Буронабивной фундамент с ростверком с монолитной плитой

Строительство буронабивного фундамента с использованием монолитной плиты

• 

Для многих районов Подмосковья характерно наличие глинистых грунтов, которые являются одними из самых сложных для возведения фундамента. Они могут сжиматься, размываться, а зимой — вспучиваться. Как считают некоторые специалисты, оптимальным вариантом преодоления этих явлений при строительстве загородного дома будет сооружение буронабивного фундамента

Фундамент, о котором мы хотим рассказать, предназначался для сооружения на нем дома из клееного бруса. Требования к фундаментам для такого типа строений достаточно высоки, поскольку даже миллиметровая подвижка опоры здания даст заметный уход уровня, и сборка дома будет некачественной — проведя рукой по торцам «зауголков» (выпусков концов бруса внутри постройки), вы почувствуете смещение в виде ступеньки. Оправданное решение в данном случае — возведение комбинированного буронабивного фундамента с использованием монолитной плиты. Этапы строительства здесь.

Начало работ

После разметки и выравнивания площадки строители приступили к созданию свайного поля в соответствии с разработанным проектом. Бурить скважины можно как вручную, так и при помощи специальной техники. В нашем случае был использован многофункциональный малогабаритный трактор Вobсat (США). Он мобилен, оказывает небольшое давление на грунт. Применение данного устройства в несколько раз увеличивает скорость возведения фундамента. Согласно СНиПам подошва фундамента должна быть ниже уровня промерзания грунта (в Подмосковье он составляет в среднем 1,5–1,6 м), поэтому скважины бурили глубиной 1,8 м. Их диаметр — 300 мм. На дно скважин насыпали песок слоем 200 мм, чтобы днище бетонного столба демпфировало подвижки грунта. В пробуренные отверстия заложили трехгранный каркас из арматуры и залили его бетонной смесью.

Следующий этап работ — создание ростверка (верхняя часть свайного фундамента, обычно в виде железобетонной балки или ленты). Он служит для связывания в единое целое надземной и подземной частей фундамента, равномерного распределения нагрузок от надземной части здания по сваям, а также исключения вертикальных перемещений фундамента. Под ростверк вырыли траншеи глубиной 200 мм и шириной 400 мм. Во избежание вспучивания грунта и его негативного воздействия на конструкцию фундамента в траншеи уложили 200-миллиметровый слой песка.

Диаметр скважины зависит от диаметра использованного бура. Прочность сваи во многом обеспечивает жесткий арматурный каркас. Бетонирование буронабивных свай должно быть непрерывным. Допускается перерыв между заливкой отдельных порций бетона не более одного часа

После по периметру основания и в местах прохождения межкомнатных перегородок установили опалубку из влагостойкой фанеры толщиной 15 мм. В тело опалубки поместили каркас из арматуры. Затем провели послойное бетонирование ростверка с применением глубинных вибраторов. Высота ростверка над уровнем земли составила 600 мм. Через неделю после заливки бетона опалубку сняли (за исключением опалубки с наружной части фундамента).

Разновидность свайного фундамента

В зависимости от формы и способа опоры на грунт фундаменты делят на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Буронабивные фундаменты являются разновидностью свайных. Как правило, их используют в том случае, если верхний слой грунта не может выдержать большую нагрузку, а снимать его до более плотных слоев и затем сооружать фундамент оказывается слишком дорого, поскольку эти слои залегают довольно глубоко. Свайные фундаменты также возводят при высоком уровне грунтовых вод и на плывунах. Правильно выполненная свая после окончательного отвердевания бетона способна выдержать нагрузку от 2 до 5 т. При строительстве на пучинистых грунтах ростверк должен «висеть» на сваях в 150–200 мм от поверхности земли.

Инженерные коммуникации и монолитная плита

• 

Схема комбинированного буронабивного фундамента с устройством монолитной плиты

В пространстве, образовавшемся между лентами фундамента, смонтировали инженерные коммуникации. Для этого использовали асбоцементные трубы диаметром 200 мм, через которые подвели к дому трубы водоснабжения и канализации, а также электрический кабель. Канализационные стояки опустили на глубину промерзания и вывели за пределы здания. Поверх закладных асбоцементных труб во внутренней части «карт» (квадратные и прямоугольные очертания будущих комнат) произвели обратную засыпку грунта, покрыли его 200-миллиметровым слоем песка и уплотнили вибратором. По внутреннему периметру фундамента на песок уложили сначала четыре слоя пергамина, а потом плиты пенополистирола толщиной 100 мм (в два слоя с перехлестом стыков). Этот эффективный утеплитель после заливки плиты станет частью конструкции фундамента. Выполнение данной операции позволяет с уверенностью рассчитывать на то, что влага и холод не проникнут в помещения дома, а бетон не разрушится от перепада температур. Кроме того, благодаря использованию теплоизоляции можно сэкономить на толщине бруса, из которого будет возводиться здание, поскольку плита находится в «рубашке».

Далее занялись укладкой арматурной сетки и выставлением маяков с целью обеспечения ровной поверхности плиты. Для ее заливки использовали бетон класса В22,5 (марки М300), который подавали насосом из миксера. Поскольку сооружение фундамента велось в зимний период, в бетон были введены специальные добавки, помогающие ему и в холода сохранять свои качества. Плиту сразу же после отливки на несколько дней закрыли водонепроницаемой пленкой, чтобы на нее не попадали осадки и застывание бетона происходило быстрее.

Конец — делу венец

После того как монолитная плита набрала жесткость, строители согласно проекту выставили маяки и строго по горизонтали залили так называемый ноль — места, где впоследствии будут возведены стены и межкомнатные перегородки. «Ноль» находится над верхней плоскостью плиты в пяти сантиметрах. Как только бетон застыл, на выступающие над землей части фундамента уложили два слоя гидроизола, размягчая его газовой горелкой. Эта гидроизоляция позволяет избежать в последующем прямого контакта бетона с древесиной, что предохраняет брус от проникновения влаги и возможного поражения грибком и плесенью. После завершения работ по сооружению фундамента можно приступать к кладке стен дома.

Раньше при возведении коттеджей довольно часто использовали ленточные фундаменты, построенные на глубину промерзания, однако со временем с такими фундаментами возникали проблемы. Грунты в Подмосковье в основном пучинистые, и, чтобы не происходили подвижки ленточного фундамента, его надо обязательно дренировать, что усложняет и удорожает проект. Кроме того, данный вид фундамента требовал устройства черновых полов, под которыми осуществлялась прокладка коммуникаций. В этом случае появлялась большая вероятность того, что впоследствии грызуны могут их повредить. Сегодня многие строители стали сооружать буронабивные фундаменты. Первый опыт показал, что устойчивость деревянного здания на них значительно выше. Чтобы избавиться от необходимости устройства черновых полов, буронабивной фундамент можно дополнить монолитной плитой. Дом, стоящий на плите, более устойчив, чем на ленте. Все коммуникации прокладывали в бетонной плите. Идеально ровная поверхность основы позволяет быстро и качественно выполнить сборку коттеджа из клееного бруса

Альтернативный вариант

• 

Сооружение фундамента по технологии «ТИСЭ»

Иногда в условиях частного строительства применение бурильной техники невозможно или дорого. В этом случае на помощь приходят современные методы ручного бурения, в частности технология «ТИСЭ», разработанная коллективом конструкторов под руководством Р. Н. Яковлева. Возведение фундамента по данной технологии осуществляется с использованием фундаментного бура «ТИСЭ-Ф» весом 7 кг. В отличие от скважины, проделанной традиционным буром, скважина, которую бурят с помощью «ТИСЭ-Ф», имеет нижнее расширение. Полученный в итоге бетонный столб обладает высокой несущей способностью (5–10 т). Нижнее расширение надежно фиксирует его в грунте, поэтому опоре не страшны силы морозного пучения. Бурение вертикальной скважины выполняют при снятом плуге вращением бура по часовой стрелке. По мере заглубления бур поднимают и опорожняют. Расширение нижней части скважины делают плугом, вращая бур против часовой стрелки. После установки арматуры и заполнения нижней части скважины бетоном в цилиндрическую часть ее вставляют толевую рубашку и завершают процесс бетонирования. Толевая рубашка предохраняет столб с расширением внизу от разрушения осевыми силами, вызываемыми пучинистым грунтом. Окончательный этап выполнения фундамента — создание ростверка. Его делают на расстоянии 10–15 см от земли. Опирается ростверк только на столбы.

Особенности бура «ТИСЭ-Ф»

Бур «ТИСЭ-Ф» отличается от традиционного садового бура наличием эффективных резцов для вспахивания грунта и отсутствием в самом низу направляющего штыря. Он выполнен с раздвижной штангой, накопителем грунта и откидным плугом, управляемым шнуром. Плуг опускается под собственным весом, надежно фиксируется в промежуточных положениях двухзвенным стопорным механизмом, а поднимается в вертикальное положение за шнур. В сложенном виде длина бура составляет 125 см, в раздвинутом — 225 см. Ширина рукоятки — 55 см. Длина штанги фиксируется при помощи винтового стопора. Прямолинейность скважины обеспечивается боковыми стенками накопителя грунта, исключающими увод бура в сторону.

Источник

Изготовление фундамента буронабивного с монолитным ростверком

Фундамент буронабивной с ростверком – особая конструкция основания здания, которая предполагает наличие расположенных отдельно опор, связанных единым каркасом. Сваи закладываются на нужную глубину, которая зависит от конструктивных особенностей зданий, геологических условий участка.

Благодаря бурению скважин на большую глубину удается существенно увеличить площадь соприкосновения опор сооружения с почвой, повысить трение, сделав фундамент способным выдерживать немалые нагрузки.

Обычно фундамент на буробивных сваях с монолитным ростверком монтируют ниже уровня замерзания почвы, оборачивают двумя слоями рубероида, чтобы защитить конструкцию от пучения грунта, излишнего давления, влаги.

При обустройстве свайных фундаментов бетонный ростверк играет очень важную роль – он объединяет отдельные опоры, устраняет риск неравномерных осадок. Благодаря армированию ростверка удается повысить стойкость конструкции к изгибающим нагрузкам, создать единый надежный монолит.

Преимущества конструкции

Фундамент с буронабивными сваями и монолитным ростверком – наилучший вариант объединения двух технологий (бетонный армопояс и свайное основание), которые в тандеме обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики. Прежде, чем обустраивать фундамент данного типа, необходимо изучить его особенности.

• Высокая несущая способность – конструкция выдерживает нагрузки здания из любого материала, а проложенная гидроизоляция позволяет сделать сооружение практически неуязвимым для внешних негативных факторов.
• Отсутствие разрушительного влияния процесса строительства на соседние здания – строить дом можно даже рядом с другими сооружениями.
• Возможность построить надежный прочный дом в сложных геологических условиях – на болотистых участках, в местах высокого пролегания грунтовых вод, в пучинистом грунте.
• Простота технологии, минимальный объем земляных работ.
• Отсутствие в необходимости привлекать квалифицированных специалистов (при условии умения выполнить расчеты, все продумать), тяжелую технику – все работы проводятся непосредственно на строительном объекте.
• Прочность – обеспечивается тем, что сваи забивают глубоко, ниже глубины промерзания грунта.
• Возможность обустроить фундамент на буронабивных сваях с ростверком на сложных участках – где есть уклоны, когда не хочется портить окружающий рельеф.
• Выбор любого материала для строительства здания – даже самого массивного.
• Невысокая стоимость в сравнении с другими видами фундамента с похожими свойства и параметрами.
• Высокая скорость строительства – фундамент сооружается за 4-7 дней.

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 = 26.53). 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 1.5-3 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

• 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.

Монтаж

Свайное основание с бетонным ростверком может быть разным по конфигурации, особенностям исполнения, используемым материалам.

Обычно в строительстве частных домов используют опоры сплошного сечения простой конструкции.

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.

Устройство ростверка

В частном строительстве чаще всего используют ленточный железобетонный ростверк, который подходит для зданий из разных материалов. Ширину и высоту ростверка рассчитывают заранее.

Этапы строительства монолитного ростверка:

• Монтаж основания и опалубки – низкий ростверк предполагает применение песчано-гравийной подушки толщиной 10-20 сантиметров, на которую сверху укладывают 5 сантиметров тощего бетона и слой гидроизоляции (гидроизол или рубероид). Опалубку делают из деревянных щитов по всему периметру ростверка.
• Армирование – арматурой ростверка выступают стальные стержни, скрепленные в несколько слоев. Они связываются между собой и с опорами.
• Заливка бетоном – таким же, как и скважины. После того, как с заливкой ленты покончено, слой трамбуется, периодически увлажняется, накрывается полиэтиленом. Ростверк будет готов через 28 дней.

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.

• 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.

Источник