Буронабивные сваи: устройство и тонкости проведения строительных работ

Традиционные ленточные и плитные фундаменты все чаще уступают пальму первенства свайным основаниям. Дома на сваях оказываются ничуть не хуже, а вот стоимость такой основы дешевле, причем простота установки позволяет выполнить все этапы работ своими руками. Если дело касается участка с повышенным водонасыщением, неровностями рельефа, наличием склонов или проблемного грунта – помогут буронабивные сваи. Это основание является прекрасной альтернативой любым типам фундаментов.

Общие характеристики

Фундамент на буронабивных сваях представляет собой совокупность свай, связанных контуром ростверка. Набивная свая отличается от других типов свай тем, что свайное основание формируется посредством заливки бетона в предварительно подготовленную армированную скважину.

Технология устройства буронабивных свай регламентируется строительными правилами СП50-102-2003. Буронабивной фундамент может быть смонтирован по одной из трех методик:

• С применением НПШ (непрерывного шнека), когда одновременно осуществляется подача бетона через технологические клапаны.
• Технология, при которой в скважине создается противодавление бетонитовой смеси.
• Методика, при которой обсадочные трубы погружаются и извлекаются с помощью вибропогружателя.

Каждая из этих технологий устройства набивных свай предполагает, что в скважине формируется арматурный каркас, а уже затем туда подается цемент. Иными словами, набивные сваи схватываются уже непосредственно в толще грунта.

На поверхностях с плохими несущими характеристиками – сыпучего, переувлажненного или подвижного характера — фундамент на буронабивных сваях строится с применением обсадочных труб. Они нужны, чтобы удержать бетонную смесь внутри скважины. После того как набивные сваи застывают, производится осторожное извлечение труб. Но также их нередко оставляют на месте, как несъемную опалубку.

Набивные сваи объединяются ростверком – бетонным армированным монолитом. Благодаря такой конструкции общая нагрузка равномерно распределяется по всему фундаменту на буронабивных сваях.

Где применяются

• В городских условиях, где другие методы забивки свай могут оказать динамическое воздействие на окружающие постройки.
• В сильно заболоченных местностях или на других типах слабых грунтов, когда несжимаемый слой расположен слишком глубоко
• При строительстве домов на крутом рельефе.
• Для постройки тяжелых промышленных зданий и объектов.
• Экономически не целесообразно возведение такого фундамента в качестве опоры для легких каркасных или деревянных построек

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.

Технология, применяемая для сухого грунта

Если застройщик планирует изготавливать для сухого грунта сваи, технология в этом случае предусматривает задействование специального оборудования. Это обусловлено тем, что для такого типа почвы существует высокая вероятность обрушения здания, поэтому для того, чтобы избежать печальных последствий следует задействовать буровой агрегат. Такое оборудование оснащается специальным буром, который вращаясь способен создать довольно глубокую скважину заданного диаметра. Предотвратить последующее обрушение скважины можно в том случае, если установить у ее устья металлический патрубок.

После того как глубина создаваемой скважины достигнет заданной отметки, застройщику необходимо приступить к следующему этапу – расширению. Данные работы следует проводить с задействованием специального приспособления, именуемого уширителем. Посредством этого устройства застройщику удастся разбурить грунт в нижней части скважины. На финальной стадии подготовительных работ проводится:

• освидетельствование скважины;
• установка арматурного каркаса, положение которого фиксируется специальными крепежными элементами;
• установка специальной трубы, в верхней части которой расположена воронка, через которую осуществляется заливка бетона.

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.

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 .

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.

При такой методике к бетону предъявляют повышенные требования в части его состава и подвижности. Более жестким должен быть и каркас. Эти сложности с лихвой окупаются тем, что в данном случае можно избежать необходимости применения дорогостоящих обсадных труб. Их «извлекаемость» — хороший предлог для широкой дискуссии. В грунтах мягкопластичной консистенции после срока, необходимого для набора бетоном прочности, происходит «налипание» массы грунта на внешние стенки трубы, в результате чего извлечение по факту зачастую становится либо невозможным, либо требует очень мощного крана.

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

Какими способами можно пробурить скважины на участке?

Каждый застройщик, который будет самостоятельно создавать несущие конструкции для жилых или хозяйственных построек, должен пользоваться руководством по проектированию и обустройству фундаментов из буронабивных свай. Процесс проведения таких работ требует строгого соблюдения технологий и утвержденных нормативов. После проведения геологических изысканий и определения типа грунта на участке, застройщик должен приступить к бурению скважин. Для этого можно задействовать несколько методов:

• Бурение вручную. Для задействования этой методики застройщику необходимо приобрести или взять в аренду бур. В процессе создания скважины ему придется прикладывать большие физические усилия. Если на участке присутствует каменистая почва, то будет очень проблематично вручную пробурить на необходимую глубину. После того как застройщику удастся создать необходимое количество отверстий, он может начать заливать одну за другой буронабивную сваю своими руками.
• Создание скважин посредством бензинового бура. Этот метод позволит существенно ускорить рабочий процесс. Застройщику не нужно будет прикладывать больших физических усилий и при этом удастся точно спланировать количество отверстий, которые можно создать за день. Перед началом работы ему следует ознакомиться с тематическим видео, которое позволит минимизировать ошибки, научит, как сделать отверстия в разных типах грунта, и оптимизировать рабочие процессы.
• Бурение скважин при помощи специализированной техники. Чтобы воспользоваться этой методикой застройщику следует обеспечить беспрепятственный доступ технике к строительной площадке. Как правило, такие машины оснащаются длинными стрелами, благодаря чему им удается с одного места пробурить несколько скважин.

После их создания застройщику следует в кратчайшие сроки провести заливку бетона, так как неблагоприятные погодные условия могут стать причиной обрушения стенок отверстий. Если это произойдет, то придется вызывать технику для прочистки скважин, то в результате повлияет на стоимость фундаментной конструкции.

Как своими руками создать буронабивную свайную конструкцию?

После того как будут пробурены все скважины, застройщик может начать заливку буронабивных свай своими руками. Этот процесс требует соблюдения технологий, предусматривающих поэтапное проведение всех работ. Застройщика в этом вопросе поможет пошаговая инструкция, благодаря чему им удастся минимизировать ошибки и возвести надежные и долговечные несущие конструкции.

Буронабивной фундамент своими руками создается следующим образом:

• Сооружается опалубка, тип которой определяется исходя из того, какая будет задействовать для свай технология. Если диаметр скважины не превышает 50 см, то можно использовать кусок рубероида, который сворачивается в виде цилиндра и погружается в отверстие. При возведении коттеджей и легких построек, для опалубки можно задействовать полимерную трубу. Для более массивных сооружений следует использовать асбоцементную трубу, которая позволит улучшить несущие способности фундаментной конструкции. Если скважины имеют большой диаметр, то застройщику придется задействовать щитовую опалубку, которая обычно применяется при заливке столбчатого фундамента.
• Армирование опалубки. Использование металлических каркасов при создании буронабивных свай позволяет обеспечить им максимальную прочность, надежность и долговечность. Для создания каркаса застройщикам придется задействовать 4 стержня (вертикальных), диаметр которых должен превышать 10 мм. Между арматурой в нескольких местах устанавливается металлическое кольцо, которое будет фиксировать диаметр каркаса. Поверх такой конструкции осуществляется обвязка. Собственноручно сделанный арматурный каркас устанавливается в скважину таким образом, чтобы верхние прутки выступали из бетона. Это нужно для того, чтобы впоследствии выполнить связку сваи с ростверком.
• При заливке буронабивных свай, технология предусматривает использование бетона, марка которого стартует с показателя В22,5. Чтобы предотвратить обрушение грунта, которое приведет к созданию неравномерной бетонной конструкции, на устье следует установить загрузочную воронку. Через нее будет осуществляться подача бетонной смеси в отверстие, котором присутствует опалубка и армированная конструкция. Если застройщик будет использовать крупнофракционный наполнитель для бетона, то ему следует в процессе заливки применять насадку глубинного вибратора. Технология создания буронабивных свай запрещает использование в качестве наполнителя для бетонной смеси кирпичного боя.
• Создание ростверка является финальным этапом возведения буронабивной фундаментной конструкции. Застройщик должен соорудить опалубку по всему периметру фундамента. Щиты между собой фиксируются шпильками, а внутрь закладывается арматура. Ростверк для такого типа фундамента не может пропускать инженерные коммуникации, поэтому их проводят под ним.

После завершения бетонирования проводится демонтаж опалубки. Из-под ростверка удаляется песок, а образовавшиеся пустоты защищаются от случайного засыпания грунтом листовым материалом. Самостоятельное создание такой фундаментной конструкции позволит застройщику сэкономить до 40% своего бюджета.

Описание и применение

Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:

• Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
• Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
• Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).

По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.

Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:

• в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
• на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
• при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
• в промышленном строительстве.

Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.

Цена за метр кубический

Порядок цен – от 23 тысяч рублей за кубометр конструкции.

Цена на установку буронабивных свай зависит от следующих условий:

• Сложность рельефа.
• Необходимость дополнительного укрепления скважин.
• Глубина бурения.
• Место проведения работ (дальность прогона техники).

При строительстве фундамента «под ключ» работа состоит из следующих этапов:

• Разметка площади под фундамент.
• Бурение скважин, установка свай.
• Армирование и установка ростверка.
• Так, например, установка ленточного фундамента на буронабивных сваях обойдется в 26 тысяч за кубометр.

Советы профессионалов

Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом. Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:

• тщательно изучите тип грунта, для чего лучше выполнить геодезическую разведку, учитывая полученную информацию при подборе диаметра и глубины установки свай;
• для частного строительства не применяйте опоры диаметром более 200 мм, поскольку для их монтажа потребуется спецтехника, что сделает фундамент дороже;
• при заливке обсадных труб, часть арматуры должна выступать на высоту будущего ростверка для придания ему дополнительной прочности;
• заливку ростверка можно производить только после полного схватывания раствора в буронабивных сваях;
• расстояние между нижней частью ростверка и поверхностью грунта не должно быть меньше 150 мм, чтобы он не деформировался при вспучивании.

Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.

Технологические особенности

• Установка свай без обсадных труб возможна на относительно устойчивых грунтах.
• Установка свай с обсадными трубами применяется на плохих грунтах чтобы перекрыть горизонты плывунов. Обсадная труба – это каркас для будущей сваи, сделанный в виде трубы. Каркас опускают в готовую скважину, в него заливают бетон.
• Закладка с применением проходных шнеков (шнеки способствуют уплотнению стенок скважины).
• В загородном самостоятельном строительстве функцию обсадной трубы может выполнять самодельная опалубка (например, свернутый в трубу лист рубероида).

Рис. 7 Устройство буронабивной сваи

Расчет свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента обязательно выполняется его расчет на предполагаемые нагрузки. Для этого необходимо знать вес всего здания, почвенный состав основания и его несущую способность на глубину хотя бы до 4 метров. Если основание состоит из слабого грунта, то желательно пройти его до более прочного слоя грунта. В случае, если сваи не достигают прочного слоя, они называются висячими, если доходят до него, – сваями-стойками. По принятому диаметру сваи, и ее длине определяется ее несущая способность в данном грунте.

При проектировании свайного фундамента обязательно выполняется расчет на предполагаемые нагрузки.

Далее, зная общую нагрузку на грунт и несущую способность одной сваи, можно найти количество свай для данного дома. Сваи устанавливаются под несущими стенами с шагом не менее 2 м. Сверху свай устраивается железобетонный ростверк, который может быть как малозаглубленным, так и полностью возвышающимся над землей.

Виды свайных фундаментов

На данный момент существует большое разнообразие свайных фундаментов. По способу устройства они подразделяются на следующие основные виды:

Забивные сваи могут быть металлическими, деревянными и железобетонными. Они монтируются специальными ударно-забивочными механизмами, молотами. Наиболее распространенные сваи этого типа – железобетонные квадратного или многогранного сечения, конец у таких свай имеет заостренный вид. Сваи этого типа обычно используются в промышленном строительстве, а также при возведении крупных зданий культурно-бытового назначения.

Винтовые сваи обычно представляют собой стальные трубы с винтовыми лопастями на конце. Они покрыты прочной антикоррозионной защитой, которая обеспечивает их долговечность. Такие сваи применяются во многих видах строительства, также они приобрели большую популярность при возведении частных домов и других не очень больших сооружений. Отличительной чертой этого типа свай является то, что их можно смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложной строительной технике.

Забивные и буронабивные сваи для свайного фундамента

Буронабивные сваи – это название буровых свай, которые выполняются путем бурения скважин и заполнения их монолитным бетоном с уплотнением при предварительно установленных арматурных каркасах. Привлекательность данного вида свай заключается в возможности их устройства своими силами и с небольшими затратами. Современные буронабивные сваи для частного дома могут быть установлены двумя работниками в течение нескольких дней.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...