Фундамент из буронабивных свай своими руками

Буронабивные сооружения с ленточным ростверком – конструкции, которые служат основанием здания. В основе лежат отдельно расположенные бетонные опоры, связанные ростверком. Закладка свай проводится на необходимую глубину, которую определяют исходя из особенностей почвы, ландшафта.

Бетонные опоры с ленточным основанием

Соприкосновение фундамента с почвой увеличивается, создавая надежное сооружение, способное выдерживать большие нагрузки.

Преимущества, недостатки

Плюсы:

• Сооружение может устанавливаться на любых типах почв, за исключением каменистого грунта.
• Доступность.
• Быстрый монтаж.
• Устанавливать бетонное сооружение можно зимой, летом.
• Установка может производиться с применением спецтехники, собственными силами.
• Устанавливая сваи, не нужно беспокоиться о ровности ландшафта.
• Монтаж сводится к бурению скважины, избавляет от большого объема земляной работы.

Минусы:

• Есть риск, что сваи дадут осадку неравномерно.
• Нельзя обустроить нулевой этаж.
• Плохие теплоизоляционные свойства.

Устройство буронабивного свайного фундамента

Конечно, применение механизированных средств позволяет значительно сократить время установки фундамента, однако, обладая соответствующей информацией можно самостоятельно произвести все работы. Для этого человеку необходимо в первую очередь отметить места будущего расположения свай на участке.

Организовать бурение можно при помощи специализированной техники, а можно вручную буром. Каждая скважина должна быть не менее 15 и не более 40 сантиметров.

Существует другая технология, согласно которой скважина у поверхности должна быть около двадцати сантиметров, а на дне около сорока. Глубина, на которую свая уходит в грунт около двух метров.

Главное условие — глубина отверстия должна быть больше той, на которую промерзает почва. Иногда скважины делают не глубокими, но усиливают угловыми колодцами большей глубины.

Если грунт плохой плотности, необходимо делать дополнительную опалубку. Чтобы усилить несущую способность основания дополнительно проводят вертикальное армирование — пруты толщиной 12 мм через каждый метр скручивают проволокой. Такой фундамент, независимо от рыхлости почвы, способен выдержать большие нагрузки.

Расчет свай с ростверком

По периметру будущего здания устанавливают фундамент. На толщину монтируемых буронабивных сооружений влияет нагрузка, оказываемая выстроенным частным домом на общий периметр основания.

От марки бетона зависит несущая способность одной единицы свайного сооружения. Раствор М100 может выдерживать нагрузку 100кг/см2. Чем выше марка, тем большей несущей способностью обладает бетонное сооружение.

Помимо расчета несущих способностей свайных сооружений, нужно знать количество для удержания здания, шаг, глубину посадки.

Примерные показатели

Конец свайного сооружения располагается в земле, должен быть установлен ниже глубины промерзания. Исключит подвижки свай, придаст зданию большую устойчивость.

Буронабивные изделия без обсадной трубы

Само понятие «набивная свая» подразумевает большое количество методов изготовления этих изделий и их конструкции. Однако, для всех видов набивных свай характерно одно — технология установки. В грунте делается скважина, которая обязательно заливается бетоном.

Впервые такие сваи были предложены для использования в 1899 году, сегодня технология ее установки и способ заполнения скважины бетоном зависят от нескольких факторов:

• механовооруженность строительства фундамента;
• геологические условия;
• гидрогеологические условия;
• эксплуатационные требования к фундаменту.

Среди современных тенденций устройства набивных изделий является увеличение площади опирания сваи на грунт, с помощью повышения несущей способности, использование в строительстве жилых помещений коротких свай, создание организаций специализирующихся на устройстве набивных изделий.

Устройство сваи может производиться двумя основными способами: набивным и забивным. При забивном методе процесс устройства сваи происходит на строительной площадке, в процессе строительства фундамента. В данном случае срезаются оголовки забитых изделий, отчего происходит потеря железобетона. Порой эти потери составляют около одной пятой всего объема забитых в грунт изделий. Набивной метод может использоваться даже в условиях плотных городских застроек, а также при ремонте или реконструкции объекта.

Набивной метод это прекрасный способ избежать больших потерь, увеличив при этом надежность фундамента при его возведении в сложных условиях. Среди основных способов установки набивных свай по этому методу можно выделить:

• пробивка скважины;
• раскатка скважины;
• установка буронабивного изделия.

Какие расчеты нужны при монтаже свай

При расчетах свай, определяют следующие величины:

• Длина.
• Диаметр.
• Число.
• Расположение.

Средними показателями диаметра устанавливаемых бетонных конструкций, считают диапазон 15-40 см. Распространенный вид — с сечением 20 см. Для точных расчетов, нужно использовать таблицы, указывающие диаметр опор, способности выдерживать нагрузки.

Примерное расположение свай

Узнав, какую несущую способность имеет одна единица бетонного сооружения, можно вычислить расстояние между ними:

I = P/Q:

• I – Подходящий шаг между конструкциями.
• P – Какую нагрузку выдерживает одна единица.
• Q – Нагрузка, оказываемая на квадратный метр основания (нужно узнать массу здания, поделить на общую длину ростверка).

Расчет: здание, общая масса — около 50 тонн. Устанавливается на тугой суглинок. Диаметр одной сваи — 20 см. Получаем следующий расчет:

Массу здания 50000 кг/ на нагрузку, оказываемую основанием здания 1884 кг = 26.53 (округляем до 27). Для возведения здания массой 50 тонн, необходимо расположить 27 опор по периметру основания.

Чтобы определить расстояние между сооружениями, нужно знать сечение. В данном случае — 20 см. Получаем, что один шаг будет равняться 60 см.

Если планируется установка тяжелых сооружений внутри дома, под ними также располагают сваи. Глубина скважины зависит от несущего грунта, уровня промерзания. В средней полосе России — 1.5-3 метра.

Расчеты при монтаже монолитного ростверка

Чтобы определить ширину конструкции:

B=M/L*R:

• Ширина ростверка.
• Вес здания.
• Длина бетонного сооружения.
• Какую нагрузку может выдержать грунт.

Расчет армирования

Перед заливкой свай проводится армирование для усиления основы. Размер арматуры зависит от массы здания, весовой нагрузки на фундамент. Распространенная арматура — с рифлением, размером 12 мм.

Технология изготовления свай для неустойчивого грунта

В том случае, когда строительство объекта будет проводиться на участке с неустойчивым грунтом, застройщику придется возвести максимально прочную несущую конструкцию, способный выдерживать сезонные подтопления. Специалисты рекомендуют выбор делать в пользу свайного фундамента, который позволит надежно зафиксировать строение и предотвратить его разрушение.

Если будет устанавливаться буронабивные сваи, то технология предусматривает задействование ударного метода для создания скважин. В том случае, когда застройщик планирует проводить бурение в грунте, имеющем скальные прослойки, то он может задействовать специальный инструмент, например, грейфер или долото.

Процесс создания скважин на таких земельных участках отличается тем, что в них необходимо заливать раствор из глины (комовой или бентонитовой). Это делается для того, чтобы максимально повысить сопротивляемость стенок обрушению.

Процедура монтажа буронабивных свай проводится следующим образом:

• По завершении всех работ по созданию скважин, в них устанавливается каркас, сваренный из арматуры.
• Внутрь скважины вставляется труба, по которой будет осуществляться подача бетонного раствора. Она углубляется до упора, на ее дне следует установить специальный клапан, который будет контролировать процесс подачи и уплотнения раствора.
• По мере наполнения скважины бетоном застройщик должен извлекать трубу (лучше постепенно уменьшать количество секций).

Принцип установки свай: поэтапная инструкция

Подготовка

Необходимо подготовить площадку для монтажа бетонного фундамента – убрать мусор, снять почву с растительностью. Разметить территорию, места, где требуется установить сваи. Установить вешки. Чтобы разметка была более точной, нужно использовать шнурку.

Шнуровка

Пробуривание скважины

Монтаж скважин необходимо проводить в местах, где установлены вешки. Когда бур достигнет необходимой глубины, вытаскивают, удаляют землю. Проводится трамбовка, засыпается песчаная подушка. Слой песка — 30-50 см.

Как установить обсадную трубу

Монтаж обсадной трубы необходим в местах, где почва имеет песчаный характер, болотистая местность. На грунтах с глинистым, суглинистым основанием, установка труб не обязательна. Процесс армирования проходит намного проще.

Пластиковые, металлические, асбестоцементные изделия можно использовать в качестве обсадной трубы. Можно купить трубы, предназначенные для скважин. Установленные элементы должны располагаться строго вертикально.

Монтаж арматуры

Чтобы провести армирование свай, необходим металлический рифленый прут, диаметром 12мм. Для возведения небольших строений достаточно 4-6 вертикально расположенных прутов. Для обвязки потребуется стержень, диаметром 4 мм.

Цилиндрическая конструкция должна быть меньше размеров скважины на 3-5 см. Обвязка стержней проводится вязальной проволокой, пластиковыми хомутами. Армирующий каркас должен возвышаться над землей, примерно на 30 см. Сборка производится на поверхности земли, каркас спускается в скважину, огражденную обсадной трубой.

Пример армирования

Заливка бетонной смеси

Чем буронабивной вариант лучше-хуже других свайных систем

Строительство на незнакомых грунтах, зачастую в чистом поле, без соседей всегда сопровождается риском неправильно выбрать тип фундамента. Опыт обустройства и эксплуатации фундаментов соседских построек может оказать серьезную помощь в выборе схемы основания для дома. Понятно, что фундамент на буронабивных сваях не является исключительным решением, но его использование в ряде случае помогает решить большинство проблем. В качестве альтернативного варианта можно использовать железобетонные сваи, способные обеспечить более высокий запас устойчивости и жесткости.

Тем не менее, ленточный фундамент с буронабивными сваями считается одним из наиболее востребованных и популярных по вполне объективным причинам:

• Простая и доступная технология обустройства фундаментной системы. В большинстве случаев построить буронабивной фундамент своими руками не сложнее, чем заложить обычную малозаглубленную ленту;
• В отличие от винтовых и железобетонных свай, сборка фундамента на буронабивных опорах не требует использования специальной дорогостоящей техники, как, например, дизельный молот для забивки или самоходный станок для вворачивания стальных опор в грунт;
• Высокая гибкость схемы позволяет менять параметры буронабивных опор, их диаметр и глубину заделки можно легко скорректировать без оглядки на спецификацию закупаемых стройматериалов.

К плюсам фундаментов с буронабивными сваями относят также минимальное механическое воздействие на прилегающие постройки, водоносные пласты, коммуникации и подземные объекты. По сути, буронабивную сваю можно установить в любом месте, даже посреди готового фундамента или построенного дома.

К сведению! Буронабивные сваи широко используются для модификации, ремонта и усиления просевших фундаментов.

На что это влияет? При постройке буронабивного фундамента заливаются опоры, которые сцепляются с грунтом боковой поверхностью и частично подошвой сваи, без деформации грунтовых пород. Тогда как при забивке железобетонных свай слои грунта уплотняются, создавая так называемое несущее или опорное ядро.

Последствия от забитых свай могут самые разные — от подъема уровня верховодных вод до разрушения и деформации подземных канализационных и водопроводных труб. Кроме того, сложно представить, как можно технически пытаться забивать сваю рядом со зданием на просевшем фундаменте.

Тогда как выполнить усиление фундамента буронабивными сваями технологически не составляет особого труда, достаточно:

• Просверлить скважину в месте усиления фундаментной ленты с помощью механического инструмента или ручного мотобура;
• установить опалубку и арматуру;
• залить скважину бетоном;
• связать выпуск арматурных прутьев буронабивной сваи с элементами усиления фундамента здания.

Устройство ростверка

Варианты ростверковых конструкций:

• Высокий. Находится на возвышении от земли — на 15 см. Рекомендуется на склонах, возвышенностях, где участок имеет большие неровности. Соблюдение зазора между землей и ростверком необходимо для предотвращения разрушения в случае морозного пучения.

Высокий

Недостаток — потребуется проводить дополнительное утепление полов.

• Повышенный. Высота возвышения над землей — до 10 см. Способ менее затратный, но требует вложений на отделку фасадной части.
• Заглубленный. Выкапывается ленточная траншея, с учетом высоты ростверка, монтируются сваи, переходят к заливке ленточной конструкции. Ростверк имеет свободное пространство от земли, но верхняя часть возвышается. Получается заглубленная конструкция.

Чтобы пространство между землей и бетонной основой не заполнялось, рекомендуется по периметру установить ограничители в виде прямого шифера или листового металла.

Ступени возведения монолитного ростверка:

Как собрать опалубку

Первый этап — монтаж опалубки. Нужно накидать песчано-гравийную подушку, толщиной 10-20 см. Производится некрепкая бетонная стяжка, поверх укладывается гидроизолирующий слой. Сборка опалубки производится из деревянных щитов.

Армирование

Обвязка производится для скрепления прутьев, свайной конструкции, образуя монолит.

Примерный план армирования

Заливка бетона

Типовые схемы и виды буронабивного фундамента

Варианты использования буронабивных свай не сводятся только к ремонту или усилению проблемных фундаментных оснований, существует как минимум три основные схемы на сваях:

• Ленточно-свайная фундаментная система, чаще всего используемая для тяжелых кирпичных и бетонных зданий с высокой парусностью постройки;
• Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком, наиболее часто используемый в домашнем строительстве для возведения пенобетонных, газобетонных каркасных, бревенчатых и брусовых построек;
• Плитно-свайный вариант может выполняться как в сочетании с бетонной малозаглубленной лентой, так и без нее. Применяется для самых сложных, вязких и топких грунтов, насыщенных болотными и речными водами.

Как видно из списка, все схемы с использованием буронабивных свай делятся на две группы. В первую группу можно включить конструкции с поднятыми над землей цоколем и стенами, во вторую схемы оснований, привязанные к грунту. Возможность поднять постройку над грунтом и при этом сохранить жесткость цокольного пояса фундамента является огромным преимуществом свайных конструкций. Поэтому нередко к использованию буронабивных свай прибегают даже на относительно благополучных грунтах, только для того, чтобы уберечь коробку дома от холода и негативного воздействия грунтовой влаги. Что особенно важно в условиях, когда здание построено из бруса, оцилиндрованного бревна или сип-панелей.

Утепление буронабивного фундамента с ростверком

Чтобы сохранить тепло, необходимо утеплить нижнюю часть — пространство между землей и ростверком. Если основание заглублено, утепление проводится по горизонтальной плоскости, вертикальной.

Подходит пеноплекс, другие пенопластовые плиты. Минеральная вата не рекомендуется, материал имеет очень большую степень влагопоглощения. Недостаток приводит материал в негодность. Чтобы создать гидро-, теплоизоляцию, необходимо провести ряд действий:

1. Создать гидроизолирующий слой из битума, рулонного рубероида. Гидроизолировать необходимо боковую часть фундамента, верхнюю.
2. Пенопластовые плиты можно закрепить клеем, дюбель-гвоздями.
3. Чтобы заделать швы, нужна монтажная пена, жидкий пенополиуретан.
4. Отделка внешней стороны ростверка проводится оштукатуриванием поверхности, другими отделочными материалами.

Теплоизоляция ростверка

В создание теплоизолирующего слоя фундамента входит монтаж отмостки. Сооружение способствует сохранению тепла в доме.

Монтаж буронабивных свай

Скважины делают обычные или с расширенным основанием (для домов с несколькими этажами)

По размеченным точкам начинается бурение скважин, в которые устанавливается опалубка, если она предусмотрена. В зависимости от исполнения делаются обычные скважины или с расширением в основании. Со дна скважины необходимо удалить рыхлую землю и утрамбовать основание. После производится устройство песчаного основания. Для таких подушек подходит материал с модулем крупности выше среднего. Лучше всего использовать песок крупной фракции.

Армирование фундамента производится при помощи арматурного каркаса. Он заранее изготавливается и после устройства скважины опускается в неё. Если в конструкции отсутствует монолитный ростверк, то помимо арматурного каркаса в верхние части свай могут быть помещены металлические закладные детали. На них впоследствии можно смонтировать металлические ригели. О том, как сделать опалубку для буронабивных свай, смотрите в этом видео:

В завершении монтажа производится процесс бетонирования свай. Существует несколько видов бетонирования в зависимости от формы свай. Желательно производить этот процесс одним этапом без перерывов. Бетон необходимо тщательно вибрировать для устранения пустот.