Строительство фундамента буронабивного с ростверком

Технология строительства буронабивных свай с ростверком

Выбор типа фундамента зависит от множества факторов. Буронабивные сваи с ростверком являются одним из вариантов опоры для частного здания. Чтобы определиться, в каких случаях их можно применять, необходимо подробно разобраться с технологией их устройства.

Что такое буронабивной фундамент

Устройство свайно-росверкового буронабивного фундамента предполагает, что сначала в земле выполняют бурение скважин, в которые вводится элементы каркаса. Это могут быть стальные, пластиковые, асбестовые трубы достаточно большого диаметра. После введения в грунт труб технология предусматривает армирование и заливку монолитного заполнения.

Помимо этого устройство свайного основания может выполняться другим способом. Так же как и в первом случае бурятся ямы. В них укладывают арматурные пространственные каркасы и заливаются бетоном.

Такая технология имеет несколько преимуществ:

• высокая несущая способность;
• отсутствие вибрации и воздействия на окружающие знания, как это бывает в случае забивного фундамента;
• возможность использования при сложных геологических условиях;
• если в земле располагаются инженерные коммуникации, разработка грунта под ленточный фундамент становится невозможной, но для свайного основания такие условия не страшны;
• нет необходимости заранее заказывать на заводах элементы конструкции;
• минимальные трудозатраты на разработку грунта;
• простая технология;
• изготовление выполняется непосредственно на строительной площадке, поэтому нет необходимости в затратах на доставку крупногабаритных элементов.

Схема буронабивного фундамента с ростверком.

Устройство свайно-росверкового буронабивного фундамента способно обеспечить высокую несущую способность, что позволяет использовать его для частных зданий из любых материалов.

Подготовительный этап

Перед началом строительства необходимо провести предварительные исследования и расчеты. Для вычисления потребуется знать тип грунта и его характеристики. При проектировании крупных объектов выполняют полноценное инженерно-геологическое исследование. Если необходимо выяснить характеристики для индивидуального дома, работу можно сделать самостоятельно. При изучении грунта необходимо обращать внимание на:

• тип почвы (в дальнейшем он поможет определить прочность грунта основания);
• уровень расположения грунтовых вод.

Для более полноценного изучения темы рекомендуется ознакомиться с нормативными документами:

• СП «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Здесь приведены общие положения по проведению мероприятий. Для непрофессионального строителя здесь многое может быть непонятно.
• ГОСТ «Грунты. Классификация». Этот документ более понятен. Здесь приведена классификация различных оснований и большое количество терминов и определений по теме геологических характеристик грунтов. С этим нормативным документом рекомендуется ознакомиться даже при строительстве небольшого здания.
• СП «Свайные фундаменты». В пункте 5 приведены требования к инженерно-геологическим изысканиям для свай.

При возведении фундаментов рекомендуется проводить испытания в нескольких точках, расположенных под пятном застройки. При этом заглубление принимается на 50 см ниже проектируемой отметки подошвы свайного фундамента. Технология предполагает обязательное исследование почвы в самой нижней части участка. Остальные скважины или шурфы располагаются равномерно.

После изучения характеристик грунта приступают к расчетам. Расчет буронабивных свай выполняется как для железобетонных сжимаемых конструкций. Ростверк работает как многопролетная балка. Расчеты многопролетных элементов вручную не выполняются, поскольку они очень сложны. Для свай и для ростверка вычисления проводят по двум группам предельных состояний (ГПС):

• 1 ГПС — расчет по прочности. СП «бетонные и железобетонные конструкции», пункт 6.1 — общие положения, пункт 6.2 — расчет.
• 2 ГПС — расчет по жесткости. СП «бетонные и железобетонные конструкции», пункты 6.3-6.5. Расчет по жесткости предусматривает вычисления по деформациям, появлению и раскрытию трещин. Чаще всего проблемы с этой группой расчетов возникает у изгибаемых конструкций. При устройстве свайно-росверкового фундамента, конструкцией, работающей на изгиб, является обвязка (ростверк).

Помимо приведенного выше СП для расчета нужно изучить еще два нормативных документа:

• СП «Нагрузки и воздействия». Регламентирует нагрузки, которые нужно учесть при расчете, коэффициенты надежности к ним.
• СП «Строительная климатология». По этому нормативному документу назначается снеговой район участка строительства (по снеговому району в СП «Нагрузки и воздействия» смотрят массу снегового покрова) и глубина промерзания грунта, от которой зависит глубина заложения.
• СП «Свайные фундаменты». Пункт 7 — указания по расчету свайных фундаментов.

После завершения этого этапа должно быть решено:

• длина свай;
• их сечение;
• количество и диаметр арматуры;
• количество и расположение свай.

Завершив подготовку, приступают к строительству. Здесь также выделяют несколько этапов:

1. разметка расположения фундамента на местности;
2. монтаж свай;
3. монтаж ростверка.

Разметка участка

Чтобы вынести расположение свай с чертежей и эскизов на местность, монтируют обноску из досок. Обноска представляет собой вертикальные колышки, соединенные горизонтальной рейкой. На рейке отмечают расположение элементов фундамента, в эту точку забивают гвозди. На гвозди натягивают разметочный шнур. В итоге получается сетка из параллельных и перпендикулярных шнуров, которые обозначают оси здания или границы конструкций. Важно располагать конструкцию обноски на некотором расстоянии от будущего здания, чтобы она не мешала рабочим и не была повреждена строительной техникой.

Чтобы грамотно выполнить разметку свайного поля, необходимо руководствоваться СП «Инженерно-геодезические изыскания для строительства». Требования по выносу осей на участок приведены в пункте 9.

Бурение, армирование и заливка

Перед разметкой фундаментов срезают растительный слой почвы, который составляет примерно 10-20 см, иногда и все 50 см. После этого начинают разрабатывать скважины для заливки бетона. Как уже говорилось ранее, есть два варианта изготовления буронабивных свай:

• вдавливание в пробуренную лунку опалубки (чаще труб) и армирование с последующей заливкой бетоном;
• бурение ям, установка арматурных каркасов и заливка бетоном (без опалубки).

Бурение ям под сваи мотобуром.

После завершения скважины, с ее дна изымается рыхлый грунт. Основание тщательно трамбуют, а после этого укладывают песчаную подушку толщиной примерно 30-50 см (зависит от характеристик грунта). Песок можно использовать только средней или крупной фракции.

Расширение внизу делается специальным буром, так называемая технология ТИСЭ.

Бетон для свайного фундамента можно использовать не ниже класса В7,5 (марка М100). Бетоны от В7,5 до В15 относят к так называемым «тощим» составам. Эти материалы можно применять для небольших построек. Чаще всего для фундаментов используется класс бетона до В25. Более прочный материал использовать можно, но экономически не обосновано для частных домов, т.к. запас прочности при этом сильно превышает нагрузки от здания.

Арматурный каркас состоит минимум из 4 веток арматуры.

Арматура закладывается по расчету. Чаще всего диаметр рабочих стержней для частных домов находится в пределах 12-16 мм. Класс армирования — А400 (Аlll). Более подробные требования к материалам для возведения железобетонных конструкций приведены в СП «Железобетонные конструкции» в редакции от 2012 года, в пунктах 11.1, 11.2, 11.4 и пункте 6. Отметим, что минимальное число вертикальных стержней равно 4.

Возведение ростверка

Чтобы обеспечить совместную работу отдельных элементов фундамента, по их обрезу выполняют обвязку. Такая обвязка называется ростверком. Для буронабивных свай логичным решением станет заливка монолитного ростверка из железобетона. В этом случае технология в чем-то схожа с заливкой незаглубленного ленточного фундамента.

Общая площадь сечения арматурных прутов должна составлять 2-3% от площади сечения ленты. Требования к материалам приводятся в том же СП «Бетонные и железобетонные конструкции». Арматура для ростверка — А400, так же как и для свай. Разница в классе бетона. Ростверк — изгибаемый элемент, поэтому для его изготовления нельзя применять «тощие» бетоны, иначе появятся трещины.

Заливка бетонной смеси выполняется в заранее подготовленную опалубку, которая изготавливается из досок. Требования к опалубке приведены в СП «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 11.3. После установки опалубки фиксируют арматуру. Расстояние между опалубкой и любым стержнем должно составлять не менее 2-3 см, это обеспечит защитный слой из бетона, который предотвратит коррозию стали. Каркасы изготавливают двумя способами:

• сваркой прутов;
• связыванием прутов с помощью вязальной проволоки.

Снизу виден зазор, который необходим для предотвращения морозного пучения на ростверк.

Второй вариант трудоемкий, но и более надежный. Даже если принято решение использовать сварку, на углах здания, пруты все равно связывают. При строительстве между ростверком и землей предусматривают зазор от 5-10 см. Он необходим для предотвращения повреждений при вспучивании грунта в зимний период, можно уложить под ростверк пенопласт низкой плотности.

Зазор защищается от осыпания грунта листами плоского шифера.

Перед тем, как приступать к работе, нужно тщательно изучить хотя бы основную документацию по теме. Из приведенных в статье нормативных документов, самыми важными при строительстве буронабивного фундамента являются:

• СП «Свайные фундаменты»;
• СП «Бетонные и железобетонные конструкции».

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

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