Буронабивной фундамент с ростверком: технология и устройство

Единственный существенный недостаток свайно-ростверкового фундамента, является сложность его проектирования, а вернее сложность поиска грамотного проектировщика. Самому рассчитать такой фундамент сложно, а делать его без расчета крайне опасно.

Характеристика грунта и его свойств

Таблица характеристик грунта.

Для более точной характеристики грунта и его свойств необходимо вырыть 2-3 ямы глубиной 2 метра. Все это нужно, потому что грунт на территории всегда различен. Далее участок станет основанием дома – фундаментом. Таким образом участок для возведения будет наиболее подходящим и предпочтительным, что значительно снизит проблемы, которые могу возникнуть, когда фундамент начнет формироваться.

Нагрузка строительного объекта:

Выполняем точный расчет нагрузки на буронабивные сваи. Теперь следует собрать все строительные материалы в одно место – кучу. Данный расчет выполнить достаточно просто, так как здесь необходимо использовать стандартные значения объемной массы в свободной таблицы.

Преимущества буронабивных свай

  • высокая несущая способность по грунту и по материалу опоры
  • погружение свай на глубину до 45 метров и в отдельных случаях даже глубже, что недоступно при копровом методе погружения
  • при изготовлении БНС отсутствуют мощные динамические воздействия через грунт на основания соседних зданий (как при забивке), поэтому этот способ широко используется в Москве и других городах с плотной застройкой
  • при устройстве БНС сохраняются прочностные свойства глинистых грунтов
  • обеспечивают устройство свайного фундамента в водонасыщенных, плывунных грунтах, с высоким уровнем фильтрации подземных вод (при использовании обсадных труб).

Группа буровых установок на устройстве фундамента опор эстакады на БНС в непосредственной близости от ж-д полотна — авто-дорожная развязка северо-восточной хорды, Москва

Высокая несущая способность обеспечивается погружением на большую глубину в грунт, где по результатам геологических изысканий обнаружены более плотные слои. А также диаметром, достигающим 1500 мм, что даёт большую площадь опоры.

К минусам можно отнести значительно более высокую стоимость изготовления.

Технология устройства буронабивных свай

По технологии буровые сваи изготавливаются прямо по месту расположения. В пробуренную скважину подаётся бетон и усиливающий арматурный каркас. Используется бетон класса по прочности B10-B80. Арматурный каркас выполняется из арматурных стержней и проволоки. Свая готова после полного затвердевания бетона. Диаметр буронабивных свай от 400 до 1500 мм, а глубина погружения до 45 м. В промышленном и дорожном строительстве (больших мостов, например) диаметр может превышать 2000 мм, а глубина — 70 м.

Основные элементы технологии: бурение, армирование, заливка бетоном. Основные проблемы, с которыми сталкивается эта методика относятся к поддержанию должных технических условий. С проблемой осыпания почвы и защитой от грунтовых вод справляются несколькими способами.

По технологии изготовления БНС различают:

  • Устраиваемые под защитой инвентарных обсадных труб, в грунтах любых категорий; но, как правило в слабых, рыхлых, водянистых или с высоким уровнем грунтовых вод и при высокой скорости их фильтрации.
  • Под защитой бентонитового (глинистого раствора).
  • CFA-сваи, устраиваемые по методу НПШ (непрерывного полого шнека), есть ограничения по диаметру скважины и группам грунтов.
  • Раскатчиком грунта без его извлечения на поверхность, применим в прочных грунтах.
  • Шнековым бурением без защиты с последующим бетонированием, применим в прочных грунтах.

По конструкции БНС различают:

  • Равномерного круглого сечения по всей глубине.
  • Равномерного круглого сечения с расширением внизу.
  • С камуфлетной пятой, выполняемой взрывом небольшого пиротехнического заряда в забое скважины и заполняемой сверху бетоном.
  • Буроинъекционные — в небольшую по диаметру скважину под давлением по бетонолитным трубам подают раствор.
  • Буроопускные — в пробуренную скважину, заполненной несхватившимся раствором погружают забивную железобетонную сваю.

Виды свайных фундаментов с ростверком

Ввиду многообразия технологий строительства, используемых материалов для свайно-ростверковых фундаментов существует специальная терминология:

  • основание – воспринимающий вертикальную нагрузку пласт, залегающий ниже отметки промерзания;
  • свая – вертикальная конструкция, изготовленная в почве или погруженная в нее;
  • поле свайное – группа свай для одного сооружения, здания;
  • ростверк – монолитная либо балочная конструкция по оголовкам свай (плита, решетка, рама или балка);
  • низкий ростверк – заглублен в почву или расположен на уровне нулевой отметки;
  • высокий (висячий) ростверк – поднят над уровнем грунта;
  • несущая способность сваи – сумма сопротивлений грунта на боковых поверхностях и под ее нижним концом.
Читайте также:  Выбор материала и строительство гаража из металлопрофиля

Схема буронабивного фундамента

По материалу буронабивные сваи классифицируются следующим образом:

  • композитные – железобетон внутри стальной или полимерной несъемной опалубки (труба большого диаметра);
  • бутобетонные – в нижней части сваи в бетон утоплены камни (максимальный размер 15 см, прочность не ниже расчетной марки бетона), верхняя часть (0,5 – 0,7 м) залита чистым бетоном, армирование обычно по всей длине (кроме забутовки);
  • железобетонные – свая залита полностью из бетона с арматурой по всей длине (обычно не напряженная);
  • бетонные – арматура лишь в верхней части для обвязки с ростверком.

Ствол сваи может изготавливаться несколькими способами даже при использовании одних и тех же материалов. Например, если бетоном наполняется отверстие в земле с помещенным внутрь арматурным каркасом, свая будет безоболочечной.

Схема сваи с расширением — ТИСЭ.

Если свая достигает несущего пласта, заливается в полимерную или металлическую трубу, которая не несет нагрузок и остается в скважине на весь период эксплуатации (несъемная), выполняя роль гидроизоляции, получается свая с оболочкой.

Если временная опалубка снимается после заливки, свая называется во временной оболочке, метод – вертикально перемещаемая труба ВПТ. Если опалубка остается внутри скважины и выполняет несущие функции, свая именуется трубобетонной.

Для повышения несущей способности подошва сваи может уширяться монолитным основанием. Подошву разбуривают специальным инструментом, взрывом либо бетонными свайками. В общем ростверке оголовок буронабивной сваи может иметь скользящее сопряжение или жесткую заделку в монолит.

Если при геологической разведке участка выявлено залегание несущего пласта глубже 3 м, буронабивные сваи-стойки обойдутся индивидуальному застройщику дороже винтового фундамента СВФ либо плавающей плиты. В этом случае эффективнее висячие сваи, несущая способность которых зависит от плотности и пористости грунта. Если сил трения на боковых поверхностях недостаточно, следует рассмотреть другие варианты фундамента.

В отличие от ленточного фундамента, глубина заложения ростверка никак не зависит от характеристик грунтов:

  • лента опирается на землю подошвой, присутствуют боковые сдвигающие нагрузки от сил пучения;
  • ростверк на грунт не опирается, создается исключительно для обвязки свай, распределения нагрузок, опирания стеновых материалов (особенно актуально для пеноблоков, кирпича).

После заливки монолитного ростверка между грунтом и его подошвой создается воздушная прослойка для компенсации сил пучения. В низких ростверках она защищается по бокам листовыми материалами во избежание осыпания земли, заполнения этого пространства пучинистым грунтом.

С учетом вышесказанного, монолитный ростверк по оголовкам буронабивных свай эффективен в случаях:

  • легкие постройки – экономия бюджета 30 – 50% в сравнении с плитой, ленточным фундаментом для срубов, фахверковых, каркасных, панельных (СИП технология), щитовых коттеджей;
  • сложный рельеф – склоны с перепадом высот больше 1,5 м в пятне застройки;
  • высокий УГВ – сваи можно залить в оболочку при незначительном подъеме воды или путем временного откачивания ее из скважины;
  • болото, прибрежная зона – земляные работы для других типов фундаментов невозможны.

Экономически эффективны в индивидуальном строительстве сваи лишь при глубине до 3 – 5 м, что обычно достаточно для легких конструкций. При нормальной геологии на ровных участках сваи сокращают бюджет строительства кирпичных, бетонных зданий вдвое. Лишь в этом случае фундамент соответствует требованиям СП , регламентирующим проектирование свайных фундаментов.

Технология изготовления

Если проектом для основы постройки предусмотрены буронабивные фундаменты, технология их устройства может быть предусмотрена в одном из двух вариантов:

1. Сухой способ (без укрепления скважин); 2. С применением постоянной или временной опалубки.

В первом случае в качестве формы для бетона служат непосредственно стенки скважины. Такой вариант возможен только для плотных грунтов. Чтобы предотвратить потерю цементного молочка, до бетонирования поверхность скважины выстилают рубероидом или пленкой. Они в дальнейшем могут быть дополнительной гидроизоляцией.

Технология изготовления

Временная опалубка из металла или пластика сдергивается через определенное время, необходимое для набора прочности бетона. Данный вариант потребует дополнительных мероприятий по гидроизоляции поверхностей свай. Но он позволяет сделать их с широким основанием (конусообразными) и создать промежуточный песчаный слой между фундаментом и грунтом. Это снижает риск выталкивания столбов при пучинистом воздействии почвы.

Для постоянной опалубки используют трубы соответствующего диаметра. Материал формы должен обеспечивать в процессе эксплуатации гидроизолирующую функцию. Исполнение съемной или постоянной опалубки позволяет получить свайное поле, которое в горизонтальной плоскости устраняет перепады рельефа площадки. Любой вариант требует выполнения буровых работ, изготовление арматурных каркасов. Также требуется соблюдения нормы глубины скважины ниже нормативного уровня промерзания грунта на расстояние около 0,15 м.

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах проводят несколькими способами.

Сухой.

Данная методика применима на устойчивых грунтах, способных удерживать стенки скважины. Её делают вращательным бурением на необходимую глубину, вставляют арматурный каркас и заливают бетон в вертикально перемещающуюся многосекционную трубу. Бетонолитную трубу вынимают после полного её заполнения. Данным способом сооружают опоры 400-1200 мм в диаметре. Они могут опускаться вглубь на 30 м.

Читайте также:  Нужно ли строить подвал в частном доме

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Сухой с использованием глинистого раствора

Разновидность первого способа. Он особенно пригоден для устройства в водонасыщенных грунтах, характеризуется высокой сложностью выполнения работ. Такой фундамент лучше доверить профессионалам, которые работают в . Основная сложность создания опор таким способом заключается в необходимости дополнительного укрепления стенок скважины. Это необходимо, чтобы избежать их осыпания.

Буронабивной фундамент

Устройство буронабивной подпорной стены

Буронабивные сваи методом CFA (полый шнек)

Использование обсадных труб для укрепления скважины под опору.

Этот способ позволяет устанавливать сваи на любых грунтах. Обсадная труба – конструкция из нескольких фрагментов, скреплённых между собой. Их опускают в скважину по мере углубления. В них заливают бетон. После частичного заполнения трубу начинают извлекать, чем дополнительно уплотняют бетонный столб. Иногда её оставляют в качестве средства против осыпания грунта.

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Для проведения свайных работ в водонасыщенных грунтах применяют второй способ. Он является наиболее эффективным, хотя относится к числу трудоёмких процессов.

Наша бригада строителей, работающих проведет устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах быстро, недорого и с гарантией качества.

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Сначала делают геологические изыскания:

  • испытывают грунт статическими нагрузками;
  • на этапе бурения берут образец грунтовых вод и грунта с разных уровней их залегания для лабораторного анализа;
  • делают динамическое, статическое зондирование, периметрию.
Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Составляется расчет:

Схема устройства буронабивной сваи

  • сборной нагрузки на свайное поле;
  • несущей способности стержня;
  • ширины, глубины, min сечения ростверка.
Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Выполняют разметку свайно-ростверкового фундамента – из проекта в пятно застройки переносят оси. По периметру здания снимается дерн, ширина очищенной полосы – метр.

Мотобуром по отметкам бурят скважины (или копают вручную) для опор, в которых они будут размещаться. Скважины закапываются глубже уровня промерзания грунта, плюс 20 см. Ширина скважины приравнивается к ширине стены (плюс 20 см — для распорки и опалубки). Дно засыпается песчано-щебневой подушкой, которая заливается водой и трамбуется, а затем накрывается рубероидом или полиэтиленом (гидроизоляция).

Прокладываются инженерные коммуникации. Если ростверк по проекту висячий монолитный, тогда инженерные сети, размещенные под ним, нужно утеплить. Трубопроводы в воздухе обволакивают греющим кабелем, в земле трубы утепляют полистирольными скорлупами.

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Схема армирования ростверкового фундамента

Монтаж свай

Следующий этап – монтаж опалубки ростверка и свай. При ее выборе стоит учесть:

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком
  • тип ростверка;
  • высоту сваи.

Схема монтажа высокого и низкого ростверка

Виды опалубок для свай:

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком
  • доска (и для ростверка);
  • рубероидная, полиэтиленовая, асбоцементная труба.

Виды опалубки для монолитного строительства

Свайно-ростверковый фундамент армируется прутками, которые связываются перемычками. После происходит поэтапная, послойная заливка опалубки опор. Через 3–4 дня они наберут прочность, их опалубка снимется и начнется заливка бетоном опалубки ростверка. Она должна заполниться за один раз. Бетонная смесь укладывается по стандартной технологии и уплотняется вибратором. Последующие работы выполняются после окончательного схватывания бетона, примерно через месяц.

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Видео по теме: 7 ошибок ростверка на сваях

Публикации по теме Преимущества и недостатки фундамента по технологии ТИСЭ Самостоятельное строительство фундамента для бани 4×6 Пошаговая инструкция изготовления отмостки своими руками

Инструкция изготовления буронабивных свай с монолитным ростверком

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Буронабивной фундамент, как говорилось ранее, прекрасно подходит для возведения зданий на тех почвах, которые не отличаются устойчивостью, а также на участках с уклоном.

Достоинствами буронабивного фундамента являются:

  • Отсутствие необходимости выравнивания почвы и рытья котлована или траншеи. К примеру, ленточный фундамент, требует только ровной поверхности и большого объема земляных работ.
  • Низкая стоимость монтажа и небольшой расход материала. Например, плитный фундамент обойдется в несколько раз дороже.
  • Быстрый монтаж, который может быть осуществлен в течение 12 часов. Время выполнения зависит обычно от залегающего грунта. Такому основанию будет достаточно для крепости около 8 дней, в то время, как ленточный фундамент должен стоять 28 дней.
  • Исключена необходимость оборудовать дополнительное место для хранения свай, так они выполняются прямо во время работы.
  • Возможность не обустраивать дополнительную гидроизоляцию.
Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Помимо достоинств, буронабивной фундамент имеет и некоторые недостатки, про которые нельзя не сказать:

  • Срок службы, который составляет около 100 лет. Это может казаться длительным временем, но например, основание из кирпича может прослужить все 200.
  • Исключена возможность обустройства подвала. Буронабивной фундамент используют в тех сооружениях, где фундамент не обязателен, например, для дачи или бани.
  • Небольшая несущая способность, из-за которой буронабивной фундамент подходит больше для каркасного дома.
  • Невозможность возведения на грунте подвижного типа.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Инвентарный метод представляет собой применение обсадных капсул, заглубляемых в процессе и вынимаемых после бетонирования.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Различают разновидности установки:

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб
  • пневмотрамбованные стержни;
  • вибротрамбованные сваи;
  • частоттрамбованные стойки.
Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Пневмотрамбование используют для оснований с высокой отметкой стояния почвенной жидкости. Смесь подается в обсадную капсулу под давлением воздуха небольшими долями. Работа ведется через пневмонагрнетательный шлюзовой отсек с клапанами вверху и внизу для дозированной подачи.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Вибротрамбование применяют в сухих местах. В землю методом вибрации погружают обсадной корпус, который на конце снабжают съемным наконечником из железобетона. Вибропогружатель снимают, а трубу на 0,8 – 1,0 м наполняют раствором и опускают трамбующую штангу. В результате наконечник вдавливается в грунт и получается расширенная пята. Обсадная капсула извлекается после наполнения бетоном.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Частотрамбование использует обсадку с чугунным башмаком внизу. В полости колонны ставят арматурный каркас и погружают ее под ударами молота до нужной отметки. При движении труба уплотняет почвенные слои. Оболочку постепенно поднимают вибрационным методом параллельно с подачей смеси, при этом молот по-прежнему уплотняет бетон, а башмак вдавливается в землю внизу прохода.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент, лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Разметка на участке

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками
  1. Выбурить либо выкопать ямы под опорные столбы по схеме «по углам дома и с шагом 1–2 метра под лентой».

    Бурим сваи и вставляем асбестоцементные трубы под сваи

  2. Насыпать и утрамбовать на дне “скважин” 30-сантиметровую песчаную, а затем на ней залить из бетона подошву для опорных столбов толщиной еще на 20 см.

  3. Опустить в землю трубы из асбестоцемента, выполнить их армирование прутками сечением 10–12 мм и залить бетонным раствором.

    Вяжем арматуру под сваи

  4. Сделать опалубку для ленты.

    Собираем опалубку

  5. Уложить арматуру ростверка и залить ее бетоном.

    Арматура не должна касаться краев опалубки

    Заливаем

  6. Выполнить гидроизоляцию.

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

При расчете фундамента определяющими являются следующие факторы:

  • характеристики грунта, и, в зависимости от них, несущая способность грунта;
  • суммарная нагрузка от сооружения. От нее будет зависеть необходимая несущая способность одной сваи, ростверка, фундамента в целом. Определяется как совокупность всех нагрузок: масса дома вместе с кровлей и отделочными материалами, сезонные нагрузки – снеговая и ветровая, полезная (на эксплуатируемых крышах) и т.д.
Читайте также:  Как сделать опалубку под столбчатый фундамент

При расчете определяются:

  • глубина погружения сваи, т.е. длина бетонного стержня. Зависит от уровня промерзания почвы (любой тип свай заглубляется ниже) и расположения слоев. Если сваи без уширения, их опирают на плотный слой;
  • сечение сваи. В загородном строительстве этот параметр может варьироваться в пределах 15-40 см;
  • расстояние между буронабивными сваями в ростверке и их количество;
  • параметры ростверка.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Характеристики различных грунтов определяются по таблицам СНиП после геологической разведки на участке и изучения состава грунтов. В таблицах также можно найти соотношение между несущей способностью сваи и ее диаметром (это соотношение тоже зависит от особенностей грунтов). Есть таблицы расхода материалов в зависимости от параметров свай. А зная расход, можно определить примерную цену буронабивного фундамента с ростверком.

Остановимся подробнее на двух величинах:

  • шаг между сваями и, соответственно, количество свай;
  • ширина ростверка.

Шаг определяется по формуле I = P/A, где

  • Р – несущая способность сваи;
  • А – нагрузка на погонный метр ростверка (чтобы ее найти, нужно суммарную нагрузку от дома поделить на периметр ростверка);
  • I – шаг между сваями.

Кроме того, существует правило для определения шага в свайно-ленточном фундаменте: расстояние должно быть не больше трех диаметров сваи. На плотном устойчивом грунте его можно увеличить, но не более, чем на четверть.

Далее делим периметр на шаг и получаем количество свай. Схема составляется, начиная с самых нагруженных точек дома. Это:

  • углы, пересечения несущих стен;
  • входная группа;
  • тяжелые элементы интерьера (печь и т.д.).

Далее на план с расчетным шагом наносят места расположения рядовых свай.

Ширина монолитного мелкозаглубленного ростверка по буронабивным сваям или расположенного на уровне земли определяется по формуле В = R x М/L, где

Расчет буронабивного фундамента с ростверком
  • R – несущая способность подстилающего грунта;
  • М – суммарная нагрузка от дома;
  • L – периметр (длина ленты);
  • B – ширина ленты.

У загородных коттеджей этот параметр обычно варьируется от 30 до 50 сантиметров.

Если на вашем объекте предполагается более сложный вариант (высокий ростверк, фундамент ТИСЭ и др.) обращайтесь в нашу компанию. Расчет произведут квалифицированные специалисты.