Буронабивные сваи, применение, конструирование.

Бетонные опоры, заглубленные в грунт — это надежное основание для дома

Существуют различные варианты конструкции свайного фундамента, обладающие собственной спецификой.

По материалу опор бывают:

  • Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. Самый древний вид свай, практически исчезнувший в настоящее время. Причинами этого стали недостатки древесины как строительного материала и наличие более прочных и долговечных вариантов. Изредка встречаются в частном строительстве как опоры для вспомогательных или хозяйственных построек.
  • Металлические. Существует два вида металлических свай — винтовые и забивные. Винтовые сваи напоминают шурупы, которые вкручивают в грунт с помощью режущих спиралеобразных лопастей на заостренном наконечнике. Забивные сваи специально не производятся и представляют собой отрезки различных видов металлопроката — швеллера, двутавра, рельса и т.д. Обладают высокой прочностью, способны пластично изгибаться, сохраняя несущие способности. Недостаток — склонность к коррозии, сокращающей срок службы опор.
  • Железобетонные. Существует два вида Ж/Б свай — забивные и набивные. Первые производятся в специализированных производственных условиях, имеют прочную конструкцию с напряженной продольной арматурой и устойчивы ко всем нагрузкам. Вторые изготавливаются прямо на площадке путем заполнения опалубки (водонепроницаемых труб), помещенной в скважину, бетоном плотных марок.

По способу передачи нагрузки:

Буронабивные сваи, применение, конструирование.
  • Сваи-стойки. Представляют собой опоры, находящиеся в жестком контакте с плотными слоями грунта. Глубина заложения стволов зависит от уровня залегания твердых пород.
  • Висячие сваи. Не имеют опоры в нижней части ствола, используя лишь силу трения на боковых стенках и частичную опору на грунт. Существуют как забивные, так и набивные висячие сваи. Несущая способность зависит только от глубины погружения, у набивных она усиливается с помощью утолщения в нижней части скважины.

По конструкции:

  • Забивные. Представляют собой монолитный стержень с заостренным концом, погружаемый при помощи механического воздействия на верхний торец.
  • Набивные. Представляют собой бетонную отливку в заранее подготовленную скважину. Имеют меньшую несущую способность, чем забивные сваи, но могут быть изготовлены самостоятельно.
  • Винтовые. Изготавливаются из трубы с заостренным наконечником и спиралеобразными лопастями. Могут быть установлены самостоятельно, хотя на практике это используется только для вспомогательных построек или сооружений.

ВАЖНО! Все типы свай, независимо от конструкции или материала, способны эффективно работать на сложных или проблемных грунтах.

По конструкции оборудование бывает следующих видов:

  1. Цилиндрические. Сделаны в форме цилиндра, внутри которого присутствует продольное сечение, одинаковое по всей длине конструкции.
  2. С опорной подошвой. Нижняя часть таких свай имеет большой диаметр.

По размеру выделяют:

  • короткие;
  • длинные.

По материалу изготовления:

  • деревянные;
  • бетонные, железобетонные;
  • грунтобетонные;
  • комбинированные.

По технологии монтажа:

  1. Забивные. Это железобетонные или деревянные столбы, представляющие собой квадратный стержень с заострённым концом. Их погружают в землю ударным способом.
  2. Винтовые. Это полые металлические трубы, на конце которых имеется наконечник, выполняющий функцию бура.
  3. Набивные (пневмотрамбованные, винтотрамбованные, частотрамбованные, буронабивные). Это опоры, для установки которых необходимо бурить скважину.
  4. Вдавливаемые. Это металлоконструкции, которые погружают в почву под давлением или высокой нагрузкой.

По способу изготовления:

По способу устройства сваи делят на такие виды:

  1. Сваи сплошного сечения. Их устанавливают в скважинах, которые расположены над уровнем подземных вод, не обрабатывая стенки глиняным раствором. Если скважина прорыта под этим уровнем, то её стены обязательно необходимо обработать.
  2. Полые сваи круглого сечения. Их устанавливают с помощью вибросердечника.
  3. Сваи с уплотнённым забоем. В готовую скважину помещают арматурный каркас и инъекторную трубу с водонепроницаемым мешком на конце. Через неё под сваю подаётся цементный раствор, затем скважина бетонируется. После застывания бетона в водонепроницаемый мешок подаётся цементный раствор, который расширяет мешок до необходимого объёма, тем самым обеспечивая уплотнение грунта под сваей.
  4. С пятой, которую получают путём взрыва заряда на дне скважины и наполняют падающим бетонным раствором.

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.

Читайте также:  Как построить монолитный плитный фундамент

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.

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.

Читайте также:  Проект дачного туалета с душем, обзор разновидностей и нюансы выбора

Достоинства и недостатки забивного свайного фундамента

Эксплуатационные особенности, а также достоинства и недостатки зависят в первую очередь от материала и технологии изготовления свай. Но существуют и общие характеристики.

Достоинства забивного фундамента

  1. Обладают высокой прочностью и способны выдерживать большие нагрузки, особенно фундаменты на железобетонных сваях.
  2. Монтаж фундамента не требует серьезной подготовки участка и объемных земляных работ.
  3. Идеально подходит для затопляемых территорий, так как есть возможность поднять дом над уровнем затопления.
  4. Монтажные работы, не смотря на трудоемкость, проводятся в короткие сроки.
  5. При возведении забивного основания, почва не разрыхляется, а наоборот, утрамбовывается, за счет чего повышается надежность и устойчивость конструкцию.
  6. Нагрузки на фундамент передаются на глубинные плотные грунты. Это увеличивает несущую способность основания.

Забивной фундамент на практике: возведение при помощи специального оборудования.

Недостатки

  1. Необходимость привлечения спецтехники.
  2. Могут возникнуть сложности с оборудованием цокольного помещения.
  3. Фундамент недостаточно надежен на набухающих и просадочных грунтах.
  4. Возможна неравномерная усадка фундамента. Причиной может послужить различие в плотности грунта и разная нагрузка на сваи.

Классификация свай забивного типа

По типу сечения столбы бывают:

  • цельными;
  • трубчатыми (диаметр которых не превышает 80 см и которые имеют грунтовое ядро);
  • Н-образными;
  • с закрытым концом.

По материалу изготовления могут быть:

  • из древесины;
  • из стали;
  • железобетонными.

Этапы возведения буронабивного фундамента.

Из-за простоты возведения данного фундамента весь процесс его создания можно разделить на три этапа: этап бурения, этап армирования, заливка.

1. Бурение.

Этапы возведения буронабивного фундамента.

Работа по возведению буронабивных свай в любом строительстве начинается с разметки их расположения.

Обычно размеры скважины находятся в диапазоне от 15 до 45 сантиметров. Если нет возможности привлечь специальную технику для бурения, можно воспользоваться ручным буром модели ТИСЭ-Ф (советую прочитать статью — бур ТИСЭ своими руками). Использование данного бура позволяет создать необходимое расширение внизу опоры, что нужно для повышения несущих способностей самой сваи.

Каждая скважина бурится обычно диаметром в 20 сантиметров и глубиной ниже уровня промерзания грунта. У дна диаметр скважины обязательно увеличивают до 40 сантиметров. Также стоит обратить внимание на то, что минимальная глубина сваи должно составлять хотя бы 2 метра.

2. Армирование.

Этапы возведения буронабивного фундамента.

Нужно четко осознавать, что при возведении буронабивного фундамента своими руками любая из его свай способна работать как на сжатие, так и на разрыв. Следовательно, они могут справиться с данной нагрузкой, только если будут заложены ниже уровня грунтового промерзания. Также для увеличения нагрузочных свойств используется процедура вертикального фундаментного армирования.

Для нее проведения используется ребристая арматура диаметром от 10 до 12 миллиметров. Прутки ее скрепляются по несколько единиц с периодичностью не реже 1 метра при помощи гладких прутков. Последние должны быть диаметром от 6 до 8 миллиметров, а длиной до 8 сантиметров.

3. Заливка.

В результате осуществления этапа армирования на выходе получается определенное число жестких конструкций, равное количеству имеющихся скважин, в которые их и помещают, а затем заливают бетоном (какой марки бетон нужен для фундамента).

Этапы возведения буронабивного фундамента.

Важно! Для улучшения крепежных свойств получившихся металлических конструкций к фундаменту концы их в верхней части свай необходимо выпускать. Также советую прочитать мою статью — свайно винтовой фундамент.

Буронабивной фундамент своими руками видео

Рекомендую прочитать:Технические характеристики трубы из гипсокартона своими термопанелей с клинкерной плиткой своими винилового сайдинга своими руками.

Процесс выполнения работ

Для качественного выполнения работ требуется соблюдать технологию создания буронабивного фундамента. Без этого строительство окажется не только излишне трудоемким, но и низкокачественным. Чаще всего изготавливают буронабивной фундамент с ростверком, хотя иногда и применяют монолитные плиты.

Начинается возведение буронабивного фундамента своими руками, также как и любого другого, с разметки. Ее проводят, придерживаясь уже имеющегося чертежа. При помощи колышков и веревки отмечают места расположения будущих свай. На этом этапе работ следует быть предельно внимательными, так как любые ошибки в расположении буронабивных свай под фундамент приведут к ненадежности основания постройки. В том случае если есть сомнения в правильности расчета буронабивного фундамента, стоит обратиться в специализированную фирму, высококвалифицированные сотрудники которой проведут верный расчет.

После того как участок размечен, можно приступать к бурению скважин для столбов. Применять для этого можно как профессиональное оборудование, так и ручной бур. Можно использовать и специальный бур, создающий скважины с расширением на дне. Нельзя забывать о том, что устройство буронабивного фундамента подразумевает глубину скважин больше, чем максимальный уровень промерзания грунта.

Процесс выполнения работ

Также в процессе бурения требуется непременно проверять при помощи нивелира ровность вертикали. Любое отклонение от нее ведет к ненадежности основания постройки. Не менее важно точно отслеживать и глубину скважины. Если не соблюдать этого, то часть свай, не достигнувшая твердого грунта, начнет давать неровную усадку, что может привести к потере постройки.

После того как буровые работы окончены, приступают к созданию опалубки для будущих свай. Перед этим следует удалить из скважин воду, если она присутствует. Изготавливают опалубку из досок, оструганных с одной стороны. Также можно применять опалубку из труб нужного диаметра. В этом случае они будут дополнительно укреплять свайный буронабивной фундамент.

Следующим действием является армирование. Без этого устройство надежного фундамента из буронабивных свай невозможно. Прутья арматуры с диаметром не менее восьми миллиметров устанавливаются в опалубку и скрепляются между собой проволокой. Высота выхода арматуры над поверхностью зависит от того, предусмотрен ли ростверк в фундаменте на буронабивных сваях. Если да, то выходить арматура должна на высоту ростверка, чтобы в дальнейшем можно было обеспечить единое устройство фундамента.

Процесс выполнения работ

Заливка свай происходит в несколько заходов, так как при таком способе проще избавиться от воздушных полостей. Бетон для этого требуется как минимум марки М200. Опалубка при грамотном строительстве буронабивных фундаментов удаляется не раньше чем через три недели после заливки бетона. После этого свайный фундамент готов, и можно переходить к возведению ростверка или укладке плит.

Читайте также:  Земляные работы в Москве и области - заказать недорого

Этот вид основы для дома является наиболее дешевым из всех применяемых при загородном строительстве. Не будет высокой и цена работ по изготовлению буронабивного фундамента. Поэтому в случае неуверенности в своих силах не стоит начинать работы самостоятельно – привлеченные профессиональные мастера сделают все быстрее и лучше.

Расчёт стоимости

Заполните данные и отправьте — в ответ вы получите расчёт стоимости в первом приближении. Окончательная смета может зависеть от особенностей проекта.

Проектные параметры Кол-во свай, шт. Диаметр, см Глубина погружения, м Армирование, куб.м Класс бетона В10 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 В65 В70 В75 В80 Регион (город) Контактные данные Имя Телефон E-mail Примечания Тут ничего не пишите! Я принимаю условия обработки данных

Если у Вас возникли любые вопросы по услуге или по заполнению Заявки — обратитесь напрямую к специалисту: +7 (495) 643-34-98

Разметка фундамента своими руками.

Для разметки основания необходимо сбить обносочные щиты из строганных досок и брусьев. Конструкция состоит из двух горизонтальных поясов, первый из которых используется для разбивки нулевого уровня свай (их высоты), второй — для разбивки верхней грани ростверка.

Свайный фундамент своими руками.

Рис. 1.6. Конфигурация щитов обноски.

Первоначально размечаются базисные линии фундамента (контуры стен здания) — от ориентира (забора либо границы участка) отсчитывается расстояние и устанавливается обноска первой стены, между щитами натягивается бечевка (нить фиксируется с помощью вкрученного в доску самореза).

Разметка фундамента своими руками.

Перпендикулярно к проложенному контуру размечается смежная стена. Прямой угол проверяется посредством египетского треугольника (на пересекающихся шнурках отступается расстояние в 3 и 4 метра, делается пометка изолентой и вымеривается длина диагонали — при правильном угле ее длина составляет 5 метров).

Свайный фундамент своими руками.

Рис. 1.7. Разметка свайного фундамента.

Далее аналогичным образом размечаются две оставшиеся стены. На расстоянии толщины ростверка на обноске устанавливается второй шнурок, определяющий внутренний контур стен. Положения свай размечаются согласно их проектному расстоянию друг от друга — устанавливаются обносочные щиты и от пересечения бечевки опускается отвес, под точкой которого забивается арматурный колышек, определяющий место монтажа сваи .

Выбор свайных конструкций

Руководство по проектированию свайных фундаментов гласит, что свайное основание может проектироваться и возводиться на грунте, который был предварительно уплотнён с помощью различных методик. Вся конструкция может выполняться в виде свайного поля.

Важно: нормы рекомендуют использовать типовые конструкции, которые наиболее распространены в регионе строительства.

Также нормами СП оговаривается, что свайные конструкции могут использоваться вместо ленточного основания. Такая ситуация может сложиться в случае, если отметка, на которой по расчёту должна находиться подошва ленточного фундамента, будет превышать 170 см.

Выбор свайных конструкций

С особой тщательностью стоит подходить к выполнению проекта столбчатого основания в условиях, когда территория строительства находится на слабых грунтах или наблюдается высокое стояние грунтовых вод.

Самым подходящим основанием для возведения свайного фундамента является мало сжимаемый тип почв. Идеальными породами для строительства свайного основания являются следующие породы:

  • скальный грунт;
  • галечник;
  • плотный песок;
  • крупнообломочные породы.

Согласно руководству для формирования свайного поля может использоваться один из следующих видов свай:

  • забивные;
  • буронабивные;
  • винтовые.
Выбор свайных конструкций

Забивные сваи

Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях. Это четырёхгранные конструкции с заострённым концом. Для забивания изделия в землю используется специальная механизированная техника (вибропогружатели или молоты). Иногда забивные сваи изготавливаются на участке. Для этого в землю забивается свая-оболочка с пустотой внутри. После этого пространство внутри сваи бетонируется.

Винтовые сваи

Большой популярностью в индивидуальном строительстве пользуются винтовые сваи, поскольку они могут быть закручены в землю без использования специальной техники. Конструкция выполнена из стальной трубы, на конце которой приварена винтовая нарезка.

Буронабивные сваи

Выбор свайных конструкций

Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину. После этого в нижней части проходки делается полость чуть шире, чем сама скважина. Она нужна для формирования опорной подошвы под стойкой. Подошва бетонируется или засыпается песком с последующей трамбовкой.

Затем в скважину устанавливается несъёмная опалубка. Обычно для этих целей используют стальные, пластиковые или асбестовые канализационные трубы. Внутрь труб устанавливается арматурный каркас и заливается бетонным раствором с высокой марочной прочностью.

Обычно ещё на этапе проектирования такие сваи закладываются по углам сооружения, в месте пересечения стен, под колоннами, стойками и тяжелыми конструкциями (печью или камином). Под несущей стеной такие сваи располагаются с шагом 2,5 м.