Устройство подпорной стенки из буронабивных свай

Ленточный и столбчатый фундамент более традиционны и понятны для строительства бань в России, однако более современный буронабивной фундамент имеет целый ряд преимуществ перед ними. А для участков на склонах и с проблемным грунтом это и вовсе – идеальный вариант. И для тех мест, где застройка ведется особо плотная, фундамент на буронабивных сваях позволяет построить даже двухэтажную баню без последствий для грунта и находящихся рядом зданий.

Преимущества и недостатки буронабивного фундамента

  1. Ценовое соотношение менее затратное
  2. Возведение в разы быстрее, в сравнении с другими видами фундамента
  3. Не надо готовить площадку под строительство, а именно копать котлован или разравнивать участок
  4. Домам на этом фундаменте не грозит затопление.

Недостатки такого фундамента

  1. Запрещается возводить такой фундамент на подвижных грунтах
  2. Такой фундамент не предусматривает строительство цокольного этажа или подвала
  3. По мнению специалистов, срок эксплуатации такого основания составляет 70-80 лет, что совсем немного.

Особенности устройства этой конструкции

Вся идея этого чуда-фундамента в том, что сваи не забиваются с силой в землю и не повреждают слои – они как бы «вырастают» из земли. Говоря простым языком, в почве пробуравливается скважина, в нее ставится труба или делается съемная опалубка и все это заполняется строительным раствором.

А для слабых грунтов буронабивной фундамент с ростверком бывает и вовсе единственно возможным вариантом. Ведь главная задача любых свай и столбов – опереться на самый твердый слой почвы – на несжимаемый, тот, что всегда находится ниже уровня промерзания грунтовых вод. А он может находиться в силу геологии некоторых регионов достаточно глубоко. Вот как раз буронабивные сваи и достигают такой линии – держа на ней всю нововозведенную баню.

Об особенностях фундаментов для разных типов почв можно прочитать здесь: 

Особенности устройства этой конструкции

Сегодня практикуется также и такой более дорогой, но надежный нулевой уровень, как свайный фундамент на буронабивных свай с утеплителем. Для этого используется пенополистирол, который, как известно, имеет жесткую структуру. Фиксируется он прямо на гидроизоляцию и засыпается грунтом. К тому же пенополистирол сам по себе – отличный амортизатор для сил пучения почвы.

А самое главное – даже ленточный фундамент на буронабивных сваях не нарушает коммуникации, которые были установлены на участке еще раньше. А то, что подвала в таком здании потом не сделать – для бани нельзя считать проблемой, ведь такое помещение для нее просто не традиционно. Радует и срок эксплуатации такого фундамента – больше ста лет!

Порядок выполнения подготовительных работ

Можно заливать бетон без опалубки, если почва плотная

Есть возможность строить ленточный фундамент на буронабивных сваях круглый год, что является большим преимуществом. Для успешного выполнения всех работ важно следить за точностью всех измерений и необходимо придерживаться установленных правил. Для этого существует технология строения.

Порядок выполнения подготовительных работ
  1. Сначала рассчитать ширину будущей основы, которая зависит от толщины стен дома или бани. Для строения из каркаса прочное основание не требуется, поскольку стены тонкие и легкие. Для постройки из бруса следует применить буронабивной его шире на 30 – 40 см, чтобы нагрузка была равномерной.
  2. Разметить участок, где будут находиться сваи. Их размещение может быть совершенно разным.
  3. Бурение скважины следует выполнять при помощи буровых машин, что значительно упростит процесс.
  4. Изготовление опалубки. Ее следует выполнить в том случае, если почва рыхлая. Но при хороших условиях можно ее не выполнять, заливая раствор непосредственно в скважину. Это значительно упрощает процесс.
  5. Выбор сваи. Детали подбирать прочные и качественные. Благодаря таким сваям уменьшатся количество земляных работ. Сваи не следует ставить слишком часто. Их можно изготовить своими руками, не покидая строительной площадки. Часто используется строительство буронабивного фундамента, основа которого расширена на 50 см.
  6. Сваи имеют возможность выдерживать нагрузку до 5 тонн. На таком фундаменте есть возможность возводить строение со всеми дополнительными архитектурными изысками.
Читайте также:  Обзор технических характеристик и элементов сэндвич дымоходов

Материал изготовления свай может быть различным, все зависит от находящегося на участке грунта.

Применение бурения под фундаменты

Использование процесса бурения для фундаментных работ осуществляется в таких случаях:

  • проведение изыскательных операций;
  • монтаж свай;
  • усиление фундаментов дома;
  • при мониторинге – обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций.

Изыскания для свайных фундаментов

Устройству свайных фундаментов обязательно предшествуют инженерно-геологические изыскания, при которых проводится бурение скважин для отбора образцов грунтов.

Применение бурения под фундаменты

Чаще всего в частном строительстве применяются шнековые буры

Для этих целей используются такие способы бурения:

  • колонковый – прорезка ствола с применением колонковых труб;
  • вибрационный – проходка забоя с помощью вибратора или вибромолота;
  • шнековый – образование скважины при помощи долота и шнека. Совмещены операции проходки и выемки грунта;
  • винтовой – отличается от шнекового способа прерыванием процесса и приподнимания шнека для наращивания;
  • ударно-канатный – проходка скважины забивкой в грунт кольцевого наконечника.

При инженерных изысканиях диаметр скважин зависит от способа бурения и составляет 108-219 мм. Глубина проходок разная и варьируется от 5 до 15 м ниже проектируемой глубины заложения свай в зависимости от расположения и нагрузок на куст свай.

Количество скважин определяется в соответствии с требованиями СП и зависит от уровня ответственности здания и сложности грунтовых условий. При этом обращается внимание на слабые грунты (рыхлые пески, органические пласты), поскольку их наличие оказывает влияние на выбор вида и длины свай, бурового оборудования и др.

Мониторинг

Плановое обследование фундаментов (мониторинг) или целевое (реконструкция, обнаружение значительных деформаций и др.) предполагает исследование грунтов путем бурения. Конечно, такое бурение отличается от того, которое проводится при инженерных изысканиях, когда на площадке можно развернуть любую технику. В условиях сплошной застройки этот процесс проходит в ограниченной рабочей зоне.

Для проходки скважин применяют различное оборудование. Сами скважины должны быть размещены по периметру сооружения и отстоять от него не более чем на 5 м.

Применение бурения под фундаменты

Усиление фундаментов

Бурение для укрепления основания необходимо проводить крайне осторожно Иногда возникает необходимость усиления фундаментов и оснований ввиду реконструкции здания или устранения осадочных процессов. Одним из методов усиления является подводка свай – забивных, буронабивных или буроинъекционных. В этом случае применяется шнековый способ бурения.

Поскольку бурение нужно проводить вблизи стен дома, а иногда и внутри, то это всегда сопряжено с массой неудобств. Для упрощения работ используется малогабаритное оборудование, специальная техника и технологические приемы. Так, для забивных и буронабивных свай бурение производится вертикально.

Другое дело – буроинъекционные сваи. Здесь бурение скважины можно проводить под углом. Ствол проходит через фундамент до слоя плотного грунта. Диаметр может варьироваться от 100 до 250 мм.

Свайно-ростверковые фундаменты

Технология ростверка с буронабивными сваями

Обустройство оснований с ростверком на буронабивных сваях обязательно при возведении зданий на неровном рельефе, склонах и неустойчивых почвах. Эти конструкции оптимальный вариант для строительства, как небольших домов, так и капитальных сооружений средней величины. Буронабивные фундаменты с ростверком имеют несущую способность выше, чем у монолитных и ленточных оснований, да и обходятся они дешевле.

Ростверк с буронабивными колоннами в разрезе

Буронабивные сваи, в состоянии вынести нагрузку порядка 1500 кг. Для возведения сооружения средних размеров понадобится несколько десятков колонн, диаметр которых может доходить до 150 см., а длина до 40 м.

Свайно-ростверковые фундаменты

Для обустройства основания здания не требуется проведения серьезных земляных работ. Каждая свая гидроизолируется двумя слоями толи или рубероида и фиксируется в непромерзающем слое грунта. Гидроизоляция позволяет защитить бетон от разрушения и снизить давление грунта на опоры.

Преимущества основания на буронабивных опорах:

  • при устройстве фундамента здания, расположенные в непосредственной близости, не подвергаются воздействию динамических сил;
  • возможность установки на любых грунтах;
  • не наносится вред окружающему ландшафту;
  • располагается ниже отметки промерзания почвы;
  • подходит для деревянных, каркасных и кирпичных домов;
  • дешевизна;
  • скорость устройства основания составляет несколько дней.

Верхушки установленных столбов обрезаются на одном уровне, после чего они объединяются общим поясом. Ростверк на буронабивных сваях позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки, оказываемые весом конструкции, по всему основанию здания. Устройство свайно-ростверкового фундамента можно посмотреть в видео ниже:

Минусом данной конструкции является тот факт, что из-за наличия свободного пространства между полом и грунтом, буронабивной фундамент с ростверком требуется утеплить. Это приводит к дополнительным рабочим и материальным затратам.

Читайте также:  Баня с бассейном – образцы строительства примеры проектирования

Ростверк на винтовых сваях

Преимущество фундамента на винтовых сваях заключается в том, что для их установки не требуется проведения земляных работ, и они как правило, применяются на глинистых и пучинистых грунтах. После того как опоры установлены, их оголовки срезают в один уровень и производят устройство решетчатого пояса.

Свайно-ростверковые фундаменты

Виды ростверков на винтовых сваях

Монолитные железобетонные и бетонные конструкции для винтовых свай делают крайне редко, поскольку этот тип опор используется для возведения легких сооружений. Чаще всего свайно-винтовой ростверк выполняют из металлического уголка или швеллера.

Перед установкой ростверка на оголовки винтовых свай, к ним приваривают металлические площадки, размер которых должен позволить скорректировать осевое смещение опор. Далее швеллером или уголком производится обвязка всех свай, в результате чего создается прочная и надежная конструкция.

Важно! Перед устройством фундамента и ростверка на винтовых сваях необходимо провести антикоррозийную обработку всех металлических элементов конструкции. Это значительно увеличит срок эксплуатации возводимого сооружения.

Забивной свайный фундамент

Забивной фундамент сооружается с применением железобетонных свай квадратного сечения с заостренным концом. Но они считаются менее надежными по сравнению с металлическими трубами, которые за счет наличия лопастей обладают лучшей устойчивостью.

Рисунок 8. Забивные железобетонные сваи

Особенности

Железобетонные сваи изготовляются в заводских условиях из качественного бетона с предварительным армированием. Они бывают разной длины, что позволяет сооружать забивной фундамент практически на любых почвах (исключение составляют скалистые), так как изделия погружаются на глубину залегания плотных несущих слоев.

Рисунок 9. Конструкция забивного свайного фундамента

Основные плюсы:

  • Устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям.
  • Способность выдерживать вертикальные и горизонтальные нагрузки за счет качественного армирования железобетонных свай.
  • Минимальная трудоемкость устройства, поскольку погружение выполняется с привлечением спецтехники.
  • Небольшой объем земляных работ – для погружения не требуется предварительно делать скважины или копать траншеи.

Этапы монтажа

Последовательность устройства фундамента на забивных сваях:

Процесс забивки железобетонных свай показан в следующем видео:

Буронабивной фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Буронабивные сваи – разновидность свайного основания, которое предполагает устройство свай посредством бурения скважин в земле с последующим их армированием и бетонированием. В результате получается прочное монолитное основание, способное воспринимать большие нагрузки не только от возведенного здания, но и от боковых грунтов.

Существует несколько классификаций буронабивных опор, которые подробно описаны в СНиП и СП 50-102-2003. В документах указаны виды свай, требования к ним, технологии устройства. Для частного строительства используются два типа буронабивных опор:

  1. Цилиндрические. Имеют одинаковый диаметр по всему телу опоры.
  2. С уширенной опорной подошвой – пятой. Устройство свай с пятой – сложный процесс, который невозможен без специального оборудования – буровых колонн с резцами. В плотных грунтах для выработки уширения используется взрывной метод.

При строительстве коттеджей своими руками без найма организации-подрядчика опоры с уширенной пятой не используются. Примитивное уширение может устраиваться, если используются обсадные трубы, но оно не имеет ничего общего с просчитанной пятой, которая выполняется при возведении многоэтажных зданий в соответствии со СНиП.

Фундамент на буронабивных сваях используется в многоэтажном и частном строительстве в следующих случаях:

  • В условиях плотной застройки, когда невозможно вырыть котлован для основания другого типа.
  • На болотистых, слабых почвах, когда плотный грунт находится на глубине более 1 м.
  • На участках со сложным рельефом.
  • При возведении домов с использованием тяжелых стройматериалов (гранит, керамический кирпич).
  • При наличии угрозы подтопления участка, рядом с водоемами, при высоком залегании подземных вод.
  • При отсутствии данных о гидрогеологических изысканиях на участке.

Фундамент буронабивного типа имеет как преимущества, так и недостатки, свойственные всем свайным основаниям. Среди преимуществ отмечают:

  • универсальность, подходит для грунтов с любыми характеристиками;
  • высокая несущая способность;
  • простые расчеты и схемы, можно не заказывать проект;
  • эксплуатационный ресурс не менее 100 лет;
  • монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи подрядчиков;
  • отсутствие необходимости рытья котлована;
  • минимальные нагрузки на грунт соседних участков;
  • возможность сохранения благоустройства территории;
  • низкая себестоимость в сравнении с другими видами фундаментов.

К недостаткам конструкции можно отнести:

  • относительно большой объем бетонных работ;
  • необходимость укрепления скважин в сыпучих грунтах;
  • трудоемкий процесс монтажа;
  • невозможность устройства подвала в доме.

Буронабивные или винтовые сваи: что лучше?

Решив устроить фундамент на свайных опорах, владельцы участков под застройку не знают, какие сваи лучше использовать: винтовые или буронабивные. Сравним оба варианта:

Читайте также:  Йодобромная ванна. Показания и противопоказания для детей, взрослых
Критерий оценки Буронабивные сваи Винтовые сваи
Несущая способность сваи диаметром 50 см Выдерживают 4 тонны Выдерживают 1,5 тонны
Устойчивость к коррозии и агрессивным средам Высокая Низкая
Сортамент и размеры Не ограничены Ограничены существующими типоразмерами
Использование в грунтах Во всех грунтах, кроме скальных Не используются в скальных, болотистых, защелоченных грунтах
Трудоемкость монтажа Средняя: требуется бурение, армирование, бетонирование Низкая: сваи вкручиваются в землю
 Время монтажа  Зависит от бетонных работ  В любое время года
 Срок службы  Не менее 100 лет  От 25 до 50 лет

Стоимость винтовых свай зависит от размера, используемого для их производства металла и способа обработки. Цена буронабивных опор определяется как сумма стоимости обсадных труб, арматуры и бетона.

Как видно из сравнительной таблицы, буронабивные опоры более долговечные и дешевые. Однако их устройство требует значительно больше усилий чем, монтаж винтовых свай.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:

  • Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф – вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования – определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.

Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура.

При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там.

Технология изготовления буронабивного фундамента

Схема монтажа свайного фундамента.

Выполнение такой технологии является обязательным, так как даже малейшие ошибки могут привести к очень серьезным осложнениям. Согласно расчетам проводится разметка участка. Сваи могут располагаться на участке в любом виде. Это может быть сплошная стена, возможен шахматный порядок.

Затем выполняется бурение скважин. Обычно для бурения одной скважины машине требуется несколько часов.

Технология изготовления буронабивного фундамента

Чтобы создать скважину, делается опалубка. Ее нужно делать только при неплотном или осыпающемся грунте. Если геологические условия полностью удовлетворяют технологическим требованиям, то опалубку можно не изготавливать. Бетон при этом заливается непосредственно в выкопанную скважину.

Единственным строением будет небольшой опалубок, расположенный на земле. Впоследствии он превратится в оголовок сваи. Материал сваи должен иметь высокую прочность и способность эксплуатироваться долгие годы. Несущая способность данных свай должна намного превышать значения обычных забивных свай.

Сваи можно изготовить самостоятельно. Для них не требуется складского помещения, так как они изготавливаются непосредственно на месте.

Схема устройства буронабивной сваи.

Для строительства высокой популярностью пользуются специальные буронабивные сваи. Они имеют основание, расширенное к низу до полуметра. Обладая особыми свойствами, они способны выдержать давление, равное 5 тоннам.

Для свай применяется самый разнообразный материал. Он подбирается по плотности грунта. Для глинистой почвы скважина, перед установкой сваи, укрепляется особыми обсадными трубами. Если они отсутствуют, используется глинистый раствор. За счет таких труб перекрываются плавуны, фундамент оказывается совершенно безопасным.

Технология изготовления буронабивного фундамента

Скважина, имеющая обсадные трубы, не подвергается никакой деформации. Все габариты остаются неизменными. Затем делается подушка, предназначенная для закладываемого буронабивного фундамента. Подушка может быть из самого разного материала:

  • песок;
  • щебень;
  • цементный раствор.

Подушку хорошо утрамбовывают. После этого в скважину наливается основной материал.