Свайно-ростверковый фундамент: классификация, преимущества и недостатки, требования и нормативы

СНиП по буронабивным сваям в обсадных трубах

При устройстве буронабивных скважин с обсадной трубой мы руководствуемся общими нормативами СНиП на свайные фундаменты и земляные сооружения:

• 03.85 – регламентирует устройство свайных фундаментов;
• 01.87 – фундаменты и земляные сооружения;
• 01.84 – конструкции из бетона и железобетона.

Стальные обсадные трубы для буронабивных свай – ГОСТ 632-80. Стандартные диаметры обсадных труб для буронабивных свай:

• наружный от 62 до 167 см;
• внутренний 54-158.

Масса секции обсадной трубы для буронабивных свай длиной 1 метр соответственно от 440 до 1740 килограммов, шестиметровой – от 2220 до 8100. Толщина стенки трубы при меньшем диаметре 40 миллиметров, при больших – 50.

Оборачиваемость обсадных труб при устройстве буронабивных свай с учетом потерь зависит от глубины скважины:

• до 100 метров – 10 оборотов;
• до 200 – 7;
• более 200 – 5.

Область применения и разновидности технологии

Что такое буронабивные сваи (опоры) – ответ содержится в самом вопросе. Сначала в почве бурят отверстия, затем их заполняют бетоном и армирующими каркасами. Нижним основанием буронабивная свая опирается на несущие (твердые) пласты почвы (обязательно ниже уровня промерзания). После обустройства опор, они могут быть связаны между собой железобетонной лентой (ростверком). В результате всех работ получается ленточный фундамент с буронабивными сваями, для обустройства которых в настоящее время применяют следующие технологии:

1. После бурения в скважину соответствующего диаметра под давлением подают специальный глинистый раствор, который образует на стенках плотную корку. Затем глинистую смесь удаляют из скважины, в нее опускают арматурный каркас и заполняют бетонным раствором.
2. Осуществляют бурение скважины специальным приспособлением – полым шнеком, через который подают цементный раствор. Затем в залитую скважину под давлением опускают арматурный каркас.

1. Бурение скважин без выемки грунта при помощи специальных установок, позволяющих делать уплотнение грунта с помощью раскачки и трамбовки.
2. После бурения скважины в нее устанавливают обсадную трубу, которую используют в качестве опалубки для железобетонной опоры.

Именно последний способ является наиболее приемлемым в случае самостоятельного обустройства фундамента по технологии использования буронабивных свай с ростверком, так как не требует применения специальной техники для производства работ.

СТМ-Центр

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯПрименяется для устройства буронабивных свай диаметром от 750 до 1500 мм и глубиной заложения сваи до 40 м.Основным достоинством данной технологии является возможность применения в любых геологических и гидрогеологических условиях. Технология позволяет избежать угрозы нарушения целостности фундаментов близлежащих зданий, которые могут возникнуть при вибропогружении или забивке свай.

В начале пробуривают лидерную скважину на длину секции обсадной трубы (длина секции составляет 1-3 метра), после чего в скважину погружают обсадную трубу. Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку. Обсадная труба может быть осажена с помощью вращения или задавлена зажимным хомутом.

Когда необходимая глубина бурения достигнута, шнековая колонна извлекается из скважины. Чаще всего используется метод опережающего бурения, при котором буровой шнек опережает трубу на 0,5-1 метр.

Трубы позволяют полностью контролировать заданные параметры скважины, а также предотвращают обрушения её стенок и предохраняют от плывунных грунтов.

После зачистки забоя устанавливается несущий арматурный каркас, который погружается в скважину, находящуюся под защитой обсадной инвентарной трубы. Каркас может быть установлен по всей длине сваи, либо только на части ее длины, например, только у её верха — это определяется рассчётом, в зависимости от величины и вида внешней нагрузки.

Далее скважину бетонируют методом ВПТ (Вертикально Перемещаемой Трубы). Применяется специальное бетонное оборудование — инвентарные бетонолитные трубы, с помощью которого осуществляется укладка бетонной смеси внутрь конструкции. В процессе бетонирования, при подъеме бетонолитной трубы, ее нижний конец должен быть погружен в заполняемую смесь не менее чем на 1 метр.

Бетон уплотняется при помощи вибратора, установленного непосредственно на бетонолитной инвентарной трубе.

По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь.

На завершающем этапе установки буронабивных свай методом бурения в обсадной инвентарной трубе срубается верхний «шламовый» слой бетона, — выполняется зачистка «головы» сваи.

Буросекущиеся сваи (БСС) — модификация буронабивных свай, используемая в качестве комбинированных (несущих и ограждающих) фундаментных конструкций. Расстояние между центрами буросекущихся свай составляет 0,8-0,9 их диаметра. При устройстве буросекущихся свай изготавливаются в первую очередь сваи без армокаркасов, затем между ними выполняется армированная свая по обычной технологии с той разницей, что в этом случае производится разбуривание кромок соседних свай. В результате получается сплошная монолитная стена, аналогичная выполняемой по методу «стена в грунте».

Выбор места установки свай

Перед установкой фундамента с буронабивными сваями и ростверком, следует провести геологические исследования и составить проект. Полноценную геологоразведку можно заказать, но обойдется это в приличную сумму. В частном строительстве состояние грунта можно определить самостоятельно – вырыть шурф либо пробурить скважину. Почвенный состав разрабатывается на полуметровую глубину ниже, чем предполагается заливать сваи. Уточнив тип грунта и его характеристики, можно определить расстояние между сваями и армирование конструкции.

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

• тип почвы;
• глубину нахождения грунтовых вод;
• влагонасыщенность земли.

Технология и стадии сооружения буронабивной сваи

Купить шпунт Ларсена Расчет буронабивных свай Испытания буронабивных свай Буронабивной фундамент под ключ

В стесненных условиях (в городе, на территории производственного комплекса, под землей) где возведение новых сооружений требует особой деликатности, чтобы не повредить уже существующим постройкам и коммуникациям, востребована технология буронабивных свай.

«Арктик Гидро Строй» выполняет проектирование буронабивных свай в Москве и Московской области, с возможностью выезда в другие регионы.

Разберемся, почему это самый деликатный метод монтажа фундаментов и почему мы советуем своим заказчикам применять именно эту технологию при устройстве оснований зданий.

Технологии устройства

Вся последовательность обустройства достаточно проста: • Сначала при помощи специального бурового оборудования в грунте делают скважину, которая будет иметь необходимую ширину и глубины; • Теперь необходимо в образовавшуюся полость опустить обсадную трубу, ее освобождают от ненужной земли; • В трубу фиксируют арматурный каркас, связанный заранее; • Трубу заполняют бетонной смесью; • Остается только извлечь трубы из скважины. Эта последовательность излагает только основную суть, но конечно, такой фундамент на буронабивных сваях имеет свои особенности.

Схема монтажа с уширением

 C обсадной трубой

При использовании буронабивных свай можно использовать обсадные трубы, которые имеют различные размеры и формы. По международным стандартам обсадные трубы могут иметь сечение 620-2500 миллиметров по внешнему краю и 640-2580 миллиметров по внутреннему. Причем трубы могут быть весьма протяженные, поэтому их необходимо правильно фиксировать о грунт. Обсадные трубы представляют собой трубы, которые не дают осыпаться грунту при заливки бетонной смесью. Такие трубы также используют для производства газовых, нефтяных, водных или других скважин. Чтобы добиться большой протяженности скважины применяют отдельные секции труб, которые скрепляются между собой при помощи электродуговой сварки или специальных стыков-зажимов. Но общая длина трубы не может быть более 30 метров. Обсадная труба удаляется после выполнения фундаментных работ. Но в некоторых случаях, проект может предусматривать не вынимать обсадные трубы.

Обсадные трубы для бурения под сваи

Впоследствии такие трубы будут закрывать саму сваю от проникновения грунтовых вод и являться дополнительным защитным слоем. Такие конструкции используют в областях с глинистыми грунтами, на супесях, песках, там, где грунтовые воды могут разрушить или помешать правильному твердению бетонной массы еще на стадии отвердевания раствора. Такие мероприятия необходимо предусматривать еще на этапе выполнения проекта. Бурение скважин для обсадных труб можно проводить вращательным или ударным способами.

Бурение с применением обсадной трубы

Вращательный способ бурения предполагает непосредственное ввинчивание специального оборудования для бурения скважин и последовательное наращивание протяженности. При ударном способе, оборудование забивается в грунт и извлекается вместе с грунтом. Обсадные трубы могут погружаться в скважину разными способами. Самым простым является забивка труб при помощи специальных инструментов. Также можно использовать специальное оборудование для вибропогружения отдельных секций трубы. Можно применять буровое оборудование.

Установка арматурного каркаса в скважину

Определение набивных свай и их виды

Набивные сваи представляют собой опорные элементы, служащие для передачи и распределения массы сооружения по несущей поверхности грунта, выполненные для поддержки опоры здания. Эти элементы могут выполняться в виде пустотелых конструкций, монтируемых на подготовленный участок почвы и позже заполняемых наполнителем. В другом варианте конструкции изготавливаются в виде уплотняемых элементов грунта, усиливаемых бетонным раствором или без него

При таком исполнении критически важно достичь максимально возможной идентичности материала и технологии изготовления структуре грунта в уплотненном состоянии. В общем случае, конструкция набивной сваи состоит из:

Набивные сваи и их виды

• тела опорного элемента, монтируемого на месте специально подготовленного котлована в виде бетонной, железобетонной конструкции или выполняемого по принципу уплотнения почвы с использованием принципа вертикально перемещающейся трубы;
• оголовка, к поверхности которого монтируется ростверк, соединяющий отдельную сваю или их группу с верхней точкой фундамента здания;
• пяты, представляющей собой опорную поверхность сваи, выполненной в виде уширенной части с целью увеличения плоскости опоры с грунтом.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

С вайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

О сновными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

С уществует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов Расчет столбчатых и свайно-ростверковых фундаментов. Калькулятор сопутствующих материалов, арматурного каркаса и количества досок опалубки.

Плюсы и минусы

Сравнение совершенств и недостатков устройства фундамента на буронабивных сваях.

Преимущества:

• возможность строительства фундамента в непосредственной близости к сооружениям и коммуникациям;
• исключение обсыпания стенок котлована под сваю;
• снижение расхода воды;
• рослая несущая способность и надежность;
• скорость монтажа и возможность работать в любое время года;
• возможность залить сваи своими дланями.

Недостатки:

• высокий расход бетона;
• технологическая сложность процесса установки буронабивных свай;
• несущая способность сваи зависит от качества бетона и соблюдения технологии монтажа;
• сложность контроля плотности раствора по дулу сваи и невозможность повлиять на скорость его затвердения. Это может привести к тому, что часть ствола может быть размыта грунтовыми водами. Как правило, этот недостача нивелируется использованием обсадной трубы, что увеличивает стоимость фундамента из буронабивных свай.

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.

Изготовление свай

Пока не упоминалось еще одно несомненное достоинство буронабивных свай – универсальность технологии.

Она заключается в том, что ее можно одинаково успешно применять как на крупных промышленных объектах – с использованием серьезной буровой и прочей техники, так и при строительстве небольших частных домов, большую часть работ выполняя при этом вручную с минимальным привлечением машин и механизмов.

Один из примеров выполнения работ на небольшом объекте с привлечением ямобура показан на видео:

Расчет буронабивных свай и их несущая способность

При использовании технологии на серьезных крупных объектах все необходимые параметры закладываются при проектировании, обязательно выполняемом в таком случае. Несущая способность свай, изготавливаемых механизированным способом, достигает 200-400 тонн, порой доходя до показателя 600 тонн на одну сваю.

При частном строительстве обычная несущая способность сваи редко превосходит 10 тонн.

Диаметры свай

В соответствии с потребностями объекта меняется и диаметр используемых свай. Например, при частном домостроении применяются буронабивные сваи следующих диаметров и несущей способности:

Каркасы и бетон для буронабивных свай. В случае применения технологии на крупных объектах используются сваи гораздо больших диаметров и значительно большей длины. Конкретные необходимые параметры берутся из проектно-сметной документации на объект.

При возведении частных домов для изготовления буронабивных свай рекомендуется использовать бетон класса В22,5 (ближайший аналог по марке – М300), в небольших зданиях и сооружениях допускается  В20 и В15 (соответственно, М250 и М200). От качества материала во многом зависит качество получаемой буронабивной сваи.

Обязательным составным элементом любой буронабивной сваи является находящийся в ней сварной пространственный арматурный каркас. По требованиям СНиП он должен представлять собой продольную арматуру, равномерно распределенную по всей окружности сваи. Минимальное количество арматурных стержней – 6, каждый диаметром 18 или более мм. Используется сталь класса АIII.

Данные требования являются обязательными при строительстве крупных объектов. При возведении фундамента для частного дома или бани требования менее строгие. В большинстве случаев используются 4-6 стержней арматуры диаметром 10-12 мм, перевязанных между собой или готовые треугольные металлические каркасы.

Виды, их особенности и цена для свайного фундамента

Трубы – это полые цилиндрические длинномеры, предназначенные для транспортировки каких-либо жидких или газообразных сред.

Их изготавливают из различных материалов таких, как:

• сталь;
• железобетон;
• пластик;
• асбоцемент.

Сталь

Сваи из стальных опор обладают большой несущей способностью. Особенно это относится к винтовым опорам. Применение новых изделий в качестве опорных стоек под строения во многих случаях экономически не выгодно по причине их высокой стоимости. Чем больше диаметр, тем дороже металлопрокат.

Винтовые сваи представляют собой готовую к использованию конструкцию. Это трубы, имеющие на нижнем конце лопасти и окончание в виде конуса. Опоры не пригодны для использования в скалистых и каменистых грунтах.

После установки, верхушки винтовых свай срезают под один уровень. Для этого применяют лазерный нивелир и угловую машинку с режущим кругом или ножовку. После этого к трубам прикручивают или приваривают горизонтальные монтажные площадки. На них будет опираться ростверк.

Единственный их недостаток в том, что, как правило, старый металл уже повреждён коррозией, и фундамент может прослужить недолго, зато обойдётся практически бесплатно.

Железобетон

Изделия представляют собой кольцевые металлические армокаркасы, залитые бетоном. В индивидуальном малоэтажном строительстве для свайного фундамента используют ж/б изделия диаметром до 300 мм длиной от 500 до 2500 мм. Их устанавливают в скважины, просверленные садовым буром.

Выгодно использовать бывшие в употреблении безнапорные железобетонные изделия. В дело идут даже лопнувшие и потрескавшиеся изделия. Перед заливкой бетоном повреждённые поверхности оборачивают рубероидом и обвязывают проволокой.

Пластик

ПВХ канализационные трубы являются надёжной оболочкой для формирования свай залитым бетоном с армокаркасом. Пластиковые изделия обладают лёгким весом, что удобно при их транспортировке, обработке и установке.

Если требуется провести сваю сквозь слабые пучинистые слои грунта, то применяют изделия с гладкой поверхностью. В местах, где залегают почвы с большим сопротивлением, устанавливают гофрированные опоры, боковая поверхность которых обеспечивает прочное сцепление с грунтом.

Более подробно читайте здесь.

Асбоцемент

Асбестоцементная (а/ц) продукция в малоэтажном строительстве применяется в основном диаметром 150–250 мм. А/ц изделия армируют изнутри и заливают бетонным раствором. Основным достоинством асбеста, как и пластика, является его невосприимчивость коррозии.

А/ц опоры устанавливают в скважины, просверленные садовым буром. Перед заливкой бетоном в трубы вставляют вертикальные арматурные стержни периодического профиля, связанные с гладкими отрезками проволокой.

Для сравнения стоимости свайного основания из разных видов труб, ниже приведена сравнительная таблица, рассчитанная из количества опор 20 шт.

Сравнительная таблица стоимости свайного фундамента:

Цены на продукцию указаны усреднённые, взятые из рекламных объявлений в интернете. Из таблицы видно, что самый недорогой фундамент получится из асбоцементных изделий. Но при выборе вида труб нужно учитывать условия их применения.

Более подробно читайте здесь.

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.

Этапы монтажа

Перед стройкой необходимо очистить участок от строительного и другого мусора, доставить стройматериалы, а также обеспечить подачу воды и электроэнергии.

Строительство свайно-набивного фундамента заключается в последовательном выполнении следующих процессов:

1. Разметка территории: обозначение периметра сооружения и мест, где будут устроены скважины.
2. Устройство шурфов на проектной глубине.
3. Закладка обсадной трубы (если используется). Для частного домостроения в качестве извлекаемого инвентаря можно использовать металлические трубы и гофрированные кольца.

   Также можно заложить в скважины свернутые в трубу листы рубероида, которые послужат гидроизоляционным слоем.

4. Монтаж арматурного каркаса и его устройство в шурфе (когда применяется технология армирования фундамента).
5. Подача раствора в скважины. Целесообразно использовать виброоборудование для максимального уплотнения раствора. При кустарном производстве прокалывают прутом ствол для удаления пузырьков воздуха.
6. Выравнивание выступающих частей опорных изделий на одном уровне по горизонтали.

Вибротрамбованные сваи

Сваи используют в сухих связныхгрунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытуюскважину глубиной 4…6 м. Такие сваи устраивают следующимобразом. В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак.

После погружения трубы вибропогружатель снимают и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8… 1 м бетонной смесью. С помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю,смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенную пяту. Заполнив бетонной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью экскаватора при работающем вибропогружателе.

Советы

Ознакомившись с рекомендациями специалистов, можно понять, что не стоит пренебрегать правилами установки буронабивных свай. Любой фундамент – основа здания, его «сердцевина». Основательная неточность в просчетах – и считайте, что вместо положенных 100 лет, ваш дом простоит всего 30-40. Учитывайте этот факт при желании сэкономить на качестве бетона или на количестве армированных стержней, не забывайте пользоваться нормами СНиПов и ГОСТов, они созданы не для ограничения вашей деятельности и не для сковывания действий на объекте, а лишь для вашей безопасности и безопасности других людей.

О том, как сделать буронабивные сваи своим руками, смотрите в следующем видео.

Утепление фундамента с ростверком

Сваи не утепляют, а вот ростверк желательно утеплить там, где он находится выше нулевого уровня. Работы выполняются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для теплоизоляции обычно используют плиты пеноплекса либо любого иного материала данной группы. Минеральную вату использовать запрещено, так как она быстро впитывает влагу и разрушается.

Выполнение слоя теплоизоляции ростверка:

• Прокладка слоя гидроизоляции (рулонный рубероид либо битум) для защиты боковых и верхних частей ростверка.
• Укладка плит утеплителя дюбель-гвоздями либо клеем.
• Заделка углов и стыков жидким полиуретаном либо монтажной пеной.
• Отделка штукатуркой (или иным способом) боковых стен ростверка.

При условии выполнения верных расчетов, подбора качественных материалов и соблюдении технологии здание, сооружение на буронабивном фундаменте с монолитным ростверком способно прослужить около 100 лет. При этом, фундамент не потребует дополнительных расходов на уход или ремонт.