Буронабивной фундамент с ростверком своими руками

Прежде чем возводить дом и, решая какой фундамент создавать – столбчатый или свайный, начинающие строители сталкиваются с таким понятием, как ростверк. Ниже мы рассмотрим, что это такое ростверк и его необходимость при устройстве оснований здания.

Подробный обзор

Технология: буронабивной фундамент

Технология несложная. Первостепенно создается специальное углубление (устройство скважин) глубиной полтора метра. Далее устраиваются каркасы из арматуры. Устраиваются обсадные трубы – опалубка. Это нужно для борьбы с плывунами и для того чтобы правильно была выполнена заливка скважины бетоном (наливной материал). Далее сваи обрезают до размера единого уровня и заливают бетоном.

Сделать буронабивной фундамент несложно, если правильно придерживаться технологии

Шаги создания фундамента следующие:

  1. Первым делом выполняется привязка к местности создания фундамента буронабивных свай, и разметка области застройки под фундамент (свайного поля).
  2. Бензиновым ямобуром надо пробурить скважины под сваи. На какую глубину? Глубина отверстий зависит от уникальности грунта, но она должна быть не меньше чем 1,5 метра, чтобы основа изделия была ниже промерзающей глубины.
  3. Монтирование в скважине каркаса из арматуры для будущей сваи.
  4. Затем следует опустить в скважину обсадную трубу (обычно асбестоцементную), которая выступает в роли опалубки.
  5. Следующим шагом все трубы надо подрезать в один горизонтальный уровень.
  6. В трубы надо залить бетон М300.

Спустя несколько суток фундамент готов к монтажу бани.

Ростверк – что это такое?

Ростверком называется горизонтально расположенный элемент свайного фундамента сооружения (своеобразный пояс или подушка), который принимает на себя всю нагрузку здания и, равномерно распределяя, передает ее на опорные колоны. Это достигается путем обвязки свай в целостную конструкцию. Поскольку ростверк на свайный фундамент повышает прочность здания, то необходимо обеспечить достаточную жесткость всем узлам соединения.

Преимущество подобного основания для здания заключается в его долговечности, прочности и возможности устройства на песчанистых и глинистых почвах, а также на плывунах. К тому же из-за незначительного объема подготовительных работ и используемого бетонного раствора подобная конструкция основания дома считается менее затратным вариантом по сравнению с другими видами фундаментов.

Ростверк – что это такое?

Чтобы лучше понять, что такое ростверк, нужно знать его классификацию по следующим типам:

  • по месту обустройства;
  • по используемым стройматериалам;
  • по конструктивному решению.

По месту расположения:

Ростверк – что это такое?
  • Мелкозаглубленный. Это оптимальный тип конструкции для получения надежной устойчивости. Поскольку подошва пояса устроена непосредственно на земле, то вся будущая нагрузка от конструкции будет распределяться не только между сваями, но и на весь фундамент.

Мелкозаглубленный ростверк

  • Заглубленный. В данном случае часть конструкции с шириной подошвы от 50 см входит в грунт. Такие типы фундаментов используют для строительства, на неустойчивых грунтах, зданий в несколько этажей.
Ростверк – что это такое?

Вид заглубленного ростверка в разрезе

  • Висящий. Расстояние между землей и сооружением составляет 100 мм и более. В этом случае ростверк создается дерева или стали, чтобы исключить контакт здания с влагой грунта. Чтобы конструкция не проседала под весом сооружения, используются сваи или столбы внушительных размеров.

Висящий тип

Ростверк – что это такое?

По конструктивному решению:

  • Монолитный ростверк – это целостная конструкция железобетона, создаваемая на месте устройства фундамента. Наиболее распространен ленточный тип, однако плитный ростверк незаменим при строительстве сооружения на неустойчивых почвах. Его устройство связано со значительными трудозатратами, частым армированием и большой себестоимостью.

Так выглядит цельнолитой железобетонный пояс

Ростверк – что это такое?
  • Сборная металлическая конструкция, элементы которой фиксируются при помощи сварки. Недостатком является трудоемкость монтажа и недостаточная жесткость и прочность соединений. Сборный ростверк устанавливается на верхушки свай, и приваривается к ним без последующей заливки бетоном. Свайные фундаменты с ростверком сборным хорошо подходят для некапитальных строений, срок эксплуатации которых составляет порядка 10-20 лет.

Сборная конструкция из металла

  • Сборно-монолитный пояс является комбинированным вариантом и включает в себя элементы промышленного производства, скрепляемые между собой при помощи шпоночных и замковых соединений. После того как конструкция собрана, все соединения заливаются бетоном образую прочную единую ленту. Подобные ростверки используются при возведении многоэтажных жилых и офисных зданий, а также заводских и фабричных корпусов. Устройство сборно-монолитного пояса требует больших материальных затрат, задействования спецтехники и большой точности во время монтажа.
Ростверк – что это такое?

Сборно-монолитный ростверк

Разбираясь с тем, что это такое ростверковый фундамент стоит также рассмотреть материалы, используемые в конструкции.

Внимание! Можно отказаться от устройства ростверка, только в индивидуальном строительстве. В случае возведения зданий с двумя этажами и более он необходим для обеспечения достаточной жесткости.

Область применения

Область применения буронабивных свай чрезвычайно широка. Буронабивной фундамент – это оптимальное решение, когда строительство ведется:

  • на слабых грунтах – например, если почва болотистая или представляет собой слой торфа;
  • на крутом склоне или на участке с чрезвычайно неровным рельефом;
  • в городе – технология буронабивных свай не оказывает динамической нагрузки на объекты, расположенные поблизости, к тому же уровень шума при их установке значительно ниже, чем при традиционной забивке.

Буронабивными сваями часто пользуются, когда необходимо возвести тяжелые объекты, например, производственные предприятия.

Недостаток этой технологии – сравнительно высокая стоимость работ. Поэтому технологией буронабивных свай нецелесообразно пользоваться при строительстве легких каркасных и деревянных построек – это попросту невыгодно с экономической точки зрения. При возведении частных домов желательно использовать опоры диаметром до 200 мм, чтобы можно было обойтись без спецтехники.

Как сконструировать буронабивную сваю

Буронабивные армированные сваи для промышленного и гражданского строительства конструируют с поперечным сечением в виде окружности. Диаметр окружности взаимосвязан с длиной сваи расчётом на проектирование сваи с типом работы «висячий стержень в грунте». Конструктивная длина сваи – это вертикальный отрезок, который равен разнице между нижней отметкой ж/б ростверка и проектируемой отметкой обреза сваи по низу. Марка бетона, заглубление сваи в ж/б ростверк, класс рабочей продольной арматуры и поперечной арматуры определяется по расчёту.

Пример конструктивного определения диаметра сваи: допустим, что наружная кирпичная стена здания толщиной 510мм, значит ж/б ростверк следует принимать кратно 100мм, т.е. 600мм шириной. Из полученного значения вычитаем минимальное значение анкеровки конструкции сваи с конструкцией ростверка с обеих сторон по 100мм и получаем: 600мм-100мм-100мм=400мм. Значит, минимальный диаметр сваи для начала расчёта равен D=400мм.

Ж/б свая имеет вид пространственного вертикального цилиндра. Если мысленно сделать сечение вдоль длины ж/б ростверка, который имеет вид многопролётной балки, то получим разрез в виде прямоугольника «в плоскости действия усилий», внутри которого присутствуют напряжения от изгибающего расчётного момента и поперечной расчётной силы.

Если мысленно сделать сечение поперёк длины ж/б ростверка, т.е. поперёк наружной стены здания, то мы тоже получим прямоугольный разрез, но уже «из плоскости действия усилий», в сечении которого уже будут отсутствовать напряжения от изгибающих моментов и поперечных усилий.

Все пространственные ж/б конструкции собираются из пространственных каркасов, и буронабивная свая не исключение. Рабочая арматура внутри которой располагается как «в плоскости действия усилий», так и «из плоскости действия усилий», где расчётное статическое напряжение при проектировании отсутствуют.

Как сконструировать буронабивную сваю

У сваи с поперечным сечением в виде окружности – ядро сечения тоже будет представлено в виде окружности, размеры которого находятся по расчёту. Внутри ядра сечения действуют напряжения только одного значения, по отношению к свае – это сжатие, по тому, что она расположена в грунте, а наружная стена давит на сваю от верха к низу через ж/б ростверк, поэтому внутри сваи будут усилия сжатия, а сама эпюра напряжений будет трапециевидной.

Арматурный каркас сваи.

Следовательно, каркас из арматуры будет в виде окружности. А продольные стержни каркаса будут находиться в промежутке между внешней гранью круглого ядра сечения, и внешней гранью ж/б сваи, т.е. в той зоне бетона, где преобладают растягивающие напряжения. Это связано с тем, что бетон является искусственным камнем, который слабо работает на растягивающие усилия, а арматурная сталь компенсирует на себя все эти издержки.

Распределение рабочего армирования в изгибаемой зоне бетона требует её равномерного распределения по площади всего поперечного сечения. Защитный слой в данной комплектации обеспечивает высокий срок службы ж/б элемента, но при этом съедает часть растянутой зоны. Более подробно об армировании бетона и расчёте арматуры Вы можете прочитать в специальной статье: расчёт армирования бетона.

После сборки каркаса, он как самостоятельный элемент ставится в проектное положение внутри пробуренной полости в грунте, затем приводится в вертикальное положение и крепится фиксирующими элементами с последующей заливкой бетонным мелкозернистым раствором.

Буронабивной фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Буронабивные сваи – разновидность свайного основания, которое предполагает устройство свай посредством бурения скважин в земле с последующим их армированием и бетонированием. В результате получается прочное монолитное основание, способное воспринимать большие нагрузки не только от возведенного здания, но и от боковых грунтов.

Существует несколько классификаций буронабивных опор, которые подробно описаны в СНиП и СП 50-102-2003. В документах указаны виды свай, требования к ним, технологии устройства. Для частного строительства используются два типа буронабивных опор:

  1. Цилиндрические. Имеют одинаковый диаметр по всему телу опоры.
  2. С уширенной опорной подошвой – пятой. Устройство свай с пятой – сложный процесс, который невозможен без специального оборудования – буровых колонн с резцами. В плотных грунтах для выработки уширения используется взрывной метод.

При строительстве коттеджей своими руками без найма организации-подрядчика опоры с уширенной пятой не используются. Примитивное уширение может устраиваться, если используются обсадные трубы, но оно не имеет ничего общего с просчитанной пятой, которая выполняется при возведении многоэтажных зданий в соответствии со СНиП.

Фундамент на буронабивных сваях используется в многоэтажном и частном строительстве в следующих случаях:

  • В условиях плотной застройки, когда невозможно вырыть котлован для основания другого типа.
  • На болотистых, слабых почвах, когда плотный грунт находится на глубине более 1 м.
  • На участках со сложным рельефом.
  • При возведении домов с использованием тяжелых стройматериалов (гранит, керамический кирпич).
  • При наличии угрозы подтопления участка, рядом с водоемами, при высоком залегании подземных вод.
  • При отсутствии данных о гидрогеологических изысканиях на участке.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Фундамент буронабивного типа имеет как преимущества, так и недостатки, свойственные всем свайным основаниям. Среди преимуществ отмечают:

  • универсальность, подходит для грунтов с любыми характеристиками;
  • высокая несущая способность;
  • простые расчеты и схемы, можно не заказывать проект;
  • эксплуатационный ресурс не менее 100 лет;
  • монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи подрядчиков;
  • отсутствие необходимости рытья котлована;
  • минимальные нагрузки на грунт соседних участков;
  • возможность сохранения благоустройства территории;
  • низкая себестоимость в сравнении с другими видами фундаментов.

К недостаткам конструкции можно отнести:

  • относительно большой объем бетонных работ;
  • необходимость укрепления скважин в сыпучих грунтах;
  • трудоемкий процесс монтажа;
  • невозможность устройства подвала в доме.

Буронабивные или винтовые сваи: что лучше?

Решив устроить фундамент на свайных опорах, владельцы участков под застройку не знают, какие сваи лучше использовать: винтовые или буронабивные. Сравним оба варианта:

Критерий оценки Буронабивные сваи Винтовые сваи
Несущая способность сваи диаметром 50 см Выдерживают 4 тонны Выдерживают 1,5 тонны
Устойчивость к коррозии и агрессивным средам Высокая Низкая
Сортамент и размеры Не ограничены Ограничены существующими типоразмерами
Использование в грунтах Во всех грунтах, кроме скальных Не используются в скальных, болотистых, защелоченных грунтах
Трудоемкость монтажа Средняя: требуется бурение, армирование, бетонирование Низкая: сваи вкручиваются в землю
 Время монтажа  Зависит от бетонных работ  В любое время года
 Срок службы  Не менее 100 лет  От 25 до 50 лет

Стоимость винтовых свай зависит от размера, используемого для их производства металла и способа обработки. Цена буронабивных опор определяется как сумма стоимости обсадных труб, арматуры и бетона.

Как видно из сравнительной таблицы, буронабивные опоры более долговечные и дешевые. Однако их устройство требует значительно больше усилий чем, монтаж винтовых свай.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:

  • Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф – вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования – определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.

Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.

Виды и характеристики

Разные условия строительства обусловили наличие нескольких разновидностей буронабивных свай. Обобщенная характеристика приведена в таблице:

Классификационный признак Детализация
1 Конструкция – цилиндрические;– с подошвой.
2 Технология устройства – без оболочки; – снимаемая оболочка; – не снимаемая оболочка.
3 Устройство – равномерного сечения; – с камуфлетной пятой; – буроинъекционные; – буросекущие.
4 Ростверк – низкий; – обычный; – высокий.
5 Диаметр 200-1000 мм.

Более подробный обзор технических характеристик, приведенных в таблице. 

1. По конструкции:

  • цилиндрические. Данный тип свай отличает правильная цилиндрическая форма и одинаковое сечение по всей длине изделия;
  • с подошвой. Опорная подошва позволяет повысить устойчивость опоры, и ее несущую способность. Визуально такую сваю отличает более широкая нижняя часть.

2. По технологии устройства:

  • без оболочки. Такой вариант является самым быстрым и наиболее экономичным из всех других. Однако его применение ограничено свойствами грунта. Буронабивные сваи без оболочки допустимо применять только в прочных, устойчивых к осыпанию грунтах, а также при минимальном уровне грунтовых вод;
  • снимаемая оболочка. Эту функцию принимает на себя обсадная труба, которая постепенно вынимается по мере заполнения скважины раствором;
  • неснимаемая оболочка. Случай аналогичный предыдущему, но обсадная труба остается в почве.

3. По устройству:

  • равномерного сечения;
  • с камуфлетной пятой (расширяющиеся к низу). Это позволяет увеличить площадь подошвы сваи и ее несущую способность. Используется на слабых грунтах. Чтобы получить пятку, взрывается полость в нижней точке скважины. Затем полость заливается раствором;
  • буроинъекционные. В данном случае бурят скважину небольшого диаметра, которую заполняют смесью цемента и отсева;
  • буросекущие. Это аналог технологии строительства фундаментов «стена в грунте». В этом случае расстояние между буронабивными сваями настолько незначительное, что получается сплошная лента из свай. По сути – это аналог ленточного фундамента, обладающий повышенной прочностью.

4. Ростверк

Конструктивно ростверк – это верхняя часть фундамента, благодаря которой нагрузки распределяются равномерно на сваи.

  • низкий. Позволяет повысить несущую способность сваи благодаря тому, что ростверк помещается ниже уровня промерзания почвы;
  • обычный. Расположен на грунте;
  • высокий. Размещается на высоте 200-300 мм над уровнем грунта. Высокий ростверк незаменим при сложном рельефе местности.

5. Характеристики и размеры:

  • глубина заложения – до 40 метров;
  • диаметр – 250-1000 мм. Диаметр буронабивных свай зависит от веса будущей конструкции. Так в промышленном строительстве востребованными является размеры более 500 мм. Популярные в частном строительстве размеры, а также их несущая способность и расход бетона указаны в таблице:
  • несущая способность буронабивной сваи 200-400 т. (при изготовлении механизированным способом) и до 7 т. (при изготовлении своими руками);
  • минимально допустимое количество стержней арматуры – 6 шт. для промышленного строительства, и 4 шт. для частного;
  • минимально допустимая толщина продольных стержней арматуры – 18 мм. для промышленного строительства, и 8-12 мм. для частного;
  • толщина поперечных элементов – 4-8 мм. или листовой металл.

Размеры свай определяются проектом.

Конструктивные особенности

Буронабивные фундаменты изготавливаются на основе специальных СНиП, учитывающих условия эксплуатации.

Шаг каждой сваи определяется на основе механических нагрузок, которые будут воздействовать на основание. Обратите внимание, что ростверк может располагаться как на небольшом расстоянии от земли, так и углубляться немного в почву.

Основной особенностью данной технологии является усиление мелкозаглубленного или монолитного фундамента буронабивными сваями, расположенными в точках распределения общей несущей устройство буронабивных фундаментов предполагает монтаж следующих основных устройства фундамента на буронабивных сваях

Для их устройства применяют:

  • металлические или асбестоцементные трубы различных диаметров;
  • армированный каркас с применением металлической сетки и рубероида.

Бурить отверстия под буронабивные сваи целесообразно ручным инструментом, оборудованным специальной насадкой, позволяющей выполнять в нижней части скважины отверстия более широкого диаметра. Расширение нижней части необходимо для лучшего закрепления опоры.

Ростверк

Так называют верхнюю часть фундамента, которая связывает буронабивные опоры и предусматривает единое с опорной арматурой может быть трёх типов:

  • мелкозаглубленный ленточный;
  • подвешенный;
  • монолитный.

В зависимости от вида будущей постройки и местности её расположения выбирается оптимальный вариант строительства связующей конструкции ростверка буронабивного фундаментаЕдинство этих основных элементов обеспечивает надёжное основание для здания любого назначения.

Буронабивное основание может похвастаться следующими положительными характеристиками:

  • цена во много раз ниже, чем у аналогичных ленточного или плитного фундамента;
  • незначительные подготовительные и земляные работы;
  • удается создать опору для дома на глубоко залегающие плотные слои почвы;
  • применять такой фундамент разрешено на затопляемой местности.

В частном строительстве такой вариант фундамента целесообразно применять для легких зданий. Это могут быть деревянные постройки или дома на местности со сложной геологий, когда основание нужно опирать на глубоко залегающие слои.

Как правило, задействуют сваи из металла или бетона. Так как сегодня большим спросом пользуются именно бетонные элементы, то необходимо отметить способы их установки:

  • забивкой;
  • вибрационным погружением;
  • вдавливанием;
  • инъекцией;
  • заливкой.

Если вы делаете все работы своими руками, то подойдет только последний вариант. Что касается всех остальных, то здесь нужно применять тяжелую или крупногабаритную технику, а это уже требует дополнительных финансовых затрат.

Буронабивной фундамент – это очень необходимый тип основания, когда дом возводится на неровной местности. Благодаря тому, что сваи забивают на достаточную глубину, удается добиться надежности и жесткости возводимой конструкции. Приступать к работам необходимо только после того, как смогли произвести все расчеты и выбрать местность для строительства.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Бурение скважин и установка обсадных труб

  • предотвращение осыпания стенки скважины;
  • гидроизоляция бетонных свай;
  • упрощенный монтаж армокаркаса;
  • более простая заливка бетоном.
Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Применение обсадных труб также имеет недостатки:

  • увеличение объема работ;
  • удорожание фундамента.

При использовании обсадных труб изделия погружаются в скважину вдавливанием или забиванием при помощи кувалды. Труба должна устанавливаться внутри скважины строго вертикально. Положение контролируется строительным уровнем. Допустимое отклонение для трубы 2 м составляет не более 1 см в сторону. Зазор между стеной скважины и обсадной трубой засыпается грунтом.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Армирование буронабивных свай

Вязка арматурных каркасов осуществляется при помощи отожженной проволоки сечением 1-5 мм. Для фиксации стержней лучше всего подходят хомуты или пластиковые трубки 90 мм. Каркас изготавливается при помощи армогиба или вязального пистолета следующим образом:

  • арматура обрезается до нужной длины
  • монтируются держатели для продольных стержней;
  • 4 или 6 стержней располагаются в пространстве при помощи держателя;
  • монтируются вертикальные стержни с выбранным шагом при помощи проволоки и хомутов.

Для армирования буронабивных свай нельзя использовать арматурные отходы, а также ржавую и грязную арматуру.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Бетонирование буронабивных свай

Для бетонирования применяется бетон класса В22,5. Для легких построек допускается использование бетонной смеси класса В15…17,5. Бетон по составу и физико-механическим свойствам должен соответствовать ГОСТ , , и При самостоятельном изготовлении бетонной смеси необходимо точно соблюдать рецептуру.

Оптимальный вариант — заказ готового бетона с доставкой. В этом случае целесообразно заказать АБС с рукавом нужной длины, по которому смесь будет подаваться в скважины. Также учтите, что на бетонирование каждой сваи уходит 10-20 минут, а время бесплатной стоянки АБС составляет 1 час. За время, которое миксер проведет на вашем участке сверх этой нормы, придется доплатить отдельно.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Заливка производится путем подачи бетона в устье скважины через опущенную вниз воронку. Бетон подается в скважину порциями: когда образуется пласт 30-50 см необходимо остановить заливку и произвести виброутрамбовку. Затем заливается и утрамбовывается следующая порция. Оголовок сваи формируется путем заливки обсадной трубы до верхнего края. Бетон застывает в течение 7-10 суток.

Устройство пяты — основания буронабивной опоры.

Пята — уширение основания сваи, которое позволяет повысить несущую нагрузку на 5-10%. При обустройстве свайного основания своими руками сделать уширение можно одним из двух способов:

  • распирание грунта в устье скважины усиленной трамбовкой с последующей заливкой бетонной смеси;
  • использование обсадной трубы с уширением снизу.
Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

В первом способе невозможно оценить качество полученной пяты, а во втором существенно увеличивается трудоемкость за счет бурения более широкой скважины. В большинстве случаев при строительстве частного дома даже большой массы делать уширение нецелесообразно.

Обрезка обсадных труб и арматуры

Обрезка производится болгаркой. Стержни арматуры должны выступать из оголовка сваи, но быть равными по высоте. При помощи выступающей арматуры будет осуществляться связка свайного фундамента с наземной частью.

Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента:

Как подобрать сваи

Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи

На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.

Как подобрать сваи

Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:

  • Материал;
  • Способ производства;
  • Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
  • Метод погружения в почву;
  • Степень защиты от внешнего воздействия;
  • Несущие характеристики опор.

Использование

Сравнивая плюсы и минусы свайно-ростверковой фундаментной конструкции, сразу видно, что первых гораздо больше вторых. Подобное основание подходит как для небольших хозяйственных построек, так и для одноэтажных частных домов из пенобетона или кирпича. При этом сделать все можно без проблем самостоятельно. Земляных и бетонных работ придется выполнять не так много, а устройство самой конструкции – предельно просто.

про другие виды фундаментов:

Смотрите также видео-дневник об устройстве свайно-ростверкового фундамента

Читайте про другие наши материалы: