Фундаменты на буронабивных сваях с монолитным ростверком

Размеры ростверка

Диаметр воронки составляет 30 см, а длина штанги – 5 м. Вначале определим количество столбцов, при этом учтем, что дом имеет размеры 5 Х 8 м. А расстояние между столбиками должно составить 1,5 м – коэффициент, который может быть максимум 2 м (рисунок 1).

Зная эти величины, определяем, что понадобится 10 свай, глубина залегания которых составляет 2 м, но при этом они выступают на 20 – 30 см над грунтом.

Высота ростверка составляет 0,25 м, а ширина не должна быть меньше ширины цоколя. Если цоколь не предусмотрен, тогда ширина ростверка должна быть равна ширине наружной стены, но не меньше 0,4 м. Лента расположена на расстоянии 10 до 15 см от грунта.

Результаты расчетов

Фундамент: Общая длина ростверка: 0 м. Площадь подошвы ростверка: 0 м2. Площадь внешней боковой поверхности ростверка: 0 м2. Общий объем бетона для ростверка и столбов (с 10% запасом): 0 м3. Вес бетона: 0 кг. Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов: 0 кг/см2.Расчет арматуры ростверка:

Расчет арматуры для столбов и свай:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов): 0 мм. Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: 0 мм. Общий вес хомутов: 0 кг.

Опалубка: Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 0 мм. Максимальное расстояние между опорами: 0 м. Количество досок для опалубки: 0 шт. Периметр опалубки: 0 м. Объем досок для опалубки: 0 м3. Примерный вес досок для опалубки: 0 кг.Распечатать

Алгоритм расчета свайного фундамента с ростверком

Вычисление полезных нагрузок

Полезная нагрузка – это сумма веса мебели, людей, половых покрытий, бытовых приборов, облицовок. Рассчитывается приблизительно, согласно нормам колеблется между 100 и 200 кг. на единицу площади перекрытия помещения.

П.Н = S * 100 кг.

S – совокупная площадь перекрытия дома.

Вычисление снеговых нагрузок

Карта снеговых нагрузок для расчета

Снеговая нагрузка – давление на поверхность кровли снежного покрова. Нормативное снеговое давление определено для каждого региона индивидуально. Например, С. Н в Иркутске колеблется между 392 кг/м2 и 560 кг/м2.

С.Н = N * S

N – вес снегового покрова;

S – площадь кровли здания.

Вычисление массы здания

Масса здания – сумма веса элементов дома: стен, стропильной системы, перекрытий, кровли, стяжки.

M = m1 + m2 + m3 +…

M – масса строения;

m – удельный вес элемента.

m = V / S

V = усредненный вес 1 м2 стройматериала;

S = площадь элемента.

Пример составления сводки для вычисления массы здания:

Вычисление совокупных нагрузок

Совокупные нагрузки – это сумма воздействий на опоры.

С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н

К. Н – коэффициент надежности, соответствующий предельному состоянию. Прописан в своде правил №*. Например, для жилых зданий – 1,2.

Вычисление грузонесущей способности сваи

Грузонесущая способность – это давление, которое выдерживает опора. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на сопротивлении почвы.

• Fdf = u * ∑ Ycr * Fi * Hi;
• Fdr = Ycr * R * A;
• Fd = Ycr * (Fdf + Fdr).

Fd – грузонесущая способность сваи;

Ycr  — коэффициент работы столба в почве после заложения (=1);

u – внешний периметр сечения опоры;

Fi – сопротивление грунта у боковой стенки столба;

Hi – толщина грунта, соприкасающаяся с боковой стенкой опоры;

R – нормативное сопротивление почвы под основой столба;

А – площадь опоры.

Нормативные значения или формулы для их нахождения даны в своде правил *.

Расчет количества свай ростверкового фундамента

Количество свай – минимальное число опор, поддерживающих сооружение.

В обязательном порядке опоры устанавливаются на углах дома, а также в местах стыковки стен. Расстояние между столбами свайно-ростверкового фундамента — 2-2,5 м.

n = С.Н / Fd

n – количество столбов

Вычисление длины свай

Длина сваи – глубина заложения стержня, необходимая для устойчивого положения основания конструкции. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на высоте пластов.

Подошва углубляется на 1 метр в твердые породы (крупный песок). К длине на уровне растительного слоя добавляется 40-50 см. (определяет высота обвязки) для соединения опор и рамы.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк – железобетонная рама, которая соединяет верхнюю часть столбов, а также служит опорной конструкцией для несущих элементов здания.

Расчет свайного фундамента с ростверком выполняется в соответствии с предельными состояниями. Предельное состояние – состояние, при котором конструкция получает необратимую деформацию или локальное повреждение, а также не способна сопротивляться внешним воздействиям. Классификация пределов:

• 1 группа: несущая способность грунта, прочность материалов свай и обвязки, глубина заложения;
• 2 группа: усадки, повороты опор и контактной почвы под воздействием внешних факторов, например, мерзлоты.

При расчете свайного фундамента с ростверком для практически верного заложения учитываются силы трения при усадке, например в почвах с грунтовыми водами. Принимают во внимание тип свай, а также величину креновых нагрузок.

Согласно вышеуказанной классификации и сборникам правил №, № размер обвязки и глубина ее заложения рассчитываются по формулам:

1. Fаi ≤ Rbt * h01 * ∑ Uі * Ві – устойчивость к продавливанию угловой опорой.
2. Мхі = ∑ Fі * Хі – Мfx – устойчивость к изгибам.
3. Q ≤ 1.5 * b * Ho * Rbt * – устойчивость к поперечному давлению.

Fаi – нормативное давление на угловую сваю;

Rbt – сопротивление рамы к растяжению;

h01 – глубина заложения обвязки на угловой опоре;

Uі – сила давления опоры на раму;

Ві = К * (Hоі / Соі) – расчетный коэффициент (свод №);

Мхі – изгибающие моменты, действующие на ростверк;

Fі – нормативная нагрузка на столбы;

Хі – расстояние между осями опор и нижней гранью рамы;

Мfx – изгибающие факторы местного типа, действующие на обвязку;

Q – нормативная устойчивость столбов вне рамы (испытывают наибольшее поперечное давление);

b – ширина ростверка свайного фундамента;

Ho – глубина заложения ростверка в свайном фундаменте.

Расчет свайного фундамента с ростверком производят согласно рекомендациям сборников №*, №, №, №

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Расчет столбов

Конечно же, прежде чем приступать к возведению такой конструкции, как свайный буронабивной фундамент, нужно произвести все необходимые расчеты. Прежде всего определяются с количеством столбов. Этот показатель напрямую зависит от веса дома и пропорционален ему. Вторым критерием, определяющим количество необходимых столбов, является, собственно, их диаметр. Чем он больше, тем меньше понадобится свай. Так, столб диаметром в 300 мм способен выдерживать нагрузку в 1700 кг. Такие сваи могут быть использованы для возведения рубленых, брусчатых или каркасных построек. Под тяжелые здания из кирпича либо заливные устанавливают более мощные сваи – по 500 мм. Они способны выдерживать вес уже в 5000 кг. Вес будущего дома складывается из массы всех необходимых для его возведения материалов. Таким образом, рассчитать количество свай не сложно. Разумеется, к полученной цифре нужно будет прибавить и вес ростверка.

При правильно проведенных расчетах получится надежный фундамент. Буронабивные сваи с ростверком – основание действительно долговечное. Однако для того чтобы оно получилось таким, нужно ко всему прочему правильно рассчитать шаг между столбами. При выборе расстояния между сваями нужно учитывать то, что оно не должно превышать трех их диаметров. То есть, к примеру, максимальное расстояние между сваями в 500 мм – полтора метра.

Особенности возведения буронабивного фундамента

При возведении фундамента на буронабивных сваях используется несколько способов:

• с гидроизоляцией;
• со съемной опалубкой;
• с несъемной опалубкой.

Если в месте строительства дома грунт плотный, в пробуренные скважины вставляются чехлы, сваренные из полиэтиленовой пленки, или их стенки выкладываются рубероидом. Внутрь наливается бетон. Высокая плотность почвы гарантирует сохранение положения свай, гидроизолирующий слой предотвратит попадание влаги и нарушение структуры бетона.

В создании свай может использоваться съемная опалубка из пластика или металла. Через полтора-два часа после заливки прочность бетона становится достаточной для сохранения нужной конструкции. Опалубка выдергивается со сваи. К недостатку такого способа можно отнести отсутствие защиты свай от воздействия влаги. Но он дает возможность создать подушку из песка, что позволяет снизить воздействие промерзшего слоя. При необходимости использовать опалубки разных форм, диаметров, можно придавать сваям конусную форму. В таком случае при давлении грунта на боковые стенки, они будут вдавливаться, а не выталкиваться.

При третьем способе опалубка не убирается, остается в земле, выполняя функцию гидроизоляции. Для этого используются трубы из металла, асбоцемента или специального картона. Этот способ дает возможность надежно защитить сваи, устранять перепады высот и создавать прослойку из песка между стенами скважины и сваями.

При близком залегании грунтовых вод скважины заполняются водой быстро. Поэтому перед установкой сваи она откачивается насосом. В таких случаях нижняя часть трубы, служащей опалубкой на метр высотой заполняется гидроизолирующим бетоном.

В целях повышения прочности свай, в случае риска экстремальных нагрузок, повышенных сдвигающих усилий используется армирование. Для этого применяются каркасы из металлических прутьев диаметром 1−1,2 см. Можно использовать специальные треугольные конструкции. Дополнительным плюсом армирования является возможность сделать единым целым фундамент из свай и ростверка, придать конструкции повышенную прочность и надежность.

Фундамент на сваях буронабивного вида

Если нужен буронабивной фундамент с ростверком, технология строительства основывается на составлении проекта. Следующим этапом является нанесение на участок разметки. На этой стадии аккуратно переносятся все контуры будущего здания с чертежа на местность. Проще всего это сделать, если дом будет иметь формы квадрата либо прямоугольника.

Фундамент на сваях.

Делается это следующим образом: по углам планируемого дома устанавливают деревянные колышки, между которыми натягивается веревка. Обязательно проконтролировать стороны и правильность углов. После нужно найти место для каждой сваи.

Количество свай и расстояние рассчитывают еще на этапе проектирования. Многое зависит от свойств самого грунта, но в среднем расстояние между опорами составляет около 1 м. Эти места установки свай тоже отмечают колышками.

Для жесткого закрепления осей здания производится обноска. Она выполняется с помощью деревянных конструкций в виде буквы «П», которые чаще всего собираются из досок. Крепление таких конструкций размещается до 2 м от свай.

Буронабивное основание с ростверком

Одним из наиболее популярных фундаментов считается устройство буронабивных свай с ростверком. Он может быть монолитным или сделанным из бруса. Такая конструкция используется при возведении зданий, имеющих относительно небольшой вес. Чаще всего такие дома строятся из дерева или кирпича.

Буронабивное основание с ростверком.

Фундамент этого типа застройщик может сделать самостоятельно, даже без использования спецтехники, что поможет снизить себестоимость строительства. Преимуществом такого фундамента является то, что с помощью монолитного ростверка осуществляется связка всех опор в единое целое, что повышает надежность конструкции.

Устройство буро-набивного фундамента с ростверком осуществляется в несколько этапов:

1. Разметка участка.
2. Бурение скважин согласно выполненной разметке. Если диаметр свай не будет превышать 350 мм, то такие работы можно выполнять вручную с использованием садового бура.
3. Укрепление стенок скважин с помощью опалубки. На практике в этих целях часто используют лист рубероида, из которого сворачивают цилиндрическую конструкцию. Благодаря этому стенки скважины во время заливки бетонной смеси не будут осыпаться.
4. Армирование, т. е. укрепление опоры. Продольный каркас формируют из металлических прутьев диаметром 12-16 мм. Их количество определяется диаметром сваи, 4-6 прутьев на 1 скважину достаточно.
5. Заливка бетонной смеси. В частном строительстве раствор готовят вручную, хотя можно воспользоваться специальным строительным миксером с насосом. Заливка осуществляется порциями, с перерывами в 5-7 дней, чтобы предыдущая порция успела застыть.
6. Формирование опалубки под ростверк. Такая конструкция должна иметь вид короба, который закрепляется на высоте, рассчитанной при проектировании.

Затем производится укладка арматуры для ростверка и его заливка. После выполнения последнего этапа производится штыкование бетона. Это делается для того, чтобы убрать из смеси воздушные пузырьки.

Ростверк полностью будет готов (то есть застынет и наберет нужную прочность) через месяц. Только после того, как это произойдет, можно продолжать строительные работы.

Ленточный буронабивной фундамент

Ленточный буронабивной фундамент.

Окончательный расчет свайного поля

Несущая способность двухметровой сваи, изготовленной из бетона марки 300 и арматуры диаметром 12 миллиметров, в зависимости от радиуса скважного отверстия, а также показатели необходимого объема бетонной смеси будут примерно такими:

Таблица расчетов объема бетонной смеси

Значения, приведенные в таблице, произведены для непучинистого грунта с глубиной промерзания, 1,1 метра и глубиной залегания грунтовых вод 1,6 метра. Для других сечений скважины при прочих равных характеристиках значения высчитываются экспоненциально, методом пропорции. Для других материалов, типов грунта и прочих условий строительства следует прибегнуть к методу расчета несущей способности отдельно взятой сваи в соответствии с методикой, приведенной в СП пункт

Железобетонные сваи

Общее количество свай будет зависеть от суммарной расчетной нагрузки здания на фундамент. Полученный результат необходимо будет разделить на показатели прочности одной сваи. Результатом деления, округленным в большую сторону, станет минимальное количество свай, необходимое для того, чтобы выдержать условленную массу. При этом нужно учесть, что минимальное расстояние между сваями равняется трем диаметрам скважин, а максимальное – два метра между осями свайных колонн.

Рассчитывать количество бетонной смеси следует с учетом степени усадки того или иного типа бетонного раствора. Информацию можно узнать у поставщика, или найти в сети в зависимости от марки бетона.

Для бетонов различной тяжести коэффициент усадки варьируется от 0 до шести миллиметров, что довольно существенно для фундаментных свай большого сечения.

На этом расчет буронабивных свай обычно завершается и можно приступать к устройству подземной части фундамента.

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

• шаг свай;
• длина сваи до края ростверка;
• сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле: P = (0,7 R S) + (u 0,8 fin li), где:

• P – нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
• R – прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
• S – площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r – это радиус окружности);
• u – периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
• fin – сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
• li – толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
• 0,7 и 0,8 – это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q-это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.

Расчет буронабивных свай

В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.

• l – оптимальное расстояние между опорами
• Р – показатель несущей способности сваи
• Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)

Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = ). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.

Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину метра.

Расчет монолитного ростверка

Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:

• В – ширина ленты
• М – вес здания
• L – показатель длины ростверка
• R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы

Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.

Расчет армирования

Положение СНиП диктуют такие правила:

• Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
• Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
• Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.

Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.

• Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
• Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
• Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.

Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.

Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.

Процесс монтажа

Как говорилось выше, немалая часть работы выполняется не на месте строительства, а предварительно, в офисе. Опытный проектировщик, зная размеры дома, материал его стен, особенности почвы и зимние минимумы температуры, проведет необходимые расчеты, чтобы определить количество столбов и их диаметр. Только после этого начинаются работы по монтажу:

• бурение отверстий под столбы. В нижней части они должны расширяться, чтобы снизить нагрузку на грунт, в то же время исключая возможность выталкивания столбов из грунта при промерзании. Поэтому необходимо использовать специальную технику. Глубина бурения – на 1-1.5 метра ниже уровня промерзания грунта;
• Установка гидроизоляции (асбестовые трубы или рубероид);
• Монтаж арматурного каркаса;
• Заливка бетона;
• Сборка опалубки для ростверка и арматурного каркаса для него, заливка бетоном.

Только после правильного выполнения всех этапов, вы получите качественный и надежный фундамент, способный прослужить многие годы.

Что учитывается при расчетах

Крайне важно учитывать такие аспекты:

• Все предполагаемы нагрузки и воздействия по СНиПу.
• Несущая способность опор и основания на основе особых и сочетаемых нагрузок.
• Сочетание всех используемых материалов с почвой на стройплощадке. В этом случае берутся во внимание геодезические изыскания на предмет исследования почвы и динамических/статических испытаний ЖБИ свай. Опять же, в расчет берутся показания в СНиП.

• Обращается внимание на тип свай, они могут быть висячими или стойки. Обязательно учитывается общий вес. Не менее важны и нагрузка воздушных масс.
• В процессе расчетов, основание с ростверком представляет собой единой рамной конструкцией. Она должна воспринимать нагрузку по вертикали и горизонтали. Также изгибающая сила.
• Если почва сложная (грунтовые воды очень высоко и тому подобное), а проектная нагрузка высокая, то учитывается негативная сила трения в процессе осадки строения.
• Учитываются и другие немаловажные факторы при проектировании. Особенно те, которые непосредственно связаны с разными грунтами.

Буронабивной свайный фундамент

Буронабивное основание сооружается непосредственно на месте строительства путем заливки пробуренных скважин в грунте бетоном с предварительным армированием. К этому виду относится фундамент ТИСЭ, который на сегодня пользуется наибольшим спросом среди застройщиков. Он лучше других разновидностей работает в условиях морозного пучения, а крупные строительные компании Московской области дают на него даже пожизненную гарантию.

Рисунок 12. Внешний вид буронабивного основания типа ТИСЭ

Особенности

ЖБ фундамент типа ТИСЭ представляет собой конструкцию на основе буронабивных свай с полусферической подошвой в нижней части и железобетонным ростверком. Подобное конструктивное исполнение опор способствует увеличению их несущей способности, повышает устойчивость к воздействию сил морозного пучения. В большинстве случаев буронабивные сваи сооружаются ниже глубины промерзания грунта.

Рисунок 13. Конструкция фундамента ТИСЭ

Другие особенности буронабивного основания:

• Более низкая цена устройства по сравнению с традиционным ленточным фундаментом.
• Минимальный объем земляных работ – нужно подготовить только скважины с расширением в нижней части и снять верхний плодородный слой почвы.
• Универсальность – подходит для разных типов грунтов, за исключением болотистых, обводненных и илистых. На каменистых и скалистых почвах сооружение проблематично из-за сложности бурения скважин.

При выборе этого типа основания также следует учитывать, что он требует устройства широкой отмостки (как правило, не менее 1 м).

Устройство

Монтаж свайного фундамента по технологии ТИСЭ требует наличия специального бура – ТИСЭ-Ф, который имеет конструкцию раздвижной штанги с 2-мя рукоятками и режущими кромками. Опускают его на уровне расширения нижней части сваи.

Общая технология устройства:

Бетонирование свайных опор и ростверка лучше выполнять одновременно, что позволит создать цельнолитую железобетонную конструкцию. Но в этом случае будет более затруднительным процесс уплотнения бетона в скважинах. Поэтому чаще изначально выполняется заливка свай, а после – выполняется сборка опалубки для ростверка, армирование и бетонирование ленты.

Подробно процесс устройства фундамента ТИСЭ рассмотрен в следующем видео:

Существуют и другие технологии сооружения свайных фундаментов, но их применяют гораздо реже. Так, для легких построек типа бань, гаражей, хозпостроек застройщики часто используют асбестоцементные трубы в качестве оболочки. Они погружаются в предварительно пробуренные скважины, в их внутреннюю полость устанавливается армирующий каркас и производится заливка бетоном.

Рисунок 16. Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента

Вначале производится разметка будущего основания. Для этого сбивают обносочные щиты из досок и брусьев. Такая конструкция состоит из 2 уровней: первый обозначает высоту свай, второй — верхнюю грань ростверка.

Определяют ориентир, от которого будет производиться отсчет, это может быть граница участка или установленный на ней забор. Затем размечают базовые линии фундамента — там будут проходить стены здания. После этого устанавливают обносочные щиты, между ними натягивают бечевку.

Важно проверять углы между смежными перегородками — они должны быть прямыми.

Расположение свай размечают в соответствии с проектом, опуская от бечевки отвес, под ним забивают арматурные колышки.

Потом производятся следующие виды работ:

На финальном этапе производится устройство наземной части фундамента будущего дома.

Бурение скважин и установка обсадных труб

Бурение в частном строительстве может осуществляться как с помощью ручного бура, так и с применением специальных машин.

Ручной бур позволяет выполнить устройство скважины диаметром 15-45 см. Нужно бурить на глубину не менее 1,5 м, так, чтобы скважины находились не менее чем на 0,3 м ниже уровня промерзания грунтов.

Бурение скважины

После того как скважина будет готова, делают обсадную трубу. Для ее устройства можно использовать рубероид. Диаметр обсадной трубы должен практически совпадать со скважиной, а ее длина должна быть на 50 см больше глубины скважины. Для верхней части трубы используют несколько слоев рубероида и стягивают их проволокой. Получается опалубка для будущей сваи, которую помещают в скважину до упора.

Армирование буронабивных свай

Если в промышленных или многоквартирных жилых объектах длина сваи может составлять несколько десятков метров, а диаметр — не менее 1 м, то в частном строительстве чаще всего используются сваи диаметром 0,35 м и длиной 2,5-3 м.

В связи с этим при армировании такого фундамента важно помнить несколько правил:

1. Суммарная длина арматурного каркаса может быть меньше длины сваи не больше чем на 10 см.
2. Перевязывание продольной арматуры горизонтальными перемычками должно производиться каждые 70 см. При этом для соединения не всегда используется сварка, иногда достаточно вязальной проволоки.
3. Для армирования используют либо 3 прутка рифленой арматуры сечением 14 мм, либо 4 прутка сечением 12 мм . Для поперечных перемычек используется гладкая арматура 6-8 мм в диаметре.

Армирующая заготовка.

Расчет необходимого количества арматуры осуществляется еще на этапе проектирования.

Бетонирование буронабивных свай

Схема буронабивной сваи.

После того как будет установлена связка арматуры, можно производить бетонирование сваи, то есть заливку бетона внутрь обсадной трубы. Лучше всего для этих целей использовать смеситель, поскольку он предназначен для производства больших по объему бетонных работ.

Подбор подходящего материала производится на стадии проектирования, стандартно для этих целей применяют бетон марки не ниже М100.

Рекомендуется проводить обработку каждого слоя глубинным вибратором, чтобы внутри массы не образовывались пустоты. Лучше готовить бетон небольшими порциями одновременно с утрамбовкой предыдущего слоя.

Устройство пяты — основания буронабивной опоры

Для того чтобы повысить несущую нагрузку сваи на 5-10 %, можно сделать уширение основания опоры — пяту.

Для этого могут использоваться два способа:

• распирание почвы в устье скважины, после чего производится усиленная трамбовка, а затем заливается бетонная смесь;
• обсадная труба такой конструкции, чтобы снизу получалось уширение.

В первом случае сложно проконтролировать качество полученной конструкции. Во втором качество будет выше, но возрастает трудоемкость работ, поскольку придется бурить более широкую скважину.

При строительстве относительно легкого частного дома такое уширение не нужно.

Обрезка обсадных труб и арматуры

Обрезка трубы и арматуры производится при помощи болгарки. Стержни арматуры должны выступать из готовой сваи, но все должны быть равной высоты. Это нужно для того, чтобы выполнить связку свай с наземной частью фундамента.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

До начала работ тщательно изучают грунты, выполняют все важные расчеты, закупают материал, продумывают все этапы и лишь после этого приступают к сооружению буронабивного фундамента с бетонным ростверком.

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Сначала нужно очистить местность от мусора и всего ненужного, снять плодородный слой земли, выполнить обноску, чтобы разметка не мешала выполнению земляных работ. Обноску делают из древесины, устанавливают со стойками и перемычками по периметру сооружения на определенном расстоянии так, чтобы можно было свободно бурить скважины.

К доскам обноски крепят гвозди, к ним привязывают шнур, который обозначает оси будущего здания. Все линии должны быть строго параллельными и перпендикулярными, ровность проверяют уровнем.

Бурение скважины

Скважины бурят по разметке на глубину, высчитанную по формуле. Диаметр скважины соответствует диаметру опор. Когда бур достигает нужной глубины, его вытаскивают, из скважины удаляют рыхлую почву, трамбуют опорную часть, засыпают песчаную подушку слоем 30-50 сантиметров.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы не позволяют сыпаться стенкам скважины, гарантируют безопасность выполнения работ. На суглинках и плотных глинистых почвах можно обойтись без труб, но если работы ведутся на болотистых участках либо все этапы реализуются своими руками, лучше устанавливать трубы. Внутри них проще создавать армирование, которое определяется несущей способностью сваи.

Армирование

Для создания армировочного каркаса используются рифленые прутья нужного диаметра. Технология простая: внутри опоры устанавливают 4-6 прутьев по окружности на 3-5 сантиметров меньше трубы. Прутья вяжут проволокой, крепят хомутами. Готовый армокаркас монтируется в скважину внутри трубы и заглубляется в почву (для этого длина прутьев должна на 30 сантиметров превышать длину труб).

Заливка бетонной смеси

Для заливки используют бетон прочностью минимум класса В12.5, оптимально брать В15. Для заливки в устье скважины устанавливают воронку, которая позволяет препятствовать появлению пустот. Смесь заливают медленно, слоями толщиной в 50 сантиметров, уплотняя на протяжении 10 минут. Через 5-7 дней можно начинать монтаж ростверка.

Расчет и устройство буронабивного фундамента своими руками с монолитным ростверком

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.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• доступная технология для применения в частном строительстве;

• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Подготовка заключается в расчистке участка от мусора, снятии растительного слоя почвы. При необходимости производится подсыпка и утрамбовка грунта. Разметка выполняется в соответствии со схемой установки буронабивных свай. Место расположения каждой скважины помечается вехой. Для того чтобы не ошибиться при разметке можно использовать доски или шнуры, которые будут имитировать будущий ленточный ростверк.

Бурение скважины

Бурение проводится ручным буром, который заглубляется на нужную глубину. При проходке грунт не выбрасывается на поверхность, уплотняясь по стенкам.

В процессе бурения необходимо контролировать, чтобы бур входил строго перпендикулярно, не отклоняясь.

После разработки скважины, диаметр которой должен быть на 5-7 см больше, чем выбранный диаметр свай, основание тщательно трамбуется. При необходимости подсыпается песчано-гравийная подушка в 10-30 см.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы препятствуют обсыпанию стенок скважины и обеспечивают безопасное проведение работ. По технологии на плотных глинистых грунтах и суглинках трубы можно не использовать, однако при устройстве буронабивных свай своими руками рекомендуется их установить. Внутри трубы значительно проще монтировать армирующий каркас. Кроме того упрощается процесс заливки и виброутрамбовки бетонной смеси.

В качестве обсадных труб можно использовать пластиковые, металлические или асбестоцементные изделия нужного диаметра. Если финансовые возможности позволяют, то лучше купить специальные обсадные трубы для скважин, на которых имеются подготовленные стыки с удобными соединениями. Труба строго вертикально устанавливается в скважину. Если образовался зазор между стенкой трубы и скважиной, то его необходимо засыпать грунтом с уплотнением.

Армирование

Для создания армокаркаса используется арматура 12 мм. По данным таблицы 1 при строительстве коттеджа нет необходимости использовать сложный план армирования, достаточно 4 или 6 прутов арматуры. Технология связывания армирующего каркаса очень простая: стержни располагаются по кругу, образуя окружность диаметром на 3-5 см меньше, чем размер обсадной трубы. Стержни связываются проволокой. Для закрепления можно использовать хомуты. Длина каркаса = длине обсадной трубы + 30 см. Готовый армокаркас устанавливается в скважину внутри обсадной трубы и заглубляется в грунт.

Арматурный каркас не должен соприкасаться со стенками обсадных труб!

Заливка бетонной смеси

Бетон, используемый для заливки буронабивных опор должен соответствовать СНиП и быть не ниже класса В12,5. Для массивных домов лучше использовать бетон В15. Для заливки бетона в устье скважины опускается загрузочная воронка. Если заливать смесь без воронки, то возможно появление пустот. Заливать бетонную смесь необходимо медленно, каждый слой толщиной 0,5 м необходимо уплотнять 5-10 минут при помощи глубинного виброинструмента и только после этого заливать следующую порцию. К устройству ростверка можно приступать после того, как бетон наберет прочность — через 3-7 суток.

Пример расчета

Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.

Так, учитываются при расчетах следующие данные:

• Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.

Рис: Вес конструктивных элементов здания

• Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м

  2

  приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.

Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.

• Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.

Рис: Карта снеговых нагрузок РФ

• Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
• Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:

• Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
• Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.

Рис: Схема заглубления ЖБ свай

• Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.

Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.

В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.

В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.