Фундамент из буронабивных свай – преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки видов свайных фундаментов

В настоящее время существует три основных вида свайного фундамента, это забивные железобетонные, металлические винтовые и буронабивные сваи. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим все плюсы и минусы:

Забивные ж/б сваи

Метод забивания свай обеспечивает высокий темп строительства с возможностью применения свай заводского изготовления, что технологически не предусмотрено в случае с буронабивными и винтовыми сваями.

Кроме этого, сокращение производственного цикла устройства свайного фундамента еще на один этап (изготовление свай), значительно повысит надежность (безотказность) строительного процесса.

Забивание готовых свай обеспечивает высокий темп строительства независимо от погодных условий (осадков или близкого расположения уровня грунтовых вод). В процессе погружения свай методом забивания происходит уплотнение грунтов вокруг сваи (грунтовая обойма) и, как следствие, отсутствует выемка грунта. Исчезает необходимость лишних финансовых затрат на его вывоз, что удешевляет стоимость строительства и не ухудшает его экологичность.

Превышение усилия погружения сваи над прочностью тела сваи (ложный отказ), приводит к ее разрушению. Дальнейшее устройство сваи методом забивки становится невозможным. Не погруженную часть сваи удаляют, а над ее погруженной частью проводится освидетельствование на предмет достижения требуемой несущей способности. В случае отрицательного результата, рядом забивают дополнительную сваю (дубль), таким образом, доводя несущую способность фундамента в конкретном месте до проектного значения.

По степени воздействия на материал сваи, забивка является более грубым (разрушающим) методом, в отличии от вдавливания. В результате этого приходится терпеть значительные финансовые издержки на устройство дополнительной сваи и доведение несущей способности фундамента в конкретном месте до проектного значения. Зона уплотнения грунта вокруг сваи распространяется в плоскости, пропорциональной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2-3 диаметрам сваи. Этот вид работ добавляет несущую способность каждой забиваемой свае. Забивку свай проводят в большинстве типов грунтов, кроме скального твердого грунта. Таковой может быть использован в качестве опорного слоя для нижних концов свай. К существенным недостаткам забивания свай можно отнести достаточно высокий уровень шума.

По сравнению с другими методами, забивание свай отличается значительным уменьшением материалоемкости за счет большей несущей способности одного куба сваи. Такой эффект обеспечивает одна выгодная особенность данной технологии: в процессе забивания происходит значительное уплотнение грунтов вокруг сваи, это увеличивает несущую способность и уменьшает стоимость свайного фундамента, выполненного с использованием этой технологии. Забивание свай заводского изготовления, в отличии от буровых свай, не имеет ограниченных сроков на их использование, точнее, использования свежей бетонной смеси, которая затвердевает в короткие временные сроки.


Несмотря на совершенность современных строительных технологий, все они имеют как свои достоинства, так и недостатки. Исключением не являются и винтовые сваи, плюсы и минусы которых раскрыты в этом материале. Винтовые сваи широко применяются в современном строительстве для организации фундаментов различных типов зданий и конструкций. Винтовая свая представляет собой трубу из толстостенного металла, на конце которой находится одна или несколько лопастей. Лопасти выполняют одновременно несколько функций. Они позволяют монтировать сваю в грунт методом вкручивания. Также лопасть является опорой, на которую передается вес здания. Дополнительно лопасть выступает в роли ограничителя, который не дает вытолкнуть сваю из грунта в результате пучения почвы в холодное время года. Винтовые сваи предназначены для усиления и укрепления фундамента частного дома. По способу монтажа винтовых свай разделяют ручное вкручивание и механизированное. Выбор технологии монтажа зависит от типа используемых свай. Выбор же самих свай зависит от типа здания, для которого они будут служить опорой. Также на выбор свай влияет тип грунтов, в которые они будут устанавливаться.

Ручной монтаж осуществляется при помощи специального приспособления, которое способно передавать и усиливать крутящий момент на сваю. Ручной способ монтажа позволяет установить сваи длиной до 4 метров в обычные грунты, применяя для этого мускульную силу четырех человек. Контроль вертикальности погружения сваи осуществляется при помощи специального уровня.

Для монтажа свай механизированным способом используется специальное оборудование, которое приводится в действие гидравликой. Контроль за процессом монтажа осуществляет человек, однако аппаратура позволяет снизить отклонения от заданных параметров до минимума.

В целом технология монтажа винтовых свай сводится к следующим этапам вне зависимости от способа:

  • Пробное бурение с целью определения состава и характеристик грунта
  • Разметка территории в соответствии с произведенными расчетами
  • Поочередная установка свай
  • Обрезка свай по уровню основания здания

Дополнительно может применяться стяжка свай между собой при помощи швеллеров. Также в некоторых случаях применяется бетонирование свай для укрепления общей конструкции. Как уже упоминалось выше, любой строительный материал имеет свои недостатки.

Вот основные недостатки винтовых свай:

  • При плохом качестве свай может иметь место их ускоренная коррозия;
  • При монтаже свай в каменистые грунты может понадобиться дорогостоящая техника;
  • При монтаже возможно повреждение сваи на сварных швах, частичный обрыв лопасти, который невозможно определить, так же появление сколов и царапин защитного лакокрасочного покрытия. Такие повреждения намного ухудшают несущую способность и значительно снижают долговечность сваи;
  • При монтаже свай происходит процесс рыхления почвы, что тоже значительно сокращает несущую способность;
  • При ручном монтаже велика вероятность отклонения сваи от вертикали, которое может быть вызвано препятствиями в виде камней или корней деревьев;

Есть и другие недостатки винтовых свай, однако, их можно исключить при использовании качественного и сертифицированного материала.

К достоинствам винтовых свай можно отнести следующее:

  • Скорость организации фундамента, которая позволяет сдавать объекты раньше срока на 30%;
  • Сравнительная дешевизна свайного фундамента, которая возможна благодаря серийному производству свай;
  • Возможность строительства на водянистых грунтах. Сюда также можно отнести строительство на слабых песчаных и ледяных грунтах.

Из всего этого можно сказать, что как и любой другой строительный материал, винтовые сваи плюсы и минусы имеют почти в равных количествах. Однако, в большинстве случаев их применяют только там, где значение имеют именно плюсы. В некоторых случаях свайно-винтовой фундамент является единственной возможностью организовать постройку здания.


«Фундамент на буронабивных сваях» – из самого названия, уже можно примерно судить о конструкционных особенностях, данного типа строительных оснований. Фундамент буронабивной, состоит из двух основных элементов: буронабивные сваи и ростверк фундамента. Данный тип основания, можно отнести к свайному фундаменту. Только сваи здесь не забиваются в грунт, а создаются в специальных отверстиях (скважинах).Буронабивными сваями принято называть сваи из литого бетона, устраиваемые в полостях, образованных бурением грунта без обсадных труб. Сохранность стенок скважин обеспечивается связностью глинистого грунта, а в неустойчивых грунтах (в том числе в песчаных, насыщенных водой) – бурением под глинистым раствором.

Для образования ствола сваи применяют бетон с осадкой конуса 18 см. Бетонирование производится с помощью вертикально перемещаемой трубы – ВПТ. Емкость приемной воронки должна быть не менее емкости трубы.

Перед началом бетонирования труба полностью заполняется литым бетоном, который внизу удерживается донной крышкой. В течение всего процесса бетонирования труба должна быть заполнена бетоном, а бетон в скважине должен возвышаться над нижним концом трубы не менее чем на 2 и не более чем на 4 м. Процесс бетонирования ведется непрерывно. Применение вибрации для уплотнения бетона не допускается во избежание его расслоения и обваливания стенок скважины и перемешивания грунта с бетоном.

Достоинствами буронабивных свай являются:

  • возможность создания глубоких опор (до 30 м и более) с прорезкой практически любых грунтов;
  • большая несущая способность;
  • возможность выполнять работы в любое время года и производить их без сотрясения окружающего грунта.

В то же время буронабивные сваи имеют и существенные недостатки. Главный из них – несовершенство технологии бурения – необходимо использовать одновременно два крана (один для подвески бетонопровода, другой – для подачи бетона) и наращивать трубы бетонопровода, а это вызывает задержки в работе и удорожает стоимость свай. Кроме того, контроль цельности ствола осуществляется только путем сопоставления расчетного и фактического объема бетона и не является достаточно надежным. Нет возможности определить и качество контакта между подошвой сваи и грунтом основания (образование слоя взрыхленного или разбухшего (в глинах) грунта). И, наконец, грунт вокруг ствола не уплотняется, из-за чего трение на боковой поверхности оказывается значительно меньшим, чем у забивных свай.

Буронабивной фундамент — плюсы и минусы

Что такое буронабивной фундамент

Представления о буронабивном фундаменте настолько широко расходятся и не соответствуют действительности, что имеет смысл прояснить эту ситуацию. Довольно много людей совсем не представляет, что такое буронабивной фундамент. Каких только версий не наслушаешься. А по сути – это бурение шурфа в грунте, установка арматуры и заливка бетона (набивка). Поэтому и называют буронабивные сваи – потому что бурятся и набиваются.

Фундамент на буронабивных сваях

В большинстве случаев, когда мы говорим о буронабивном фундаменте, речь идет о буронабивных свах как элементе, например, свайно-ленточного фундамента. Конечно, можно использовать буронабивные сваи непосредственно как фундамент, без обвязки бетонной лентой, например, для забора, бытовки или небольшой бани. Но для частного дома более оправдано применение свайно-ленточного или свайно-ростверкового фундамента, в котором все эти сваи жестко связаны между собой бетонной лентой (ростверком). Эта лента, во-первых, распределяет нагрузку между сваями, во-вторых, жестко связывает всю конструкцию будущего строения и в-третьих, формирует основание для несущих стен дома.

Виды свай и их применение

Сваи могут быть деревянными, металлическими и железобетонными:

  1. Забивные сваи. В основном они используются в многоэтажном промышленно-гражданском строительстве для уплотнения грунта. Использование забивных свай для строительства частных домов не оправдано экономически.
  2. Винтовые сваи. Используются для временных сооружений.
  3. Буронабивные сваи без расширения внизу. Из-за простоты изготовления очень часто используются при строительстве домов хозспособом, то есть когда заказчик своими силами, либо с помощью «дикой» бригады возводит дом.
  4. Буронабивные сваи с расширением (уширением) внизу. Эти сваи засчет нижнего расширения имеют площадь опоры в шесть раз больше, чем у обычной сваи. Они не могут быть вытолкнуты морозным пучением опять же из-за расширения внизу, которое находится ниже глубины промерзания. Могут применяться как для деревянных, так и для тяжелых каменных 2-3 этажных домов. Есть также опыт строительства пятиэтажных домов на сваях с расширением внизу.

Следует отметить, что на буронабивных сваях с расширением или без него строят также мосты, эстакады, причалы и, если для малоэтажного строительства сваи делают глубиной около двух метров, то для мостов бурят сваи до 30 метров глубиной. Такие сваи используют также при строительстве на вечной мерзлоте и при изготовлении фундаментов по так называемой технологии «стена в грунте». Но эта тема другой статьи.

Читайте также:  Виды кухонных вытяжек и ихняя классификация

Виды фундаментов на буронабивных сваях

Фундамент на сваях, как я уже писал выше, называется свайно-ленточный или свайно-ростверковый. Такой фундамент может быть изготовлен на обычных сваях, без расширения внизу, и тогда ленту необходимо исполнять заглубленной, чтобы увеличить площадь опоры на грунт. Это один из видов мелкозаглубленного фундамента. Его основным минусом является то, что даже не смотря на заглубление сваи ниже глубины промерзания – все равно его может поднять морозным пучением из-за давления на мелкозаглубленную ленту.

Также можно применять сваи с расширением внизу. Как упоминалось выше, площадь опоры такой сваи в шесть раз выше и поэтому необходимости заглублять ленту нет. В зависимости от несущей способности грунта, буронабивная свая с расширением внизу несет нагрузку от 10 до 35 тонн, и если таких свай 30 – 100 штук, то, соответственно, они выдержат даже тяжелый кирпичный дом с бетонными перекрытиями. Конечно, эти расчеты приблизительные, и нагрузки необходимо рассчитывать индивидуально в каждом конкретном случае. Опора дома на сваю с расширением дает возможность не заглублять лету, вследствие чего исключается морозное давление на ленту, зазор между лентой и грунтом компенсирует морозное пучение и дом стоит твердо.

Еще один вид фундамента на буронабивных сваях – это отдельно стоящие сваи без бетонной ленты, их можно обвязать швеллером или деревянными балками, а можно просто на сваи поставить какое-то небольшое строение. Компании «ТвойСтрой» несколько раз приходилось делать такие фундаменты и в таких случаях в договоре мы прописывали ограниченные гарантийные обязательства. Отдельно стоящие буронабивные сваи, не обвязанные общей бетонной лентой, могут отклониться от оси и подвергнутся различным подвижкам. Обвязка из металла или дерева на начальном этапе обходится дешевле, но эти материалы подвержены коррозии и гниению и довольно гибкие.

Технология изготовления фундамента на буронабивных сваях:

  1. Разметка (обноска).
  2. Бурение шурфов.
  3. Изготовление нижнего расширения (в случае изготовления свай с расширением внизу).
  4. Установка гидроизоляционной рубашки.
  5. Установка арматурного каркаса.
  6. Бетонирование сваи.
  7. Вибрирование сваи.
  8. Установка опалубки ростверка.
  9. Установка арматурного каркаса.
  10. Заливка ростверка бетоном.
  11. Вибрирование ростверка.
  12. Укрытие фундамента.

Преимущества и недостатки фундаментов на буронабивных сваях

  1. Основное преимущество фундамента на буронабивных сваях это его относительно невысокая цена и надежность.
  2. Такой фундамент можно делать практически на любых грунтах и на участках с уклоном.
  3. Не требуется время «отстоятся» — уже через 2 недели после заливки можно начинать строительство дома.
  4. Вполне можно оставить и на следующий сезон, без каких либо мероприятий по консервации.
  5. Фундамент на сваях является самым сейсмоустойчивым.

Примечание: фундамент на буронабивных сваях без расширения внизу с мелкозаглубленной лентой имеет очень серьезный недостаток – он может быть поднят морозным пучением, что приведет к очень печальным последствиям, особенно если дом не деревянный. Поэтому самым надежным вариантом фундамента для дома является свайно-ленточный или свайно-ростверковый с расширением свай внизу. Если, конечно, дом не планируется с цокольным этажом.

Неоднократно пытался найти в отзывах недостатки такого фундамента, но ничего заслуживающего внимания не нашел, кроме того что такой фундамент дороже мелкозаглубленного. Да, дороже, но его не поднимет морозным пучением и делать мелкозаглубленный из-за того, что он дешевле, не логично, можно тогда просто на землю дом поставить еще дешевле будет – но ведь так же никто не делает.

Если вам требуется помощь в выборе типа фундамента для строительства дома,
звоните: 8-(495)-928-74-74 поможем сделать правильный выбор в каждой конкретной ситуации.

Достоинства и недостатки буронабивного фундамента с ростверком, правила его обустройства

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

Области применения

Фундамент из буронабивных свай с ростверком устраивают в следующих случаях:

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

Преимущества и недостатки

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

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

Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком дает возможность·

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

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

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

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбор места установки свай

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

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

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

От этих данных зависит тип гидроизоляционного слоя.

Этапы монтажа

Разберемся, как устроить буронабивной фундамент с ростверком своими руками.

Подготовка

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

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

Бурение

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

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

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

Установка обсадных труб

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

Армирование

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

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

Бетонирование

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

Читайте также:  Как установить спутниковую антенну своими руками

Гидроизоляция

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

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

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

Установка ростверка

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

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

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

Заключение

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

Буронабивные сваи – технология изготовления и монтажа

Несмотря на стремительное развитие строительных технологий, применение самых современных строительных материалов и механизмов, вести строительство новых сооружений становится все труднее. В основном это связано с отсутствием свободных стройплощадок с подходящими для строительства условиями. При этом самая главная проблема заключается в возведении фундамента будущего сооружения.

Зачастую его строительство приходится осуществлять при следующих жестких условиях:

  • точечная застройка в городских условиях, когда нет возможности возведения надежного ленточного или плиточного фундамента;
  • на слабых или обводненных грунтах, где можно построить только свайный фундамент;
  • рядом с водоемами или на местности, подверженной затоплению;
  • в местах глубокого залегания твердых грунтов;
  • при сложном геологическом рельефе (обрывы, горы, каменистые грунты и т. д.).

Наиболее приемлемым выходом в данной ситуации является строительство фундаментов с применением буронабивных свай. Основное преимущество такой технологии — отсутствие динамического воздействия на грунт и фундаменты близлежащих сооружений, возможность обустройства свай в трудных грунтах. Кроме того, применение данной технологии значительно сокращает затраты на возведение фундаментов сооружений.

Особенностью буронабивной технологии является бурение скважин необходимой глубины с последующим формированием самой сваи. Суть данной технологии заключается в том, что с помощью специальной установки бурится скважина с заданными параметрами, в которую затем опускается металлический каркас. Этот каркас заливается бетоном, который уплотняется при помощи виброустановки.

Способы устройства буронабивных свай

В зависимости от конкретных геологических условий в месте возведения буронабивных свай применяют три способа:

  1. Сухой способ. Применяется в устойчивых твердоглинистых, тугопластичных или полутвердых грунтах, когда обходятся без укрепления стенок скважин. Скважина с заданными параметрами (диаметр и глубина) пробуривается с использованием шнековой колонны или ковшового бура. При необходимости в нижней точке с использованием специальных инструментов может производиться расширение скважины. Бетонирование скважины происходит с использованием опалубки (бетонолитых труб), которая постепенно извлекается в процессе заполнения скважины бетоном. В конце бетонирования формируется голова ствола, которая в холодное время должна быть защищена утеплителем. Таким способом обустраивают сваи глубиной до 30 м и диаметром 400 — 1200 мм. Такой способ неприемлем в условиях агрессивных или промышленных вод.
  2. Использование глинистого раствора. Такой способ применяется в условиях неустойчивых обводненных грунтов. Он основан на создании гидростатического давления глинистого раствора плотностью 1.2 г/см3, что позволяет обойтись без опалубки. Глинистый раствор готовится на месте проведения работ из бентонитовых глин и по специальной штанге под давлением подается в скважину. Он поднимается вдоль стенок вверх, попадает в зумпф и с помощью насоса возвращается в пустотелую буровую штангу, обеспечивая его постоянную циркуляцию. Затем в скважину устанавливается арматурный каркас, который заливается бетоном. По мере поступления в скважину бетона из нее постепенно вытесняется глинистый раствор и извлекается бетонолитая труба.
  3. Использование обсадной трубы. Такой способ используется в любых гидрогеологических условиях. В скважину обсадные трубы погружаются с помощью гидродомкратов, посредством забивки труб или путем вибропогружения, и стыкуются между собой посредством сварки или специальных замков. Бурение скважин осуществляется ударным или вращательным способом. Имеется возможность расширения скважины у основания, используя взрывной способ. Для этого обсадная труба опускается вниз, не доходя до дна 1,4 м. Вниз закладывается заряд необходимой мощности и сверху заливается бетон. При взрыве образуется сферическая полость, которая мгновенно заполняется бетоном. Опущенный в скважину каркас бетонируется с применением вертикально перемещаемой трубы. При помощи системы домкратов, смонтированных на установке, обсадной трубе придается полувращательное и возвратно-поступательное движение, что помогает дополнительно уплотнять бетон.
  4. Использование обсадной трубы по технологии фундекс. Его особенность состоит в том, что такой способ является щадящим, поскольку сам процесс происходит без динамических воздействий и без потери физических свойств грунтов. Применяется такой способ, в основном, в условиях сейсмически неустойчивых грунтов. Суть его состоит в том, что бурение осуществляется без выемки грунта методом вдавливания с помощью раскатчика или конических катков, установленных на валу. Чугунный наконечник-раскатка из скважины не извлекается и служит надежной опорой для сваи. Нижний край трубы с помощью специального замка присоединяется к наконечнику. При отсутствии в трубе воды в нее помещается армированный каркас. Для предотвращения расслоения бетона в трубу подается смесь из равных частей песка, цемента и воды. Затем труба начинает заполняться пластинчатым бетоном и одновременно вытаскиваться наверх при помощи возвратного вращения.

Достоинства и недостатки буронабивных свай

Достоинства:

  • увеличение надежности сооружения за счет уменьшения неравномерности осадок;
  • сокращение объема выполняемых земляных и бетонных работ;
  • использование в качестве основания малоподвижных грунтов на большой глубине;
  • экономичность — довольно доступная цена для среднестатистического гражданина;
  • передача на одну сваю больших нагрузок (по сравнению с забивной сваей);
  • устройство свай большого диаметра (повышается горизонтальная нагрузка на одну сваю);
  • уменьшение влияния погодных условий на сроки возведения фундамента;
  • уменьшение использования транспорта и механизмов;
  • отсутствие динамических воздействий на грунт и близлежащие сооружения в месте производства работ.

Недостатки:

  • значительное увеличение расхода бетона (из-за отсутствия уплотнения грунта рядом с изготавливаемой сваей);
  • технологическая сложность монтажа буронабивных свай;
  • значительное использование ручного труда;
  • сложность контроля технологического процесса изготовления свай (особенно в условиях неустойчивых грунтов);
  • большой разброс (до 30%) несущей способности однотипных свай в одинаковых геологических условиях, что значительно затрудняет расчет несущей способности фундамента из буронабивных свай в целом.

Технология монтажа буронабивных свай

В зависимости от геологических условий буронабивные опоры могут монтироваться с применением различных способов, технологии которых незначительно различаются. Нюансы технологий при использовании разных способов обустройства буронабивных свай рассмотрены выше.

Но для всех способов суть технологии монтажа таких свай заключается в бурении скважины с последующей ее заливкой бетоном.

Скважина пробуривается с использованием различных механизмов, которые применяются при соответствующем способе монтажа свай. В зависимости от плотности грунта в скважину вставляется опалубка (обсадные трубы) или обходятся без нее. Внутрь скважины опускается арматурный каркас, изготовленный из арматуры диаметром 10 мм (вертикальное армирование) и 6 мм (горизонтальное армирование). После этого осуществляется заливка всей конструкции бетоном с дополнительным его уплотнением при помощи виброустановки.

Технология монтажа буронабивных свай достаточно проста и поэтому с успехом применяется не только в промышленном, но и в индивидуальном строительстве.

Несущая способность буронабивных свай

Высокая несущая способность обеспечивается посредством укрепления стенок скважины, укрепления грунтов у основания сваи методом цементации и глубиной ее заложения. На несущую способность свай в значительной мере влияет их диаметр и армирование, что повышает их эффективность при восприятии больших нагрузок.

Большим недостатком буронабивной технологии является невозможность расчета несущей способности опор, которая значительно разнится для однотипных свай при одинаковых геологических условиях.

На сегодняшний день в основном применяются буронабивные сваи, имеющие несущую способность в 200−400 тонн, хотя при использовании новейших строительных технологий этот показатель достигает 600 тонн.

Плюсы и минусы буронабивных свай

Возведение нового здания – это крайне сложная и ответственная задача, в ходе решения которой требуется принять множество важных решений и провести огромное количество разноплановых работ. Среди всех вопросов, на которые предстоит ответить заказчику новой стройки до начала строительства, наиболее важным является тип обустраиваемого основания под объект.
Сегодня свайные фундаменты являются наиболее популярными и востребованными. Чтобы определить, подойдет ли такое основание для нового строения, необходимо предварительно рассмотреть плюсы и минусы буронабивных свай, а также разобраться в особенностях их возведения.

Преимущества и недостатки

Каждая строительная технология имеет уникальные положительные и отрицательные особенности. Только тщательный их анализ позволяет взвешенно принять решение о возможности использования БНС или других опор для стройки.
К основным преимуществам буронабивных опор относят:

  • Широкие возможности использования. Сваи подойдут для использования на разных типах грунта. Сыпучая и пучинистая почва, а также большой уклон местности не смогут воспрепятствовать их возведению. Допускается стройка на участках рядом с водоемами.
  • Высокая скорость стройки. С помощью современного оборудования и спецтехники возвести основание из БНС можно в кратчайшие сроки. Много времени займет только набор бетонным раствором расчетных характеристик прочности.
  • Долговечность. Правильно выстроенный фундамент из ЖБ опор способен выдерживать любые неблагоприятные влияния в процессе эксплуатации и сохранять свои изначальные технико-эксплуатационные характеристики на протяжении 150 лет и больше.
  • Относительная простота. Не нужно выполнять много земляных работ, достаточно будет подготовить лунки под сваи с помощью специальных буров.
  • Экономичность. Стоимость в целом оказывается ниже, чем при обустройстве бетонной плиты или ленты.
  • Вариативность. Диаметр и длину опорных элементов можно выбрать самостоятельно, с учетом характеристик почвы и особенностей возводимого сооружения.
  • Способность выдерживать большой вес. Столбы могут вынести огромные нагрузки, потому их активно применяют при стройке тяжелых объектов.
Читайте также:  Устройство ортопедического матраса - какой пружинный блок лучше?

При строительстве почва практически не испытывает динамических воздействий, благодаря чему строительство можно безопасно вести даже в условиях плотной городской застройки.
Но идеальных технологий не бывает, у БНС тоже есть недостатки, к которым относят:

  • большой расход бетонного раствора;
  • необходимость использования спецтехники;
  • сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
  • сложные расчеты.

Этапы монтажа

Несмотря на наличие некоторых недостатков, буронабивные сваи активно применяются в строительстве, их достоинства намного более значимы и важны. При выборе БНС для обустройства основания, необходимо полностью соблюсти предусмотренную технологию монтажа, только так можно гарантировать, что фундамент будет обладать всем набором описанных преимуществ.
Начинается строительство всегда с разработки проектной документации на возведение фундамента и объекта. В проекте описываются все особенности основания и будущего здания, а также перечисляются работы, которые должны быть выполнены в ходе строительных мероприятий.
По проекту осуществляется разметка местности и в отмеченных местах создаются лунки под сваи. В эти лунки устанавливают обсадные трубы и выстраивают над ними опалубку. Затем в отверстия опускается заранее подготовленный металлический каркас и осуществляется заливка бетонного раствора. Когда созданные сваи застынут, их останется только обвязать с помощью железобетонного ростверка. Обвязка обеспечивает равномерное распределение веса здания по всем столбам и увеличивает их долговечность.

Буронабивной фундамент — технология устройства и расчеты

Дата публикации: 26.09.14

Буронабивной фундамент – достоинства и недостатки

Данный вид основания хорош тем, что его можно устанавливать на слабых грунтах или в тех местах, где грунтовой слой расположен глубоко под землей, а прочие виды фундаментов использовать невозможно. Также применение его оправданно и при строительстве зданий на крутых склонах.

Достоинства:

  • Нет нужды выравнивать почву или делать котлован. Замечательно подходят для неровной местности, в отличии, например, от ленточных, для которых нужен ряд подготовительных работ и ровная поверхность.
  • Достаточно низкая стоимость. Например, основание монолитное обойдется примерно раза в 2 дороже.
  • Скорость установки высокая. Благодаря своей технологии, сделать такое основание самостоятельно можно примерно в течение 12 часов (в зависимости от грунта, срок может немного увеличиться). Этому фундаменту необходимо отстояться 6-8 дней, чтобы вы могли начать уже строительство дома. Например, тот же ленточный фундамент должен отстояться 28 суток.
  • Нет необходимости искать дополнительное место, чтобы можно было складировать сваи, так как делаются они сразу на стройплощадке.
  • Не понадобится и дополнительная гидроизоляция.

Недостатки:

  • Относительно недолговечен. Срок его службы – 70-100 лет. К примеру, кирпичное основание едва ли не в два раза прослужит дольше.
  • Не возможно обустройство подвала. В связи с этим, буронабивной фундамент кладут чаще всего при строительстве дачи или бани (там подвал не обязателен).
  • Слабая несущая способность. Чаще всего, такое основание делают для небольших одноэтажных построек. Поэтому очень важен точный расчет нагрузки на опоры, лучше всего с запасом.
  • Запрещается возводить на подвижных грунтах.

Технология устройства

Для начала необходимо рассчитать диаметр свай и их количество (ниже приводятся расчетные данные). Только учитывайте, что диаметр используемого ручного бура варьируется в районе 15-45 см., подобные буры есть в продаже, в них регулируется длина шланга, так что особых хлопот бурение не составит. Но учтите, что бурить даже только нижнюю часть скважины диаметром 50-60 см. очень трудно, да и это большая физическая нагрузка.

Кстати, на сегодняшний день существует специальный ручной бур ТИСЭ, благодаря которому вы можете существенно сократить необходимое количество свай и, соответственно, бетона. Суть его в том, что в нем есть устройство, которое позволяет бурить со значительным расширением нижней части скважины.

Необходимо, чтобы глубина скважины была не меньше полутора метров и больше вашей глубины промерзания грунта примерно на 20-30 см..

Когда скважина готова, скручиваем трубу из рубероида равную диаметру скважины, но больше по длине на 20-50 см.. Верхнюю часть трубы необходимо сделать из 2-3 слоев и стянуть вязальной проволокой. Это будет опалубка.

Затем очень аккуратно трубу необходимо вставить в скважину. Когда на дне скважины вы увидите немного воды – можете не обращать внимания. Но если воды в ней больше четверти скважины, то, перед тем, как заливать бетон, ее необходимо откачать.

Большинство предпочитает обходиться без рубероидной трубы, однако мы бы советовали все-таки ее применить.

  • Во-первых, для набора прочности и лучшего схватывания бетона. Так как в нем имеется цементное молочко, которое имеет огромное значение и без такой трубы оно легко уйдет в грунт и, соответственно, своей прочности бетон уже не получит.
  • Во-вторых, сила морозного пучения при промерзании грунта будет меньше действовать через рубероид, чем, непосредственно, на шероховатый бетон.
  • В-третьих, в том случае, когда грунт сухой, в него может впитаться из бетона и вода, а это опять плохо скажется на его прочности.

Так, скважины готовы. Теперь необходимо сделать экономный и простой каркас из арматуры. Нам понадобится три вертикальных прута диаметра 6-10 мм. из периодической арматуры (у нее поверхность ребристая), которые должны быть связанны через 50-60 см. между собой поперечинами.

В том случае, если вы планируете делать буронабивной фундамент с ростверком, вертикальные стержни нужно вывести выше заливаемых свай. Их высота должна быть равна высоте ростверка за минусом 2-3 см..

Теперь необходимо залить бетон. Оптимально заливать его из смесителя – это позволит за день сделать достаточно большой объем работы.

Заливать фундамент лучше всего быстротвердеющим цементом, который необходимо разводить маленькими порциями, как только будете трамбовать предыдущий слой. Сами скважины вы можете заполнять одним бетоном, либо же с добавлением камней (булыжник, известняк, песчаник). Главное, чтобы он был ровным и прочным.

Для более плотного уплотнения лучше использовать специальный бур, который создаст необходимую механическую вибрацию. Так как очень важно в сваях даже маленькие пустоты исключить полностью.

Буронабивной фундамент с ростверком

Ростверк – это конструкция, соединяющая верхние части опоры и очень похожая на ленточный фундамент. Для его устройства можно использовать железо, железобетон или дерево. Большей популярностью пользуется монолитный железобетонный ростверк.

Для того чтобы монолитный элемент противостоял нагрузкам, необходимо провести армирование. Для этого в два пояса (один у верхней поверхности ростверка, а другой – у нижней) укладываем арматуру. Каждый пояс выполняется в виде сетки из ребристой арматуры, где шаг укладки составляет 20-40 см.. Причем эти пояса необходимо соединять вертикальным стержнем арматуры.

Под нижний пояс, во избежание близкого прилегания к нижнему краю опалубки арматуры, необходимо подложить прокладки из дерева толщиной 35 см.. А чтобы арматурный каркас не сдвигался во время заливки раствора, нужно его прочно укрепить.

Ширина самого ростверка, как правило, составляет сантиметров 30-40 и всегда больше толщины стен.

Буронабивной фундамент – расчет нагрузок

Расчет количества свай

Для начала нам необходимо высчитать, какое количество свай на наш дом нам потребуется. Для этого достаточно два параметра:

  • Несущая способность одной сваи.
  • Общий вес строения.

Как показывает практика, прочность сваи зависит от марки применяемого при ее изготовлении бетона. Цифра в марке показывает нагрузку, которую может выдержать свая на сантиметр квадратный своего веса. К примеру, свая с поперечным сечение в 400 см2 (20х20 см.), вылитая из бетона М100 в состоянии выдержать нагрузку до 40 тысяч тонн.

Ниже приводится таблица с примером расчета сваи на различный поперечник. В основе расчетов: высота сваи – 2 м., горизонтальное армирование арматурой 6 мм., вертикальное – 12 мм., шаг в 1 м.

Поперечник сваи (см.)

Несущая способность (кг.)

Площадь опоры (см 2)

Гладкая арматура, расход (м.)

Количество прутьев арматуры вертикальных (шт.)

Ребристая арматура, расход

Зная нагрузку на фундамент, вы очень легко посчитаете необходимое количество свай. Например, вес дома 50 тонн. Нам понадобится с 15-ти сантиметровым поперечником 50 свай, или же с 25-ти сантиметровым — 17 свай. Не забывайте при расчетах про запас.

Расчет общего веса здания

Для того чтобы высчитать нагрузку на основание дома, нам необходимо суммировать массу материалов, применяемых при строительстве дома без учета фундамента, вес будущей техники и мебели, сезонные нагрузки (например, снег) и нагрузки от проживающих людей.

Приводим ниже таблицу средних показателей материалов, применяемых при строительстве:

Кровля, средний удельный вес (кг/м2)

Шиферная кровля40-50Покрытие из рубероида30-50Кровля из черепицы гончарной60-80Кровля из листов стали20-30

Стена толщиной 15 см, средний удельный вес (кг/м2)

Железобетон300-350Кирпичные стены200-270Стены бревенчатые и брусчатые10-100Каркасные стены с утеплителем30-50

Перекрытия, средний удельный вес (кг/м2)

Перекрытие железобетонное500Перекрытие цокольное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 500 кг. на метр кубический200-300Перекрытие цокольное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 200 кг. на метр кубический100-150Перекрытие чердачное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 500 кг. на метр кубический150-200Перекрытие чердачное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 200 кг. на метр кубический70-100

Также стоит учесть и временные нагрузки. Для России самой большой величиной принимают: для южной части – кровли 50 кг/м2, в то время как для средней полосы – 100 кг/м2, и уже для северной части – 190 кг/м2.

Возьмем пример. Мы строим одноэтажный дом, расположенный в средней полосе России. По плану размер – 6х10 м., высота нашего этажа до потолков – 2,5 м., посередине дома одна внутренняя стена, кровля – шифер и рубероидное покрытие, перекрытие цокольное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 200 кг. на метр кубический, перекрытие чердачное по балкам из дерева с наличием утеплителя, плотность которого до 200 кг. на метр кубический.

Итак, для начала проводим общие расчеты дома:

  • Расчет длины всех стен: (6+10)+6+2=38 м.
  • Расчет площади стен с учетом высоты этажа: 38х2,5=95 м2.
  • Расчет площади кровли (учитывая выпуски по сторонам дома в 0,5 м.): 11х7=77 м2.
  • Расчет площади цокольного и чердачного перекрытия одинакова: 10х6=60 м2.

Теперь высчитаем нагрузку на буронабивной фундамент, расчет будем проводить по крайним верхним величинам (в целях безопасности или «на всякий случай»).

  • Расчет массы стен: 270х95=25650 кг.
  • Расчет массы кровли: 77х(50+50)=7700 кг.
  • Расчет массы чердачного перекрытия: 100х60=6000 кг
  • Расчет массы цокольного перекрытия: 150х60=9000 кг
  • Нагрузка от снежного покрова: 100х77=7700 кг.

Получаем в итоге: 25650+7700+6000+9000+7700=56050 кг, делаем округление до 56 тыс. кг или 56 т.

Ссылка на основную публикацию