Буронабивной фундамент: описание и устройство. Буронабивной фундамент своими руками: разбор этапов строительства в пошаговых фото и видео Бетон для буронабивных свай своими руками
Преимущества
- Экономичный. Требует меньше материалов, а именно бетона и арматуры, по сравнению с ленточным и плитным фундаментом.
- Не требует изготовления съемной опалубки. Используется несъемная опалубка, на изготовление которой тратится небольшое кол-во времени.
- Фундамент из буронабивных свай легко можно сделать самостоятельно без привлечения спецтехники и наемной силы.
Недостатки
- В отличие от ленточного нет возможности сделать погреб и цокольный этаж.
- Требуется более детальное проектирование в отличие от ленточного и плитного.
Средний срок службы столбчатого фундамента из буронабивных свай: 150 лет.
Проектирование столбчатого фундамента из буронабивных свай
- Рассчитывается общий вес будущего дома.
- Делаем экспертизу грунта (пробное бурение). Узнаем несущую способность грунта, уровень грунтовых вод (УГВ) и глубину промерзания грунта (ГПГ).
- Рассчитываем количество столбов нашего фундамента и их расположение по периметру дома. Расчет будет зависеть от 2 факторов:
- Столбы должны нести полную нагрузку от дома. При расчете учитывается несущая способность грунта. Для того, чтобы увеличить площадь опираемой поверхности на грунт используется уширение внизу столба (среднее значение диаметра пятки 400-600 мм).
- Расстояние между столбами должно быть в пределах 1-3м (среднее значение 1,5-2м).
Бурение скважин
Бурим скважины под сваи. В данном примере диаметр ям будем делать 25 см. на глубину ниже глубины промерзания для данной местности. Предположим, глубина промерзания у нас 1,5м, следовательно, бурить будем на глубину порядка 1,7м.
Для расчета глубины промерзания грунта можно воспользоваться нашим калькулятором: Расчет глубины промерзания грунта . © www.сайт
Для бурения можно использовать бур ТИСЭ с диаметром 25см, садовый бур диаметром 25см либо автоматизированную технику.
Еще важный момент. Пробурить можно сразу все скважины. Но в некоторых случаях целесообразно бурить по одной скважине и сразу заливать бетонную смесь (бетон). Это связано с погодными условиями в виде дождя либо высоким залеганием грунтовых вод. Вода будет подмывать грунт стенок скважины, в результате чего он будет осыпаться, а это нам совсем не нужно.
Делаем уширения внизу скважин
Для чего это нужно. По уширению в скважине будет сформирована пятка столба, которая будет выполнять 2 задачи: увеличение несущей способности столба и препятствие выдергиванию сваи касательными силами во время промерзания пучинистых грунтов.
План работ. Для данной задачи можно использовать бур ТИСЭ специально предназначенной для этой цели. Он позволит сделать уширение диаметром 40-60 см. Но стоит заметить, что в плотном грунте данным приспособлением очень сложно работать. Поэтому желательно все проверить при пробном бурении во время проектирования столбчатого фундамента.
Есть альтернативный и бюджетный способ сделать уширение с помощью модернизированной штыковой лопаты. Для этого необходимо обрезать края полотна лопаты, чтобы рабочая область была в пределах 10см. Ну и удлинить ручку лопаты, если это нужно. Для того чтобы поднять грунт от такого уширения можно воспользоваться каким-нибудь приспособлением, либо просто пробуриться глубже и весь грунт от нашего уширения сгрести в это углубление. Главное не забудьте потом утрамбовать наше «захоронение».
Создание несъемной опалубки из рубероида
1. В качестве опалубки для буронабивного фундамента в данном примере будем использовать самый экономичный вариант, а именно рубероид.
Подготавливаем кусок рубероида нужной нам длины. В нашем примере нам нужен кусок длиной 2м (1,7 м под землей – 0,3м уширение без рубероида + 0,3м над землей + 0,3м запас для обрезки по уровню). Скручиваем рубероид нужного нам диаметра (25см) в виде трубы. Для данной задачи лучше использовать некий шаблон, на который будем накручивать рубероид. На примере у нас металлическая труба. Шаблон можно сделать самостоятельно, проявив смекалку. Вариантов много.
После того как рубероид накрутили (толщина в 2 слоя) необходимо зафиксировать полученную рубашку из рубероида от раскручивания. Здесь нам поможет широкий упаковочный скотч. Скрепим в 4 местах (можно и больше, главное чтобы надежно). Если у вас рубероид с пылевидной посыпкой, то скотч к нему не пристанет. Есть вариант обмотать гильзу из рубероида сначала стретч-пленкой а затем уже скотчем. Это также придаст большую жесткость вашей опалубке.
2. Крепим мусорный пакет к низу опалубки из рубероида. Для чего это нужно. Если у вас высокие грунтовые воды либо просто стоит вода от дождей, то лить бетон в воду не рекомендуется. Также пакет будет являться неким барьером между грунтовой средой и бетоном. По технологии ТИСЭ пакет не используется. Цементное молочко попадает напрямую в грунт образуя грунтобетон, что является дополнительным усилением для опоры (со слов Яковлева – автора технологии ТИСЭ).
Не стоит путать мусорный мешок для помойного ведра с мусорным пакетом 120л, в который на субботниках собирают мусор. Он большой и достаточно плотный. Вот его и будем использовать. Крепим его к низу нашей опалубки скотчем. Опалубка из рубероида у нас подвижная, поэтому постарайтесь использовать скотч, чтобы он действительно крепко зафиксировал пакет (усиленно обмотать скотчем край пакета к рубашке из рубероида). © www.сайт
3. Ту часть пакета, которая у нас будет использоваться под уширение можно аккуратно спрятать в трубу опалубки.
Важно! Продумайте размещение пакета, чтобы во время заполнения бетона не образовалось складок, которые могут сделать наше уширение не цельной конструкцией.
Создаем арматурные каркасы для наших свай
Для данной задачи будем использовать арматуру с диаметром 10мм. Арматурный каркас можно изготавливать в 2 вариантах: с армированием уширения столба и без армирования уширения. Насколько нужно армирование уширения столба вопрос спорный и может быть решен только в результате точных проектных расчетов с учетом всех технических характеристик материалов, нагрузок и с учетом всех возможных факторов. Поэтому в данной статье пойдем по сложному пути и рассмотрим более надежный вариант армирования пятки столба.
План работ. Заготавливаем 4 прутка длиной где-то 2,4 м (1,65м в земле + 0,3м над землей + 0,3 для связи с ростверком + 0,1м для пятки столба). Для армирования уширения столба будем загибать концы арматуры, чтобы она имела вид буквы L. Длина загиба будет зависеть от диаметра пятки в том месте, где будет происходить ее армирование (3-5 см от низа уширения). В нашем случае длина загиба где-то около 10-13см. После того как прутки у нас готовы сшиваем их в арматурный каркас. Сварка здесь, разумеется, не подходит, поэтому связывать будем с помощью вязальной проволоки. При этом связь делаем не очень прочной, чтобы была возможность прокрутить арматуры по своей оси. Желательно сделать засечки на концах верха арматуры, чтобы был ориентир, на сколько крутить арматуру, чтобы она разместилась в нашем уширении под нужным углом.
Если вы решили делать арматурный каркас без армирования уширения, то в этом случае делаем все то же самое, что и выше, только связь арматур делаем жесткой (сваркой либо вязальной проволокой).
План работ по формированию столба с уширением
1. Опускаем нашу опалубку в скважину до конца.
2. Заливать столб бетоном будем в два приема.
Вначале заливаем смесь бетона для создания пятки буронабивной сваи. Много сразу заливать не стоит, так как и сложно поднимать опалубку будет и слишком большая нагрузка на пакет. Регулируйте заливку на свое усмотрение.
Для расчета состава бетона предлагаем воспользоваться нашим сервисом: Калькулятор по расчету состава бетона .
3. Поднимаем наш стакан из рубероида вверх на высоту уширения. В результате залитый бетон заполняет пакет и формирует пятку нашего столба. Затем немного придавливаем опалубку вниз.
4. Вставляем арматурный каркас в опалубку и продавливаем его в раствор бетона до нужной нам глубины.
5. Разворачиваем прутки арматуры по оси для армирования пятки столба. Как это сделать и как армирование пятки будет выглядеть, смотрим на рисунках ниже.
6. Выводим столбы в один уровень. Когда бетон немного схватится и опалубка уже будет зафиксирована, размечаем с помощью лазерного уровня либо гидроуровня общий уровень всех буронабивных свай. В виде отметки на опалубке из рубероида можно использовать саморез либо гвоздь, воткнутый в опалубку на отмеченном уровне. Вот до этой отметки мы и будем заливать бетон в наши сваи.
7. Заливаем бетон до отметок уровня с обязательным уплотнением раствора с помощью вибрирования либо штыкования. Для штыкования можно использовать обычную арматуру Д10-Д12. Для того чтобы не повредить надземную часть опалубки во время заливки бетона можно соорудить некий съемный жесткий каркас. Для этой роли подойдет кусок металлической трубы, близкого к нашей опалубке диаметром. Можно соорудить просто опалубку из досок, которую будем переносить от одного столба к другому во время заливки.
После заливки бетон должен созреть. Чтобы не допускать его пересыхание в первые дни можно насыпать мокрых опилок на верх столба и закрыть пакетом.
8. Подрезаем нашу опалубку по отмеченному уровню.
Так будет выглядеть готовый столбчатый фундамент из буронабивных свай. © www.сайт
Заключение
Как видим создание столбчатого фундамента своими руками посильно даже одному человеку. В этом одно из главных его достоинств, для любителей делать все своими руками без привлечения наемной силы и спецтехники. Ну и нельзя забывать, что здесь существенная экономия материалов в отличие от ленточного фундамента и тем более монолитной плиты.
Устройство буронабивных свай является отличным решением для индивидуальных застройщиков, принявших решение возводить постройки на проблемных почвах. Такой тип фундамента позволяет существенно сэкономить средства на строительстве, так как является менее затратным, нежели ленточная или блочная конструкция. При этом он обладает отличными несущими способностями, поэтому его используют не только при сооружении бань и хозяйственных построек, но и при возведении жилых домов.
В каких случаях целесообразно задействовать технологию?
Эта технология устройства фундамента является оптимальным вариантом для тех земельных участков, которые имеют небольшую площадь или сложную почву (каменистую, слабую, подверженную сезонным подтоплением). А также обустройство буронабивного фундамента целесообразно для наделов, имеющих неудачное расположение, например, на обрывах, в непосредственной близости с природными водоемами.
Технология устройства буронабивной сваи предусматривает предварительное проведение геологических изысканий. Для этих целей застройщику необходимо пригласить специалистов, которые проведут бурение и зондирование почвы. Целью таких мероприятий является определение типа почвы участка, на котором планируются работы по возведению жилых или хозяйственных построек. Специалисты должны будут взять образцы грунта, для чего им придется задействовать ручные буры, способные обеспечить доступ на любую глубину. Благодаря этим манипуляциям им удастся определить глубину залегания пласта, обладающего несущей способностью.
Технология, применяемая для сухого грунта
Если застройщик планирует изготавливать для сухого грунта сваи, технология в этом случае предусматривает задействование специального оборудования. Это обусловлено тем, что для такого типа почвы существует высокая вероятность обрушения здания, поэтому для того, чтобы избежать печальных последствий следует задействовать буровой агрегат. Такое оборудование оснащается специальным буром, который вращаясь способен создать довольно глубокую скважину заданного диаметра. Предотвратить последующее обрушение скважины можно в том случае, если установить у ее устья металлический патрубок.
После того как глубина создаваемой скважины достигнет заданной отметки, застройщику необходимо приступить к следующему этапу – расширению. Данные работы следует проводить с задействованием специального приспособления, именуемого уширителем. Посредством этого устройства застройщику удастся разбурить грунт в нижней части скважины. На финальной стадии подготовительных работ проводится:
- освидетельствование скважины;
- установка арматурного каркаса, положение которого фиксируется специальными крепежными элементами;
- установка специальной трубы, в верхней части которой расположена воронка, через которую осуществляется заливка бетона.
Технология изготовления свай для неустойчивого грунта
В том случае, когда строительство объекта будет проводиться на участке с неустойчивым грунтом, застройщику придется возвести максимально прочную несущую конструкцию, способный выдерживать сезонные подтопления. Специалисты рекомендуют выбор делать в пользу свайного фундамента, который позволит надежно зафиксировать строение и предотвратить его разрушение.
Если будет устанавливаться буронабивные сваи, то технология предусматривает задействование ударного метода для создания скважин. В том случае, когда застройщик планирует проводить бурение в грунте, имеющем скальные прослойки, то он может задействовать специальный инструмент, например, грейфер или долото.
Процесс создания скважин на таких земельных участках отличается тем, что в них необходимо заливать раствор из глины (комовой или бентонитовой). Это делается для того, чтобы максимально повысить сопротивляемость стенок обрушению.
Процедура монтажа буронабивных свай проводится следующим образом:
- По завершении всех работ по созданию скважин, в них устанавливается каркас, сваренный из арматуры.
- Внутрь скважины вставляется труба, по которой будет осуществляться подача бетонного раствора. Она углубляется до упора, на ее дне следует установить специальный клапан, который будет контролировать процесс подачи и уплотнения раствора.
- По мере наполнения скважины бетоном застройщик должен извлекать трубу (лучше постепенно уменьшать количество секций).
Технология изготовления свай для любых типов грунта
При проведении строительных работ в любых геологических условиях застройщики могут создавать буронабивные фундаменты своими руками, для которых потребуется задействовать обсадные трубы. Их отдельные элементы фиксируются между собой посредством болтовой или сварочной методики. Погружение инвентарных труб в грунт осуществляется несколькими способами:
- забивка;
- вдавливание;
- вибропогружение.
Застройщик должен обеспечить максимальную прочность инвентарной трубе, чтобы в процессе ее заглубления в грунт исключить возможность повреждения конструкции. Если это произойдет, то согласно технологиям и нормативам скважина должна быть забракована.
После того как была создана скважина и выполнена установка обсадной трубы, застройщик должен приступить к заливке бетона. По мере заполнения пустот раствором трубу следует извлекать, благодаря чему будет обеспечиваться процесс его уплотнения. На финальной стадии выполняется монтаж головы сваи.
Какими способами можно пробурить скважины на участке?
Каждый застройщик, который будет самостоятельно создавать несущие конструкции для жилых или хозяйственных построек, должен пользоваться руководством по проектированию и обустройству фундаментов из буронабивных свай. Процесс проведения таких работ требует строгого соблюдения технологий и утвержденных нормативов. После проведения геологических изысканий и определения типа грунта на участке, застройщик должен приступить к бурению скважин. Для этого можно задействовать несколько методов:
- Бурение вручную. Для задействования этой методики застройщику необходимо приобрести или взять в аренду бур. В процессе создания скважины ему придется прикладывать большие физические усилия. Если на участке присутствует каменистая почва, то будет очень проблематично вручную пробурить на необходимую глубину. После того как застройщику удастся создать необходимое количество отверстий, он может начать заливать одну за другой буронабивную сваю своими руками.
- Создание скважин посредством бензинового бура. Этот метод позволит существенно ускорить рабочий процесс. Застройщику не нужно будет прикладывать больших физических усилий и при этом удастся точно спланировать количество отверстий, которые можно создать за день. Перед началом работы ему следует ознакомиться с тематическим видео, которое позволит минимизировать ошибки, научит, как сделать отверстия в разных типах грунта, и оптимизировать рабочие процессы.
- Бурение скважин при помощи специализированной техники. Чтобы воспользоваться этой методикой застройщику следует обеспечить беспрепятственный доступ технике к строительной площадке. Как правило, такие машины оснащаются длинными стрелами, благодаря чему им удается с одного места пробурить несколько скважин.
После их создания застройщику следует в кратчайшие сроки провести заливку бетона, так как неблагоприятные погодные условия могут стать причиной обрушения стенок отверстий. Если это произойдет, то придется вызывать технику для прочистки скважин, то в результате повлияет на стоимость фундаментной конструкции.
Как своими руками создать буронабивную свайную конструкцию?
После того как будут пробурены все скважины, застройщик может начать заливку буронабивных свай своими руками. Этот процесс требует соблюдения технологий, предусматривающих поэтапное проведение всех работ. Застройщика в этом вопросе поможет пошаговая инструкция, благодаря чему им удастся минимизировать ошибки и возвести надежные и долговечные несущие конструкции.
Буронабивной фундамент своими руками создается следующим образом:
- Сооружается опалубка, тип которой определяется исходя из того, какая будет задействовать для свай технология. Если диаметр скважины не превышает 50 см, то можно использовать кусок рубероида, который сворачивается в виде цилиндра и погружается в отверстие. При возведении коттеджей и легких построек, для опалубки можно задействовать полимерную трубу. Для более массивных сооружений следует использовать асбоцементную трубу, которая позволит улучшить несущие способности фундаментной конструкции. Если скважины имеют большой диаметр, то застройщику придется задействовать щитовую опалубку, которая обычно применяется при заливке столбчатого фундамента.
- Армирование опалубки. Использование металлических каркасов при создании буронабивных свай позволяет обеспечить им максимальную прочность, надежность и долговечность. Для создания каркаса застройщикам придется задействовать 4 стержня (вертикальных), диаметр которых должен превышать 10 мм. Между арматурой в нескольких местах устанавливается металлическое кольцо, которое будет фиксировать диаметр каркаса. Поверх такой конструкции осуществляется обвязка. Собственноручно сделанный арматурный каркас устанавливается в скважину таким образом, чтобы верхние прутки выступали из бетона. Это нужно для того, чтобы впоследствии выполнить связку сваи с ростверком.
- При заливке буронабивных свай, технология предусматривает использование бетона, марка которого стартует с показателя В22,5. Чтобы предотвратить обрушение грунта, которое приведет к созданию неравномерной бетонной конструкции, на устье следует установить загрузочную воронку. Через нее будет осуществляться подача бетонной смеси в отверстие, котором присутствует опалубка и армированная конструкция. Если застройщик будет использовать крупнофракционный наполнитель для бетона, то ему следует в процессе заливки применять насадку глубинного вибратора. Технология создания буронабивных свай запрещает использование в качестве наполнителя для бетонной смеси кирпичного боя.
- Создание ростверка является финальным этапом возведения буронабивной фундаментной конструкции. Застройщик должен соорудить опалубку по всему периметру фундамента. Щиты между собой фиксируются шпильками, а внутрь закладывается арматура. Ростверк для такого типа фундамента не может пропускать инженерные коммуникации, поэтому их проводят под ним.
После завершения бетонирования проводится демонтаж опалубки. Из-под ростверка удаляется песок, а образовавшиеся пустоты защищаются от случайного засыпания грунтом листовым материалом. Самостоятельное создание такой фундаментной конструкции позволит застройщику сэкономить до 40% своего бюджета.
Буронабивные сваи — разновидность свайного основания, которое предполагает устройство свай посредством бурения скважин в земле с последующим их армированием и бетонированием. В результате получается прочное монолитное основание, способное воспринимать большие нагрузки не только от возведенного здания, но и от боковых грунтов.
Существует несколько классификаций буронабивных опор, которые подробно описаны в СНиП 2.02.01-83 и СП 50-102-2003. В документах указаны виды свай, требования к ним, технологии устройства. Для частного строительства используются два типа буронабивных опор:
- Цилиндрические. Имеют одинаковый диаметр по всему телу опоры.
- С уширенной опорной подошвой — пятой. Устройство свай с пятой — сложный процесс, который невозможен без специального оборудования — буровых колонн с резцами. В плотных грунтах для выработки уширения используется взрывной метод.
При строительстве коттеджей своими руками без найма организации-подрядчика опоры с уширенной пятой не используются. Примитивное уширение может устраиваться, если используются обсадные трубы, но оно не имеет ничего общего с просчитанной пятой, которая выполняется при возведении многоэтажных зданий в соответствии со СНиП.
Фундамент на буронабивных сваях используется в многоэтажном и частном строительстве в следующих случаях:
- В условиях плотной застройки, когда невозможно вырыть котлован для основания другого типа.
- На болотистых, слабых почвах, когда плотный грунт находится на глубине более 1 м.
- На участках со сложным рельефом.
- При возведении домов с использованием тяжелых стройматериалов (гранит, керамический кирпич).
- При наличии угрозы подтопления участка, рядом с водоемами, при высоком залегании подземных вод.
- При отсутствии данных о гидрогеологических изысканиях на участке.
Плюсы и минусы буронабивного фундамента
Фундамент буронабивного типа имеет как преимущества, так и недостатки, свойственные всем свайным основаниям. Среди преимуществ отмечают:
- универсальность, подходит для грунтов с любыми характеристиками;
- высокая несущая способность;
- простые расчеты и схемы, можно не заказывать проект;
- эксплуатационный ресурс не менее 100 лет;
- монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи подрядчиков;
- отсутствие необходимости рытья котлована;
- минимальные нагрузки на грунт соседних участков;
- возможность сохранения благоустройства территории;
- низкая себестоимость в сравнении с другими видами фундаментов.
К недостаткам конструкции можно отнести:
- относительно большой объем бетонных работ;
- необходимость укрепления скважин в сыпучих грунтах;
- трудоемкий процесс монтажа;
- невозможность устройства подвала в доме.
Буронабивные или винтовые сваи: что лучше?
Решив устроить фундамент на свайных опорах, владельцы участков под застройку не знают, какие сваи лучше использовать: винтовые или буронабивные. Сравним оба варианта:
Критерий оценки | Буронабивные сваи | Винтовые сваи |
Несущая способность сваи диаметром 50 см | Выдерживают 4 тонны | Выдерживают 1,5 тонны |
Устойчивость к коррозии и агрессивным средам | Высокая | Низкая |
Сортамент и размеры | Не ограничены | Ограничены существующими типоразмерами |
Использование в грунтах | Во всех грунтах, кроме скальных | Не используются в скальных, болотистых, защелоченных грунтах |
Трудоемкость монтажа | Средняя: требуется бурение, армирование, бетонирование | Низкая: сваи вкручиваются в землю |
Время монтажа | Зависит от бетонных работ | В любое время года |
Срок службы | Не менее 100 лет | От 25 до 50 лет |
Стоимость винтовых свай зависит от размера, используемого для их производства металла и способа обработки. Цена буронабивных опор определяется как сумма стоимости обсадных труб, арматуры и бетона.
Как видно из сравнительной таблицы, буронабивные опоры более долговечные и дешевые. Однако их устройство требует значительно больше усилий чем, монтаж винтовых свай.
Расчет и схема расположения буронабивных свай
Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:
- Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф — вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования — определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.
Мнение эксперта
Сергей Федоров
Задать вопрос экспертуПроводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.
Характеристики грунтов, которые определяются в ходе шурфирования, можно посмотреть в СНиП 2.03.01-84, 2.05.03-84 или 2.06.06-85.
- Сбор нагрузок на основание. Определяются как сумма всех конструктивных элементов дома (от кровли до фундамента) и временных нагрузок. Для расчета нагрузок необходим проект и смета по материалам. Лучше всего рассчитывать нагрузки, используя специальные программы, например, Foundation, Base 6.2 и пр. При строительстве небольшого легкого строения можно применять калькулятор типа «Вес-Дома-Онлайн v.1.0». Также расчеты нагрузок можно произвести самостоятельно, основываясь на СНиП 2.01.07-85.
Зная характеристики грунта и суммарную нагрузку, которая будет оказываться на свайный фундамент можно приступать к его расчету по следующему алгоритму:
- Расчет несущей способности. Чтобы упростить задачу и не делать сложных вычислений предлагаем воспользоваться таблицей, где указана несущая способность буронабивных опор разного диаметра в зависимости от типа грунта:
В таблице приведены данные несущей способности, рассчитанные на основании использования для буронабивных свай бетона класса В22,5. Если вы планируете использовать бетон, класс которого будет ниже, то несущая способность сваи уменьшится. Например, опора 30 см из бетона В22,5 в твердых песках будет воспринимать 3179 кг, а такая же свая из бетона В17,5 на 30% меньше, т.е. 2225 кг.
- Выбор сечения (диаметра). При выборе оптимального диаметра необходимо учесть, что сваи большого сечения потребуют не только много бетонной смеси, но более широких скважин и обсадных труб. Слишком узкие опоры просты в монтаже, но их количество будет больше. Для домов 6х6 рекомендуется выбирать диаметр 15-25 см. Под коттеджи из легких материалов — 30-40 см, из тяжелых — 40-50 см.
- Количество буронабивных свай. Для расчета количества свайных опор необходимо разделить суммарную нагрузку на несущую способность сваи выбранного диаметра.
- Расстояние между сваями. Расстояние можно рассчитать по формуле:
l — расстояние между буронабивными опорами;
P — несущая способность сваи;
Не используя формулу шаг свайных опор можно определить следующим образом: расстояние между элементами не должно быть больше 3-х их диаметров. При этом стоит помнить, что чем выше масса строения, тем меньше шаг свай. Минимальное расстояние может составлять 50 см.
- Глубина залегания или длина свай. Определяется исходя из глубины, на которой расположены несущие грунты. Глубина забивки свай должна быть ниже уровня промерзания, даже если несущие пласты расположены выше. Сведения о глубине промерзания для своей местности можно узнать в Сети.
Пример расчета: Строительство коттеджа происходит в Московской области на песках средней плотности. Размер дома — 10 х 10 м, суммарная нагрузка — 60 тонн. Для устройства фундамента выбираем сваи сечением 30 см. Исходя из таблицы, находим, что несущая способность сваи будет 2473 кг. Количество опор будет составлять 60/2,4 = 24 шт. Расстояние между сваями будет 60-90 см. Длина свай с учетом уровня промерзания для Подмосковья и глубины залегания опорных пластов составляет 2,2 м.
Для составления схемы расположения свайных опор необходимо учитывать, что сваи должны находиться под каждым углом дома, вдоль несущих стен с выбранным шагом, а также под входной группой и тяжелыми конструкциями.
Устройство буронабивного фундамента своими руками
В отличие от других типов свай буронабивные опоры не регламентируются ГОСТом. Технология их установки прописана СНиП 2.05.03-84. В документе указаны следующие способы монтажа:
- бетонирование скважин с обсадной трубой или без нее;
- погружением опалубки с набивкой бетоном;
- сплошное бетонирование с камуфлетной пятой;
- погружением монолитного сердечника в скважину.
Не так давно появилась технология CFA, которая заключается в бетонировании свай при помощи полого бура с забурником, через который подается бетон. По причине отсутствия у большинства владельцев загородных участков сложных инструментов для бурения и бетонирования, мы рассмотрим самый простой способ монтажа буронабивных свай — бетонирование с обсадной колонной или без нее.
Мнение эксперта
Сергей Федоров
Профессиональный строитель. Стаж 18 лет
Задать вопрос экспертуВ зимний период работы по устройство буронабивного фундамента должны проводиться при температуре воздуха не ниже -10 С.
К монтажу свайных опор можно приступать после разметки будущего фундамента. Разметка осуществляется при помощи вешек и шпагата. Для будущего ленточного или монолитного основания мелкозаглубленного типа роется траншея или котлован глубиной 0,5 м. В местах бурения скважин делаются лунки.
Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:
Бурение скважин и установка обсадных труб
Бурение проводится шнеком вручную или бензобуром. Размер насадки шнека зависит от диаметра скважины. На дно скважины насыпается подушка 10-20 см из крупно фракционного песка. Обязательно ли устройство буронабивного фундамента с применением обсадных труб? По технологии обсадные трубы могут быть постоянными (оставаться в скважине) или съемными. Также допускается монтаж основания без обсадных труб. К преимуществам использования обсадных колонн относят:
- предотвращение осыпания стенки скважины;
- гидроизоляция бетонных свай;
- упрощенный монтаж армокаркаса;
- более простая заливка бетоном.
Применение обсадных труб также имеет недостатки:
- увеличение объема работ;
- удорожание фундамента.
Стоимость обсадных труб зависит от материала и размера. Лучше всего использовать пластиковые или асбестоцементные трубы, которые невосприимчивы к коррозии. Длина труб должна быть на 30-50 см больше рассчитанной длины свай. Монтаж труб обязателен в сыпучих, вязких, болотистых грунтах. В глинистых и плотных суглинистых почвах можно обойтись без обсадных труб. В этом случае стенки скважины обкладываются гидроизолом или рубероидом для создания гидроизоляции.
При использовании обсадных труб изделия погружаются в скважину вдавливанием или забиванием при помощи кувалды. Труба должна устанавливаться внутри скважины строго вертикально. Положение контролируется строительным уровнем. Допустимое отклонение для трубы 2 м составляет не более 1 см в сторону. Зазор между стеной скважины и обсадной трубой засыпается грунтом.
Армирование буронабивных свай
Армирование необходимо для противостояния сжимающим нагрузкам, действующим на сваю со всех сторон. Арматура для буронабивных свай связывается в пространственный армокаркас. Количество продольных стержней арматуры 4 или 6. Каждые 30-40 см устанавливают вертикальные стержни. Диаметр используемых арматурных стержней класса А3 — 15-20 мм. Длина стержней должна быть на 0,5 м больше, чем длина обсадных труб. Используемая для армокаркаса арматура должно соответствовать ГОСТ 5781.
Вязка арматурных каркасов осуществляется при помощи отожженной проволоки сечением 1-5 мм. Для фиксации стержней лучше всего подходят хомуты или пластиковые трубки 90 мм. Каркас изготавливается при помощи армогиба или вязального пистолета следующим образом:
- арматура обрезается до нужной длины
- монтируются держатели для продольных стержней;
- 4 или 6 стержней располагаются в пространстве при помощи держателя;
- монтируются вертикальные стержни с выбранным шагом при помощи проволоки и хомутов.
Мнение эксперта
Сергей Федоров
Профессиональный строитель. Стаж 18 лет
Задать вопрос экспертуДля армирования буронабивных свай нельзя использовать арматурные отходы, а также ржавую и грязную арматуру.
Готовый арматурный каркас опускается в скважину и устанавливается там таким образом, чтобы арматура не соприкасалась со стенками обсадных труб.
Бетонирование буронабивных свай
Для бетонирования применяется бетон класса В22,5. Для легких построек допускается использование бетонной смеси класса В15…17,5. Бетон по составу и физико-механическим свойствам должен соответствовать ГОСТ 19804.2-79, 10060.0-95, 10060.4-95 и 12730.0-78. При самостоятельном изготовлении бетонной смеси необходимо точно соблюдать рецептуру.
Оптимальный вариант — заказ готового бетона с доставкой. В этом случае целесообразно заказать АБС с рукавом нужной длины, по которому смесь будет подаваться в скважины. Также учтите, что на бетонирование каждой сваи уходит 10-20 минут, а время бесплатной стоянки АБС составляет 1 час. За время, которое миксер проведет на вашем участке сверх этой нормы, придется доплатить отдельно.
Заливка производится путем подачи бетона в устье скважины через опущенную вниз воронку. Бетон подается в скважину порциями: когда образуется пласт 30-50 см необходимо остановить заливку и произвести виброутрамбовку. Затем заливается и утрамбовывается следующая порция. Оголовок сваи формируется путем заливки обсадной трубы до верхнего края. Бетон застывает в течение 7-10 суток.
Устройство пяты — основания буронабивной опоры.
Пята — уширение основания сваи, которое позволяет повысить несущую нагрузку на 5-10%. При обустройстве свайного основания своими руками сделать уширение можно одним из двух способов:
- распирание грунта в устье скважины усиленной трамбовкой с последующей заливкой бетонной смеси;
- использование обсадной трубы с уширением снизу.
В первом способе невозможно оценить качество полученной пяты, а во втором существенно увеличивается трудоемкость за счет бурения более широкой скважины. В большинстве случаев при строительстве частного дома даже большой массы делать уширение нецелесообразно.
Обрезка обсадных труб и арматуры
Обрезка производится болгаркой. Стержни арматуры должны выступать из оголовка сваи, но быть равными по высоте. При помощи выступающей арматуры будет осуществляться связка свайного фундамента с наземной частью.
Устройство наземной части фундамента
Существует несколько вариантов оснований, опорой для которых служит буронабивной фундамент:
- Свайно-монолитный. Комбинированный тип основания, при котором поверх свайного поля заливается монолитная плита. Применяется преимущественно на плотных грунтах и для строений с большой массой. Достоинства: высочайшая несущая способность. Недостатки: большой объем бетонных работ и высокая стоимость.
- Свайно-ленточный. Ленточный фундамент на сваях — оптимальный вариант для загородного дома. Монолитная фундаментная лента, заливаемая при помощи опалубки, опирается на буронабивные сваи, передавая до 40% веса дома на опоры. Достоинства: простота выполнения, низкая стоимость, надежность. Недостатки: на болотистых грунтах необходимо устройство висячего ленточного основания, которое самостоятельно рассчитать и выполнить практически невозможно.
- Свайно-ростверковый. По конструкции напоминает свайно-ленточное основание, но вместо монолитной ленты нагрузку от строения воспринимает ростверк. Фундамент с ростверком отлично подходит для небольших дачных домиков, бань, хозпостроек. Достоинства: простой монтаж, возможность самостоятельного обустройства металлического висячего ростверка. Недостатки: относительно низкая несущая способность.
Каждый здравомыслящий застройщик индивидуального жилья хотел бы сократить расходы при строительстве дома, при этом качество постройки и результат не должны пострадать. Итог должен получиться качественным и надежным в соответствии с изначальными расчетами.
Одна из разновидностей основания – свайный буронабивной фундамент. Данная конструкция представляет собой фундамент, в создании которого применяют буронабивные сваи, чтобы вся нагрузка строения переходила на грунт.
Это наиболее оптимальный вариант для тех участков, на которых несжимаемый грунтовый слой находится так глубоко, что строительство иных видов фундамента не представляется возможным. Такое встречается во время строительства здания на слабом или торфяном грунте, на болотистой местности.
Если планируется возвести каркасный или легкий деревянный дом или здание на склоне с большим перепадом высоты, а также построить баню, беседку или гараж, то использование такого типа фундамента является наиболее рациональным и оптимальным решением. Кроме того, данный вариант необходим, если глубина грунтового промерзания ниже 150 см.
Преимущества и недостатки фундамента
Стоит отметить достаточно низкую стоимость работ и сжатые сроки выполнения. Трудоемкость процесса невысока, поэтому есть возможность залить буронабивной фундамент своими руками без привлечения специальной техники.
Нужно отметить и недостатки, к которым относятся:
- невозможность обустройства подвала;
- недостаточная теплоизоляция нижней части постройки.
Возведение буронабивного фундамента нужно начать с основательной разметки свай и их расположения. Для этого можно использовать специальную технику, если есть такая возможность, но также возможно применение ручного бура. Размер скважины варьируется в пределах 15-45 см.
В связи с расширением технологий массовое востребование получил метод бурения с помощью применения ТИСЭ. Можно воспользоваться ручным фундаментным буром ТИСЭ-Ф. В отличие от других буровых установок он располагает в наличии плугом, который создает расширение внизу непосредственно под опорой сваи. Расширение необходимо при увеличении несущей способности сваи в несколько раз.
Кроме этого, при промерзании грунта расширение будет препятствовать выдавливанию сваи. Необходимо пробурить скважину диаметром в среднем 20 см, уйдя на глубину более низкую по отношению к уровню грунтового промерзания. У дна диаметр стоит увеличить до 40 см.
Глубина скважины должна быть минимум 2 метра. Зачастую под углами здания копают колодцы, глубина которых также ниже уровня грунтового промерзания, а затем бурят скважины между ними.
Осуществлять заливку свай возможно как без опалубки, так и с ней. Опалубка необходима, если грунт осыпается при бурении. Если буронабивной фундамент закладывают в плотном грунте (понятие также относительно), то бетонную смесь можно залить в скважину. Если изготавливают опалубку, она должна иметь размеры 60х60х60. Делается она для того чтобы потом смонтировать оголовок сваи. Если грунт рыхлый, то опалубка обязательна. Она может быть сделана из рубероидной трубки, которая скреплена скрепками теса или асбестовой трубы. С таким грунтом заливать бетонный раствор допускается лишь после установки опалубки.
Часто поступают так: асбестовую трубу помещают в скважину, заливая жидким бетоном, а затем с осторожностью приподнимают трубу в среднем на 30 см. Бетонная смесь заполняет пространство, которое освободилось и под сваей внизу создается дополнительная бетонная опора. При использовании технологии ТИСЭ этот метод актуален.
Процесс армирования
Любая свая буронабивного фундамента способна работать и на разрыв и на сжатие. Соответственно, со стороны дома идет нагрузка на сжатие. Если сваи закладывать ниже глубины грунтового промерзания, то они способны справиться с такой нагрузкой и выдержать ее. Но столбчатые фундаменты закладываются и на пучинистый грунт, который работает на разрыв сваи. Чтобы сваи выдерживали такую нагрузку, нужно применить процедуру вертикального армирования фундамента. Для этого потребуется использовать ребристую арматуру с диаметром 1 см или чуть более (допускается до 12 мм). Прутки скрепляют по несколько штук (в зависимости от диаметра скважины) с периодичностью в 1 м, с помощью гладкого прута. В диаметре прут 6-8 мм, а длина составляет 5-8 см. В результате получится жесткая конструкция из металла, которую нужно погрузить в скважину во время заливки.
Если по проекту предусмотрена конструкция заливного ростверка, то необходимо выпустить арматурные концы в верхней части сваи. Это позволит крепко прикрепить ростверк к столбам фундамента. Если заливать буронабивной фундамент самостоятельно, то сваи нужно заливать одну за другой ежедневно.
Видео
Предлагаем вашему вниманию видеоролик, посвященный строительству фундамента по технологии ТИСЭ.
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.