Какие преимущества у буронабивных свай

Схема буронабивного фундамента Буронабивные фундаменты часто используются для постройки легких жилых и хозяйственных сооружений на участках с большим уклоном или на пучинистых почвах. Дома, возведенные на сваях, практически не подвержены вертикальному и горизонтальному смещению, отличаются стойкостью и достаточно быстро возводятся.

Также с помощью буронабивных свай можно оперативно провести ремонт уже существующего основания, причем провести реконструкцию можно на участке с ограниченной площадью.

Конструкционные особенности

Изображение готового свайного основания дома
Преимущества буронабивных оснований:

1. Это экономичный вид фундамента, нет нужды использовать большое количество бетона и арматуры, при этом сами сваи можно углубить на большие глубины.
2. Основание не требует изготовления съемной опалубки. Ростверк делается с несъемной опалубкой, можно использовать подручные строительные материалы, вплоть до деревянного бруса или досок.
3. Его легко возвести самостоятельно без использования специальной строительной техники.
4. Дом строится на ограниченной площади земельного участка.

Средний срок службы сваи составляет около 100 лет, при ее повреждении проводится оперативная замена без демонтажа самого здания.

Недостатки буронабивных свай:

1. Их использование ограничено допустимой массой самого здания, поэтому на таких фундаментах реально построить только легкие сооружения.
2. Построить цокольный этаж или подвал технически невозможно.
3. Построить фундамент без подробного проекта нельзя.
4. Существует большая зависимость типа и несущей способности сваи от характеристик почвы на различных глубинах.

Учитывая, что большинство буронабивных свай – это фабричная продукция, она производится строго конкретных размеров, диаметра и характеристик. Расчет их количества и типа проводится после разработки подробного проекта будущего здания. На этапе проектирования проводится подробный геодезический анализ структуры почвы на площадке.

Какими способами можно пробурить скважины на участке?

Каждый застройщик, который будет самостоятельно создавать несущие конструкции для жилых или хозяйственных построек, должен пользоваться руководством по проектированию и обустройству фундаментов из буронабивных свай. Процесс проведения таких работ требует строгого соблюдения технологий и утвержденных нормативов. После проведения геологических изысканий и определения типа грунта на участке, застройщик должен приступить к бурению скважин. Для этого можно задействовать несколько методов:

1. Бурение вручную. Для задействования этой методики застройщику необходимо приобрести или взять в аренду бур. В процессе создания скважины ему придется прикладывать большие физические усилия. Если на участке присутствует каменистая почва, то будет очень проблематично вручную пробурить на необходимую глубину. После того как застройщику удастся создать необходимое количество отверстий, он может начать заливать одну за другой буронабивную сваю своими руками.
2. Создание скважин посредством бензинового бура. Этот метод позволит существенно ускорить рабочий процесс. Застройщику не нужно будет прикладывать больших физических усилий и при этом удастся точно спланировать количество отверстий, которые можно создать за день. Перед началом работы ему следует ознакомиться с тематическим видео, которое позволит минимизировать ошибки, научит, как сделать отверстия в разных типах грунта, и оптимизировать рабочие процессы.
3. Бурение скважин при помощи специализированной техники. Чтобы воспользоваться этой методикой застройщику следует обеспечить беспрепятственный доступ технике к строительной площадке. Как правило, такие машины оснащаются длинными стрелами, благодаря чему им удается с одного места пробурить несколько скважин.

После их создания застройщику следует в кратчайшие сроки провести заливку бетона, так как неблагоприятные погодные условия могут стать причиной обрушения стенок отверстий. Если это произойдет, то придется вызывать технику для прочистки скважин, то в результате повлияет на стоимость фундаментной конструкции.

Этапы проектирования столбчатого фундамента из буронабивных свай

Технология создания свайного основания с ростверком
Проводится подробная геодезическая разведка строительной площадки, отбор вертикального керна и его анализ. Далее, необходим расчет минимально допустимого сопротивления грунта на расчетной глубине, а также выяснение уровня залегания грунтовых вод и глубины промерзания почвы.

Немаловажен расчет максимально возможной массы будущего здания с учетом ростверка и массы самой сваи. А также следует провести расчет минимального количества столбов, на которых затем будет установлен ростверк.

При проектировании буронабивных фундаментов нужно учитывать:

• столбы должны полностью перенести нагрузку от здания дома на грунт, именно по этой причине проводится расчет несущей способности почвы. Если нужно увеличить допустимую нагрузку, тогда используется метод уширения подошвы столба (средний диаметр подошвы 40-60 см);
• интервал между сваями не должен превышать 1,5−2 метра. Допускается интервал 3 метра, но только для легких сооружений.

Итак, основные разделы проекта буронабивного фундамента:

1. Расчет максимально допустимой массы здания.
2. Определение несущей способности почвы.
3. Расчет нагрузки на одну сваю и выбор ее конструкции.
4. Эскизный проект фундамента с указанными расстояниями между сваями.
5. Расчет необходимого количества бетона и арматуры для заливки свай.

Могут быть и иные разделы такого проекта, но без расчета максимально допустимых нагрузок на грунт проектирование и закладку такого типа фундаментов проводить нельзя.

Практические советы

Создание буронабивных свай с арматурными прутьями
Основные советы при проектировании свайных фундаментов:

• минимально допустимая глубина погружения подошвы сваи должна быть не менее 100−150 мм ниже уровня границы промерзания почвы;
• их нельзя использовать при строительстве тяжелых бетонных зданий. В данном случае лучше проектировать основания колонного типа с бетонной подошвой;
• строго придерживаться шага между сваями, лучше предусмотреть запас прочности;
• при разработке ростверка всегда учитывать вентиляционные отверстия – продухи.

Технология возведения буронабивного основания

Схематическое отображение составляющих элементов буронабивного основания
В первую очередь проводится разработка эскизного проекта будущего фундамента и привязка его к ситуативному генеральному плану застройки. Далее, следует провести:

• определение перепадов высот;
• разметка осей фундамента и указание ключевых точек для бурения скважин;
• бурение скважин ручным методом или мотобуром;
• установка труб в полученные скважины, выравнивание верхней кромки труб по горизонтали, заполнение образовавшегося пространства между трубой и стенкой скважины песком;
• выравнивание трубы по вертикали;
• установка в трубы арматурного каркаса;
• заливка бетона с дальнейшим его уплотнением;
• устройство опалубки для ростверка.

В завершение всех работ делается укладка арматурного каркаса для ростверка и соединение арматуры с трубами. Последним этапом идет заливка ростверка.

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

• забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
• погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Существующие варианты ростверков

Схема армирования буронабивного фундамента
В некоторых случаях при проектировании буронабивных фундаментов заказчик изначально просит сделать конкретный тип ростверка. На данный момент, популярными остаются висячие и мелкозаглубленные ростверки.

В случае проектирования висячего ростверка, между ним и поверхностью почвы остается запас высоты около 20−30 см. Этот зазор нейтрализует воздействие почвы на дом, но при этом образуется открытое пространство под полом, которое нужно дополнительно утеплять.

Также такой вариант конструкции дома предусматривает возможность устранить большие неровности почвы, ведь можно предусмотреть сваи различной длины.

А вот мелкозаглубленные ростверки слегка вкопаны в землю, и для устранения эффекта вспучивания почвы нужно использовать песчано-гравийную подушку. Толщина подушки выбирается, исходя от реальных геологических факторов, а также массы дома.

Фундамент на буронабивных сваях

В большинстве случаев, когда мы говорим о буронабивном фундаменте, речь идет о буронабивных свах как элементе, например, свайно-ленточного фундамента. Конечно, можно использовать буронабивные сваи непосредственно как фундамент, без обвязки бетонной лентой, например, для забора, бытовки или небольшой бани. Но для частного дома более оправдано применение свайно-ленточного или свайно-ростверкового фундамента, в котором все эти сваи жестко связаны между собой бетонной лентой (ростверком). Эта лента, во-первых, распределяет нагрузку между сваями, во-вторых, жестко связывает всю конструкцию будущего строения и в-третьих, формирует основание для несущих стен дома.

Как сделать буронабивные фундаменты с уширением?

Схема монтажа буронабивных свай с уширением
При проектировании некоторых зданий, особенно сложной конструкции, разработчики используют термин «уширение». Этот термин означает, что искусственным методом увеличивается диаметр подошвы сваи и в результате растет максимально допустимая нагрузка одной опоры на грунт.

Делается уширение вручную непосредственно на строительной площадке. Бурится скважина на заданную глубину и опускается в середину опалубка.

Затем пора заливать отверстие бетоном. Делается это в два этапа: сначала заливается пятка бетоном и поднимается опалубка на высоту уширения. Освобожденный столб бетона заливает пятку полностью и застывает.

Пока раствор не застыл, монтируется арматурный каркас на заданную глубину, выравниваются столбы и арматурный пояс, фиксируются по горизонтали и вертикали. Столб заливается бетоном полностью.

Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Буронабивные сваи под защитой инвентарных труб это один из самых практичных способов возведения фундамента здания. Для того чтобы повысить несущую способность, их выполняют с уширением в нижней части (уширение пяты сваи) . После бурения скважины, которое производится под защитой инвентарной трубы, в нее устанавливается каркас, и скважина порционно заполняется бетонной смесью. После окончания этих работ инвентарную трубу вынимают из скважины по секциям. Во время бурения грунт извлекается поверхность и погружается на автотранспорт для транспортировки на полигон .

Применяемое оборудование:

• Буровые установки: LIEBHERR LB-24,28, инвентарные обсадные и бетонолитные трубы, шнек ковшбур.

Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов

Благодаря тому, что данные сваи можно устраивать на большую глубину с большим размером диаметра, их можно применять даже на оползнеопасном склоне.

В обводненных грунтах устройство буронабивных свай под защитой инвентарных труб во временном отношении более продолжительно, чем устройство свай свай по технологии CFA. Заплывание скважины, которое возможно из-за наличия грунтовых вод, задерживают обсадными трубами. После того как бетон заливают, обсадные трубы извлекают. Применение обсадных труб сильно замедляет темпы строительства и повышает его стоимость. Иногда применяют альтернативный метод – вместо обсадных труб заполняют скважину специальным раствором (бентонит или полимеры). За счет давления раствор держит скважину и появляется возможность продолжать закачивать бетон. Такой метод также приводит к удорожанию строительства и замедляет его темпы. Кроме того, здесь еще важен природосберегающий фактор: часть раствора неизбежно оказывается на поверхности грунта, что ведет к ухудшению экологии окружающей среды. В слабых грунтах возведение фундамента таким методом неминуемо приведет к их реструктуризации. В результате таких процессов объём выбуренного грунта, может быть значительно больше объёма ствола. Это грозит неравномерным оседанием зданий, появлением трещин и деформации сооружений. Последующее оседание грунта может достичь отметки ниже проектной. Во время прохождения водонасыщенных грунтов необходимо создать противодавление в скважине, заполнив ее глинистым раствором или водой, либо создать протяженную грунтовую пробку. Использование инвентарной трубы позволяет перекрыть горизонт водонасыщенных грунтов, обеспечить контроль параметров сваи и безопасность ведения буровых работ, а также гарантировать качественное заполнение сваи бетоном.

Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Главным преимуществом буронабивных свай является возможность их обустройства на большую глубину и большой диаметр. Применение таких свай хорошо зарекомендовало себя в тех случаях, когда сооружение во время эксплуатации будет подвергаться большим нагрузкам.

С успехом применяются буронабивные сваи под защитой инвентарных труб в местах точечной застройки, в стесненных городских условиях, а также в тех случаях, когда строительство идет вблизи возведенных зданий. В таких случаях при строительстве фундамента рядом стоящие здания не страдают, так как отсутствуют динамические нагрузки. Также исключается деформация грунтов и осыпание стенок сооружений. К тому же упрощается содержание строительной рабочей площадки, уменьшается расход воды и, естественно, снижаются расходы.

К другим преимуществам буронабивных свай под защитой обсадных труб следует отнести:

• безошибочный контроль процесса бурения, позволяющий засечь достижение несущего слоя;
• возможность раздробления валунов;

Благодаря своей высокой надежности, этот вид свай является самым популярным среди мостостроителей и транспортных строителей.