Фундамент на трубобетонных сваях rayvshalashe.ru

Фундамент на трубобетонных сваях

ЭКСПЕРТИЗА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ТРУБОБЕТОННЫХ СВАЙ

магистрант, инженерно-строительный факультет ВоГУ, г. Вологда

кандидат технических наук, доцент ВоГУ, г. Вологда

кандидат технических наук, доцент ВоГУ, г. Вологда

Долговечность и безопасность здания или сооружения напрямую зависит от исправного состояния фундамента. Не удовлетворительное состояние фундамента, в конечном счете, приводит к аварийному состоянию, а в особо тяжелых случаях и к разрушению здания или сооружения [3]. Поэтому экспертиза фундаментов является одной из актуальных мировых проблем.

При строительстве фундамента из трубобетонных свай, который будет отвечать всем техническим требованиям, необходим комплексный подход. Возникла технологически важная проблема, экспертиза трубобетона с целью безопасного использования всего здания в целом [5]. Проблемы можно решить с помощью следующих строительных решений:

1. Изоляция. Изоляция бетона от окружающей среды создает лучшие условия для работы бетона под нагрузкой. В неизолированном бетоне нагрузка вызывает более значительную деструкцию во времени, чем в изолированном.

2. Противокоррозионная стойкость. Заполнение стальной трубы бетоном повышает ее противокоррозионную стойкость, защищая от коррозии ее внутреннюю поверхность, уменьшает гибкость элементов, увеличивает местную устойчивость стенок трубы, повышает сопротивление оболочки вмятию в узлах сопряжений. При проектировании пределы огнестойкости трубобетона нормируются в зависимости от степени огнестойкости здания (табл. 21 приложения Федерального закона №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»). Сваи могут применяться для любой степени огнестойкости зданий при соответствующей защите.

3. Прочность бетона. Для определения прочности бетона непосредственно в процессе эксплуатации пользуются следующими методами:

— неразрушающего контроля по ГОСТ 22690;

— ударный (по величине отпечатка молотка Физделя, Кашкарова, пистолета ЦНИИСК, склерометрами КМ, ПМ-2, Шмидта и т.п.);

— ультразвуковой (по скорости распространения ультразвука в материале приборами УКБ-1М, УК-10П, Бетон-3М и др.) по ГОСТ 17424;

— разрушающие – испытанием образцов, взятых непосредственно из конструкции, по ГОСТ 28570 и прил. 10 ГОСТ 22690.

До определения прочности бетона разрушающим методом целесообразно обследовать бетон поверхности с целью выявления зон с различающейся прочностью бетона.

При решении задачи с прочностью бетона, важной проблемой является эффект повышения прочности бетона , заключенного в трубу, зависит он, в основном, от толщины стенки трубы [1]. График зависимости коэффициента эффективности бетона от толщины стенки приведен на рисунке 1.

При использовании высокопрочных бетонов увеличивается эффективность работы стальной обоймы. В образцах из бетонов В60 – В100 всегда предел упругой работы был на 20 – 30% выше по сравнению с образцами из бетонов В20 – В40.

Рисунок 1. График зависимости коэффициента эффективности бетона от толщины стенки

Важный вопрос – это также расчет прочности [2], который производится по методу предельных состояний и имеет вид:

(1)

При этом сила , характеризующая несущую способность стержня по прочности при осевом сжатии, определяется по:

(2)

где – сила, характеризующая прочность центрально-сжатого стержня.

(3)

где– расчетное сопротивление бетонного ядра, принимаемое по таблице 1;

– расчетное сопротивление стали;

– площадь поперечного сечения бетона, стали;

m – коэффициент условий работы.

После чего определяется зависимость прочности бетона в трубе от кубиковой прочности.

Таблица 1

Зависимость прочности бетона в трубе от кубиковой прочности

, кгс/см 2

Как сделать ленточный фундамент с буронабивными сваями: пошаговая инструкция

Монолитный ленточный фундамент на буронабивных сваях — комбинированный тип основания, широко используемый в сфере частного домостроения. Популярность конструкции объясняется низкой стоимостью и простотой монтажа, сделать фундамент на буронабивных опорах можно своими руками, не нанимая специалистов и строительную спецтехнику.

Сфера применения

Ленточный свайно-буронабивной фундамент применяется в следующих случаях:

  1. Строительство дома в жилой зоне, когда устройство монолитного или ленточного заглубленного фундамента невозможно.
  2. На поверхности участка находятся грунты со слабой несущей характеристикой. В этом случае сваи забиваются до глубинных прочных грунтов.
  3. Геологическое исследование участка не было проведено. При отсутствии данных о гидрогеологических особенностях лучше перестраховаться и сделать надежный комбинированный фундамент. Правда при этом придется проводить шурфирование для определения глубины залегания свайных опор.
  4. На участке сложный рельеф с перепадами. При устройстве висячего ленточного основания за счет разной высоты буронабивных свай достигается выравнивание основания дома.
  5. На грунтах с высоким уровнем защелоченности, где невозможно возвести свайно-винтовое основание с монолитной лентой или плитой.

Ленточный фундамент на опорах буронабивного типа подходит для коттеджей из любых материалов. При использовании тяжелых стройматерилов, например кирпича, количество опор и их диаметр возрастает, что приводит к удорожанию всего строительства. Если дом возводится из легких пено- или газоблоков, то ленточное основание на сваях обойдется значительно дешевле.

Виды ленточного фундамента

При строительстве коттеджей на сваях основание ленты фундамента относительно отметки земли может располагаться:

  1. Ниже нулевого уровня на 20-30 см. Такой фундамент называется мелкозаглубленным и наиболее часто применяется для домов в средней полосе России. Конструкция отличается простотой монтажа, отсутствием сложных расчетов, надежностью, универсальностью. Мелкозаглубленный фундамент нельзя устраивать на плывунах, пучинистых грунтах, участках с повышенным уровнем подземных вод.
  2. Ниже нулевого уровня на 50-60 см. Заглубленный тип фундамента по причине сложного устройства и нецелесообразности практически не используется в частном строительстве. При возведении многоэтажных домов такой тип основания применяется при необходимости обустройства цокольного или подвального этажа.
  3. Выше уровня земли на 20-50 см. Висячий тип ленточного фундамента по конструкции практически идентичен свайно-ростверковому висячему фундаменту. Основание такого типа возводится на плывунах, в болотистой местности, пучинистых грунтах, участках с высоким уровнем грунтовых вод, а также там, где существует угроза подтопления. Проектирование и строительство висячего фундамента на сваях требует детального и сложного расчета, который лучше доверить профессионалам.


Фундамент на буронабивных сваях, у которого основание монолитной ленты лежит на земле (нулевой уровень), с практической точки зрения не имеет смысла: если грунты на участке достаточно сильные, чтобы выдержать ленточное основание, то необходимость использовать буронабивные сваи отпадает. Если же грунты на участке слабые, то ленточная часть просядет ниже уровня земли.

Преимущества и недостатки

К плюсам свайно-ленточного фундамента на буронабивных опорах относят:

  • минимальная трудоемкость, возможность выполнить все работы своими руками;
  • не требуется выравнивания участка;
  • подходит для строений из различных материалов;
  • может строиться рядом с существующими фундаментами и примыкать к ним;
  • большая несущая способность;
  • доступная стоимость, на 30-40% ниже монолитного основания;
  • возможность устройства в любое время года.

Среди минусов фундамента стоит отметить:

  • невозможность обустройства полноценного подвала и цоколя;
  • не подходит для подвижных грунтов.

Расчет ленточного фундамента на буронабивных сваях

Расчет комбинированного основания состоит из двух частей: буронабивных свай и монолитной ленты. Расчет производится по СНиП 2.02.03-85. Приведенный в строительных нормах расчет является достаточно сложным, поэтому предлагаем вам упрощенный вариант, который можно использовать при строительстве частного дома.

Расчет буронабивных свай

Для расчета свайной части необходимы следующие исходные данные:

  • тип грунтов на участке, на которые будут опираться сваи;
  • вес дома, рассчитываемый путем суммирования всех материалов и нагрузок;
  • количество свайных опор.

Количество свай можно рассчитать, составив схему их расположения. Расстояние между опорами зависит от массы строения, его площади и длины несущих стен. Для расчета основания под коттедж из кирпича расстояние будет составлять 0,5-0,6 м. Для более легких строений — 0,8-1,0 м. Опорные сваи располагаются по всем углам будущего дома, на входной группе, вдоль несущих стен с выбранным шагом.

Определив необходимое количество свайных опор можно рассчитать их параметры: длину и диаметр. Длина буронабивных свай определяется как глубина залегания, которая зависит от уровня промерзания почв или залегания несущих грунтов. Информацию о глубине промерзания для своего региона можно найти в Сети. Определение глубины залегания несущих пластов определяют путем шурфирования или по данным геологических изысканий, входящих в состав проекта дома.

Диаметр буронабивных свай можно определить исходя из таблицы:

Пример расчета: объект строительства — коттедж из пеноблоков с опиранием свайной части фундамента на плотные пески. Вес дома составляет 120 тонн. Количество свайных опор по схеме — 28 штук. Определяем несущую способность для 1 буронабивной сваи: 120/28 = 4280 кг. В соответствии с таблицей для обеспечения такой несущей способности нам необходимо использовать буронабивные опоры диаметром 400 мм и площадью сечения 1256 м2.

Расчет ленточного фундамента

При расчете монолитно-ленточной части основания можно использовать СНиП 3.02.01-87 или средние данные, которые наиболее часто применяются при возведении фундамента такого типа. Высота монолитной ленты, опирающейся на сваи, составляет 40-60 см. Из них 10-20 см будет находиться ниже уровня земли. Ширина ленточного основания определяется по таблице:

Пример: для нашего коттеджа из пеноблоков высота ленточного фундамента будет составлять 50 см, из них с заглублением 10 см (т.к. почвы достаточно плотные). Ширина ленточной части, исходя из таблицы, будет составлять 60 см. Длину ленты можно вычислить, сложив длины всех стен и периметра дома.

Читать еще:  Средства для чистки кафеля от налета, грязи

Делаем ленточный фундамент со сваями своими руками: подробная пошаговая инструкция

Технология устройства фундамента с буронабивными сваями включает три основных этапа:

  1. Подготовка участка и разметка.
  2. Монтаж буронабивных свай.
  3. Устройство монолитной ленты.

Для первого и второго этапа необходимо заранее заказать требуемое количество бетонной смеси. При наличии оборудования и нескольких помощников бетон можно приготовить самостоятельно.

Подготовка и разметка участка

Строительный участок расчищается от мусора, верхний слой грунта с растительностью срезается. Если на участке имеются ямы, небольшие перепады, грунт просел, то рекомендуется сделать подсыпку с последующей утрамбовкой.

Разметка будущего фундамента нужна обязательно! Она поможет правильно расположить опоры и произвести заливку ленты.
Лучше всего выполнять разметку при помощи лазерного дальномера и строительного уровня. Места бурения будущих скважин для свай помечаются вешками. Ленты основания — тросами или веревками. Углы можно отметить досками или обрезками труб.

Для мелкозаглубленного основания роется траншея, равная по ширине монолитной ленте. Глубина траншеи должна быть на 10-20 см больше заглубления. Это необходимо для подсыпки гравийно-песчаной подушки под основание.


Монтаж буронабивных свай

Бурение скважин для забивки буронабивных свай производится буром. Глубина скважины равна рассчитанной выше длине сваи плюс 10-20 см для подсыпки. После подсыпки грунт на дне скважине трамбуется, внутрь монтируются обсадные трубы. Обсадные трубы могут быть из асбестоцемента, металла или пластика. Диаметр труб равен диаметру свай. Изделия заранее обрезаются (или наоборот свариваются) до нужной длины. Обсадные трубы погружаются в скважину.

Далее для буронабивных свай производится армирование. Для создания армокаркаса, который будет помещаться внутрь обсадных труб, нужны арматурные стержни 10-12 мм. Для продольного армирования достаточно связки из 4 стержней арматуры, длина которых равна длине обсадных труб плюс 20 см. Прутки арматуры связываются проволокой толщиной 5-6 мм. Ширина армокаркаса должна быть такой, чтобы он не касался стенок обсадной трубы.


Готовый армокаркас устанавливается внутри обсадной трубы так, чтобы концы стержней торчали из трубы на 20-30 см. Внутрь буронабивных свай с армированием заливается бетонный раствор класса В12,5…15. Чтобы равномерно залить бетон и не допустить образования пустот на дно скважины опускается воронка. Бетон подается порционно: заливается 0,5 метровый слой, а затем уплотняется виброинструментом в течение 5-10 минут, далее заливается следующий слой.

Окончательное затвердевание буронабивных свай происходит через 5-10 суток. После застывания бетона сваи и напуски арматуры выравниваются по высоте с помощью болгарки.

Несколько полезных советов

  1. Бурение в плотных и глинистых грунтах лучше производить бензобуром или ямобуром, оснащенным шнеком диаметром 300 мм.
  2. Для увеличения площади основания буронабивной сваи непосредственно перед заливкой бетона необходимо приподнять обсадную трубу, бетон растечется, образуя расширение — пяту.
  3. В качестве обсадных труб рекомендуется использовать специальные изделия, выпущенные для этих целей. Они имеют расширенное основание снизу и места для пропуска арматуры. При отсутствии таких труб можно использовать любые подходящие изделия требуемого диаметра.
  4. В глинистых грунтах и влажных суглинках обсадные трубы можно заменить рубероидом. Материал помещается вдоль стенок скважины, а сверху закрепляется при помощи обрезков труб. В песчаных грунтах такой способ обсадки скважины применять нельзя, стенки будут осыпаться и скважину придется бурить заново.
  5. Если на участке строительства присутствуют влажные почвы или торфяники, то в бетонную смесь для заливки буронабивных свай нужно добавить Пенетрон. Добавка поможет бетону быстрее затвердеть.

Устройство монолитной ленты

Монтаж ленточной части фундамента полностью повторяет технологию, описанную в СНиП 3.02.01-87. Алгоритм создания монолитной ленты следующий:

  1. Устройство опалубки из досок. Опалубка должна выполняться для ленты по всей высоте, в т.ч. для мелкозаглубленной части.
  2. Подсыпка траншеи гравийно-песчаной смесью слоем 10 см с последующей утрамбовкой.
  3. Укладка гидроизоляционного слоя: гидроизола, рубероида.
  4. Вязка армирующего каркаса на 4 или 6 стержней рифленой арматуры А3 сечением 10-12 мм.
  5. Соединение армокаркаса ленты с выпускной арматурой буронабивных опор.
  6. Заливка монолитной ленты бетонной смесью класса В15…17,5 с утрамбовкой каждого слоя в 20-30 см.
  7. В период затвердевания бетона осуществляется стандартный уход за ж/б изделиями.

Несколько полезных советов

  1. Для крепления стержней в составе армокаркаса лучше всего подходит отожженная проволока марки ВРП диаметром 0,2-1,0 мм.
  2. Вязка армокаркаса должна производиться крючками или вязальным пистолетом. Только такие способы обеспечат необходимую прочность соединения.
  3. Бетонная смесь должна подаваться в опалубку с высоты не более 1 м при помощи рукава или желоба.
  4. Для больших и массивных строений рекомендуется создать дополнительное усиление — буронабивные опоры связать между собой металлическим ростверком.
  5. Свайная часть фундамента с ростверком связывается с армокаркасом монолитной ленты, а затем бетонируется.

Окончательное затвердевание фундамента происходит через 7-14 дней. По истечении этого времени можно приступать к тепло- и гидроизоляции основания. В качестве гидроизоляции следует применять обмазочную битумную мастику или более дорогие и удобные в монтаже рулонные материалы. Утепление ленточной части основания лучше производить при помощи пенопластовых или пенополистирольных теплоизоляторов. Срок службы монолитно-ленточного фундамента с буронабивными сваями составляет более 100 лет. При проведении правильных расчетов и соблюдении технологии строительства такое основание не доставит вам хлопот, не потребует ремонта и реконструкции.

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:

  • Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
  • Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
  • Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).

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:

  • в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
  • на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
  • при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
  • в промышленном строительстве.

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:

  • Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
  • Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или шведской плиты.
  • Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
  • Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
  • Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
  • Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.
Читать еще:  Спальня и гостиная в одной комнате

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:

  • использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
  • относительная сложность технологических процессов;
  • необходимость расчетов.

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:

  • рулетка, моток шнура, набор колышков и молоток для разметки;
  • бур для скважин – ручной, с электрическим приводом или на ДВС;
  • опалубка из рубероида, пластика, железобетона или асбестоцемента, чтобы их можно было оставить в скважине, для промышленного строительства понадобятся съемные обсадные трубы;
  • арматура для опор и ростверка;
  • инструмент для приготовления бетонного раствора, цемент, щебень, песок.

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:

Фундамент из бетонных свай. Частный дом

Прочное фундаментное основание – гарантия устойчивости здания даже в грунтах с недостаточной несущей способностью. Фундамент на бетонных сваях допускается использовать в проблемных грунтах, в том числе на слабых основаниях. Бетонные сваи для фундамента изготавливаются непосредственно на строительной площадке, что позволяет снизить затраты на транспортировку конструкций.

Классификация свай из бетона

Сваи принято подразделять в зависимости от материала изготовления, поэтому бетонные опорные стержни включают железобетонные опоры и сваи из бетона.

Железобетонные забивные опоры изготавливаются обычно промышленным способом, бетонные – могут заливаться непосредственно на строительной площадке, при этом работы по устройству свайного поля под здание могут быть выполнены собственными руками. Монтаж забивных опор невозможно выполнить вручную, для погружения стержня в грунт потребуется использование дорогостоящей сваебойной техники, что достаточно сильно удорожает строительство объекта.

В зависимости от способа монтажа можно разделить опоры из бетона на две группы: набивные и забивные.

Набивные опоры по технологии выполнения работ монтируются в предварительно подготовленные скважины (ямы), которые выполняют с использованием специальной бурильной техники. Забивные стержни погружаются в грунт (песчаный или глинистый) без предварительной подготовки.

Принято подразделять сваи в зависимости от формы поперечного сечения, различают ж/б опоры со стержнями круглого сечения, а также квадратные и прямоугольные. Опоры круглого сечения применяются на слабых, пучинистых грунтах, основу которых составляет глина, для более жестких грунтовых оснований используют стержни с квадратным или прямоугольным сечением.

Сваи различают по виду принимаемой нагрузки, опоры делятся на центральные и вспомогательные. Центральные принимают на себя всю нагрузку от фундаментного пояса, вспомогательные – только нагрузку с эксцентриситетом.

Буронабивные сваи

Одним из видов бетонных свай являются буронабивные опоры. Буронабивные сваи представляют железобетонные конструкции, монтаж которых (заливка) происходит в специально подготовленных методом бурения скважинах.

Конструкция буронабивных опор состоит из двух элементов:

  • Бетонный стержень – для заливки опоры используется морозостойкий бетон М200 и М300.
  • Каркас из арматурной стали – для армирования свай могут быть использованы готовые каркасы, выполненные промышленным способом, допускается изготовление арматурных каркасов непосредственно на строительной площадке, для чего используют гладкую и рифленую арматуру.Продольные стержни арматурного каркаса выполняются из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм. Поперечные перемычки выполняют из гладкого прутка диаметром от 8 мм. Сваривают каркас при помощи сварочных аппаратов электродуговой сварки. Места соединения арматуры требуется тщательно обработать защитными составами от коррозии.

Для решения различных строительных задач, используют буронабивные сваи двух видов: обычные цилиндрические опоры и стержни с уширением опорной подошвы. Уширение внизу сваи (пятка) выполняется для увеличения площади опирания свайной стойки. Такие опоры обладают повышенной устойчивостью и способны нести повышенную нагрузку от веса конструкций.

Опорное уширение может быть сформировано при использовании специальных буровых колонн, а также с помощью специально подготовленного взрыва.

Технология возведения фундамента из буронабивных опор

При установке фундаментного основания из буронабивных опор, используют несколько вариантов устройства стержня сваи:

  1. Заливка опор без оболочек – этот вариант применяется только в устойчивых грунтах с минимальным уровнем грунтовых вод. Для устройства ям под опоры без оболочек важно, чтобы края скважин не осыпались, не подмывались грунтовыми водами, не меняли свою геометрическую форму. Для укрепления скважины, во время бурения может использоваться глиняный или бетонный раствор, которые надёжно укрепляют стенки подготовленных ям.
  2. Монтаж свайных стержней с извлекаемой оболочкой – эта технология применяется в водонаполненных грунтах. Осадная труба, изготовленная в форме цилиндра из стали, препятствует обрушению стенок скважины и размыванию бетона в процессе заполнения полости. После заполнения трубы бетонной смесью, обсадная оболочка извлекается на поверхность.
  3. Заливка свай буронабивным способом с постоянной оболочкой (не извлекаемой) – этот способ практикуется при устройстве фундаментных опор на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, сложенных из пород с низкой несущей способностью, которые могут в процессе бетонирования размываться грунтовыми водами.

Рекомендуем посмотреть, как происходит работа по устройству буронабивных опор.

Устройство фундамента из буронабивных стержней: этапы работ

Перед тем, как забетонировать фундаментные опоры буронабивным методом, стоит подготовить строительную площадку. Территорию необходимо очистить от строительного мусора и растительных остатков, при необходимости произвести корчевку старых деревьев. При неровном рельефе – спланировать территорию с помощью бульдозера.

На территории застройки размечают места погружения свай. Расстояние между отдельными стойками предусматривается длиной до 3 метров в устойчивых грунтах. В проблемных грунтах (подвижные, оползневые, водонасыщенные, пылеватые, лессовидные) – расстояние принимается до 2 м.

После окончания работ по разметке, специальным буром в указанных точках проводят бурение скважин. Для бурения может использоваться специальная установка или ручной садовый бур.

В подготовленные скважины опускается опалубка (обсадная труба), для изготовления которой часто используют пластиковые и асбестоцементные трубы. Внутрь опалубки укладывается арматурный каркас, высота которого должна превышать длину трубы (над поверхностью свай оставляют выпуски каркасной арматуры до 15 см, если планируется возвести фундамент с ростверком).

Посмотрите видео, как происходит заливка буронабивных свай для частного дома.

Заполнять опалубку бетоном можно не в один день, поэтому трудоемкость работ снижается. После затвердения бетонной смеси приступают к устройству ростверка. На фундаментах из буронабивных свай предусматривается устройство жесткого ростверкового пояса из бетона.

Если опорное основание возводится на пучинистых грунтах, ленту ростверка следует приподнять над поверхностью почвы, такое положение конструкции предупредит ее разрушение при подвижках грунта под воздействием сил морозного пучения. Дом, построенный на сваях, отличается повышенной устойчивостью, прочностью и долговечностью.

Изготовление фундамента буронабивного с монолитным ростверком

Фундамент буронабивной с ростверком – особая конструкция основания здания, которая предполагает наличие расположенных отдельно опор, связанных единым каркасом. Сваи закладываются на нужную глубину, которая зависит от конструктивных особенностей зданий, геологических условий участка.

Благодаря бурению скважин на большую глубину удается существенно увеличить площадь соприкосновения опор сооружения с почвой, повысить трение, сделав фундамент способным выдерживать немалые нагрузки.

Обычно фундамент на буробивных сваях с монолитным ростверком монтируют ниже уровня замерзания почвы, оборачивают двумя слоями рубероида, чтобы защитить конструкцию от пучения грунта, излишнего давления, влаги.

При обустройстве свайных фундаментов бетонный ростверк играет очень важную роль – он объединяет отдельные опоры, устраняет риск неравномерных осадок. Благодаря армированию ростверка удается повысить стойкость конструкции к изгибающим нагрузкам, создать единый надежный монолит.

Преимущества конструкции

Фундамент с буронабивными сваями и монолитным ростверком – наилучший вариант объединения двух технологий (бетонный армопояс и свайное основание), которые в тандеме обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики. Прежде, чем обустраивать фундамент данного типа, необходимо изучить его особенности.

Читать еще:  Бежевый интерьер

Основные достоинства свайного фундамента с ростверком:

  • Высокая несущая способность – конструкция выдерживает нагрузки здания из любого материала, а проложенная гидроизоляция позволяет сделать сооружение практически неуязвимым для внешних негативных факторов.
  • Отсутствие разрушительного влияния процесса строительства на соседние здания – строить дом можно даже рядом с другими сооружениями.
  • Возможность построить надежный прочный дом в сложных геологических условиях – на болотистых участках, в местах высокого пролегания грунтовых вод, в пучинистом грунте.
  • Простота технологии, минимальный объем земляных работ.
  • Отсутствие в необходимости привлекать квалифицированных специалистов (при условии умения выполнить расчеты, все продумать), тяжелую технику – все работы проводятся непосредственно на строительном объекте.
  • Прочность – обеспечивается тем, что сваи забивают глубоко, ниже глубины промерзания грунта.
  • Возможность обустроить фундамент на буронабивных сваях с ростверком на сложных участках – где есть уклоны, когда не хочется портить окружающий рельеф.
  • Выбор любого материала для строительства здания – даже самого массивного.
  • Невысокая стоимость в сравнении с другими видами фундамента с похожими свойства и параметрами.
  • Высокая скорость строительства – фундамент сооружается за 4-7 дней.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.

Расчет буронабивных свай

В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.

  • l – оптимальное расстояние между опорами
  • Р – показатель несущей способности сваи
  • Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)

Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = 26.53). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.

Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину 1.5-3 метра.

Расчет монолитного ростверка

Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:

  • В – ширина ленты
  • М – вес здания
  • L – показатель длины ростверка
  • R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы

Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.

Расчет армирования

Положение СНиП диктуют такие правила:

  • Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
  • Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
  • Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.

Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.

  • Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
  • Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
  • Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.

Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.

Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.

Свайное основание с бетонным ростверком может быть разным по конфигурации, особенностям исполнения, используемым материалам.

  1. Сплошные – универсальный вариант для всех типов почвы.
  2. Полые с многосекционным сердечником – для частного строительства в сложных условиях .
  3. Сваи с уплотненным забоем – для домов весом больше 500 т .
  4. С пятой – с проведением взрывных работ .

Обычно в строительстве частных домов используют опоры сплошного сечения простой конструкции.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

До начала работ тщательно изучают грунты, выполняют все важные расчеты, закупают материал, продумывают все этапы и лишь после этого приступают к сооружению буронабивного фундамента с бетонным ростверком.

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Сначала нужно очистить местность от мусора и всего ненужного, снять плодородный слой земли, выполнить обноску, чтобы разметка не мешала выполнению земляных работ. Обноску делают из древесины, устанавливают со стойками и перемычками по периметру сооружения на определенном расстоянии так, чтобы можно было свободно бурить скважины.

К доскам обноски крепят гвозди, к ним привязывают шнур, который обозначает оси будущего здания. Все линии должны быть строго параллельными и перпендикулярными, ровность проверяют уровнем.

Бурение скважины

Скважины бурят по разметке на глубину, высчитанную по формуле. Диаметр скважины соответствует диаметру опор. Когда бур достигает нужной глубины, его вытаскивают, из скважины удаляют рыхлую почву, трамбуют опорную часть, засыпают песчаную подушку слоем 30-50 сантиметров.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы не позволяют сыпаться стенкам скважины, гарантируют безопасность выполнения работ. На суглинках и плотных глинистых почвах можно обойтись без труб, но если работы ведутся на болотистых участках либо все этапы реализуются своими руками, лучше устанавливать трубы. Внутри них проще создавать армирование, которое определяется несущей способностью сваи.

Армирование

Для создания армировочного каркаса используются рифленые прутья нужного диаметра. Технология простая: внутри опоры устанавливают 4-6 прутьев по окружности на 3-5 сантиметров меньше трубы. Прутья вяжут проволокой, крепят хомутами. Готовый армокаркас монтируется в скважину внутри трубы и заглубляется в почву (для этого длина прутьев должна на 30 сантиметров превышать длину труб).

Заливка бетонной смеси

Для заливки используют бетон прочностью минимум класса В12.5, оптимально брать В15. Для заливки в устье скважины устанавливают воронку, которая позволяет препятствовать появлению пустот. Смесь заливают медленно, слоями толщиной в 50 сантиметров, уплотняя на протяжении 10 минут. Через 5-7 дней можно начинать монтаж ростверка.

Устройство ростверка

В частном строительстве чаще всего используют ленточный железобетонный ростверк, который подходит для зданий из разных материалов. Ширину и высоту ростверка рассчитывают заранее.

Этапы строительства монолитного ростверка:

  • Монтаж основания и опалубки – низкий ростверк предполагает применение песчано-гравийной подушки толщиной 10-20 сантиметров, на которую сверху укладывают 5 сантиметров тощего бетона и слой гидроизоляции (гидроизол или рубероид). Опалубку делают из деревянных щитов по всему периметру ростверка.
  • Армирование – арматурой ростверка выступают стальные стержни, скрепленные в несколько слоев. Они связываются между собой и с опорами.
  • Заливка бетоном – таким же, как и скважины. После того, как с заливкой ленты покончено, слой трамбуется, периодически увлажняется, накрывается полиэтиленом. Ростверк будет готов через 28 дней.

Утепление фундамента с ростверком

Сваи не утепляют, а вот ростверк желательно утеплить там, где он находится выше нулевого уровня. Работы выполняются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для теплоизоляции обычно используют плиты пеноплекса либо любого иного материала данной группы. Минеральную вату использовать запрещено, так как она быстро впитывает влагу и разрушается.

Выполнение слоя теплоизоляции ростверка:

  • Прокладка слоя гидроизоляции (рулонный рубероид либо битум) для защиты боковых и верхних частей ростверка.
  • Укладка плит утеплителя дюбель-гвоздями либо клеем.
  • Заделка углов и стыков жидким полиуретаном либо монтажной пеной.
  • Отделка штукатуркой (или иным способом) боковых стен ростверка.

При условии выполнения верных расчетов, подбора качественных материалов и соблюдении технологии здание, сооружение на буронабивном фундаменте с монолитным ростверком способно прослужить около 100 лет. При этом, фундамент не потребует дополнительных расходов на уход или ремонт.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector