Особенности, достоинства и недостатки буронабивного фундамента

Применение и особенности буронабивных фундаментов

Буронабивные фундаменты незаменимы в городских условиях, где погружение свай классическим методом забивки запрещено из-за вибраций, передаваемых на грунт. Использование буронабивных свай возможно на любых грунтах за исключением скальных и крупнообломочных. Последовательность монтажа следующая:

• бурение скважины проектного диаметра и глубины;
• армирование;
• заливка бетона.

В ряде случаев (например, при бурении полым шнеком), последовательность обратная: сначала заливка, потом погружение арматурного каркаса. Прутки выступают выше уровня бетонирования: позже эти концы используются для связывания свай с ростверком.

На несвязных сыпучих грунтах бурение сопровождается погружением обсадных труб – они формируют стенки скважины и служат направляющими при устройстве свай. По ходу заполнения скважины раствором трубу извлекают (не всегда).

Еще один способ укрепления стенок – промывка глинистым раствором: он удаляет из скважины керн и укрепляет стенки. Способ подходит для рыхлых грунтов средней стабильности.

Несущая способность каждого элемента определяется исходя из следующих показателей:

• диаметр сваи;
• глубина погружения;
• характеристики грунта;
• марка бетона;
• вид армирования и характеристики арматуры.

Какой бетон в буронабивную сваю используется?

Этапы установки буронабивного фундамента

1 Этап. Рассчет фундамента под сваи

1. Первым делом стоит рассчитать участок застройки. Не волнуйтесь, для каркасного дома, не нужен мощный нулевой уровень. В каркасных домах стены легкие, но если вы строите массивный дом, то сваи придется делать толще на 30-40 мм, чтобы нагрузка на фундамент была соразмерна. Таблица рассчета поможет вам.

2 Этап. Размечаем участок

Выбрать расположения свай можно по разному, обычно это делают под основными несущими стенами дома, но также вы можете расположить буронабивные сваи в шахматном порядке.

3 Этап. Бурим скважины под фундамент дома

Разметить участок застройки, выкопать траншею, определить места расположения столбов и выровнять линию фундамента при помощи лески и уровня.

Монтаж

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

Сваи бывают:

1. Сплошные – универсальный вариант для всех типов почвы.
2. Полые с многосекционным сердечником – для частного строительства в сложных условиях.
3. Сваи с уплотненным забоем – для домов весом больше 500 т.
4. С пятой – с проведением взрывных работ.

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

Чтобы фундамент сделать своими руками, нужно запастись всем необходимым: обсадные трубы, ручной бур, арматура, бетонный раствор, вязальная проволока, гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы, деревянные щиты (из которых будет монтироваться опалубка), рулетка, уровень любой, виброоборудование и все, что обычно используется для работы с бетоном.

Описание и применение

Ленточный вариант свайно-буронабивного основания используют в таких ситуациях:

• Возведение здания в населенной зоне, где устройство заглубленного ленточного либо монолитного фундамента невозможно.
• Когда поверхность участка составляет слабонесущая почва. В таком случае забивают сваи до момента достижения прочных грунтов.
• Не выполнено геологическое исследование территории. Тогда лучше перестраховаться, организовать надежный фундамент.
• Участок с перепадами и сложным рельефом. Разной высотой свай и устройством ленточного висячего фундамента выравнивают основание сооружения.
• Когда почва слишком щелочная, нет возможности соорудить свайно-винтовой фундамент с монолитной плитой либо лентой.

Ленточный фундамент буронабивного типа удобен для сооружения коттеджей. Если применяют тяжелые стройматериалы, количество и диаметр опор увеличивают. Когда используют легкие блоки, такое ленточное буронабивное основание обходится недорого.

Достоинства и недостатки буронабивного фундамента

Преимущества:

• Надежность. Очевидно, что технология, связанная с созданием бетонных опор, является надежной для большинства существующих условий. Практика показывают, что буронабивные сваи могут иметь различные габариты, а также многие другие параметры, которые могут идеально вписываться в тех или иных участках. Как мы уже говорили, бетонные элементы должны опираться на твердейшую часть грунта, что позволяет фундаменту отличаться высокой устойчивостью при любых условиях. Также мы упоминали, что буронабивной фундамент является лучшим решением для проблемных грунтов, где обычные основания оказываются практически бесполезными.
• Экономия времени и строительных материалов. При создании буронабивных свай нужно потратить достаточно немного строительных материалов. Это однозначный плюс, учитывая тот факт, что на сегодняшний день практически любые продукты, связанные со строительством, оказываются дорогими. Экономия времени состоит в том, что для возведения такого основания не нужно ничего придумывать, все крайне просто, так как ситуация заключается в обустройстве свай и дальнейшей заливке основания. Если говорить о других вариантах создания фундамента, то придется приложить много усилий, чтобы создать качественное укрепленное основание под проблемный грунт. В данном случае, если мы создаем буронабивные сваи, можно обустроить мелкозаглубленный ленточный фундамент, для создания которого требуется крайне мало строительных материалов.
• Практичность. Прежде всего, практичность создания буронабивного фундамента заключается в отсутствии необходимости в специализированном транспорте. Нужно иметь несколько труб, которые позволят произвести заливку, и саму бетонную смесь, которая является основой строительных мероприятий.
• Восприятие крупных нагрузок. Как известно, ближайшим конкурентом буронабивного фундамента является основание из забивных свай. Ситуация обстоит таким образом, что при помощи труб крупного диаметра можно создать немалые бетонные сваи, которые смогут воспринимать куда большие нагрузки чем забивные сваи. Соответственно, появляется некоторая свобода действий, связанная с допустимыми нагрузками на основание, а это значит, что габариты создаваемого сооружения могут быть крупнее.

Недостатки:

• Трудоемкость. Несмотря на ряд преимуществ, которые указаны выше, высокая трудоемкость проводимых работ для многих может оказаться серьезной проблемой. Можно с уверенностью говорить, что для работ по созданию буронабивного фундамента потребуется немало людей. Но в то же время многое зависит и от специфики основания, а также от масштабов запланированных работ. Однозначная сложность работ, которые нужно провести для создания основы дома, заключается еще и в необходимости пробурить достаточно глубокую скважину. Нередко для этого используются специальные приспособления.
• Сложность расчета фундамента. Практика показывает, что при равномерном размещении буронабивных свай могут возникнуть проблемы, связанные с крупным разбросом несущей способности. Это связано со спецификой грунта, различными характеристиками бетонных опор, а также от многих других факторов. Практика показывает, что разброс несущей способности может составлять до 30%. Это говорит о том, что в некоторых условиях целесообразно обратиться к специалистам, которые за определенную плату предоставят достаточно качественные расчеты, позволяющие эффективно использовать все ресурсы.
• Большой расход бетона. Учитывая тот факт, что вокруг создаваемых свай нельзя уплотнить грунт, получается, что расход бетона существенно увеличивается. Данная ситуация оказывается не самой оптимистичной, однако даже при таком раскладе бетона уходит куда меньше, чем при создании заглубленного основания.

Большое количество недостатков фундамента указывает на то, что во многих условиях это строительное решение может оказаться не самым подходящим, поэтому в каждом отдельном случае нужно анализировать все пункты и делать обоснованные выводы.

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.

Плюсы фундамента на буронабивных сваях

Фундаментное основание из таких свай обладает следующими преимуществами:

• Универсален. Подходит почти для любого грунта, кроме совсем каменистого.
• Неровность участка или его близость к воде вовсе не препятствие для свайного фундамента. Уровень строения всё равно задают непосредственно расположением несущих опорных элементов.
• Экономичен. Денег на постройку такого фундамента расходуется гораздо меньше, по сравнению с другими типами.
• Работы можно проводить в любое время года, сроки установки — достаточно быстрые.
• Не нужно использовать спецтехнику, можно построить такой фундамент своими силами, что ещё раз говорит о его бюджетности.
• Свайный фундамент не требует масштабных земляных работ, поэтому лишнее повреждение окружающего ландшафтного дизайна исключено.
• Подобные фундаменты устойчивы к вертикальному движению грунтом, поскольку их основание располагается ниже точки промерзания.
• Высокая несущая способность. Фундамент держит весовую нагрузку даже от тяжёлого здания. Обязательное условие — гидроизоляция между ленточным элементом и стенами постройки. Так можно уберечь от разрушения разные по свойствам материалы.

Недостатки основания из свай

• Слабая теплоизоляция пола. Возможно попадание в дом сквозняков и прохлада. Рекомендуют обустраивать на первых этажах домов с таким фундаментом теплые полы.
• Нет возможности оборудовать в доме подвал. Но если такой фундамент, например у бани, то там подвал ни к чему.
• Расход бетона больше, по сравнению с забивными сваями. Поскольку нет уплотнения грунта около сваи в процессе ее изготовления.
• Изготовление свай сложно контролировать.

Какие буровые установки мы продаём?

Сегодня, все бурильные машины, реализуемые нами, можно разделить по самыми эффективным и популярным методам возведения буронабивных свай:

1. С обсадной трубой и телескопической келли-штангой.
2. CFA — с непрерывным полым шнеком и одновременной инъекцией.
3. Малогабаритные буровые установки для работы на склонах и в стеснённых условиях.

Буровые установки с келли-штангой и обсадной трубой.

Буровые машины с келли-штангой очень распространены, т.к. благодаря тому, что подобной телескопической удочки, келли-штанга может раскладываться на секции и увеличивать глубину бурения. Современные характеристики буровой установки позволяют возводить этим методом буронабивные сваи от 450мм до 2500мм, глубиной до 60—70 метром, но в России самыми распространёнными диаметрами считаются 600-1500 мм, при глубинах до 40 метров.

Привод буровой установки гидравлический, на мачте установлены один или два вращателя, вращающие келли-штангу со шнеком и обсадную трубу, внутри которой происходит выемка грунта. Чаще, для погружения обсадной трубы используют обсадной стол, который позволяет работать с большими диаметрами труб на большой глубине.

Принцип работы буровой машины с обсадной трубой.

Как правило, работа буровой установки с обсадной трубой и келли-штангой делится на этапы:

1. Погружение трубы.
2. Выемка грунта.
3. Погружение армокаркаса.
4. Погружение бетонолитных труб ВПТ.
5. Бетонирование сваи.
6. Выемка обсадной трубы.

Производительность буровой машины с обсадной трубой.

За одну рабочую смену, обычно, возводят одну буронабивную сваю диаметром 1000мм и глубиной 28 метров, а для работы необходим машинист буровой установки(оператор) и 2 помощника, трактор или экскаватор для уборки вынутого грунта, кран для сборки установки и обсадной колонны.

Не мало и не дешево, но зато, такая самоходная буровая установка, наверное, это сегодня единственный способ возведения буронабивных свай в сильно обводнённых грунтах.

Буровая установка CFA. Описание.

Эти самоходные буровые машины, способны возводить буронабивные сваи диаметром до 1500мм и глубиной до 42 метров. Суть этого метода в том, что шнек (он является неделимым и с внутренним бетоноводом) забуривается до проектной отметки сразу, без промежуточной выемки грунта, а потом подаётся бетон под избыточным давлением через шнек с одновременной выемкой шнека.

Для работы буровой установки по методу CFA не требуется ни обсадные трубы, ни бетонолитные.

Принцип работы буровой машины CFA.

Как правило, метод возведения буронабивных свай CFA делится на этапы:

1. Забуривание шнека.
2. Подача бетона.
3. Выемка шнека с одновременным уплотнением сваи бетоном.
4. Погружение армокаркаса.

Производительность буровой установки CFA.

За одну рабочую смену, обычно, возводят 7-8 буронабивных свай (есть рекорды и по 13) диаметром 1000мм и глубиной 28 метров, а для работы необходим машинист буровой установки (оператор), 1 помощник, трактор или экскаватор для уборки вынутого грунта.

Кран для сборки не требуется, если у Вас буровые установки Llamada – они собираются автоматически самостоятельно, для других производителей кран нужен только для сборки буровой установки, в дальнейшей работе он не нужен.

Самоходная буровая установка для буронабивных свай CFA – это самое эффективное и экономично решение возведения свай, но существует ограничения у данного метода: Это трудность возведения буронабивных свай CFA через верхний слой текущей воды, но для этого есть решения с частично погружаемой обсадной трубой, которая остаётся в качестве оголовка сваи.

Малогабаритные буровые установки для работы на склонах и в стеснённых условиях.

Малогабаритные или универсальны буровые машины используются для установки буроинъекционных анкеров. Компактные размеры позволяют буровым установкам выполнять буронабивные (Буроинъекционные) сваи даже в подвалах зданий. Процесс установки буроинъекционного анкера можно разделить на следующие этапы:

1. Забуривание анкера с одновременной промывкой для выемки шлака и остатков грунта.
2. Подача бетона через анкер под избыточным давлением для заполнения сваи.

Суть работы буровой установки при использовании, при этом методе, заключается только в забуривании анкера. Буроинъекционный анкер остаётся в сваи, являясь её армокаркасом. Диаметры таких свай – 50-300мм, при глубинах до 40 метров.

Преимущества и недостатки бурозаливного фундамента

Каждый вариант основания для здания обладает своими преимуществами и недостатками. Бурозаливной фундамент востребован в строительстве на участках со сложным грунтом, но перед сооружением этой основы следует знать её основные особенности:

• высокий уровень надёжности;
• защита здания от грунтовых вод;
• пригодность для строительства на мягком грунте;
• невысокие затраты на строительные материалы;
• непродолжительный период возведения.

Основной минус бурозаливного основания заключается в том, что такой фундамент подходит лишь для малоэтажного строительства нетяжелых зданий. Именно поэтому его часто используют при возведении частных домов до трёх этажей в высоту.

Земляные работы

Учитывайте, что при бурении, скважина выходить шире чем диаметр бура. Для определения итогового размера скважины рекомендуется пробурить тестовую скважину в таком же грунте как на площадке.

После бурения, скважина очищается от рыхлого грунта. Скорее всего очистить полностью скважину не получится. Грунт, что не получается вынуть из скважины, трамбуется.

На дно скважины укладывается подушка 30-50 см (зависит от грунта). Используйте песок крупной и средней фракций. Подушка так же трамбуется.

Если ростверк заглубленный, то под него устраивается песчано-гравийная подушка как под ленточный фундамент. Для “висячего” ростверка земляные работы не нужны.

Буронабивные сваи – описание и область применения

Основная идея устройства фундаментов при помощи буронабивных свай  – возведение несущих элементов не путем их забивки или вдалбливания в грунт как для забивных свай, а путем их создания непосредственно на месте, без негативных последствий, как правило, сопровождающих такую рода деятельность. Самое максимальное воздействие, оказываемое на почву – это бурение скважины, которое достаточно просто выполнить без привлечения громоздкой техники и сопутствующих этому отрицательных моментов.

Описанные выше свойства буронабивных свай делают их незаменимыми при строительстве в следующих условиях:

• застройка жилых или промышленных кварталов в стесненных условиях города, когда устройство ленточного фундамента или монолитной плиты практически невозможно;
• наличие слабых грунтов или сильно обводненной почвы, делающих невозможным использование других конструкций фундамента, кроме свайного;
• строительство рядом с водоемами или на затапливаемых участках;
• в случаях, когда геологические исследования показали глубокое залегание твердых пород, которые способны воспринять нагрузки строящегося здания;
• в случаях сложного рельефа местности (перепад отметок по высоте, обрывы, грунты с большим содержанием камней и т.д.).

Во всех указанных случаях основным путем решения проблемы является устройство свайного фундамента. При этом предпочтительным вариантом является использование буронабивных свай.

Всем вышеперечисленным далеко не исчерпываются достоинства технологии устройства фундаментов при помощи буронабивных свай. Но для более подробного их изучения необходимо ознакомиться с существующими разновидностями данной технологии. Также фундамент можно изготовить при помощи винтовых свай. Информацию по изготовлению и установке винтовых свай своими руками можно почитать здесь

Перед перечислением разновидностей конструкций буронабивных свай обязательно необходимо отметить, что все работы должны выполняться в соответствии со Сводом правил СП 24.13330.2011, в котором содержится актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 под названием «Свайные фундаменты». Именно в этих нормативных документах четко прописаны требования к фундаментам и правила производства работ по их устройству.

Расчет буронабивных свай

Для расчета свайной части необходимы следующие исходные данные:

• тип грунтов на участке, на которые будут опираться сваи;
• вес дома, рассчитываемый путем суммирования всех материалов и нагрузок;
• количество свайных опор.

Количество свай можно рассчитать, составив схему их расположения. Расстояние между опорами зависит от массы строения, его площади и длины несущих стен. Для расчета основания под коттедж из кирпича расстояние будет составлять 0,5-0,6 м. Для более легких строений — 0,8-1,0 м. Опорные сваи располагаются по всем углам будущего дома, на входной группе, вдоль несущих стен с выбранным шагом.

Определив необходимое количество свайных опор можно рассчитать их параметры: длину и диаметр. Длина буронабивных свай определяется как глубина залегания, которая зависит от уровня промерзания почв или залегания несущих грунтов. Информацию о глубине промерзания для своего региона можно найти в Сети. Определение глубины залегания несущих пластов определяют путем шурфирования или по данным геологических изысканий, входящих в состав проекта дома.

Диаметр буронабивных свай можно определить исходя из таблицы:

Пример расчета: объект строительства — коттедж из пеноблоков с опиранием свайной части фундамента на плотные пески. Вес дома составляет 120 тонн. Количество свайных опор по схеме — 28 штук. Определяем несущую способность для 1 буронабивной сваи: 120/28 = 4280 кг. В соответствии с таблицей для обеспечения такой несущей способности нам необходимо использовать буронабивные опоры диаметром 400 мм и площадью сечения 1256 м2.

Способы бурения

Фундамент на сваях имеет несущую способность в 200−400 тонн, а более усовершенствованные строительные технологии повышают этот показатель до 600 тонн.

Применяются такие способы бурения:

1. Самостоятельное изготовление скважин. Потребуется лишь ручной бур и физическая сила. Это дешёвый метод, так как исключает использование дорогостоящей техники, но требует огромных физических усилий, к тому же не гарантирует достижения нужной глубины.
2. Изготовление скважин при помощи специальной техники. В этом случае процесс бурения значительно ускоряется. Сейчас существуют разные виды строительной техники, имеющие свои плюсы и минусы.

Как выстроить буровой свайный фундамент с подвешенным монолитным ростверком

Технология бурового свайного фундамента с подвешенным монолитным ростверком

Технология требует проведения следующих работ:

1. Разметки участка с определением главных осей;
2. Выравнивание грунта и копания траншеи;
3. Засыпка дна траншеи песчаной смесью толщиной в 20 см;
4. Пробуривание скважин ниже точки промерзания грунта на 15 см, армирование шурфа, заливка скважин раствором.

1. Гидроизоляция оголовка сваи рубероидом;
2. Монтаж опалубки;
3. Проводка вентиляции;
4. Армирование ростверка прутком толщиной от 12 мм;
5. Заливка ростверка бетонной смесью с обязательным уплотнением смеси;
6. Демонтаж опалубки.

Скорость возведения фундамента зависит от размеров дома, ориентировочно все работы занимают неделю. Свайно-буровой фундамент с монолитным ростверком подвешенного типа подходит для строений любого типа, толщина стен которого не превышает 30 см.

Технология обустройства ростверка заглубленного повторяет все действия, но добавляется слой геотекстиля на песчаную подушку. Это делается для того, чтобы влажность грунта не нарушила целостности подошвы основания. По времени устройство ростверка заглубленного типа своими руками занимает ровно столько же, сколько и строительство основы с висячим ростверком.