Как сделать буронабивной фундамент своими руками?

Абсолютно каждый застройщик жилья в целях экономии хочет сократить свои затраты при строительстве дома (сколько стоит дом построить), сохранив при этом качественные характеристик постройки. Одной из разновидностей решения данной задачи является свайный буронабивной фундамент.

Плюсы и минусы самостоятельного возведения буронабивного основания.

Возведения буронабивного основания является весьма выгодным мероприятием, обладающим целым рядом преимуществ, которые включают в себя:

  • небольшую трудоемкость процесса — можно обойтись без привлечения спец. техники,
  • относительно низкую стоимость проведения работ,
  • возможность возведения в очень сжатые сроки.

Недостатки тоже присутствуют, их всего два: невозможность обустройства подвала и недостаточная теплоизоляция (от которой страдает нижняя часть строения). Но, как правило, о них застройщики осведомлены заранее, поэтому особого дискомфорта они не приносят, так как в большинстве своем устраняются или компенсируются еще до заселения.

Буронабивные изделия без обсадной трубы

Само понятие «набивная свая» подразумевает большое количество методов изготовления этих изделий и их конструкции. Однако, для всех видов набивных свай характерно одно — технология установки. В грунте делается скважина, которая обязательно заливается бетоном.

Впервые такие сваи были предложены для использования в 1899 году, сегодня технология ее установки и способ заполнения скважины бетоном зависят от нескольких факторов:

  • механовооруженность строительства фундамента;
  • геологические условия;
  • гидрогеологические условия;
  • эксплуатационные требования к фундаменту.

Среди современных тенденций устройства набивных изделий является увеличение площади опирания сваи на грунт, с помощью повышения несущей способности, использование в строительстве жилых помещений коротких свай, создание организаций специализирующихся на устройстве набивных изделий.

Устройство сваи может производиться двумя основными способами: набивным и забивным. При забивном методе процесс устройства сваи происходит на строительной площадке, в процессе строительства фундамента. В данном случае срезаются оголовки забитых изделий, отчего происходит потеря железобетона. Порой эти потери составляют около одной пятой всего объема забитых в грунт изделий. Набивной метод может использоваться даже в условиях плотных городских застроек, а также при ремонте или реконструкции объекта.

Набивной метод это прекрасный способ избежать больших потерь, увеличив при этом надежность фундамента при его возведении в сложных условиях. Среди основных способов установки набивных свай по этому методу можно выделить:

  • пробивка скважины;
  • раскатка скважины;
  • установка буронабивного изделия.

Условия эксплуатации

Выбирая тот или иной вид основания, в первую очередь стоит определиться с тем, когда его применение необходимо, а когда нет. Когда речь идет о фундаменте на буронабивных сваях, можно назвать его достаточно универсальным.

Он материально выгоден и поэтому применяется очень широко. Бывают и такие случаи, при которых возведение этого основания является необходимым, а не просто желательным.

Условия эксплуатации

Обязательное применение свайного фундамента на буронабивных сваях требуется, когда существуют следующие условия:

  • • слабые грунты;
  • • болотистый грунт;
  • • торф;
  • • строительство на крутом склоне;
  • • повышенная влажность почвы.

Таким образом, показаний для строительства дома на буронабивном фундаменте достаточно много. Кроме этого, возводят его и на качественном грунте с целью материальной экономии. С учетом этого встретить буронабивной фундамент в загородном строительстве достаточно легко.

Читайте также:  Фундамент из блоков ФБС своими руками

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Изготовление буронабивных свай с обсадной трубой — технология хорошо отработанная и высоконадёжная. Она позволяет выполнять сваи в грунтовых условиях любой сложности, кроме скальных пород. А также даёт необходимые возможности, чтобы соблюсти технические условия не смотря ни на какие известные подземные препятствия и помехи.

Устройство БНС с обсадной трубой на строительстве фундамента автодорожной развязки в Бирюлёво, Москва

Сваи обсадной трубой выполняются с применением сложной тяжёлой строительной техники, процедура трудоёмка и требует технико-экономического обоснования использования (подвижные, слабые, крупнообломочные, обводнённые, другие сложные грунты, исключающие проходку без жёсткой защиты; невозможность применения более простых технологий) и состоит из следующих основных операций:

  • установка бурового станка на ось скважины;
  • Погружение обсадной секции

  • заглубление инвентарной трубы вдавливанием с обратно-поступательным вращением до опорных слоёв;
  • может использоваться не только основной силовой агрегат буровой установки, но и специальный обсадной стол с особо мощным вращающе-вдавливающим усилием;
  • инвентарные трубы состоят из секций ограниченной длины и на глубокие скважины их уходит несколько штук, имеющих на стыках специальные замки;
  • Бурение

  • бурение скважины до несущего слоя с заглублением в него на 10–15 см;
  • Извлечение породы

  • извлечение выбуренной породы шнеком или ковше-буром на поверхность;
  • поскольку изготовление скважины на большую глубину связано с огромными усилиями, энерго- и трудо-затратами, технология предусматривает чередование операции погружения инвентарной трубы с операцией выбуривания породы из внутренней полости — до достижения проектной глубины;
  • Армирование

  • погружение заранее подготовленного пространственного арматурного каркаса в скважину (предварительно арматура должна быть очищена от почвы и ржавчины), у каркаса должны быть габаритные элементы, обеспечивающие центровку и отстояние от стенок не менее 60 мм;
  • Бетонирование

  • погружение бетонолитной трубы, которая может быть стыкована из секций или спускаться в забой одновременно с пространственным каркасом;
  • подача бетонного раствора из бетономиксера под давлением с помощью бетононасоса в забой, до отметки полметра над выходом бетонолитноого рукава, далее бетонолитный рукав поднимается одновременно с заполнением скважины бетоном;
  • выполнен оголовок для скрепления с ростверком или фундаментной плитой;
  • извлечение обсадной трубы.

Устройство свай по буронабивной технологии с обсадными трубами на строительстве фундамента многоэтажного дома в Москве.

На фотографии выше — слева направо: буровая установка Casagrande погружает обсадную секцию с помощью осцилятора (обсадного стола). Рядом складированы резервные секции. На дальнем плане армокаркасы для армирования свай и подъёмный кран для подачи их к скважинам. Бетономиксер подаёт бетонную смесь в скважину, пробуренную установкой Bauer. Попутная откачка и отвод грунтовых вод. Работы проводятся в котловане, крепление стен которого выполнено откосами и ограждением из трубошпунта с забиркой. В условиях плотной городской застройки.

Армирование набивных свай, расчет

Расчет свайного фундамента достаточно сложен и требует квалификации опытного проектировщика.

До начала расчета по всему пятну застройки необходимо провести инженерно-геологические исследования, которые определят:

  • типы грунтов;
  • глубину залегания каждого слоя.

Далее необходимо задать диаметр сваи, чтобы получить величину несущей способности при использовании ее на грунте в зоне фундамента. Например, выбирают сваи диаметром 30 см. Для заданного количества свай этого диаметра вычисляют общую несущую способность свайного фундамента. Рассчитывают вес дома с учетом фундамента, стен, кровли, оборудования, мебели и т. д.

Сравнивают вес дома, взятый с запасом в 1,5–2 раза с несущей способностью выбранных свай. Если вес дома больше, в расчете увеличивают количество свай или переходят на диаметр 40 см. Сваи диаметром 50 см и более применяются в крупном домостроении или в масштабных сооружениях.

Армирование свай, схема расположения которых задается проектной документацией, должно выполняться вертикальными рабочими стержнями диаметром 10–14 мм со связкой хомутами через каждые 30–70 см.

Согласно конструктивным требованиям к армированию суммарная площадь сечения продольной арматуры определяется в процентах от площади сечения сваи (3 %). По этому соотношению выбирают количество и диаметр рабочих стержней. Обычно их закладывают по 3-4 штуки на сваю. При увеличении диаметра сваи увеличивается и объем арматуры.

Длину сваи выбирают из необходимости заглубления ее в выбранный опорный грунт.

Расчет армирования для определения длины арматуры сводится к арифметическому суммированию отрезков рабочей и вспомогательной арматуры всех свай, устанавливаемых чертежами.

Условия выбора технологии

Технология буронабивных свай с обсадной трубой является одной из наиболее безопасных в современном строительстве. Она применяется:

  • на территории с очень плотной застройкой;
  • на оползневых грунтах и участках со значительным уклоном;
  • в местностях со сложными геологическими условиями (например, повышенной сейсмичностью).

Использующаяся при установке обсадная труба обеспечивает безопасность свайных работ любой сложности. Она позволяет перекрыть горизонты плавунных грунтов и контролировать параметры скважины.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой является универсальной и может использоваться при закладке фундамента для зданий различной архитектуры и назначения. Такой метод применяется для жилых домов, производственных объектов, административных, торговых и иных сооружений. В силу своей высокой надежности он особенно востребован в транспортном и мостовом строительстве.

Виды и характеристики

Разные условия строительства обусловили наличие нескольких разновидностей буронабивных свай. Обобщенная характеристика приведена в таблице:

Классификационный признак Детализация
1 Конструкция – цилиндрические;– с подошвой.
2 Технология устройства – без оболочки; – снимаемая оболочка; – не снимаемая оболочка.
3 Устройство – равномерного сечения; – с камуфлетной пятой; – буроинъекционные; – буросекущие.
4 Ростверк – низкий; – обычный; – высокий.
5 Диаметр 200-1000 мм.

Более подробный обзор технических характеристик, приведенных в таблице. 

1. По конструкции:

  • цилиндрические. Данный тип свай отличает правильная цилиндрическая форма и одинаковое сечение по всей длине изделия;
  • с подошвой. Опорная подошва позволяет повысить устойчивость опоры, и ее несущую способность. Визуально такую сваю отличает более широкая нижняя часть.

2. По технологии устройства:

  • без оболочки. Такой вариант является самым быстрым и наиболее экономичным из всех других. Однако его применение ограничено свойствами грунта. Буронабивные сваи без оболочки допустимо применять только в прочных, устойчивых к осыпанию грунтах, а также при минимальном уровне грунтовых вод;
  • снимаемая оболочка. Эту функцию принимает на себя обсадная труба, которая постепенно вынимается по мере заполнения скважины раствором;
  • неснимаемая оболочка. Случай аналогичный предыдущему, но обсадная труба остается в почве.

3. По устройству:

  • равномерного сечения;
  • с камуфлетной пятой (расширяющиеся к низу). Это позволяет увеличить площадь подошвы сваи и ее несущую способность. Используется на слабых грунтах. Чтобы получить пятку, взрывается полость в нижней точке скважины. Затем полость заливается раствором;
  • буроинъекционные. В данном случае бурят скважину небольшого диаметра, которую заполняют смесью цемента и отсева;
  • буросекущие. Это аналог технологии строительства фундаментов «стена в грунте». В этом случае расстояние между буронабивными сваями настолько незначительное, что получается сплошная лента из свай. По сути – это аналог ленточного фундамента, обладающий повышенной прочностью.

4. Ростверк

Конструктивно ростверк – это верхняя часть фундамента, благодаря которой нагрузки распределяются равномерно на сваи.

  • низкий. Позволяет повысить несущую способность сваи благодаря тому, что ростверк помещается ниже уровня промерзания почвы;
  • обычный. Расположен на грунте;
  • высокий. Размещается на высоте 200-300 мм над уровнем грунта. Высокий ростверк незаменим при сложном рельефе местности.

5. Характеристики и размеры:

  • глубина заложения – до 40 метров;
  • диаметр – 250-1000 мм. Диаметр буронабивных свай зависит от веса будущей конструкции. Так в промышленном строительстве востребованными является размеры более 500 мм. Популярные в частном строительстве размеры, а также их несущая способность и расход бетона указаны в таблице:
  • несущая способность буронабивной сваи 200-400 т. (при изготовлении механизированным способом) и до 7 т. (при изготовлении своими руками);
  • минимально допустимое количество стержней арматуры – 6 шт. для промышленного строительства, и 4 шт. для частного;
  • минимально допустимая толщина продольных стержней арматуры – 18 мм. для промышленного строительства, и 8-12 мм. для частного;
  • толщина поперечных элементов – 4-8 мм. или листовой металл.

Размеры свай определяются проектом.

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.

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.

Плюсы фундамента на буронабивных сваях

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.