Фундамент буронабивной для строительства дома

Благодарим за Ваше обращение! В ближайшее время мы свяжемся с Вами.

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов. Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении. Буронабивные сваи выполняются по технологии:

Технология устройства буронабивных свай
  • CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
  • под защитой бентонитового раствора;
  • под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
  • под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются: – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к. время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы. Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Технология устройства буронабивных свай

Буроинъекционные сваи

По своей сути буроинъекционные сваи ничем не отличаются от буронабивных. Разница лишь в технологии устройства. При буроинъкционном методе устройства свай бурение выполняется шнеком (буром) с осевой продольной полостью. После погружения бура на проектную отметку его начинают извлекать из скважины с одновременной подачей бетонной смеси под давлением. По окончании извлечения бура (шнека) получают скважину, заполненную бетоном. На завершающем этапе в неё вдавливается арматурный каркас.

Этапы технологии устройства буроинъекционных свай.

Вследствие необходимости бетононасоса и применения бура (шнека) с осевой полостью, этот «подвид» свайной технологии не нашел широкого распространения в частном строительстве.

Для чего нужна скважинная обсадка

При помощи обсадных труб можно получить скважины различного функционального назначения. Их применяют в строительстве, нефтедобыче, извлечении питьевой воды. При выпуске данной продукции зарубежные и отечественные предприятия ориентируются на ГОСТу 632–80. Для оснащения обсадных труб используется специфическая форма, где имеющийся подготовленный стык делает соединения более удобными. В отдельных ситуациях можно применить сварку или стыковку специальными прижимными фиксаторами.

Для изготовления таких труб используются разные материалы, но в основном речь идет об асбестоцементных, нержавеющих и пластиковых изделиях. Что касается чугуна, древесины и некоторых полимеров, то из них могут производиться бытовые сваи ограниченной прочности. У всех подобных изделий назначение одно и то же – защитить проделанную скважину от осыпания почвы и заливания осадочной и грунтовой водой. Обсадные трубы для свай позволяют проводить строительные мероприятия, не взирая на внешние условия. При этом их временно оставляют в грунте или извлекают из скважин: такие изделия называют «инвентарными». Для бурения скважин потребуется наличие специальных механизмов ударного или вращательного типа.

Обсадные трубы различаются по форме, диаметру, овальности, разностенности, показателю непрямолинейности, которые определяется по следующим стандартам:

  • Для труб от 33,5 мм до 89 мм – в пределах 0,3 мм.
  • Для труб диаметром от 108 мм до 146 мм – в пределах 0,5 мм.
  • Трубы большего обхвата допускают погрешность свыше 0.7 мм.

Далее, после обустройства свай, они могут извлекаться на поверхность или оставляться в земле. Этот момент должен обязательно зафиксировать журнал технических работ и акт приемки по каждой свае. Бурильный проем для сваи должен быть обязательно очищен от осыпавшейся земли. Это делается при помощи специального бура или штанги Келли, оснащенной регулируемыми захватывающими лопастями.

Устройство буронабивного фундамента

После завершения инженерно – геологических исследований участка для застройки необходимо подготовить место под фундамент. Для этого выбирается наиболее подходящая территория и производится разметка по периметру будущего сооружения. В зависимости от габаритов будущего здания определяется расстояние между свайными скважинами. После этого необходимо приступить к бурению скважин. Этот процесс может происходить вручную при небольшом частном строительстве или при помощи специального бура. Глубина скважин определяется согласно строительным нормами и правилам с учетом размеров здания и периметра фундамента. Кроме того, следует учесть геологические и климатические особенности строительного участка. В среднем глубина должна быть от 1,5 до 3 метров.

Важно! На дно скважины обязательно надо засыпать песок для устройства песчаной подушки.

По завершению подготовки скважин необходимо выполнить заливку их бетонным раствором. С этой целью в скважину устанавливается асбестоцементная или металлическая труба подходящего диаметра. Внутрь ее заливается бетонный раствор. Сразу после заливки первой порции бетона необходимо трубу приподнять и дать бетону осесть на дно, образовав бетонную подушку. Одновременно следует производить утрамбовку бетона. Далее продолжается заливка с одновременным армированием конструкции. Для армирования применяется арматура или металлические прутья, связанные между собой проволокой или соединенные сваркой. Таким образом, постепенно заливается вся скважина.

Далее фундамент ленточный на буронабивных сваях сооружается с изготовлением либо ростверка, либо ленточного бетонного пояса. На концах бетонных свай необходимо оставить выпущенными небольшие отрезки арматуры для соединения с верхней частью фундамента. По всему периметру из ровных досок устраивается опалубка для заливки. Дно будущего фундамента необходимо выровнять. Опалубка скрепляется между собой таким образом, чтобы бетон под действием своей массы не раздвигал стенки. На низ будущей конструкции укладывается армированная сетка или же делаются армовочные пояса из металлических прутьев. Армированная конструкция должна соединяться с выпущенными из буронабивных свай отрезками арматуры.

Когда все эти процедуры проделаны, необходимо приступить к заливке бетона. Важное замечание – вся процедура от установки буронабивных свай и их заливки и до сооружения бетонной ленты или ростверка не должна растягиваться во времени. Бетон не должен успеть схватиться, чтобы была возможность создать монолитную структуру фундамента. На этом фундамент ленточный на буронабивных сваях можно считать законченным.

Читайте также:  Утепление фундамента дома без подвала

Буровые сваи с уширением

В пластичных глинистых грунтах буровые сваи устраивают с уширением. Разбуривание уширения сваи производят после достижения проектной отметки сваи и выполняют штатным уширителем.

Величина раскрытия режущих ножей уширителя устанавливают непосредственно перед его опусканием в скважину, шаг раскрытия ножей равен 5 см.

Работа по устройству уширения основания производится в следующем порядке:

Буровые сваи с уширением
Порядок работ
1 Лотом проверяют глубину скважины и определяют отметку низа забоя скважины
2 Определяют глубину режущей кромки обсадной трубы. Отметка низа режущей кромки обсадной трубы должна быть выше отметки низа скважины на величину, устанавливаемую проектом (несколько метров)
3 К буровой штанге вместо шнекового бура крепят штатный уширитель, первоначальное раскрытие ножей устанавливают равным 10 см
4 Уширитель опускают в скважину, при достижении дна забоя, под действием веса штанги происходит раскрытие режущих ножей уширителя (ножи уширителя собраны совместно с емкостью для сбора разработанного ими грунта), при вращении штанги происходит разбуривание уширения и сбор разработанного грунта в емкость
5 После окончания разбуривания буровую штангу поднимают, при этом ножи уширителя складываются и производится подъем, грунт из емкости удаляется в отвал.
6 Величину раскрытия ножей увеличивают и операции по разработке уширения повторяют до тех пор, пока уширение не достигнет проектного размера.
7 Контроль формы уширения проводится при помощи уширителя. Для этого на нем устанавливают проектное раскрытие ножей и опускают его в скважину, ножи раскрываются и производится проверка полости путем проворачивания уширителя. Если в емкости для сбора грунта оказывается небольшое его количество, то уширение имеет проектное очертание и обрушение свода скважины и вывалов нет. В этом случае производится приемка разбуренного уширения и разрешаются работы по дальнейшему сооружению буронабивной сваи.

Сваи армируют арматурными каркасами. Их изготавливают на производственной базе мостоотрядов в виде отдельных секций. Во внутреннюю полость каркас подают краном.

Стыковка секций арматурного каркаса

  1. автокран КАТО NK-750;
  2. секция арматурного каркаса;
  3. буровой станок;
  4. железобетонные плиты

После установки каркаса проводят бетонирование свай. Бетонную смесь на строительную площадку доставляют в автобетоно-смесителях.

Бетонирование скважин методом ВПТ

Буровые сваи с уширением
  1. автобетоносмеситель;
  2. металлическая эстакада;
  3. приемная воронка бетонолитной трубы;
  4. буровой станок;
  5. железобетонные плиты

В зимнее время температура бетонной смеси в момент ее укладки должна быть не ниже +5°С. Суммарное время доставки бетонной смеси на строительную площадку, укладки ее в скважину, извлечение бетонолитных и обсадных труб не должно превышать срока ее схватывания.

Выбор и расчет параметров свай

Опора стандартного диаметра 108 ммПри использовании свай заводского производства следует ориентироваться на вид и предполагаемый вес возводимых объектов. Винтовые опоры диаметром 47‑76 мм применяют при строительстве различных укреплений и заборов. Для сооружения легких конструкций и каркасных домов используют сваи сечением 89 мм.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Винтовые опоры для фундамента диаметром 108 мм способны выдержать до 3500 кг и поэтому подходят для большинства возводимых зданий, исключая постройки из камня. Массу построек рассчитывают по габаритным размерам дома и весу стен и других конструктивных элементов.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Длину свай определают по уровню расположения подошвы ростверка, учитывая характеристики грунта, глубину его промерзания и месторасположение подземных вод. Важными факторами также являются габаритные размеры и масса возводимых сооружений. Чаще всего востребованы сваи длиной 2-2,5 м.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Сколько потребуется винтовых опор, и каким должно быть расстояние между ними рассчитывают в соответствии с такими параметрами, как:

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай
  • вид и свойства грунта на участке;
  • форма фундамента;
  • величина и характер действующей нагрузки.
Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Технология создания буронабивных свай

Устройство буронабивных свай является отличным решением для индивидуальных застройщиков, принявших решение возводить постройки на проблемных почвах. Такой тип фундамента позволяет существенно сэкономить средства на строительстве, так как является менее затратным, нежели ленточная или блочная конструкция. При этом он обладает отличными несущими способностями, поэтому его используют не только при сооружении бань и хозяйственных построек, но и при возведении жилых домов.

Технология создания буронабивных свай

Свайно-плитное основание

В подобном фундаменте скомбинированы 2 методики и схемы. На детали свайной конструкции приходится приблизительно 85% нагрузки, а на плиту — остальные 15%. С этим связана сложность самостоятельного составления проекта, так как даже специалист не всегда способен выполнить правильные расчёты.

Читайте также:  Как выбрать проектор — полное руководство

Есть несколько вариантов свайно-плитного основания.

Свайно-плитный фундамент сочетает в себе 2 разных схемы оснований

Одной из распространенных методик является развязка ростверка с плитой. Способ позволяет уменьшить стоимость работы благодаря возможности уменьшения толщины плиты.

Свайно-плитное основание

Технология монтажа заключается в том, что первым делом понадобится установить свайное основание, а затем — плиту, которая будет усиливать и связывать сваи. В данном случае изготавливать цельный ростверк не требуется. Это оптимальный вариант для одно- или двухэтажных строений.

Свайно-плитную основу целесообразно устанавливать в следующих случаях:

  1. В регионах с высокой сейсмической опасностью.
  2. На проблемных почвах. В таком случае чаще всего возводится обыкновенный свайный фундамент. Однако есть некоторые ограничения. Если дом массивный или планируется через время увеличить его этажность, то сваи рекомендуется усилить. Например, можно сделать плитное основание.
  3. Фундамент подойдёт для зданий, для которых неприемлемы вибрации. К примеру, если частный дом изготавливается из пеноблоков или каркасным способом.
  4. Основание рекомендуется устанавливать под пристройку к ранее изготовленному дому.
  5. При отсутствии достоверных данных о территории (характеристики почвы, залегание подземных вод и т.д.). Если есть сомнения, лучше выбирать свайно-плитный фундамент.

Перед тем как перейти к изготовлению, рекомендуется изучить нюансы постройки свайных и плитных оснований по отдельности.

Фундамент и расчет плотности дома

Таким образом, необходимо учитывать абсолютно каждый фактор, именно таким образом можно ожидать лучший результат. В некоторых случаях могут возникнуть проблемы с массой строительного объекта, поэтому необходимо учесть и в точности рассчитать данные дома и все строительные материалы:

  1. Средняя плотность известняка – 1800 кг/м3.
  2. Кирпич полнотелый – 1600 кг / м3.
  3. Бетон – 2600 кг / м3.
  4. Пенобетон – 320 – 1600 кг / м3.
  5. Кирпич поризованный – 12400-1200 кг/м3.
  6. Брусья сосновые – 550 кг / м3.
  7. Пенополистирол – 55 – 140 кг / м3.

Схема устройства буронабивной сваи.

Это показатели плотности лишь некоторых основных строительных материалов. Однако это позволяет произвести по меньшей мере точный расчет массы здания. Далее вычисляем объем и количество.

Фундамент – математические расчеты нагрузки:

Фундамент и расчет плотности дома

Объем ростверка рассчитывается следующим образом: 10+10+10+10 * 0,35 * 0,3 = 4,2 м3. После рассчитываем подобным образом и массу ростверка: 4,2*2400=10080 кг.

Расчет объема стен: (10+10+10+10)*3,5*0,25 + 10 + 10 + 10+10+10+10+10+10 (2,3 * 3,1 + 1,2 + 4,2 *0,35 *0,55 + 1,22) =35 м3. Масса будет равна 35*500=17500 кг.

Для объекта, имеющего деревянное перекрытие, необходимо включать коэффициент 2. После чего известна примерная масса (10080+17500)*2=55160 кг. Точного результата добиться здесь практически невозможно, в этом случае он и не нужен.

Если учесть прочность и свойства свайного фундамента, то масса должна быть не менее 55160*1,3=71708 кг.

Подготовительные работы

Свайный фундамент требует к себе особого внимания, так как неправильный монтаж его элементов может привести к разрушению конструкции всего дома. Поэтому алгоритм подготовительных работ необходимо знать четко ему следовать.

1. Определиться с технологией. Если она будет осуществляться своими руками, то слишком длинные сваи не подойдут для этого. Если же установка будет осуществляться с помощью буронабивных установок, то необходимо будет заранее обеспечить свободный подъезд техники к месту монтажа.

2. Создание чертежа будущего строения, подготовка сметы расчет количества свай и других материалов. Сваи должны располагаться под каждым углом, а также в местах пересечения несущих и внутренних стен дома. Шаг между ними не должен превышать 1-3 метров, в зависимости от веса конструкции.

3. После того, как готова смета, нужно подготовить участок, где будет располагаться сооружение, и приступать к работам.