Буронабивной фундамент с ростверком технология

Буронабивная свая – пространственный стержень, который располагается вертикально в грунте, являясь при этом связующим элементом между расположенным выше зданием и основанием. Он удерживается в равновесии за счёт сил трения между поверхностью сваи и грунтом.

Где используются сваи с ростверком

Свое применение буронабивные сваи с ростверком нашли при различных строительных ситуациях.

  • Чаще эту фундаментную конструкцию используют на мягких подвижных грунтах, потому что динамические нагрузки от смещения грунта распространяются на отдельные элементы, а не на фундамент в целом.
  • Если рельеф местности сложный: с уклоном, с обрывом, неравномерный.
  • На участках рядом с водоемами, где присутствует возможность подтопления.
  • В регионах с повышенным уровнем грунтовых вод.
  • В районах, где твердые грунты залегают слишком глубоко.

Расчет и устройство буронабивного фундамента своими руками с монолитным ростверком

Эскиз буронабивного фундамента с указанием размеров

Буронабивные сваи по степени надежности практически ничем не уступают другим опорам при строительстве домов малой этажности.

Это один из наиболее надежных методов устройства фундаментов на почвах, подвергающихся сезонному пучению.

Получаемые конструкции гарантируют целостность и прочность основания и, соответственно, стен возводимого дома.

Возведение такого основания своими руками целесообразно применять в таких случаях, когда невозможно возвести другие виды фундаментов. Его логично использовать, если несжимаемый слой расположен очень глубоко, например, при выполнении строительных работ на заболоченных участках или прочих ослабленных грунтах.

Затраты на буронабивной фундамент с ростверком под кирпичный дом можно считать оправданными, когда строительство ведется на местности со значительным уклоном. Также специалисты рекомендуют применение этого вида основания для сооружения облегченных деревянных или каркасных зданий.

Технология установки свай

Осуществление процесса бурения скважин ямобуром

Устройство фундамента этого вида включает сверление скважин и их дальнейшую заливку бетонной смесью. Для высверливания применяются ручные, электро/бензиновые буры. Менее трудоемкий этап подготовки скважин – привлечение специальной техники для бурения.

Процесс засверливания скважин под сваи можно выполнить и своими руками с помощью ручного мотобура, установив подходящий диаметр наконечника.

Прочность каждой сваи увеличивают каркасом из арматуры: внутрь пробуренных отверстий опускают 3−4 армирующих элемента с сечением 10−12 мм.

В этом случае, армирующие стержни будут выполнять функцию связки сваи и железобетонного ростверка. То есть, находящаяся над землей и заглубленная части фундамента будут объединены в единое целое. При устройстве ростверка стержни должны выступать из оголовка сваи.

Помимо перечисленного выше, каркас из арматуры не допустит возможные разрывы и деформации из-за влияния морозного пучения.

Частичная и полная опалубочная конструкция

Обустройство опалубки буронабивного основания строения

Далее, выполняется установка опалубки в пробуренную скважину. Но, ее функцию может выполнять сам грунт, если он достаточно плотный и не обсыпается. Тогда выставляется только верхняя часть опалубочной конструкции для выполнения оголовков свай.

Итак, опалубкой может быть сам грунт, пробуренный наконечником в 200−250 мм на 90 и до 150 мм в глубину, с принятым в расчет состоянием почвы.

Если же вследствие особенностей почвы ее приходится раскапывать, то в качестве опалубки можно брать металлические или асбестоцементные трубы соответствующего сечения.

При устройстве буронабивного основания своими руками, можно свернуть рубероид, превратив его в подобие трубы.

Этот чехол специалисты называют «рубашкой», которую советуют делать на всю глубину сваи. Аргументация выполнения этого действия следующая. Приподнимающийся грунт «скользит по установленной защите или приподнимает его, оставляя само основание неподвижным». Помимо этого, «рубашка» не дает цементному молоку стечь в грунт, соответственно, не снижаются прочностные характеристики бетона.

Строительство буронабивного фундамента с ростверком своими руками

Для постройки здания необходимо провести ряд исследований участка и расчетных операций, чтобы получить:

  • Геологическое заключение о составе имеющихся на участке грунтов.
  • Определение максимальной глубины промерзания почвы, необходимое для расчета длины труб, в связи с тем, что они должны закладываться на 20 – 30 см ниже этого уровня, чтобы исключить их выталкивание во время зимних морозов.
  • Предполагаемый вес дома с учетом дополнительной снеговой нагрузки.
Читайте также:  Какой фундамент лучше и дешевле ленточный или блочный

Работы на участке, необходимые для возведения фундамента на буронабивных сваях с ростверком, делятся на несколько этапов:

Плюсы буронабивной технологии

В процессе обустройства свайного фундамента, практически отсутствуют динамические воздействия на стоящие рядом постройки (когда производятся буровые работы, практически отсутствует вибрация, что сказывается путем отсутствия деформаций и сотрясений почвы). Данные качества дают возможность для использования данной технологии как в местности со сложными геологическими условиями, так и в местности с высокой плотностью застройки.

Нет необходимости для разрушения уже готовых коммуникаций.

Могут быть использованы в качестве ограждающих конструкций в котлованах – так нет необходимости для нарушения основания соседних объектов.

Буронабивные сваи способны выдерживать высокие нагрузки, что дает возможность для возведения высотных зданий.

В буронабивных сваях отсутствуют пустоты, а стенки скважин уплотнены, что является следствием того, что применяется регулируемая подача бетона (подача раствора с давлением). Буронабивные сваи обладают лучшими несущими способностями в сравнении с традиционными забивными.

При использовании данной технологии, существенно сокращаются сроки строительства.

При обустройстве свай по буронабивной технологии уменьшаются земляные работы, сокращается расход арматуры, уменьшается число свай. Буровая техника обладает высокими темпами работ: свайные работы проходят быстрее и цена строительства уменьшается.

Расчетные мероприятия

Для вычисления несущей способности для фундамента с буронабивными сваями необходимо руководствоваться сопротивлением материала основания и сопротивлением почвы основания, принимая во внимание меньшее из имеющихся значений.

Каковы плюсы и минусы винтовых свай, указано в данной статье.

Если буронабивная свая будет погружена в грунт на глубину 1,5-3 м, то определить несущую способность можно будет по следующей формуле:

P=0,7 x Rh x F x u 0,8 x fih x li.

В этой формуле Rh –это нормативное сопротивление почвы, F – площадь опирания, u – периметр опорных элементов, fih – нормативное сопротивление почвы, которое формируется сбоку ствола сваи, li – толщина несущего слоя почвы, который контактирует с боковой поверхностью опорного элемента.

Теперь стоит рассчитать расстояние, имеющееся между висячими буронабивными короткими элементами под дома, где имеет место вертикальная нагрузка, приложенная к центру. Она будет составлять Np = 5,5 т/погонный метр.

Характеристика почвы представлены по данным инженерно-геологических исследований. Имеются суглинки, залегающие с поверхности земли до глубины 3 м. Глубина располагания грунтовых вод составляет 9,2 м.

Как сконструировать стык сваи с ростверком

Буронабивная свая — это независимая отдельностоящая конструкция, которая является самостоятельным элементом в совокупности с другими частями здания. Примыкающим элементом, с которым она напрямую стыкуется – это монолитный армированный ростверк. С другими элементами здания она связана поэтажно через стыковку отдельных конструкций здания друг с другом, через передачу нагрузки от самого верха сверху к низу при вертикальной сборке, где свая располагается внизу этой схемы, образуя с ростверком жёсткий неподвижный диск с грунтом основания.

Каркас ростверка.

Для создания жёсткого сопряжения собирают жёсткий стык узла обреза сваи с монолитным телом ростверка. Жёсткость и равно устойчивость стыка сваи с ж/б ростверком зависит от глубины анкеровки рабочей арматуры, в составе пространственного единого каркаса сваи, внутрь тела ростверка. Длина анкеруемого стержня определяется расчётом от внешних усилий здания от самого неблагоприятного сочетания комбинаций при разных типах загружений. Анкеруют арматуру стержней в виде прямого участка или при помощи отгибов по определённому радиусу, опираясь на положения СП 52–101–2003. Анкеруемый стержень + защитный арматурный слой бетона = проектируемая, конструируемая высота ж/б ростверка, которая, в свою очередь, будет единой как «в расчётной плоскости» направления усилий, так и «из расчётной плоскости» направления усилий.

Но этого недостаточно для того, чтобы конструкция работала устойчиво. Теперь необходимо зафиксировать (собрать) сваю в ж/б ростверк как один конструктивный элемент с другим конструктивным элементом. Для этого необходимо наращивание ростверка по ширине «из расчётной плоскости» направления усилий в противоположные стороны от ж/б сваи с отступом минимальным в 100 мм, опираясь на указания по конструированию свайного фундамента.

Не выполнение данного условия приведёт к выпучиванию сваи из ж/б ростверка из-за бокового неравномерного давления грунта, с образованием вертикальных трещин в месте их пересечения. А так мы имеем компенсатор, который препятствует свае работать в этом случае как самостоятельный элемент в плоскости наименьшей жёсткости, и обеспечивает совместную работу поперечного сечения ж/б ростверка с оголовком сваи. В этом случае внутренние напряжения перераспределяются. Исходное положение этих конструкций относительно друг друга не изменяется. А также сохраняется единый принцип их совместной работы между собой. Наличие малых и больших эксцентриситетов тем самым нивелируется, что ведёт к сохранности соосности привязок центров осей симметрии ж/б свай с центральной осью симметрии сечения монолитного ростверка.

Армирование продольными стержнями ростверка включает в себя огибание вертикальных выпусков из ж/б сваи, как по наружному, так и по внутреннему обмеру стыкуемого узла. Горизонтальная арматура ростверка закрепляется с выпусками из сваи при помощи специальной вязательной проволоки по ГОСТу 3282–74. При этом получается надстройка в виде многоэтажной сборки, где один элемент является основанием для другого, с расцентровкой арматурных продольных пространственных элементов в виде каркасов в теле ж/б элемента.

Читайте также:  Определение размеров подошвы (ширины) ленточного фундамента

Продольные стрежни огибают ростверк по контуру, располагаясь между наружной гранью ядра сечения в виде ромба и защитным слоем бетона, внутри растянутой зоны поперечного сечения ростверка. При детальной прорисовке видно, что ядро сечения обжато равномерным армированием со всех сторон.

Для обеспечения долговечности фундамента желательно покрыть его гидроизоляцией. О том как это делают можно узнать подробнее в статье: гидроизоляция элементов фундамента, её виды, технологии нанесения.

Особенности возведения свайно-ростверкового фундамента

Полный комплекс работ включает подготовку и непосредственно сам монтаж ростверковой конструкции. Каждый этап выполняется специалистами, так как требует точного расчета и соблюдения инструкции.

Когда лучше проводить монтаж

Сезонный фактор не является лимитирующим при возведении свайного фундамента. Это тот тип основания, который можно монтировать в любое время года и при любых погодных условиях. Пониженная температура, сезонный избыток влаги в грунте не является препятствием для строительных работ.

Подготовительные работы

Устройство свайно-ростверкового фундамента невозможно без создания подробного проекта. В проектно-сметной документации описывают физико-географические, геологические, гидрологические условия местности, а также план здания.

На основе этой информации делают расчет нагрузки, определяют глубину установки свай, размер и количество опор, параметры ростверка. В заключении подводится экономический итог, включающий затраты на работу и материалы. В разработанном проекте также отражается потребность в специальном оборудовании.

Не забываем про инженерно-техническое оснащение

Канализационная система в доме на сваях имеет свои особенности. Они обязательно учитываются во время составления проекта. Так как часто под зданием нет монолитной засыпки, канализационные трубы до точки входа в грунт оказываются ничем не защищены. В холодном климате для них должно предусматриваться дополнительное утепление. Внутренняя часть системы особо не отличается от обычных внутридомовых разводок.

Для теплоизоляции канализационных труб используют рулонные утеплители на основе вспененного полиэтилена или пенопластовую скорлупу.

Для вентиляции в свайном фундаменте с ростверком предусматриваются продухи (или отдушины). Они заставляют воздушные потоки двигаться естественным образом. В проекте указывают местоположение и размер вентиляционных отверстий в ростверке.

Как рассчитывают глубину промерзания

Сваи устанавливают ниже границы промерзания грунта. Поэтому данный показатель важно вычислить еще на этапе проектирования. К настоящему времени в арсенале разработчиков имеются карты, на которых изолиниями отмечены нормативные глубины промерзания грунтов.

Кроме того, существуют специальные формулы, которые помогают самостоятельно рассчитать глубину промерзания. Одна из них выглядит следующим образом:

h=√М*k

По ней первым действием находят сумму среднемесячных отрицательных температур (M). Из полученной суммы извлекают квадратный корень. Результат умножают на стандартный коэффициент для данного грунта (k). Коэффициент отличается для разных типов субстрата:

  • глина, суглинок – 0,23;

  • песок, супесь – 0,28;

  • крупнозернистые пески – 0,3;

  • грунт из крупных обломков – 0,34.

Среднемесячные температуры для нужного региона берут из справочников и СНиПов.

Расчет ростверка

Для правильных вычислений необходимо иметь информацию о строящемся доме и используемых материалах. В частности, требуется знать вес будущей постройки, опорную площадь, размеры и количество свай. Параметры приподнятого ростверка вычислить гораздо сложнее по сравнению с заглубленным и наземным. Поэтому такой расчет лучше доверить специалистам. Для вычисления ширины ростверка пользуются стандартной формулой:

В=М/(L*R)

В числителе находится масса постройки без учета свай (M). Знаменатель равен произведению длины ростверка (L) на прочность субстрата у поверхности земли (R).

Этапы возведения фундамента

Непосредственно само строительство свайно-ростверкового фундамента сводится к нескольким последовательным шагам.

  1. Подготовка и разметка участка. Место под застройку очищают от мусора, растительности, камней. Далее с помощью шнура и кольев указывают расположения опор.

  2. Рытье траншей. По намеченным линиям в земле выкапывают ров под заглубленный ростверк. Дно засыпают песком.

  3. Подготовка скважин. На отмеченных точках буром делают углубления нужного размера. Вставляют «гильзу» — дно и стенки отверстия покрывают гидроизоляционным материалом. В скважину опускают арматуру для каркаса.

  4. Заливка скважин. В подготовленные углубления заливают бетонный раствор. При заполнении из него удаляют воздух путем штыкования. Опоры для набора прочности должны застывать в течение трех недель.

  5. Сборка опалубки для ростверка. Из обрезной доски монтируют щиты, которые составляют стены заготовки. Внутреннюю часть выстилают полиэтиленовой пленкой или рубероидом.

  6. Устройство арматурного пояса. Из ребристых металлических прутьев делают верхний и нижний пояс. Концы арматуры, выходящей из свай, присоединяют к поясам обвязки.

  7. Заливка ростверка. Для этого рекомендуется использовать прочный бетон марки М200 или выше. Опалубку заполняют единовременно, не делая перерывов в работе. Ростверковую ленту накрывают водонепроницаемым материалом и оставляют на месяц для затвердевания.

Читайте также:  Выбор и установка отливов на цоколь дома

При заливке ростверка бетон подвергают вибрации или штыкованию для лучшего уплотнения.

Основные размеры и габариты

Для создания прочного и долговечного фундамента необходимо произвести правильные расчеты. Форма и размеры применяемого ростверка определяются особенностями конструкции возводимого здания, нагрузками на фундамент, количеством и местоположением свай.

Вид свайного фундамента в разрезе

Основные размеры и габариты

Ростверк создается, так же как и конструкция ленточного фундамента. Высота ростверков для свайных фундаментов напрямую зависит от того на какой уровень от земли должна быть приподнято строение, а также от его веса. Можно самостоятельно выполнить расчет конструкции, опирающейся на грунт или немного углубленной. В случае с устройством висячего пояса лучше доверить расчеты специалистам, поскольку для непрофессионала они очень сложны.

Можно самостоятельно рассчитать размеры ростверка свайного фундамента по формуле B = M / (L × R), где:

  • B – минимально допустимая высота для опоры пояса;
  • M – вес конструкции сооружения без учета используемых опор;
  • L – длина пояса;
  • R – прочность грунта у поверхности земли.
Основные размеры и габариты

Арматурный каркас ростверка

Арматурные каркасы для поясов на свайном основании создаются, так же как и для сооружения на ленточном фундаменте. В конструкции необходимо провести продольное (рабочее), горизонтально и вертикально поперечное армирование. Общее сечение продольного армирования должно быть не менее 0,1% от сечения пояса. Для подбора сечения каждого прута и их четного количества используют сортимент арматуры.

Сортамент стальной арматуры

Основные размеры и габариты
Вид арматуры Длина пояса, м Диаметр, мм
Продольная (рабочая) арматура До 3 от 10
Свыше 3 от 12
Горизонтальная арматура (поперечная) от 6
Вертикальная арматура До 0,8 от 6
Свыше 8 от 8

Устройство ростверка

Для фундамента частного дома выполняется железобетонный ленточный ростверк. Легкие конструкции, например бани, дачные брусовые домики допускают использование деревянного ростверка. Самый простой и менее трудозатратный вариант — низкий ростверк, который возвышается над уровнем земли на 0,2-0,3 м. Высокий ростверк до 0,5-0,6 м может использоваться на влажных почвах, для максимального поднятия дома от поверхности.

Этапы строительства монолитного ростверка:

Устройство основания и опалубки

Для низких ростверков применяется гравийно-песчаная подушка 10-20 см, поверх которой укладывает подбетонка — 5 см слой тощего бетона и гидроизоляция. В качестве гидроизолирующего слоя используется рубероид или гидроизол. Опалубка монтируется из досок по всей длине ростверка.

Армирование

Технология армирования ленточного ростверка подразумевает продольную укладку стержней арматуры, которые связываются как между собой, так и с арматурой буронабивных свай. Правильное армирование обеспечивает жесткое соединение буронабивной опоры с ростверком. На растянутых участках укладывается 4 стержня арматуры 20 мм, на углах — 12-15 мм. Для крепления арматуры в единый каркас применяются вертикальные пруты 5-8 мм, расстояние между ними составляет 25-30 см. Узел связки арматурных каркаса и ростверка будет выглядеть следующим образом:

Заливка бетона

Бетон класса В12,5…В15 заливается внутрь опалубки и утрамбовывается виброоборудованием. При температуре воздуха +25 С бетон необходимо периодически увлажнять. Для обеспечения постепенного затвердевания ростверк нужно закрывать полиэтиленом. Окончательно свайно-ростверковыйфундамент на сваях будет готов через 20-25 дней.

Как выстроить буровой свайный фундамент с подвешенным монолитным ростверком

Технология требует проведения следующих работ:

  1. Разметки участка с определением главных осей;
  2. Выравнивание грунта и копания траншеи;
  3. Засыпка дна траншеи песчаной смесью толщиной в 20 см;
  4. Пробуривание скважин ниже точки промерзания грунта на 15 см, армирование шурфа, заливка скважин раствором.

Важно! В стойких грунтах заливка осуществляется бетоном без обсадной трубы, во всех прочих грунтах в скважину вставляется обсадная труба, куда послойно с трамбованием заливается смесь из бетона марки от М100. Армирование выполняется в верхней трети сваи с расчетом выхода армирующих прутков наружу для связки ростверком.

  1. Гидроизоляция оголовка сваи рубероидом;
  2. Монтаж опалубки;
  3. Проводка вентиляции;
  4. Армирование ростверка прутком толщиной от 12 мм;
  5. Заливка ростверка бетонной смесью с обязательным уплотнением смеси;
  6. Демонтаж опалубки.

Скорость возведения фундамента зависит от размеров дома, ориентировочно все работы занимают неделю. Свайно-буровой фундамент с монолитным ростверком подвешенного типа подходит для строений любого типа, толщина стен которого не превышает 30 см.

Технология обустройства ростверка заглубленного повторяет все действия, но добавляется слой геотекстиля на песчаную подушку. Это делается для того, чтобы влажность грунта не нарушила целостности подошвы основания. По времени устройство ростверка заглубленного типа своими руками занимает ровно столько же, сколько и строительство основы с висячим ростверком.