Буронабивные сваи с ростверком

Этот тип фундамента представляет собой бетонную ленту, опирающуюся на оголовки буронабивных свай. Сваи формируются на месте работ: в пробуренные скважины опускается арматура и заливается бетон. Могут быть обычными или с уширением в области подошвы. Второй тип носит название ТИСЭ и применяется обычно на пучинистых грунтах.

Ростверк на буронабивных сваях может быть сборным и монолитным. Располагается по-разному относительно земли:

• мелкозаглубленный;
• повышенный (с нулевым заглублением);
• высокий, т.е. выше уровня грунта (применяется чаще всего для ТИСЭ).

Буронабивные сваи с ростверком популярны в загородной частной застройке, но могут использоваться и под более тяжелые сооружения. Подходят для всех грунтов, кроме скальных. Оптимальны для сложных грунтов:

• пучинистые;
• болотистые;
• плывуны;
• сыпучие и т.д.

В зависимости от особенностей грунта применяются различные технологии монтажа свай:

• обсадные трубы;
• промывка скважины глинистым раствором;
• с уширением или без него и т.д.

Преимущества этого типа основания:

• универсальность в отношении грунта;
• высокая несущая способность;
• можно использовать на агрессивных грунтах, где металлические сваи быстро выйдут из строя из-за коррозии;
• никаких ограничений для работы в застроенных зонах: при погружении свай отсутствуют вибрации и шум;
• благодаря компактности бурового оборудования работать можно в тесных условиях – например, под землей;
• устойчивость к вибрации;
• простой монтаж (из-за отсутствия большого объема земляных работ);
• цена на буронабивные сваи с ростверком в среднем ниже, чем на другие типы фундаментов: меньше расход бетона, нет необходимости в привлечении тяжелой копровой техники.

К недостаткам технологии следует отнести невозможность устройства полноценного подвального помещения, а также риск неравномерной просадки. Если у вас есть сомнения по поводу выбора фундамента этого типа, позвоните нашему консультанту.

Мы монтируем буронабивные сваи более 10 лет

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

Особенности

Технология предусматривает наличие отдельно стоящих опор и связующего элемента – ростверка. Глубина заложения свай зависит от геологических условий на участке и конструктивных особенностей здания. Бурение скважин на большое расстояние позволяет увеличить площадь соприкосновения опоры здания с грунтом. За счет этого увеличивается трение. Такие фундаменты способны выдерживать большие нагрузки.

Схема устройства

Устройство буронабивных свай обладает одним серьезным недостатком: все опоры работают по отдельности. Такой вариант увеличивает вероятность неравномерных осадок, которые опасны практически для всех видов зданий. Чтобы предотвратить разрушение стен, предусматривают железобетонный ленточный ростверк. Его армирование позволяет хорошо воспринимать изгибающие нагрузки и объединять все опоры в один фундамент. Технология изготовления ростверка может быть различной в зависимости от геологических условий.

Технология устройства буронабивных свай

Этапы строительства буронабивного фундамента с ростверком можно разделить на несколько основных шагов. Далее вы узнаете, о каждом шаге чуть подробней.

Расчёты и разметка

Перед началом строительства фундамента неизбежно надо делать расчёты, основывающиеся на весе будущего дома и ширине стен. Обычно диаметр сваи варьируется от 15 до 40 сантиметров, при этом выносливость единицы повышается примерно с 1 до 7,5 тонн. Сваи необходимо равномерно распределить по площади строительства, подряд или в шахматном порядке в соответствии с будущими стенами.

Бурение

Этап бурения отличает буронабивные сваи от всех остальных, они формируются уже в грунте, поэтому под них необходимо сначала пробурить скважины. Для бурения может использоваться специальная техника, вроде бурового эскалатора или мотобура (его аренда стоит значительно дешевле). Также можно пробурить своими руками с помощью механического бура. Бурить, как следует из описания технологии, нужно глубже, чем промерзает грунт.

Заливка

Нижний конец буронабивной сваи обычно закрывают изолятором, таким как рубероид, асбестовая или пластиковая труба. Чаще всего используют рубероид, ведь этот материал дешев и достаточно надежен. В верхней части обязательно должна быть опалубка (может быть двухслойный рубероид, зависит от диаметра будущих свай), так как свая будет формироваться и выше уровня грунта, где на неё крепится ростверк.

После этого в скважину монтируют армирование: пучок вертикальных железных стержней, в нескольких местах скреплённых с помощью горизонтальных стержней.

Далее скважина заливается цементным бетоном на основе щебня. Для обеспечения монолитности сваи заливка происходит непрерывно, в целях уплотнения необходимо периодически погружать глубинный вибратор, выталкивающую лишний воздух.

Монтаж ростверка

Ростверк это армированный бетонный пояс, обычно по конфигурации будущих стен, распределяющий вес дома на столбы.

Существует правило, по которому между ростверком и землёй должен быть хоть небольшой зазор. Порядок работ такой:

1. по периметру обвязки подсыпается слой песка и щебёнки, при необходимости откапывается часть грунта. Толщина подсыпки – 10-15см;
2. поверх подсыпки формируется опалубка из досок и боковых распорок;
3. изнутри опалубка выстилается гидроизоляционным материалом – снова рубероид или плёнка;
4. арматурный каркас собирается и укладывается внутрь опалубки, где вяжется с арматурой из свай;
5. бетон заливается непрерывно и утрамбовывается с помощью штыкования или вибраций.

При соблюдении технологии получится прочный к перепадам температур и движениям грунта фундамент, готовый к высокой нагрузке. По технологии ему требуется не меньше 14-20 дней, чтобы схватиться и устояться, после чего можно приступать к дальнейшим работам.

Буронабивные сваи с ростверком – хороший вариант фундамента для неровных участков и почв с большой подвижностью. По сравнению с другими фундаментами он дешевле, однако, эта дешевизна компенсируется требовательностью к технологии. При нарушении правил строительства сваи могут оказаться непрочными и все преимущества пропадут.

• Фундамент на буронабивных сваях
• Монтаж винтовых свай
• Дом на сваях: плюсы и минусы

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

• устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
• устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
• конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

• равномерного сечения и с расширением снизу;
• круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
• с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
• с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
• буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
• буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

• буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
• сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
• сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Этапы строительства

Возведение фундамента на буронабивных сваях с ростверком начинается со снятия плодородной почвы. Первоначально изготавливается и устанавливается на некотором расстоянии от будущего фундамента деревянная обноска. Это позволит не мешать земляным работам. В её доски привязывают шнур, чтобы обозначить оси будущего дома. После выполнения разметки начинают бурение скважин, армирование и заливку столбов.

Все нагрузки предварительно рассчитываются и обязательно учитываются в процессе работ. Бурение осуществляется в полном соответствии с разметкой. С помощью бура достигают необходимой глубины в грунте. После в готовую яму устанавливается опалубка. Как сделать данную конструкцию, можно посмотреть на фото.

Почва в основании хорошо утрамбовывается, затем на дно высыпают песчаную смесь и формируют необходимую подушку. Её толщина – около 40 см. Армирование буронабивных свай позволит упрочнить всю конструкцию и продлить её срок эксплуатации.

При приготовлении бетонной смеси учитывается глубина закладывания элементов. Укладка бетона не требует особых навыков. Фундамент включает обвязку отдельных элементов с помощью ростверка. Его делают монолитным с использованием железобетона. Такая технология сравнима с сооружением ленточного незагубленного основания. Площадь арматурных прутьев должна быть не более 3% от сечения всей ленты. Для строительства ростверка можно применить арматуру А400. Поскольку он является изгибаемой частью фундамента, то в сооружении не используют «тощий» бетон.

Для возведения ростверка на буронабивных сваях необходимо:

• правильно установить опалубку;
• выполнить арматурную каркасную конструкцию;
• однократно залить бетон;
• выполнить вертикальную гидроизоляцию;
• осуществить горизонтальную гидроизоляцию.

Если почва включает глину, супесь, то используется демпфирующая прослойка. Подобная мера предотвратит повреждение и обеспечит элементу надёжную прочность. Закладывают прослойку выше поверхности почвы на 10 сантиметров.

Чтобы правильно выполнить зазор, используют песчаную подушку. После заливки конструкции её вынимают. Можно применить полистирол, который следует оставить в конструкции. Выпуски арматуры связываются из свай с каркасом ростверка. Заливка осуществляется в предварительно подготовленную полость опалубки. Чтобы изготовить каркас, используется два способа:

1. сварка;
2. связывание прутьев прочной проволокой.

Сварку можно сочетать с обвязыванием. При возведении конструкции зазор между почвой и ростверком должен быть равен около 10 см. При вспучивании грунта такая мера предотвращает деформации. В особых случаях под конструкцию можно уложить прочный пенопласт.

Заливка ростверка

Предварительно подготовленные сваи обрезаются по ровному горизонтальному уровню, затем заливается ростверк:

1. монтаж опалубки и арматурного каркаса из прутков диаметра 12 мм внутри опалубки;
2. заливка бетонного раствора, технология соблюдается как при заливке ленточного фундамента: смесь выкладывается послойно с трамбованием и уплотнением — процесс производится однодневно.

По размерным градациями ростверк должен быть не менее 30 см высоты и 40 см ширины. Выполнение ростверка допускается монолитным или блочным. Фундамент с монолитным ростверком обладает большей прочностью и жесткостью на изгиб. Кроме того, монолитный ростверк удобнее для строительства своими руками, так как монтаж блочных элементов готового типа может потребовать применения спецтехники.

Ростверк бывает подвешенным и заглубленным. Подвешенные ростверки хороши для легких строений из бруса или выполненных по каркасной технологии. Свайный же фундамент буровой с ростверком заглубленного типа показан для обустройства на грунтах с повышенными показателями пучения.

Технология строительства заглубленного ростверка требует следующих работ:

1. от верхнего конца готового свайного тела обрезается грунт, чтобы оголовок был высотой не менее 25-30 см;
2. конструируется опалубка с армированием;
3. ростверк заливается поверх оголовок.

Важно! Расстояние от грунта до ростверка должно быть не менее 10 мм, чтобы избежать возможных деформаций в случае естественных подвижек почвы или пучения.

Как сконструировать буронабивную сваю

Буронабивные армированные сваи для промышленного и гражданского строительства конструируют с поперечным сечением в виде окружности. Диаметр окружности взаимосвязан с длиной сваи расчётом на проектирование сваи с типом работы «висячий стержень в грунте». Конструктивная длина сваи – это вертикальный отрезок, который равен разнице между нижней отметкой ж/б ростверка и проектируемой отметкой обреза сваи по низу. Марка бетона, заглубление сваи в ж/б ростверк, класс рабочей продольной арматуры и поперечной арматуры определяется по расчёту.

Пример конструктивного определения диаметра сваи: допустим, что наружная кирпичная стена здания толщиной 510мм, значит ж/б ростверк следует принимать кратно 100мм, т.е. 600мм шириной. Из полученного значения вычитаем минимальное значение анкеровки конструкции сваи с конструкцией ростверка с обеих сторон по 100мм и получаем: 600мм-100мм-100мм=400мм. Значит, минимальный диаметр сваи для начала расчёта равен D=400мм.

Ж/б свая имеет вид пространственного вертикального цилиндра. Если мысленно сделать сечение вдоль длины ж/б ростверка, который имеет вид многопролётной балки, то получим разрез в виде прямоугольника «в плоскости действия усилий», внутри которого присутствуют напряжения от изгибающего расчётного момента и поперечной расчётной силы.

Если мысленно сделать сечение поперёк длины ж/б ростверка, т.е. поперёк наружной стены здания, то мы тоже получим прямоугольный разрез, но уже «из плоскости действия усилий», в сечении которого уже будут отсутствовать напряжения от изгибающих моментов и поперечных усилий.

Все пространственные ж/б конструкции собираются из пространственных каркасов, и буронабивная свая не исключение. Рабочая арматура внутри которой располагается как «в плоскости действия усилий», так и «из плоскости действия усилий», где расчётное статическое напряжение при проектировании отсутствуют.

У сваи с поперечным сечением в виде окружности – ядро сечения тоже будет представлено в виде окружности, размеры которого находятся по расчёту. Внутри ядра сечения действуют напряжения только одного значения, по отношению к свае – это сжатие, по тому, что она расположена в грунте, а наружная стена давит на сваю от верха к низу через ж/б ростверк, поэтому внутри сваи будут усилия сжатия, а сама эпюра напряжений будет трапециевидной.

Арматурный каркас сваи.

Следовательно, каркас из арматуры будет в виде окружности. А продольные стержни каркаса будут находиться в промежутке между внешней гранью круглого ядра сечения, и внешней гранью ж/б сваи, т.е. в той зоне бетона, где преобладают растягивающие напряжения. Это связано с тем, что бетон является искусственным камнем, который слабо работает на растягивающие усилия, а арматурная сталь компенсирует на себя все эти издержки.

Распределение рабочего армирования в изгибаемой зоне бетона требует её равномерного распределения по площади всего поперечного сечения. Защитный слой в данной комплектации обеспечивает высокий срок службы ж/б элемента, но при этом съедает часть растянутой зоны. Более подробно об армировании бетона и расчёте арматуры Вы можете прочитать в специальной статье: расчёт армирования бетона.

После сборки каркаса, он как самостоятельный элемент ставится в проектное положение внутри пробуренной полости в грунте, затем приводится в вертикальное положение и крепится фиксирующими элементами с последующей заливкой бетонным мелкозернистым раствором.

Практика использования буронабивных свай и монолитного ростверка

Жесткость фундамента на 70% зависит от состояния грунта,и еще 30% дает собственная конструкция фундамента. Оба фактора приходится учитывать при проектировании домов так, чтобы избежать необоснованных затрат на заливку бетона, и в то же время обеспечить высокую прочность конструкции.

Преимущества сочетания монолитного ростверка и буронабивных свай

Свайная система позволяет получить отличные показатели несущей способности, но только в вертикальном направлении. Железобетонные опоры способны выдержать практически любой вес здания, даже самого тяжелого, необходимо только точно рассчитать их количество и глубину погружения в грунт. В отличие от ленточной схемы, свайная опора может легко достать наиболее плотные и стабильные пласты, что дает возможность строить дома даже на болотистом грунте. Чтобы выровнять нагрузку, создаваемую массой дома, достаточно связать оголовки свай прочной ленточной конструкцией, равномерно распределяющей нагрузку от веса стен между всеми опорами.

Но возникает одно обстоятельство.

Сваи не способны противостоять горизонтальной или опрокидывающей нагрузке на свайный фундамент. Например, сильный ветер при разрушении части внешних свайных опор или локальном изменении несущей способности пластов, на которые они опираются, может привести к возникновению на коробке здания опрокидывающего момента. Если высота выступающей части опоры с оголовком больше двух поперечных диаметров, то собственной жесткости сваи уже недостаточно для компенсации горизонтальных усилий, и основная часть нагрузки придется на коробку здания.

Чтобы избежать разрушения постройки, используется схема фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком. Преимущества такой системы налицо:

1. Отливка из армированного железобетона обладает высокой жесткостью, при относительно небольшом весе и стоимости. Можно изготовить ростверк из металлопроката и получить аналогичные характеристики поперечной жесткости буронабивного фундамента, но стоимость такой конструкции будет на порядок дороже;
2. Для формирования единой монолитной конструкции из буронабивных свай и балки ростверка достаточно правильно связать арматуру и оголовки свай с прутьями железобетонной ленты и залить связку бетонным раствором;
3. При формировании монолитного каркаса из свай и ленты ростверка все зазоры между горизонтальной балкой и оголовками разных свай будут компенсированы в ходе заливки бетоном. Если устанавливать ростверк из металла, потребуется изготавливать массивный закладной элемент из проката, который будет связывать бетонное тело буронабивной сваи и стальной ростверк.

Преимущества и недостатки фундаментов на буронабивных сваях

1. Основное преимущество фундамента на буронабивных сваях это его относительно невысокая цена и надежность.
2. Такой фундамент можно делать практически на любых грунтах и на участках с уклоном.
3. Не требуется время «отстоятся» — уже через 2 недели после заливки можно начинать строительство дома.
4. Вполне можно оставить и на следующий сезон, без каких либо мероприятий по консервации.
5. Фундамент на сваях является самым сейсмоустойчивым.

Примечание: фундамент на буронабивных сваях без расширения внизу с мелкозаглубленной лентой имеет очень серьезный недостаток – он может быть поднят морозным пучением, что приведет к очень печальным последствиям, особенно если дом не деревянный. Поэтому самым надежным вариантом фундамента для дома является свайно-ленточный или свайно-ростверковый с расширением свай внизу. Если, конечно, дом не планируется с цокольным этажом.

Неоднократно пытался найти в отзывах недостатки такого фундамента, но ничего заслуживающего внимания не нашел, кроме того что такой фундамент дороже мелкозаглубленного. Да, дороже, но его не поднимет морозным пучением и делать мелкозаглубленный из-за того, что он дешевле, не логично, можно тогда просто на землю дом поставить еще дешевле будет – но ведь так же никто не делает.

Если вам требуется помощь в выборе типа фундамента для строительства дома,
звоните: 8-(495)-928-74-74 поможем сделать правильный выбор в каждой конкретной ситуации.