Фундамент буронабивные сваи с монолитной плитой

Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Впервые технология закладки буронабивных свай была применена в 1899 году русским инженером А.Э. Страусе.

Сегодня такой фундамент широко используется в частном и промышленном строительстве, а правила его возведения контролируется сводом правил в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003.

В статье рассмотрим все аспекты, связанные с возведением фундамента на буронабивных сваях, из каких этапов состоит устройство данного типа основания, его плюсы и минусы, а также примерные цены.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Для определения потребности в количестве буронабивных опор нужно суммарные нагрузки разделить на грузоподъемность одного силового элемента. Далее определяют оптимальный шаг между сваями в пределах по СНиП от 1,5 до 3,0 м при условии расположения в сопряжениях стен и по углам конструкции.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм	Стоимость работ, руб./м
150	1980
180	2150
200	2230
220	2400
250	2450
300	2300
320	3220
350	3450
400	3700
426	3900
450	3950
500	4210
530	4375
550	4450
600	5280
620	5450
800	6435
1000	7410
1200	9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.

Источник

Строительство буронабивного фундамента с использованием монолитной плиты

• 

Для многих районов Подмосковья характерно наличие глинистых грунтов, которые являются одними из самых сложных для возведения фундамента. Они могут сжиматься, размываться, а зимой — вспучиваться. Как считают некоторые специалисты, оптимальным вариантом преодоления этих явлений при строительстве загородного дома будет сооружение буронабивного фундамента

Фундамент, о котором мы хотим рассказать, предназначался для сооружения на нем дома из клееного бруса. Требования к фундаментам для такого типа строений достаточно высоки, поскольку даже миллиметровая подвижка опоры здания даст заметный уход уровня, и сборка дома будет некачественной — проведя рукой по торцам «зауголков» (выпусков концов бруса внутри постройки), вы почувствуете смещение в виде ступеньки. Оправданное решение в данном случае — возведение комбинированного буронабивного фундамента с использованием монолитной плиты. Этапы строительства здесь.

Начало работ

После разметки и выравнивания площадки строители приступили к созданию свайного поля в соответствии с разработанным проектом. Бурить скважины можно как вручную, так и при помощи специальной техники. В нашем случае был использован многофункциональный малогабаритный трактор Вobсat (США). Он мобилен, оказывает небольшое давление на грунт. Применение данного устройства в несколько раз увеличивает скорость возведения фундамента. Согласно СНиПам подошва фундамента должна быть ниже уровня промерзания грунта (в Подмосковье он составляет в среднем 1,5–1,6 м), поэтому скважины бурили глубиной 1,8 м. Их диаметр — 300 мм. На дно скважин насыпали песок слоем 200 мм, чтобы днище бетонного столба демпфировало подвижки грунта. В пробуренные отверстия заложили трехгранный каркас из арматуры и залили его бетонной смесью.

Следующий этап работ — создание ростверка (верхняя часть свайного фундамента, обычно в виде железобетонной балки или ленты). Он служит для связывания в единое целое надземной и подземной частей фундамента, равномерного распределения нагрузок от надземной части здания по сваям, а также исключения вертикальных перемещений фундамента. Под ростверк вырыли траншеи глубиной 200 мм и шириной 400 мм. Во избежание вспучивания грунта и его негативного воздействия на конструкцию фундамента в траншеи уложили 200-миллиметровый слой песка.

Диаметр скважины зависит от диаметра использованного бура. Прочность сваи во многом обеспечивает жесткий арматурный каркас. Бетонирование буронабивных свай должно быть непрерывным. Допускается перерыв между заливкой отдельных порций бетона не более одного часа

После по периметру основания и в местах прохождения межкомнатных перегородок установили опалубку из влагостойкой фанеры толщиной 15 мм. В тело опалубки поместили каркас из арматуры. Затем провели послойное бетонирование ростверка с применением глубинных вибраторов. Высота ростверка над уровнем земли составила 600 мм. Через неделю после заливки бетона опалубку сняли (за исключением опалубки с наружной части фундамента).

Разновидность свайного фундамента

В зависимости от формы и способа опоры на грунт фундаменты делят на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Буронабивные фундаменты являются разновидностью свайных. Как правило, их используют в том случае, если верхний слой грунта не может выдержать большую нагрузку, а снимать его до более плотных слоев и затем сооружать фундамент оказывается слишком дорого, поскольку эти слои залегают довольно глубоко. Свайные фундаменты также возводят при высоком уровне грунтовых вод и на плывунах. Правильно выполненная свая после окончательного отвердевания бетона способна выдержать нагрузку от 2 до 5 т. При строительстве на пучинистых грунтах ростверк должен «висеть» на сваях в 150–200 мм от поверхности земли.

Инженерные коммуникации и монолитная плита

• 

Схема комбинированного буронабивного фундамента с устройством монолитной плиты

В пространстве, образовавшемся между лентами фундамента, смонтировали инженерные коммуникации. Для этого использовали асбоцементные трубы диаметром 200 мм, через которые подвели к дому трубы водоснабжения и канализации, а также электрический кабель. Канализационные стояки опустили на глубину промерзания и вывели за пределы здания. Поверх закладных асбоцементных труб во внутренней части «карт» (квадратные и прямоугольные очертания будущих комнат) произвели обратную засыпку грунта, покрыли его 200-миллиметровым слоем песка и уплотнили вибратором. По внутреннему периметру фундамента на песок уложили сначала четыре слоя пергамина, а потом плиты пенополистирола толщиной 100 мм (в два слоя с перехлестом стыков). Этот эффективный утеплитель после заливки плиты станет частью конструкции фундамента. Выполнение данной операции позволяет с уверенностью рассчитывать на то, что влага и холод не проникнут в помещения дома, а бетон не разрушится от перепада температур. Кроме того, благодаря использованию теплоизоляции можно сэкономить на толщине бруса, из которого будет возводиться здание, поскольку плита находится в «рубашке».

Далее занялись укладкой арматурной сетки и выставлением маяков с целью обеспечения ровной поверхности плиты. Для ее заливки использовали бетон класса В22,5 (марки М300), который подавали насосом из миксера. Поскольку сооружение фундамента велось в зимний период, в бетон были введены специальные добавки, помогающие ему и в холода сохранять свои качества. Плиту сразу же после отливки на несколько дней закрыли водонепроницаемой пленкой, чтобы на нее не попадали осадки и застывание бетона происходило быстрее.

Конец — делу венец

После того как монолитная плита набрала жесткость, строители согласно проекту выставили маяки и строго по горизонтали залили так называемый ноль — места, где впоследствии будут возведены стены и межкомнатные перегородки. «Ноль» находится над верхней плоскостью плиты в пяти сантиметрах. Как только бетон застыл, на выступающие над землей части фундамента уложили два слоя гидроизола, размягчая его газовой горелкой. Эта гидроизоляция позволяет избежать в последующем прямого контакта бетона с древесиной, что предохраняет брус от проникновения влаги и возможного поражения грибком и плесенью. После завершения работ по сооружению фундамента можно приступать к кладке стен дома.

Раньше при возведении коттеджей довольно часто использовали ленточные фундаменты, построенные на глубину промерзания, однако со временем с такими фундаментами возникали проблемы. Грунты в Подмосковье в основном пучинистые, и, чтобы не происходили подвижки ленточного фундамента, его надо обязательно дренировать, что усложняет и удорожает проект. Кроме того, данный вид фундамента требовал устройства черновых полов, под которыми осуществлялась прокладка коммуникаций. В этом случае появлялась большая вероятность того, что впоследствии грызуны могут их повредить. Сегодня многие строители стали сооружать буронабивные фундаменты. Первый опыт показал, что устойчивость деревянного здания на них значительно выше. Чтобы избавиться от необходимости устройства черновых полов, буронабивной фундамент можно дополнить монолитной плитой. Дом, стоящий на плите, более устойчив, чем на ленте. Все коммуникации прокладывали в бетонной плите. Идеально ровная поверхность основы позволяет быстро и качественно выполнить сборку коттеджа из клееного бруса

Альтернативный вариант

• 

Сооружение фундамента по технологии «ТИСЭ»

Иногда в условиях частного строительства применение бурильной техники невозможно или дорого. В этом случае на помощь приходят современные методы ручного бурения, в частности технология «ТИСЭ», разработанная коллективом конструкторов под руководством Р. Н. Яковлева. Возведение фундамента по данной технологии осуществляется с использованием фундаментного бура «ТИСЭ-Ф» весом 7 кг. В отличие от скважины, проделанной традиционным буром, скважина, которую бурят с помощью «ТИСЭ-Ф», имеет нижнее расширение. Полученный в итоге бетонный столб обладает высокой несущей способностью (5–10 т). Нижнее расширение надежно фиксирует его в грунте, поэтому опоре не страшны силы морозного пучения. Бурение вертикальной скважины выполняют при снятом плуге вращением бура по часовой стрелке. По мере заглубления бур поднимают и опорожняют. Расширение нижней части скважины делают плугом, вращая бур против часовой стрелки. После установки арматуры и заполнения нижней части скважины бетоном в цилиндрическую часть ее вставляют толевую рубашку и завершают процесс бетонирования. Толевая рубашка предохраняет столб с расширением внизу от разрушения осевыми силами, вызываемыми пучинистым грунтом. Окончательный этап выполнения фундамента — создание ростверка. Его делают на расстоянии 10–15 см от земли. Опирается ростверк только на столбы.

Особенности бура «ТИСЭ-Ф»

Бур «ТИСЭ-Ф» отличается от традиционного садового бура наличием эффективных резцов для вспахивания грунта и отсутствием в самом низу направляющего штыря. Он выполнен с раздвижной штангой, накопителем грунта и откидным плугом, управляемым шнуром. Плуг опускается под собственным весом, надежно фиксируется в промежуточных положениях двухзвенным стопорным механизмом, а поднимается в вертикальное положение за шнур. В сложенном виде длина бура составляет 125 см, в раздвинутом — 225 см. Ширина рукоятки — 55 см. Длина штанги фиксируется при помощи винтового стопора. Прямолинейность скважины обеспечивается боковыми стенками накопителя грунта, исключающими увод бура в сторону.

Источник