Сегодня, при возведении строительных объектов все чаще отдается предпочтение буронабивным сваям, которые обеспечивают получение прочного и надежного фундамента. В грунте бурится отверстие, в которое устанавливается армирующий каркас и заливается бетоном. В случае, если строительство ведется на сыпучих грунтах используют обсадную трубу или специальные опалубки. Такие сваи применяют при строительстве частных жилых домов и помещений производственного назначения в городской черте с минимальным уровнем окружающей вибрации.
Описание технологии и применение
Строительные правила СП 50-102-2003 регламентируют технологический процесс устройства буронабивного фундамента со связывающим ростверком. Основные способы устройства фундамента:
- с применением непрерывного шнека (НПШ) и одновременной заливкой бетоном сверху вниз скважины через технологический клапан;
- применение бетонитового раствора для создания противодавления на стенки скважины, тем самым защищая их от разрушения;
- погружение и извлечение обсадных труб при помощи «дрейтеллера» (вращающего погружателя).
При любом способе бетонная смесь подается и застывает непосредственно в скважине, в грунте. Для удержания бетона в скважине, при устройстве фундамента частного жилого сооружения на влажных, подвижных грунтах в обязательном порядке применяют обсадные трубы. В дальнейшем, после застывания смеси, трубы извлекаются или остаются, как несъемная опалубка.
Если на объекте нет возможности применить другие типы свай, то применяют буронабивные:
- если шум, возникающий при проведении работ, мешает жителям соседних домов;
- если необходимо достать до твердых пород – на слабых и заболоченных грунтах;
- при строительстве на склонах;
- при строительстве помещений производственного назначения.
Ростверк – рама из армированного бетонного монолита, соединяет оголовки свай и обязательно применяются при устройстве буронабивного фундамента, в таком случае, нагрузки равномерно распределяются на всю конструкцию. В итоге получается качественный и надежный ленточный фундамент с применением буронабивных свай, который можно использовать на грунтах со сложной структурой.
Классификация
По технологиям изготовления буронабивной фундамент делится на виды. Если работы проводятся на глинистой почве – применяют метод НПШ (непрерывный полый шнек). Из себя шнек представляет, пустотелую трубу с обратным клапаном, предотвращающим попадание почвы в нее. На трубе, снаружи, закреплена спираль, поднимающая, извлекаемую почву, наверх, как в стандартном буре.
После того как скважина становится необходимой глубины, в нее под давлением закачивается бетонная смесь, которая открывает обратный клапан и заполняет скважину полностью, в процессе поднятия шнека на поверхность. После этого, для придания еще большей надежности фундаменту, в бетонную смесь, при помощи вибратора, вводится армирующий каркас. Далее следует процесс схватывания и застывания, до тех пор, пока свая не наберет необходимых характеристик.
Другой способ – на зыбких грунтах применяют установку свай с обсадной трубой. Функция трубы – защита скважины при опускании в нее армирующего каркаса и подачи под давлением бетонной смеси.
Сначала бурится отверстие, равное диаметру трубы, в скважину, вращаясь, вводится труба и оставляется там. Далее бур поднимается на верх, в полученную скважину опускается арматура, таким образом, чтобы получился защитный слой бетона, минимум 60мм. Происходит заливка бетонной смеси, которая уплотняется, а обсадная труба постепенно извлекается.
Тонкости технологии
Буронабивной фундамент набирает большую популярность в современной строительной отрасли, это связанно с тем, что у строителей появляется возможность возведения зданий практически на любом грунте. К тонкостям буронабивной технологии относятся:
– возможность применения на зыбких, пучинистых, сыпучих почвах, вблизи водоемов;
– высокая скорость устройства фундамента, применение буронабивных свай значительно ускоряет все работы, в сравнении с ленточным или шведской плитой;
– срок службы буронабивного фундамента до 150 лет, в случае, если были соблюдены все требования технологических инструкций;
– для проведения работ достаточно просто пробурить скважины, легкий монтаж и простой процесс устройства, минимальные объемы земляных работ;
– учитывая свойства грунта и назначения здания, возможно самостоятельно определить необходимый диаметр и высоту свайных опор;
– высокая несущая способность – фундамент из буронабивных свай выдерживает нагрузки высотных, жилых домов, производственных цехов и прочих железобетонных сооружений.
На предварительном этапе проектирования, после проведения геологических и геодезических исследований, учитывая климат и назначение здания, с помощью СНИПа, определяется требуемый диаметр свай. Конструктором производится расчет веса здания, требуемое количество опор, с учетом характера грунта.
Характеристики несущей способности буронабивных свай на различных грунтах можно посмотреть в таблице:
Кроме положительных сторон у этой технологии имеются и отрицательные:
- для бурения необходима тяжелая, массивная техника, которая не везде имеет возможность подъезда;
- сложный технологический процесс бурения;
- требуются предварительные, тщательные расчеты.
Приспособления и материалы для устройства фундамента
Буронабивыные фундаменты широко используются при возведении зданий промышленного и жилого назначения. При этом способе требуются услуги спецтехники, но, тем не менее, это выходит более выгодно по времени и денежным затратам, чем устройство ленточного фундамента. Более того, буронабивной фундамент вполне по силам возвести самому, с применением ручного или мотобура. До старта работ следует заранее приготовить следующие материалы и инструменты:
- для разметки – рулетка, веревка, колышки и молоток;
- для бурения скважин – бур ручной или с электроприводом или с ДВС;
- материалы или готовые опалубки – рубероид, пластик, асбоцемент, металл, материалы, которые можно оставить в скважине, для строительства зданий промышленного назначения потребуются съемные обсадные трубы;
- стальная арматура для устройства каркаса и ростверка;
- компоненты бетонного раствора – щебень, цемент, песок и инструмент для его приготовления.
Расчеты при проектировании фундамента
Весь расчет количества необходимых опор буронабивного фундамента, начинается с определения будущей, полной массы всего здания (с учетом стен, перекрытий, мебели и инфраструктурных коммуникаций).
Так как сваи изготавливаются из бетона марки М300, со стандартным армированием, несущая способность одной буронабивной сваи представлена в таблице:
Компактные, ручные буры позволяют самостоятельно пробурить скважины диаметром до 200мм, поэтому они наиболее востребованы в самостоятельном, частном домостроительстве. К примеру, если глубина промерзания на этой территории составляет 1,3м, то глубина, на которую опускаются буронабивные сваи, должна составить не менее 1,5м. Если строительство планируется на мягких, пучнистых, сыпучих грунтах, то потребуется дополнительное исследование и при бурении скважины должны обязательно доставать до пластов твердых пород грунта.
Подготовительные работы на объекте
Первым этапом планирования будущего фундамента является схема свайного поля, на которой отражаются места установки будущих свайных опор, чтобы осуществить это – участок проверяют на прямоугольность, замеряя его диагонали. Диагонали должны быть равны.
Установка свай начинается с углов участка, оставшиеся равномерно распределяют по сторонам получившегося прямоугольника и под несущими стенами. Чтобы сохранить структуру грунта, расстояние между опорами должно быть не менее 3 диаметров сваи, но и не свыше 2 метров.
Установка
После завершения всех подготовительных работ, приступают к монтажу буронабивных свай. Строго оп разметке, при помощи ручного или мотобура, на требуемую глубину бурятся скважины, в которые опускаются заранее приготовленные каркасы из арматуры, монтируются обсадные трубы, которые могут быть из:
- металла;
- ПВХ, пластика;
- асбеста;
- рубероида;
- железобетона.
Самое главное требование к трубам – строгая вертикальность установки. В случае частного строительства они являются несъемной опалубкой для буронабивных свай.
Образовавшиеся пустоты, между почвой и обсадными трубами – заполняются грунтом и по мере заполнения, он утрамбовывается, при постоянном контроле вертикальности установки! При помощи лазерного или гидравлического уровня выверяют высоту свои, чтобы все они были расположены строго в одной плоскости и на одном уровне.
В случае, если трубы получились разной высоты – их следует подрезать, а торчащую арматуру оставить для связи ростверка. В смонтированную опалубку происходит заливка раствора (марка М300), с одновременной трамбовкой вибратором.
После завершения работ по заливке, сваи оставляются на 2-3 недели до полного схватывания раствора.
Заливка ростверка
Последний этап устройства буронабивного фундамента – соединение отлитых опор при помощи ростверка – это позволяет достичь максимальных показателей прочности.
Ростверк – железобетонная лента или рамка, которая равномерно распределяет нагрузку от здания на все опоры. В своем устройстве ростверк схож с системой ленточного фундамента, отличие лишь в том, что его нижняя часть находится в подвешенном состоянии и не опирается на грунт. Опора ростверка – оголовки свай, выведенные на проектную высоту.
Толщина несущих стен – она же и ширина ростверка, если стены деревянные или изготовлены из пенобетона, то шире (для зданий из кирпича – на 50% шире).
Заливка ростверка проводится в несколько этапов:
- устанавливается опалубка-короб с отверстиями для свай и будущих коммуникаций (канализация, водопровод и прочие);
- обязательно устраивается армирующий пояс, связанный с каркасом буронабивных опор;
- заливается бетон, после полного схватывания опалубка демонтируется;
- следует этап гидроизоляции рубероидом в два слоя, либо специальными обмазочными мастиками.
Устройство и нормы деформационных швов в бетонных полах, смотрите здесь.
Видео: Монтаж фундамента на буронабивных сваях с ростверком:
