЭ составляет 5-6 тыс. рублей.

Читайте так же: особенности конструкции, способы изготовления и преимущества свай ТИСЭ.

Устройство свайного фундамента с ростверком выполняется по следующей технологии:

  1. На площадку с помощью щитов обноски и строительного шнура переносятся контуры фундамента и размечаются точки под бурения скважин согласно проектному расстоянию между опорами.
  2. Выполняется разработка скважин под буронабивные сваи на требуемую глубину посредством ручного бура (диаметр скважины соответствует диаметру используемых труб).
  3. В скважины устанавливаются асбестовые трубы.
  4. Выполняется армирование свай — внутри труб размещается каркас из 4-6 продольных арматурных прутьев. Длина стержней подбирается так, чтобы над бетонным телом оставался выступ арматуры длиной в 30-40 см.
  5. Трубы заполняются бетоном марки М300-М400, после бетонирования смесь штыкуется арматурой для удаления из бетона полостей воздуха.
  6. Работы по монтажу ростверка на сваях начинаются после набора сваями прочности (спустя 10-15 дней). Первоначально устанавливается опалубка из сбитых в щиты досок. Конструкция укрепляется распорками по верхнему поясу, упорными кольями и боковыми подкосами, расположенными с шагом 40-50 см.
  7. Из арматуры диаметром 12-16 мм собирается каркас, состоящий из двух продольных поясов. Каждый пояс состоит из 3-4 стержней, соединенных поперечными и вертикальными перемычками. Каркас должен быть удален от стенок опалубки на 5 см с каждой стороны.
  8. Готовый каркас помещается в опалубку и приваривается к выступающей из буронабивных свай арматуре.
  9. Выполняется бетонирование ростверка, после которого конструкция укрывается пароизоляционным материалом и периодически увлажняется в процессе отвердевания. Демонтаж опалубки выполняется спустя 7-10 дней после заливки бетона.
Читайте также:  Как правильно рассчитать опалубку на фундамент?

Свайный фундамент с монолитным ростверком, согласно СНиП № «Несущие конструкции», набирает проектную прочность за 25-30 дней, после чего можно приступать к поднятию стен дома.

Бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ)

При бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяются бетонолитные трубы герметичной конструкции из секций с быстроразъемными стыками с внутренним диаметром 250…325 мм. Суть метода заключается в следующем:

При бетонировании высота укладки бетонной смеси до начала подъема обсадной трубы должна задаваться возможно большей, но такой, чтобы уложенный бетон не начинал схватываться до подъема обсадной и бетонолитной трубы. Во всех случаях высота столба бетона в скважине на каждом этапе должна не менее чем на 2 м превышать низ ножевой секции обсадной трубы.

В течение всего процесса бетонирования обсадным трубам придается возвратно-вращательное движение во избежание их засасывания.

Для уплотнения бетонной смеси и обеспечения лучшего контакта бетона с грунтом извлечение трубы производится поступательными и вращательными движениями с последовательным подниманием ее на 20…30 см и опусканием на 10-15 см.

В процессе производства работ постоянно контролируют следующие параметры:

Параметры
1 подвижность бетонной смеси
2 интенсивность укладки
3 уровни бетонной смеси в бетонолитной трубе и в скважине
4 уровни нижних концов бетонолитной и обсадной труб с целью соблюдения их минимальных заглублений в бетон
5 в зимних условиях температуру смеси и температуру наружного воздуха
6 объем фактически уложенного бетона в сваю для сравнения с проектным значением

Контроль прочности бетона, укладываемого в скважину, осуществляют путем отбора проб бетонной смеси из каждой поступающей на строительную площадку партии смеси. Согласно п. 2.1. ГОСТ 1810-86 в партию включают бетон, формируемый на одном технологическом комплексе из бетонной смеси одного номинального состава по одной технологии в течение не менее одной смены. Набор прочности осуществляется в тех же условиях, что и в стволе сваи.

Для определения действительной несущей способности буронабивных свай проводят статические испытания вдавливающей нагрузкой или применяют динамический метод. Масса ударной части молота для динамических испытаний доходит до 25 т при несущей способности свай до 4000…4500 тс.

Для определения сплошности буронабивных свай применяют ультразвуковые, акустические и прочие неразрушающие методы контроля. Они позволяют обнаружить дефекты типа разрывов и неоднородностей с размерами до 10% от диаметра, а также определить фактическое положение подошвы свай.

В фундаментах мостов применяют забуриваемые стальные трубы диаметром 1…1,5 м с последующим заполнением их бетоном. Такие конструкции могут использоваться в свайных ростверках, а также в безростверковых опорах.

Нормативные ссылки

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристикГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваямиГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. СортаментГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. СортаментГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород.

Технические условияГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. СортаментГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного составаГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условияГОСТ Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой.

Конструкция и размерыГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированиемГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемостиГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условияГОСТ 20522-2012 Грунты.

Методы статистической обработки результатов испытанийГОСТ 25100-2011 Грунты. КлассификацияГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условияГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положенияГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состоянияСП

2018 “СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах”СП “СНиП II-23-81* Стальные конструкции” (с изменением N 1)СП “СНиП * Нагрузки и воздействия” (с изменением N 1)СП “СНиП Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах” (с изменением N 1)СП “СНиП

01-83* Основания зданий и сооружений”СП “СНиП Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах” (с изменением N 1)СП “СНиП Фундаменты машин с динамическими нагрузками” (с изменением N 1)СП “СНиП Защита строительных конструкций от коррозии” (с изменением N 1)СП “СНиП

Нормативные ссылки

03-84* Мосты и трубы” (с изменением N 1)СП “СНиП * Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)”СП “СНиП Плотины бетонные и железобетонные”СП “СНиП Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений”СП

2016 “СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”СП “СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения” (с изменением N 1)СП “СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения” (с изменениями N 1, 2, 3)СП

2017 “СНиП II-25-80 Деревянные конструкции” (с изменением N 1)СП “СНиП Изоляционные и отделочные покрытия”СП “СНиП Геодезические работы в строительстве”СП “СНиП 23-01-99* Строительная климатология” (с изменениями N 1, 2)Примечание – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год.

Читайте также:  Какая должна быть ширина ленточного фундамента для дома из газобетона?

Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия).

Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Разметка и бурение скважин под сваи.

После расчистки и выравнивания участка на месте будущего фундамента делается разметка: с помощью натягивания нитей определяется на местности местоположение внутренних и внешних границ ростверка. Опоры, к которым крепится натянутая разметочная веревка, лучше вывести за периметр будущего фундамента, так, чтобы углы будущего фундамента образовывались в местах пересечения натянутых нитей.

Далее, место каждой опоры обозначается с помощью арматуры или деревянных кольев. Можно просто сделать небольшую лунку на месте будущей сваи и пролить ее водой: своего рода «маркер». Сваи обязательно устанавливаются по всем четырем углам будущего фундамента, а затем от каждого угла отмечается необходимое расстояние до следующей, при этом опоры обязательно должны устанавливаться в месте пересечения стен.

Слишком часто расставленные опоры значительно увеличат материальные затраты на их возведение. Редкое же их расположение может привести к существенной деформации ростверка, а затем и к появлению трещин в несущих стенах.

После завершения работ по разметке будущих свай, строительная нить, служившая разметкой границ будущего ростверка, убирается с опор, и производятся работы по бурению скважин под сваи.

Виды свайных фундаментов

На данный момент существует большое разнообразие свайных фундаментов. По способу устройства они подразделяются на следующие основные виды:

Забивные сваи могут быть металлическими, деревянными и железобетонными. Они монтируются специальными ударно-забивочными механизмами, молотами. Наиболее распространенные сваи этого типа – железобетонные квадратного или многогранного сечения, конец у таких свай имеет заостренный вид. Сваи этого типа обычно используются в промышленном строительстве, а также при возведении крупных зданий культурно-бытового назначения.

Винтовые сваи обычно представляют собой стальные трубы с винтовыми лопастями на конце. Они покрыты прочной антикоррозионной защитой, которая обеспечивает их долговечность. Такие сваи применяются во многих видах строительства, также они приобрели большую популярность при возведении частных домов и других не очень больших сооружений. Отличительной чертой этого типа свай является то, что их можно смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложной строительной технике.

Виды свайных фундаментов

Забивные и буронабивные сваи для свайного фундамента

Буронабивные сваи – это название буровых свай, которые выполняются путем бурения скважин и заполнения их монолитным бетоном с уплотнением при предварительно установленных арматурных каркасах. Привлекательность данного вида свай заключается в возможности их устройства своими силами и с небольшими затратами. Современные буронабивные сваи для частного дома могут быть установлены двумя работниками в течение нескольких дней.

Инструменты

Техника для свайного бурения может быть очень разнообразной. В большинстве случаев для этой цели применяют транспорт с колесным, шнековым или гусеничным движителем.

Чтобы оформить скважину под сваю, используют:

  • универсальные бурильные установки для скважин;
  • сваебойные бурящие агрегаты;
  • бурильно-крановые комплексы.

Статья по теме: Вкручиваемые сваи

Различия между ними вообще и между отдельными моделями в частности определяются, прежде всего, уровнем производительности, спецификой управляющих органов и величиной создаваемых скважин. По стоимости работ и по доступности для непрофессионалов трудно найти аналоги ручного бура.

Низкая производительность оправдывается тем, что не нужна дорогостоящая техника и подготовленные специалисты. А вот в тех ситуациях, когда скорость важна или почвы очень сложные, стоит использовать ямобур. Крепление подобных аппаратов производится на колесные и гусеничные платформы. Если условия непростые, приходится привлекать даже узкоспециализированную технику.

Упростить выполнение работ в одиночку помогает разбуриватель. Усиленная конструкция популярной версии «ТИСЭ» позволяет сделать увеличенную пяту в самой нижней точке. В результате основание уходит ниже полосы промерзания, и при одинаковой несущей характеристике расход раствора сокращается в 3-4 раза относительно альтернативных технологий. Кроме того, для идентичного по свойствам фундамента придется поставить меньше свай, чем обычно, да и диаметр их будет сокращен.