Технология устройства буронабивного фундамента

Буронабивные сваи — довольно простая технология, которая чаще всего не требует специальной сложной техники. Суть способа: пробурить скважину и залить её бетоном. Бывает, что для бетонирования используют арматуру. При стройке объектов на неустойчивых грунтах устанавливают опалубку. При масштабном строительстве применяют обсадные трубы.

В статье расскажем о типах буронабивных свай, технологиях их устройства, а также о плюсах и минусах свайного фундаментного основание.

Области использования

Буронабивные сваи применяют на стройке городских объектов. Это подходит, если поблизости есть здание, которые нужно сохранить (от других способов забивки свай на соседние здания могут распространяться динамические колебания).

Также их используют при стройке объектов на заболоченной местности или слишком слабом грунте.

При строительстве Крымского моста в Керченском проливе как раз использовали буронабивные сваи.

Помимо этого, если нужно построить дом на крутом рельефе или большие промышленные объекты.

Преимущества

• Когда строят фундаментное основание — можно не бояться повредить соседние сооружения, поскольку забивка таких свай не оказывает на них динамического воздействия.
• Сваи закладывают на той глубине, где промерзает грунт.
• Технология установки не вредит окружающему ландшафту, можно устанавливать на неровной земле.
• Можно применять на плохих грунтах.
• Можно не завозить большое количество готовых свай.

Классификация свай

Буронабивные сваи различаются по форме, материалу, способу изготовления и технологии армирования.

• Сваи могут быть в форме цилиндра одного сечения или разного, в том числе с уширением нижнего конца.
• Материал — бетон, смесь бетона и арматурной стали, раствор цемента и песка.
• По способу армирования бывают с армированными каркасами по всей длине или её части.

Способ изготовления будет зависеть от того, какие геологические и гидрогеологические условия на строительной площадке. Также на выбор технологии повлияет и тип рабочего оборудования.

Можно выделить основные способы изготовления свай:

• Обустройство специальных креплений стен скважин.
• Обустройство стен таким образом, который защищает их обрушения: чаще всего для этого применяют глиняный раствор или воду под большим давлением.
• Крепление стен скважины с помощью обсадных труб: неизвлекаемых или инвентарных.

В Своде правил под названием — СП 50-102-2003 есть полная классификация всех видов буронабивных свай. Там описано, как проектируются различные виды фундаментов, в основе которых установлены сваи.

Решение о применении того или иного вида свай в качестве фундамента или ограждающей стенки принимают, основываясь на результатах проведённых инженерно-геологических работ. Изыскания помогут определить свойства грунта и наличие грунтовых вод.

пример расчета буронабивных свай

Рассчитаем буронабивной фундамент для следующих данных:

• верхний слой грунта, 2 метра – тугопластичный суглинок;
• ниже – твердая глина, пористость 0,5;
• площадь дома – 4 х 8 метров, периметр 24 м;
• стены – кирпич 0,38 метра, плотность 1,8 тонн на кубометр;
• высота стен одинаковая по всем сторонам: 1 этаж – 3 метра, мансарда – 1,5;
• крыша – вальмовая, металлочерепица;
• перекрытия – ж/б плиты, толщина 25 см, площадь 32 кв.м, 2 штуки (пол и мансарда);
• внутренние стены – ГКЛ, суммарная длина 20 м, высота 2,7, вес квадратного метра – 0,03 тонны;
• снежная нагрузка – 180 кг на кв.м.

Считаем нагрузки:

• вес стен – (24 х 3 + 24 х 1,5) х 1,2 (коэфф. надежности) х 1,8 = 88,65 тонн;
• перегородки – 1,2 х 2,7 х 20 х 0,03 = 2 тонны;
• перекрытия + цементная стяжка 3 см = 1,2 х 0,25 х 32 х 2,5 = 48 тонн;
• кровля – 1,2 х 4 х 8 х 0,06 = 2,3;
• снег – 1,4 х 4 х 8 х 0,18 = 8,1;
• суммарная полезная нагрузка – 11,5;
• всего – 112,94 тонны;
• нагрузка на метр погонный – 6,69 тонн.

Выполняем расчет для круглых свай длиной 3 метра, сечением 30 см, используя приведенные выше формулы:

• f = 3,14 D2 / 4 = 3,14 х 0,3 х 0,3 / 4 = 0,071;
• U = 3,14 х D = 0,942;
• Р1 = 4,47;
• Р2 = 7,84;
• Р = 12,31;
• L (шаг между сваями) = 1,84 метра.

Повторяем расчеты два раза, увеличивая и уменьшая сечение сваи.

Ничего принципиально невыполнимого в этих расчетах нет, только долго, трудоемко и требуется предельная аккуратность. Чтобы сократить трудозатраты, можно выполнить расчет буронабивной сваи онлайн с помощью сетевого калькулятора.

А лучше вообще устраниться от решения этой задачи – заказать расчет буронабивного свайного фундамента нам. Цены у нас невысокие, вычисления будут выполнять профессионалы, а вам не придется тратить время.

Технологические особенности

Обычно диаметр буронабивных свай — не выходит за пределы 880-1200 мм. В длину они могут достигать 35 м. Чтобы сваи обрели форму — применяют литую бетонную смесь.

Чтобы изготовить разные конструкции свай, используют четыре способа:

• Технология с непрерывным шнеком. Внутри него полость для подачи бетона в самую нижнюю точку скважины.
• С обсадной трубой. Её погружают и извлекают с помощью вибропогружателя. Таким образом защищаются стенки.
• С бентонитовым раствором, который не позволяет стенкам осыпаться.
• Технология с обсадной трубой, которую погружают используя метод вращения.

Технология с непрерывным шнеком

Эту технологию применяют в прочных грунтах, чаще всего в глинистых.

У шнека есть труба, к которой приварена специальная спираль, способная удалять грунт. Так по грунту бурится скважина. Шнек вращается, бурильная часть дробит грунт, и он по спирали подаётся на поверхность.

На конце внутренняя полость закрыта заглушкой с функцией обратного клапана: она не пропускает в полость разбуриваемый грунт.

Сначала выбирается нужная глубина, заглушка открывается, постепенно подаётся бетон и заполняет скважину. Когда она наполнится, шнек вынимают (вращая или просто вытаскивают без вращения).

Чтобы бетон застыл, скважину на некоторое время оставляют с раствором.

Для устройства железобетонных свай, в скважину вибратором опускают каркас из арматуры.

По этой технологии можно изготавливать буронабивные сваи до 30 м в длину и диаметром 400-1200 мм. Не рекомендуют использовать эту технологию в условиях грунтовых или промышленных агрессивных вод.

Технология с обсадной трубой

Этот способ используют, когда грунт оползневый или неустойчивый. Обсадная труба способна защитить скважину: она не позволяет стенкам обрушиться при бурении, «держит» слои грунта вокруг скважины, чтобы они не давили, и не даёт обрушиться арматурному каркасу при его введении.

Процесс технологии такой:

• Нужно погрузить трубу отдельными частями (вынимать нужно таким же способом).
• Метод погружения: вдавливание, вибрация или вращение. После нужно вытащить бур и остатки грунта, заполнить трубу бетоном или арматурным каркасом.

Арматуру ставят по центру скважины с получением защитного слоя в 60-70 мм. Следующий этап — заливка бетонного раствора и его уплотнение. Скважину заполняет бетон, и постепенно извлекается обсадная труба.

При обустройстве свай-стоек, для их опоры нужно расширить низ скважины. Грунт нужно удалить до 1,5-3 диаметров скважины. Если скважина камуфлетная — можно уплотнить взрывом.

В середине ХХ века для этого стали использовать электроимпульсный многократный гидроудар.

Технология с обсадной трубой «фундекс»

Этот способ стал популярен несколько лет назад благодаря так называемому щадящему режиму. Работы проходят без ударных и вибрационных воздействий, поэтому нет риска повредить близлежащие сооружения. Грунт при этом сохраняет свои физико-механические свойства.

Диаметр изделий, которые выполняются по этой технологии — в пределах 450-600 мм. Эту технологию обычно используют в местностях, где неустойчивая сейсмическая ситуация.

Скважина бурится специальными коническими катками, которые установлены на общем валу. Бурят одновременно методом вращения и вдавливания, что не позволяет грунту попадать на поверхность.

• Наконечник-раскатка выполнен из чугуна. Его ввинчивают в грунт и оставляют внутри, он становится надёжной опорой сваи.
• Труба крепится к раскатке, проверяется — нет ли в трубе воды. Если нет — можно устанавливать каркас из арматуры.
• Затем подают праймер. Специальный раствор содержит равное количество воды, цемента и песка. Поэтому он не позволяет бетону расслаиваться.
• Затем труба заполняется пластичным бетоном и вытягивается, при этом возвратно вращаясь.

Технология устройства свай выбирается исходя из грунтов. Кроме этого общая финансовая составляющая фундамента из свай — тоже имеет значение.

Обычно обсадные трубы в скважине не оставляют.

По закону, их можно не вынимать только в крайних случаях. Допустим, если грунты оползневые на склонах или скорость движения подземных потоков более 200 метров в сутки. Для каждого исключительного случая нужно составлять техническое обоснование.

Виды буронабивных свайных фундаментов

Идея буронабивного основания весьма простая: там, где нельзя докопаться до плотного грунта, можно использовать сваи. Чтобы соединить их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, которая связывает сваи.

Основные схемы свайных фундаментных оснований

Ленточно-свайное фундаментное основание.	Используют для тяжелых кирпичных и бетонных зданий, где высокая парусность постройки.
Буронабивное свайное фундаментное основание с монолитным ростверком.	Применяют для строительства объектов из пенобетона, газобетона, бревен и бруса.
Плиточно-свайное фундаментное основание. Можно выполнить используя малозаглубленную ленту. Но также можно и не использовать её.	Используют, где грунт совсем неудачный: вязкий и топкий, насыщенный болотными и речными водами.

Схемы с использованием этого вида свай делятся на две группы: конструкции, в которых цоколь и стены подняты над землёй и основания, привязанные к грунту.

Преимущество фундаментного основания на сваях: можно поднять строение над грунтом, сохранив при этом жесткость цокольного пояса фундамента.

Благодаря этому сваи могут использоваться на неблагополучных грунтах, они способны защитить каркас дома от холода и грунтовой влаги. А это предельно важно, если дом построен из бруса, бревна или сип-панелей.

Этапы фундаментного основания

1. Скважину бурят с помощью ручного мотобура или мощной передвижной установки.
2. Монтируют обсадную трубу (если грунт сыпучий или сырой).
3. Устанавливают арматурные каркасы.
4. Бетонируют скважину.
5. Отсыпают песчано-щебеночную подушку для ростверка толщиной 10-15 см. Она компенсирует подъем грунта в результате морозного пучения.
6. Монтируют опалубку над поверхностью земли, устанавливают арматуру и заливают ростверк, который будет связывает сваи.

Необходимо правильно рассчитать вес здания. От него будет зависеть, количество нужных свай, их диаметр и глубина установки. Если дом тяжёлый, сваи нужно ставить плотнее под стены.

Согласно нормативам, расстояние между центрами соседних опор должно быть не менее трёх диаметров сваи. Если эта дистанция будет меньше, может снизиться несущая способность стоек.

Общие принципы технологии буронабивного фундамента

Буронабивная свая представляет собой ствол круглого сечения из армированного бетона, погруженный в грунт. Основной принцип работы такой сваи – прохождение поверхностного (почвенного) слоя с заглублением в прочные несущие грунты. Несущая способность формируется отпором грунта по площади пяты сваи, а также трением по боковой поверхности ствола.

На первоначальном этапе выполняется устройство скважин. Как легко догадаться из названия, скважины выполняются бурением.

Этапы технологии устройства буронабивных свай.

Необходимость применения обсадной трубы определяется грунтовыми условиями. При высоком уровне грунтовых вод или при наличии суглинков мягкопластичной (тем более текучей) консистенции скважину после извлечения бура быстро «затянет», заилит. Во избежание этого в такие грунты предварительно вдавливают стальную трубу, называемую «обсадной». Выборка грунта производится внутри полости трубы. После установки арматурного каркаса и набора прочности бетона трубу извлекают краном.

Для крупных скважин диаметром 300мм и более применяются механизированные («промышленные») буровые установки. Небольшие скважинки можно пробурить ручным мотобуром.

Бурение скважин ручным мотобуром.

Готовая скважина.

В зависимости от конструкции, мотобуры могут выполнять скважины диаметром до 250мм (при глубине бурения 3-4м), чего достаточно для устройства буронабивного фундамента не только под навесы, заборы, беседки, но и под легкие дома малой этажности.

Примеры конструкций мощных мотобуров.

Требуемая глубина скважины достигается применением удлинителей – после погружения бура на почти всю его длину бензиновый привод снимается, на бур надевается удлинитель, к нему снова присоединяется привод и бурение продолжается.

Доступность такой техники даже для небольшой бригады строителей привела к массовой популярности данного типа фундамента в секторе частного строительства. Технология возведения буронабивного фундамента характерна своей простотой, высокой скоростью выполнения, снижением объема земляных работ. Для таких сооружений, как заборы, беседки и т.п. такой тип фундамента порой оказывается дешевле ленточного или столбчатого.

Плюсы фундамента на буронабивных сваях

Фундаментное основание из таких свай обладает следующими преимуществами:

• Универсален. Подходит почти для любого грунта, кроме совсем каменистого.
• Неровность участка или его близость к воде вовсе не препятствие для свайного фундамента. Уровень строения всё равно задают непосредственно расположением несущих опорных элементов.
• Экономичен. Денег на постройку такого фундамента расходуется гораздо меньше, по сравнению с другими типами.
• Работы можно проводить в любое время года, сроки установки — достаточно быстрые.
• Не нужно использовать спецтехнику, можно построить такой фундамент своими силами, что ещё раз говорит о его бюджетности.
• Свайный фундамент не требует масштабных земляных работ, поэтому лишнее повреждение окружающего ландшафтного дизайна исключено.
• Подобные фундаменты устойчивы к вертикальному движению грунтом, поскольку их основание располагается ниже точки промерзания.
• Высокая несущая способность. Фундамент держит весовую нагрузку даже от тяжёлого здания. Обязательное условие — гидроизоляция между ленточным элементом и стенами постройки. Так можно уберечь от разрушения разные по свойствам материалы.

Недостатки основания из свай

• Слабая теплоизоляция пола. Возможно попадание в дом сквозняков и прохлада. Рекомендуют обустраивать на первых этажах домов с таким фундаментом теплые полы.
• Нет возможности оборудовать в доме подвал. Но если такой фундамент, например у бани, то там подвал ни к чему.
• Расход бетона больше, по сравнению с забивными сваями. Поскольку нет уплотнения грунта около сваи в процессе ее изготовления.
• Изготовление свай сложно контролировать.

Какие характеристики определяет расчет буронабивной сваи

Основная характеристика сваи (как любого другого фундамента) – несущая способность. От нее зависит, какую нагрузку свая может принять без потери прочности. При расчете буронабивного фундамента учитывают два основных фактора:

• тип, консистенцию и, соответственно, несущую способность грунта;
• суммарную нагрузку от сооружения. Сюда входят вес самого фундамента, стен, крыши, остальных конструкций, а также временные нагрузки – снеговая, эксплуатационная и др. Необходимые цифры можно посмотреть в Строительных Правилах (раздел «Нагрузки и воздействия»). Снеговая зависит от региона (раздел «Строительная климатология»).

Для проектирования необходимо получить следующие данные:

• диаметр сваи;
• длину, т.е. глубину погружения;
• уширение – требуется или нет;
• характеристики арматуры;
• количество свай и шаг между ними.

«Арктик Гидро Строй» предлагает услуги по монтажу буронабивных свай.

Мы оказываем полный комплекс услуг и имеем опыт реализации объектов любой сложности.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Источник: furnilux.ru