Устройство фундамента из буронабивных свай

Нередко точечное строительство предполагает возведение строений в непосредственной близости от уже существующих. Также строительство может вестись и возле коммуникаций, будь то транспортных или инженерных. Само собой, что в подобных случаях строительные работы должны проводиться с максимальной точностью, при этом порог допустимой вибрации и тряски значительно снижается. Во избежание деформации объектов, окружающих место нового строительства, которая может произойти в результате вибропогружения или забивки опор, сегодня все чаще прибегают к применению буронабивных свай.

Устройство фундаментов из буронабивных свай идеально подходит для возведения сооружений на площадках с особыми как инженерными, так и геологическими условиями, а также сооружений с повышенной нагрузкой. Преимущество такого вида свай состоит в их малошумности.

Буронабивные сваи – что же это такое? Это пробуренные столбовые ямы, в которые допустимо погружать металлокаркасы самых разных видов, после чего в них закачивается либо бетон, либо песчано-цементная смесь, либо раствор цемента. Непосредственно само бурение осуществляется с использованием, а также отсутствием, обсадных труб 1-3 метровой длины. В случае отсутствия обходной трубы применяется проходной шнек. Режущий наконечник обсадной трубы располагается в нижнем фланце ее первой секции. Бурение обсадной трубой осуществляется путем ее непрерывных вращательно-возвратных действий. Выбор того или иного бурового устройства обуславливается составом грунта, где предполагается вести строительство.

Преимущества

Буронабивные сваи обладают целым рядом преимуществ, которые выделяют их среди прочих подобных строительных элементов:

• Безопасность для уже построенных сооружений возле места нового строительства;
• Низкие показатели вибрации;
• Низкие показатели шума;
• Отсутствие необходимости доставки;

Устройство буронабивного фундамента

Буронабивным фундаментом называют такой фундамент, изготовление свай которого осуществляется непосредственно на точке строительства сооружения, причем именно свая считается главным элементом такого типа фундамента. Помимо этого, свая играет роль основной опоры выстраиваемой конструкции. Расчет установки сваи достаточно прост – ее нижнее окончание должно быть установлено ниже отметки грунтового промерзания. Гидроизолирующим слоем является рубероид, двумя слоями которого покрывается опора. Верхние окончания опор соединяются посредством ростверка. Следует сказать, что различают две разновидности фундамента из буронабивных свай по типу ростверка:

Этапы возведения буронабивного фундамента

Во избежание вспучивания объекта, следует между землей и ростверком висячего типа оставлять небольшое расстояние, равное не более 150 мм. Несколько погруженный ростверк вглубь земли называют заглубленным. Нижняя часть такого ростверка должна находиться в земле не более чем на 200 мм. Стоит сказать, что буронабивные сваи с ростверком рассчитаны на нагрузку около 1,5 тонны каждая.

Технология возведения опор

В первую очередь, необходимо произвести разметку будущего фундамента. Когда эта процедура будет завершена, следует выкопать траншею на месте основания будущего фундамента. Глубина траншеи не должна превышать 400 мм. После выкапывания траншеи необходимо сделать отметки в тех местах, где будут установлены сваи. С помощью мотобура в отмеченных местах требуется пробурить скважины. Для обеспечения опоры гидроизоляцией, рекомендуется скважину выложить двойным слоем рубероида. Стоит отметить, что диаметр рубероидной рубашки обязательно должен совпадать с диаметром опоры. Проектирование фундаментов из буронабивных свай на влажных почвах предусматривает изготовление свай при помощи обсадной трубы. При помощи обсадной трубы удается залить скважину раствором бетона, причем очень качественно. По завершении процесса бетонирования, в скважину с раствором опускается армированный каркас.

Технология производства свай

Разновидность установки каркаса напрямую связана с предполагаемой нагрузкой, которая высчитывается, когда происходит расчет фундамента на буронабивных сваях. Так, каркас может быть установлен либо на определенной части сваи, либо по всей ее длине. Не исключен вариант, когда каркас необходимо установить лишь в верхней оконечности опоры, где он будет служить связующим звеном для стыка с ростверком. Устанавливая каркас, следует помнить, что он не должен соприкасаться с грунтом, поэтому не следует нижнюю его часть устанавливать глубже уровня опоры. При взаимодействии каркаса с землей, первый начнет покрываться ржавчиной. Само собой, при таком раскладе опора спустя некоторое время выйдет из строя. При достаточно плотном грунте, где стенки скважины отличаются устойчивостью, применения обсадной трубы можно избежать.

Во время бетонирования столбовой ямы, залитый раствор следует уплотнить при помощи вибратора. Соединение ростверка с опорой осуществляется путем выведения прутьев арматуры на уровень, равный уровню ростверка, за исключением 3 см. Допускается делать и монолитный ростверк. Помимо этого, для создания ростверка вполне подойдут и бетонные балки. Так, следует забетонировать на верхней части опоры стержень, подобный букве «Т», при этом его горизонтальная часть должна быть равной ширине опоры, а вертикальная – размеру балки, которую требуется уложить. По завершении укладки балки необходимо забетонировать стык, тогда как горизонтальная часть стержня должна быть хорошо приварена к петлям монтируемого элемента.

Бурение отверстия под свайный фундамент

В качестве буронабивной сваи также может быть использована и буронабивная свая из бутобетона. Ее отличие заключается в том, что в период бетонирования скважины ее также наполняют камнями. Само собой, что такая добавка дает возможность сэкономить на бетоне, при этом прочность такой опоры значительно увеличивается. Сооружая ленточный фундамент с буронабивными сваями из бутобетона, необходимо делать столбовые ямы диаметром в 50 см. Это объясняется тем, что такая опора уступает в показателях устойчивости против горизонтальных и вертикальных сил.

Создание ростверка

Устройство фундаментов из буронабивных свай обязательно включается в себя создание ростверка. Если судить о его конструкции, то ее можно сравнить с конструкцией ленточного фундамента. Так, ростверк представляет собой бетонную ленту, которая соединяет между собой верхушки опор. Если говорить о плитном фундаменте, то он объединяет верхние части всех опор сразу. Создание ленты ростверка предусматривает применение таких материалов, как:

Так, например, в качестве ростверка деревянного сооружения может служить его нижний венец.

Самым распространенным на сегодняшний день считается железобетонный ростверк, представляющий собой монолит. Возведение подобного фундамента требует создания деревянной опалубки, причем такой тип ростверка может быть исключительно армирован, иначе допускается вероятность появления изгибов под воздействием чрезмерных нагрузок. В данном случае, арматура должна выкладываться в 2 пояса, где пояс представляет собой сетку, сваренную из прутьев арматуры, причем укладочный шаг должен соответствовать 20-40 см. Оба арматурных пояса следует между собой соединить при помощи специальных вертикальных стержней. Очень важно не допустить соприкосновения арматурных поясов с опалубкой. Предостеречь от этого можно, выложив под нижний пояс специальные прокладочные доски 3-5-сантиметровой толщины. Также существует вероятность сдвига этих поясов, предотвратить который легко путем их надежного крепления.

Избежать повреждения фундамента в периоды вспучивания грунта легко. Необходимо лишь оставить небольшой проем между грунтом и фундаментом, около 20-30 сантиметров. Оставлять зазор следует тогда, когда и ростверк, и фундамент будут заложены. Не стоит забывать, что повышение качества бетона за счет увеличения количества цемента должно проходить без энтузиазма, поскольку чрезмерное количество цемента значительно снижает прочностные показатели конструкции.

В основе каждого здания лежит фундамент, чем он крепче, тем дольше простоит дом, надежней будут его стены.

Так как здания возводятся на разных грунтах, а их физические свойства существенно влияют на качество и долговечность строения, то строителями были разработаны несколько технологий закладки фундаментов. Они разделяются на четыре основных разновидности:

Стоит отметить, что каждый из вышеуказанных основных видов, в свою очередь, разделяется на подтипы, которые могут комбинировать несколько разных технологий.

Если необходимо возвести дом на сложном участке, где грунт водянистый и болотистая местность, то лучше не придумаешь, чем свайно-ленточныйфундамент.

Его применение позволит сделать основание дома надежным и крепким, что в результате защитит строение от неблагоприятных погодных условий, снизить риск его перекоса и ухудшения эксплуатационных характеристик.

К тому же в противовес ленточному фундаменту, который наиболее часто используется при строении зданий на сухих грунтах, свайно-ленточный фундамент с ростверком позволяет достичь надежных грунтовых горизонтов в местности с высокой влажностью.

Разновидности свайно-ленточного фундамента

В зависимости от разновидности свай, которые применяются при возведении фундамента, последний разделяется на:

• винтовой;
• буронабивной.

Особенностью первого является то, что сваи в нем изготавливаются из металлической трубы, окончание которой сделано в форме винта.

Если посмотреть со стороны, то она напоминает большой шуруп, но только для закручивания в землю.

Благодаря такой конструкции увеличивается опорная зона сваи, что повышает ее жесткость и как результат увеличивается надежность всего здания.

В зависимости от того, какими характеристиками обладает участок, где возводиться дом применяются разные диаметры винтов:

• для болотистой и глиняной местности его диаметр может достигать до 850 мм;
• для мерзлых участков грунта используются более тонкие сваи – диаметром 300-400 мм.

Буронабивной фундамент с ростверком отличается от предыдущего тем, что в этом случае не применяются уже готовые металлические конструкции, а сваи изготавливаются сразу на участке. С помощью бура делаются скважины по всему периметру, их глубина зависит от свойства грунта.

Рекомендуется бурить пока скважина не войдет как минимум на 60 см в глубину твердого горизонта. После чего в отверстие засыпается мокрый песок и утрамбовывается.

Далее, устанавливается арматура, и скважина заливается бетоном.

Устройство свайно-ленточного фундамента с буронабивными сваями

Стандартный ленточный фундамент состоит из простого монолитного цоколя, который размещается по всему периметру будущего строения.

Свайно-ленточный фундамент на противовес предыдущему не опирается на простую песчаную подушку, а состоит из отдельно стоящих свай с монолитным или балочным ростверком.

Ростверк – это верхняя часть фундамента, которая равномерно распределяет массу здания на сваи.

В зависимости от его расположения различают конструкции с висячим или заглубленным ростверком.

Первый являет собой фундамент, который находиться выше уровня земли на несколько сантиметров, во втором же случае – непосредственно контактирует с грунтом.

Перечень необходимых инструментов и материалов

Для того, чтобы самостоятельно сделать буронабивной фундамент с ростверком понадобится следующий инструмент и материалы:

• цемент, песок, гравий;
• арматура;
• деревянные брусья;
• доски;
• рубероид или другой материал для гидроизоляции;
• молоток, лопата, строительный миксер или бетономешалка, бур;
• проволока и гвозди.

Основные этапы работы

Рассмотрим основные этапы возведения буронабивного свайного основания

Начальная

Сначала перед активной фазой, необходимо очистить участок от мусора, его выровнять. Далее с помощью обноски и шнуров проводиться разметка территории – отмечаются месторасположение осей, ширина ленты, места установки свай.

Земляные работы

После разметки можно приступать к непосредственному копанию траншеи. Ее глубина зависит от типа грунта, но, как правило, не более 40 см. Относительно ширины – то она должна соответствовать ширине монолитной ленты.

Далее, по углам и всему периметру площади бурят скважины, при этом рекомендуется, чтобы шаг между ними был не более 2 метров.

Относительно их глубины, то все зависит от типа грунта – каждая скважины должна входить в твердый горизонт не менее, чем на 60 см.

Согласно информации строителей среднестатистическая глубина скважины составляет от 1,6 до 1,8 м. Диаметр ее отверстия должен соответствовать трети ширины траншеи.

Подготовительные работы

На этом этапе нужно провести гидроизоляцию будущих свай, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики и повысить их срок службы. Для этого необходимо просто разместить в отверстиях слои рубероида или другого гидроизоляционного материала.

Можно также использовать асбоцементные или пластиковые трубы, но тогда нужно учитывать их диаметр. Затем площадь будущего фундамента с ростверком засыпается песком на высоту около 30 см и подготавливается опалубка.

Армирование

Чтобы создать монолитное бетонное сооружение армировать необходимо не только ленту, но и все сваи. В качестве армирующего пояса используют 12-15 мм прутья.

Для свай рекомендуется применять не менее 4 кусков арматуры. Все прутья арматуры между собой скручиваются с помощью проволоки и свариваются.

Заливка

Заливку бетона начинают со скважин. Во время этого процесса необходимо снизить риск возникновения пустот.

Для этого через каждые 20-30 см заливки бетона, проводят его утрамбовку.

После заполнения всех скважин проводиться непосредственно заливка фундамента с ростверком.

Через несколько дней после того, как конструкция высохнет опалубку можно снять.

Какие плюсы применения свайно-ленточного фундамента

Без этой технологии было бы нереально сложно возводить дома в местах в болотистой глинистой местности, на участках где довольно большая глубина промерзания грунта. Также его безусловными преимуществами является:

• доступность. Эта технология не нуждается в значительных финансовых вложениях, ее могут позволить люди со средним доходом;
• чтобы положить фундамент, не нужно специальной техники либо дополнительных знаний, эту работу может сделать каждый, лишь бы было желание;
• скорость. Возвести здание с его применением намного быстрее;
• использование свай позволяет успешно применять эту технологию на рельефной местности;
• уменьшение контакта свайного фундамента с ростверком с землей уменьшает теплопотери дома.
• ну и самое главное такой фундамент отлично противостоит пучению и сдвигам грунта в сезонное время года.

Но чтобы полностью охарактеризовать этот вид фундамента, стоить рассмотреть его недостатки.

Итак, эта технология строительства не предусматривает наличие в доме подвального помещения, плюс также нельзя сильно утяжелять помещения.

Еще одним минусом в использовании буронабивного фундамента с ленточным ростверком является сложность расчетов. Рассчитать количество необходимых материалов, а также максимальный уровень тяжести, который сможет выдержать такая конструкция, смогут лишь специалисты.

Современные реалии строительства заставляют выбирать наиболее экономичный вид фундамента, который при этом является прочным и не теряет своей несущей способности с годами. Одним из таких примеров является буронабивной фундамент с ростверком. Этому набирающему популярность виду основания мы посвятили сегодняшнюю статью.

Что такое буронабивной фундамент

Буронабивной фундамент – это один из видов свайного фундамента, при котором сваи не забивают и не закручивают, а отливают прямо в земле, в том месте, где они должны быть установлены. При этом не требуется техника для забивки свай и не нужно переплачивать за готовые железобетонные конструкции. Кроме всего, пробурить скважины для таких конструкций можно своими руками, используя ручной бур или бензобур.

Помимо финансовой составляющей, данный вид фундамента хорош тем, что технология возведения позволяет использовать его на участках с самими слабыми и неустойчивыми грунтами, а также на склоне, что не приведет к значительному удорожанию конструкции, как, например, при строительстве ленточного фундамента или, тем более, УШП.

Фундамент с буронабивными сваями представляет собой комбинацию ленточного фундамента и свайного, но при этом лента, которая выполняет функцию ростверка, не несет на себе нагрузок, так как не соприкасается напрямую с землей.

Основание с монолитным ростверком отлично выдерживает большие нагрузки, так как ростверк, передавая нагрузку с дома на сваи, помогает равномерно распределять вес строения по всему свайному полю. Для многоэтажных домов важно произвести детальный расчет конструкции, а также продумать все нюансы, касающиеся защиты бетонных свай от атмосферных осадков и внешних воздействий.

При строительстве легких домов, либо бань и хозяйственных построек вместо монолитного ростверка можно использовать обвязку из железного профиля либо из бруса.

К минусам данного фундамента, как и всех свайных конструкций, можно отнести невозможность обустройства подвала под домом. Но владельцы участков с высоким уровнем грунтовых вод, как правило, не задумываются о наличии подвала в доме, даже с ленточным фундаментом, так как это может привести к дополнительным проблемам.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Для определения необходимого количества свай, их диаметра и шага между ними, необходимо исходить из габаритов дома и материала для его строительства. Для тяжелых и нагруженных домов расчеты являются достаточно сложными, поэтому для решения такой задачи нужно обратиться в специальное проектное бюро.

Для более легких домов расчеты можно сделать своими силами. Для этого нужно иметь данные о типе грунта на участке и примерной нагрузке от строения. Тип грунта можно узнать самостоятельно, последовательно делая пробы в разных участках будущей площадки под домом.

Длина свай зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе и в среднем составляет 1,8-2,5м. Самый распространенный диаметр буронабивных свай в частном строительстве составляет 20см.

Чтобы не производить долгих и сложных расчетов, можно воспользоваться готовой таблицей, по которой можно узнать несущую способность буронабивных свай, и, исходя из массы дома, рассчитать их необходимое количество. Для этого необходимо массу дома разделить на несущую способность одной сваи выбранного диаметра.

При выборе расстояния между сваями придерживаются правила, что оно должно быть не более трех диаметров свай. На грунтах с хорошей несущей способностью к этой цифре можно добавить еще 25%. Получается, что для свай, диаметром 20см, расстояние между ними будет равняться 80см.

Первыми на плане свайного поля располагают угловые сваи и сваи под пересечениями несущих стен. Далее равномерно с выбранным шагом распределяют остальные сваи. На последнем этапе планируются сваи под входные группы и пристройки, а также под тяжелые элементы в виде каминов и печей.

Расчет ширины и высоты монолитного ростверка также является сложной процедурой, зависящей от несущей способности грунтов и массы дома. В большинстве случаев, для стандартных построек, он принимается 40-50см в ширину и 20-40см в высоту. Этих размеров вполне достаточно для правильного распределения нагрузок от здания.

Важно помнить, что если монолитный ростверк для буронабивных свай заглублен в землю, он не становится ленточным фундаментом и не начинает перенимать нагрузки от дома. Все нагрузки берут на себя сваи. Это важно учитывать на этапе проектирования фундамента. Это правило так же справедливо при возведении опорно-столбчатого фундамента.

Как сделать буронабивной фундамент с ростверком

Начинать строительство любого фундамента необходимо с проекта. Буронабивной фундамент не исключение. После расчетов у вас на руках должны быть документы с указанием количества свай, их диаметром, глубиной заложения, а также схема свайного поля, на которой показано расположение свай в привязке к участку.

Разметка фундамента и бурение скважин

Начинают монтаж с разметки и бурения скважин (ямок) для свай. Расположение свай и их диаметр, как было сказано выше, зависит от конструкции дома и от передаваемых нагрузок на фундамент. Расстановку свайного поля переносят с чертежей на участок при помощи веревки, размечая таким образом ряды и пересечения будущих стен дома. После разметки приступают к бурению скважин в размеченных местах.

Диаметр скважины делают несколько больше конечного диаметра сваи, так как в скважину будет вставлена так называемая обсадная труба, которая будет защищать стенки скважины от обрушения и в которую впоследствии зальется бетон.

Глубину скважин рассчитывают для каждой местности отдельно. Необходимо, чтобы нижняя подошва сваи обязательно находилась ниже уровня промерзания грунта. В противном случае из-за незначительной площади опоры сваи будут подвержены пучению грунта. При бурении скважин под буронабивные сваи, основание скважины делают в 2-3 раза шире диаметра скважины, создавая тем самым устойчивую подошву. Это расширение засыпают песком, щебнем и тщательно утрамбовывают, образуя подушку.

Опалубка

Далее необходимо сделать опалубку для сваи. Как правило, для этого используются обсадные трубы либо из асбесто-цемента, либо пластика, которые вставляются в пробуренную скважину до начала подошвы. Также для этих целей может использоваться обычный рубероид, свернутый в трубу.

Опалубку делают несколько выше уровня земли, тем самым поднимая цоколь здания. Из-за относительной дороговизны пластиковых труб большого диаметра при строительстве буронабивных свай, как правило, используют асбесто-цементные трубы, которые достаточно прочны и имеют хорошую геометрию. Опалубку из рубероида делать не рекомендуется. Это тонкий и хрупкий материал, который может не выдержать давления осыпавшихся стенок скважины и деформироваться, что приведет к нарушению геометрии конечной сваи и, как следствие, к ухудшению ее несущей способности.

Армирование свай

Следующий этап — армирование буронабивных свай. Армирование придает дополнительную прочность сваям и позволяет им выдерживать поперечные нагрузки со стороны грунта. Для армирования таких свай чаще всего применяют стальные прутья диаметром 10-12 мм, связанные в один арматурный каркас. Как правило, это каркас из 3-4 прутьев – использование большего количества прутьев для стандартных свай нецелесообразно.

Далее арматура опускается в скважину на специальные проставки для того, чтобы металл не соприкасался с землей после заливки, это исключит воздействие влаги и коррозию. Для дальнейшей заливки монолитного ростверка и прочного соединения его с буронабивными сваями, делаются выпуски арматуры сверху свай на 50-60 см.

Заливка свай

На этом этапе производят заливку бетона в подготовленные скважины, а затем его трамбовку подручными средствами или специальным строительным вибратором. Бетон, используемый для заливки буронабивных опор, должен соответствовать СНиП 2.03.01-84 и быть не ниже класса В12,5. Для больших тяжелых домов лучше использовать бетон В15. Заливка производится порционно для лучшего уплотнения и выгона лишнего воздуха из бетона при помощи вибратора.

Из-за сравнительно небольшого расхода бетона, заливку буронабивных свай можно производить самостоятельно, используя бетономешалку. Но гораздо проще заказать готовый бетон, который привезут на вашу строительную площадку в миксере и насосом зальют в скважины. Это будет стоить дороже, но времени и сил вы сэкономите гораздо больше.

Заливка монолитного ростверка

После заливки свай и их высыхания в течение не менее 7 дней, переходят к заливке монолитного ростверка. Для этого на залитых сваях сооружается опалубка по типу опалубки для ленточного фундамента, вяжется армирующий каркас, который связывается с арматурой, выпущенной ранее из буронабивных свай. После этого в опалубку заливают бетон.

Если монолитный ростверк располагается над поверхностью земли, то опалубка для него будет иметь вид деревянного корыта, поэтому важно продумать нижние упоры для такой опалубки, чтобы она не разрушилась под тяжестью залитого в нее бетона.

Для строительства легких каркасных домов или домов из бруса на буронабивном фундаменте не обязательно делать монолитный ростверк из бетона, достаточно сделать обвязку из деревянного бруса или металлического швеллера, предварительно выровняв длину свай по одному уровню.

Утепление буронабивного фундамента с ростверком

При утеплении фундамента из буронабивных свай можно рассмотреть два варианта. Первый вариант – когда залит мелкозаглубленный ростверк. При таком устройстве применяют схему утепления как для ленточного фундамента. То есть напрямую к ростверку крепятся листы экструдированного пенополистирола и производится финишная отделка. После этого, при необходимости, монтируется утепленная отмостка.

Второй случай — когда монолитный ростверк залит над поверхностью земли или сделана обвязка из бруса или швеллера. В этом случае монтируют обрешетку из деревянного бруса или металлического профиля от поверхности цоколя до земли, закладывают слой утеплителя и обшивают цоколь декоративными панелями или сайдингом. С обратной стороны фундамента, как правило, пустое пространство засыпается песком. Также распространен вариант, когда цоколь буронабивного фундамента выкладывают декоративным кирпичом.

Возведение буронабивных свай с монолитным ростверком не представляет сложности для начинающего строителя – эту популярную технологию способен освоить каждый. При правильном расчете и соблюдении технологии устройства такой фундамент можно заложить бригадой из 2-3 человек.

В конце предлагаем посмотреть интересное видео об ошибках при возведении фундамента на буронабивных сваях: