свайное поле буронабивных свай

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:

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:

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:

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

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:

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:

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:

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:

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:

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

Устройство фундамента на буронабивных сваях

Для прочного и функционального фундамента часто используются буронабивные сваи. Это вид свайных оснований, когда бетон заливается в сделанную в грунте скважину, в которой размещен армирующий каркас. На сыпучих грунтах для укрепления применяются специальные опалубки или обсадная труба. Эта технология подходит для строительства загородных домов, промышленных объектов. Ее используют для работ в городской черте, где окружающим зданиям противопоказана вибрация.

Описание и применение

Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:

По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.

Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:

Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался защитный слой бетона около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Особенности технологии

В строительстве буронабивной фундамент становится все популярнее. Это объясняется преимуществами этой технологии, позволяющей возводить сооружения практически на любых грунтах. К особенностям буронабивных свай относят:

Диаметр сваи подбирается согласно действующим СНиП после геодезических изысканий, учета климатических и геологических особенностей. Непосредственно при проектировании рассчитывается масса здания, количество опор и определяется тип грунта. Информацию о несущей способности буронабивных свай на разных грунтах можно найти в таблице:

Технология буронабивного фундамента имеет недостатки, к которым относят:

Устройство буронабивного фундамента

Этот тип основания применяется не только в промышленном, но и частном строительстве. Возведение фундамента на буронабивных сваях требует спецтехники, но это быстрее и дешевле, чем заливка популярного ленточного основания. Важная особенность буронабивного фундамента – возможность его самостоятельного устройства с применением ручных или мотобуров.

Перед началом работ необходимо приготовить инструмент и материалы:

Необходимые расчеты

Чтобы правильно провести расчет количества буронабивных свай необходимо определить общую массу здания (вес стенок, плит перекрытий, коммуникаций, мебели и т.д.). Учитывая, что сваи изготавливаются из бетона М300, со стандартным армированием, несущую способность одной буронабивной сваи можно найти по таблице:

При помощи портативных буров можно подготовить скважины диаметром до 200 мм, поэтому они чаще всего применяются в частном строительстве.

Чтобы рассчитать заглубление опоры, необходимо узнать глубину промерзания грунта в местности и прибавить 20 сантиметров. Например, если промерзание достигает 1,3 м, то буронабивные сваи погружаются на глубину 1,5 м. На пучинистых, сыпучих, болотистых и подвижных грунтах потребуются дополнительные исследования, а при заглублении нужно будет добираться до пластов с твердой породой.

Для расчета количества свай потребуется массу здания поделить на несущую способность одной опоры, а полученный результат умножить на коэффициент погрешности 1,2. Он учитывает возможные неточности при определении массы ростверка, мебели, снеговой нагрузки.

Подготовка и разметка

Планировка фундамента начинается со схемы свайного поля, на которой указываются расстановка буронабивных опор. Для этого на углах участка, чтобы убедиться, что он прямоугольный, нужно замерить диагонали, они должны быть равными.

Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам, остальные должны быть равномерно распределены под несущими стенками. В местах, где будут делаться скважины, забиваются колышки.

Расстояние между буронабивными сваями с ростверком по технологии не должно превышать 2 м, но не менее 3 свайных диаметров, чтобы не нарушить структуру грунта.

Монтаж

После подготовительных этапов можно приступать к монтажу буронабивных свай своими руками. Ручным, механическим или электрическим буром проделываем скважины на заданную глубину, согласно разметке.

В скважины опускается заранее изготовленные арматурные каркасы, устанавливаются обсадные трубы. Они могут быть из металла, пластика, рубероида, асбеста, железобетона. В частном строительстве они служат несъемной опалубкой для будущих буронабивных свай. Главное условие – точная вертикальная установка по уровню.

Пространство между обсадными трубами и скважиной заполняется грунтом, которые периодически утрамбовывается. При этом требуется контролировать вертикальность трубы. Высоту свай проверяют гидравлическим или лазерным уровнем, чтобы обвязка была горизонтальной. Если трубы выше, их срезают, арматурный каркас остается как основа для связывания ростверка.

В подготовленную опалубку заливается бетонный раствор марки М300, который уплотняется ручной трамбовкой или вибратором. Залитые буронабивные сваи оставляются до полного схватывания цемента в течение 2-3 недель.

Заливка ростверка

Чтобы достигнуть максимальной прочности буронабивной фундамент соединяется ростверком – железобетонной лентой или рамкой. Он равномерно распределяет давления на все сваи. Устройство ростверка схоже с технологией строительства стандартного ленточного фундамента. Единственное отличие – его нижняя часть находится на весу, не упираясь и не заглубляясь в грунт. Основой ростверка служат оголовки свай, поднятые над землей на проектную высоту.

Ширина ростверка равняется толщине несущих стен, высота – для деревянных, пенобетонных стен равна ширине. Для каменных и кирпичных зданий – на 50% больше ширины. Ростверк заливается в несколько этапов:

Советы профессионалов

Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом. Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:

Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.

Источник

Устройство буронабивного фундамента с ростверком

При неблагоприятных геологических условиях свайно-ростверковый фундамент — это чуть ли не единственный способ обеспечить надёжную и долговечную опору для построек. Сегодня мы поговорим о технологии, которая используется там, где мелкозаглубленные сваи попросту не способны решить задачу.

Классическая свайная технология

Фундамент на буронабивных сваях можно назвать одним из старейших и, в то же время, самых технологичных типов оснований для капитальных построек. По сути своей процесс возведения фундамента сводится к бурению скважины, установке арматурного каркаса и закачке бетона с его уплотнением.

Несмотря на очевидную простоту, буронабивные сваи требуют пристального внимания на каждом этапе монтажного процесса. Поскольку заполнение полостей бетоном происходит без визуального контроля, вероятность ошибки довольно высока, а брак производства даже одной из десяти свай способен сделать весь фундамент непригодным к использованию.

Тем не менее, при соблюдении всех правил технологического цикла буронабивной фундамент — действительно универсальное решение. Такое основание помогает нивелировать изъяны геоморфологии участка, позволяет строить здания даже на илистых, сильно пучинистых и нестабильных грунтах, либо на участках со значительным уклоном.

Распространённые заблуждения или как делать правильно

В основном ошибки при устройстве буронабивного фундамента являются следствием недостаточно качественной технической базы для выполнения работ. У технологии имеется ряд проблемных мест:

Буронабивные сваи позволяют эффектно и быстро обустроить надёжный фундамент, но только в случае полного соответствия монтажа технологии и полноценной механизации процесса.

Эти и другие причины спровоцировали развитие нескольких отдельных технологий бурения и заливки. При выполнении работ специализированным подрядчиком степень участия заказчика сводится к минимуму, чего нельзя сказать о самостоятельном строительстве такого фундамента. Поэтому следует взять на заметку спектр технических решений и пытаться воспроизвести основные принципы по мере сил и технических возможностей.

При самостоятельном обустройстве фундамента с буронабивными сваями, с использованием простых средств механизации, невозможно полностью контролировать качество каждой сваи и гарантировать надёжность фундамента в целом.

Процесс бурения и подчистки скважины

Две базовые технологии устройства буронабивных свай носят названия CFA и DDS. Первая подразумевает бурение непрерывным полным шнеком, который частично уплотняет стенки скважины в области забоя. Вторая технология использует принцип раскатки скважины и не подразумевает выемки грунта. Он равномерно раздавливается по стенкам, придавая им дополнительную прочность.

Установка сваи по технологии CFA. 1 — бурение скважины (на слабых или осыпающихся грунтах одновременно подается обсадная труба вслед за буром); 2 — подъем шнека с грунтом и заполнение скважины бетоном под давлением; 3 — закладка арматурного каркаса

Основные недостатки этих технологий — необходимость привлечения специальных бурильных установок, как правило, весьма технологичных. Аналогов для самостоятельного проведения работ со столь высокой скоростью нет. Заменой технологии CFA можно назвать обычные крано-бурильные машины, используемые при бурении скважин на известняк или при установке опор ЛЭП.

Для изготовления скважины по технологии DDS могут использоваться те же технические средства, но с заменой бурильной головки на конус. При этом база бурильного станка должна обладать значительной массой, ведь погружение шнека происходит со значительным избыточным усилием. Естественно, не обойтись без применения гидродомкратов.

Установка буронабивных свай по технологии DDS. 1 — бурение без выемки грунта и его уплотнения по стенкам скважины; 2 — подъем бура с постепенным заполнением скважины бетоном под давлением; 3 — установка арматурного каркаса

В обоих случаях итоговое качество скважины остается довольно низким. Основную проблему здесь представляет осыпающийся грунт, полностью выбрать который со дна могут только специальные зачистные шнеки. Можно предложить уплотнение дна скважины с помощью массивной бетонной балки, которую сбрасывают с поверхности, трамбуя рыхлую насыпь.

В обязательном порядке после 10–15 циклов трамбования дно следует засыпать несжимаемым материалом (щебень, ПГС) и снова выполнить трамбовку. Реально так можно устроить скважины глубиной до 6–8 м, в более глубоких колодцах при трамбовании осыпаются стенки, и вся работа превращается в сизифов труд. Иначе добиться высокой чистоты сваи можно лишь с использованием ковшевых буров или зачищать вручную.

Обсадка сваи

Защитить скважину даже от частичного обрушения хорошо помогают обсадные трубы. Обойтись без обсадки можно только при сочетании двух факторов:

На грунтах текучей консистенции или при обильном поступлении воды в скважину обсадка строго рекомендована. Для неё используют вертикально перемещаемые трубы (ВПТ). Это инвертарные изделия многократного использования, которыми каждая бурильная бригада снабжена в полном объёме. Однако, в отличие от средств механизации, ВПТ в аренду не сдаются, их придётся закупать отдельно. Рентабельно это делать при устройстве поля из 30–50 свай и более.

Обсадные трубы собираются секционно и погружаются в скважину по мере бурения, обычно с небольшим отставанием от забоя. При особых геологических условиях, таких как наличие плывунов и селевых карманов, трубы могут опережать забой. Трубы остаются в скважине до завершения закачки бетона.

Закачка бетона

Технологии CFA и DDS предполагают использование полого бура. Через осевое отверстие посредством насоса бетон подаётся в скважину, при этом скорость заполнения и извлечения бура тщательно контролируются. Так в массиве сваи гарантированно не образуется примесей грунта, а за счёт избыточного давления заполняются все полости и неровности стенок.

Необходимость постепенной закачки бетона со дна связана не только с требованием полного заполнения без образования полостей. При сбросе бетонной смеси с высоты более 5–6 м гарантировано её расслоение, ещё сложнее таким образом закачивать скважины, частично заполненные грунтовыми водами. Способом решения этой проблемы при самостоятельном устройстве буронабивного фундамента можно назвать гасители скорости падения, встроенные в арматурный каркас. Однако они требуют тщательного расчёта, в основном из-за трудностей заполнения участков под лопатками.

Имитировать работу полого бура можно с помощью бетонолитных труб. Это также инвентарные изделия, которые не получится арендовать отдельно от бурового комплекса. Набор канала для заливки состоит из нескольких труб длиной от 1 до 4 м и приёмной воронки, объём которой рассчитывается по размеру скважины.

Монтаж труб для закачки бетона проводят сразу после окончания бурения. Извлекают их либо по мере наполнения скважины бетонной смесью, либо в самом конце. В процессе закачки бетона в любом случае необходимо организовать контроль расхода смеси. После того как уровень бетона поднимается на высоту одной ВПТ обсадку поднимают домкратами и снимают верхнюю освободившуюся секцию. Некоторые бурильные станки обладают устройствами, производящими одновременное поднятие обсадных и бетонолитных труб. Следует помнить, что в итоге уровень бетона постепенно будет снижаться и его необходимо восполнять.

Погружение каркаса

Армирующий каркас может погружаться либо до заливки скважины бетоном, либо после окончательного заполнения. Первый вариант самый простой, достаточно лишь надёжно закрепить армирование, защитить его от сдвигов и выдержать защитные слои. Метод погружения каркаса в залитую скважину считается более оптимальным, ведь так гарантированно не образуется незаполненных участков. Однако это сопряжено с рядом трудностей.

Главная из них — требование к высокой конструкционной прочности каркаса и его способности сохранять форму и пространственное положение. Обычно для буронабивных свай используют системы армирования, произведенные фабрично. Другая трудность в том, что погружение каркаса происходит до поднятия обсадки. В таком случае для извлечения ВПТ приходится прикладывать гораздо большее усилие, зачастую не обходится без вибрационного и полуповоротного воздействия. Без специального оборудования это выполнить практически невозможно.

Обвязка и заливка ростверка

Буронабивные сваи заливают с образованием приямка, дно которого располагается не выше верхнего плотного слоя осадочных пород. Хвосты армирующего каркаса оставляют свободными для перевязки с армированием ростверка. После закачки бетона их отмывают водой. Связка с армированием ленты ростверка выполняется посредством Г-образных и Т-образных гнутых анкеровок с перехлёстом не менее 50-ти номинальных диаметров рабочей арматуры.

Есть два варианта расположения ростверка. Он может быть заглубленным и опираться на плотный слой глины, либо располагаться полностью над землёй без опоры. В первом варианте влияние ошибок монтажа очень велико. Например, если скважина не была должным образом подчищена, после уплотнения грунта под пятой сваи она перестает выполнять несущую функцию и, наоборот, еще сильнее нагружает фундамент.

При надземном расположении ростверка он выполняет функцию распределения нагрузки по свайному полю. Это считается лучшим решением для гражданского строительства: сваи легко переносят осадку и со временем вся конструкция становится стабильной. Но такой фундамент требует тщательного проектирования по нагрузочной способности. Вторым минусом можно назвать сложности в сооружении опалубки, ведь естественного ограждения грунтом не имеется. Обычно практикуется насыпание отвала грунта, на который опирается нижняя плоскость опалубки. Боковые поверхности ограждают обычными дощатыми щитами и якорят их в верхнем слое почвы.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник