Виды
Фундаменты буронабивного типа прекрасно воспринимают нагрузки, распределяя их по всему периметру. Основным элементом этой системы является ростверк. В зависимости от расположения ленты основания делят на несколько видов.
Заглубленный. Верхняя линия ростверка размещается внутри грунта. Его верхняя часть находится в одной плоскости с почвой. Технически вся лента спрятана под землей.
- Наземный. Нижняя часть ростверка располагается непосредственно по уровню грунта. Внешне это выглядит так, что лента как бы лежит на почве. Наземный и заглубленный фундаменты рекомендовано строить только на стойких грунтах. В других случаях на эти конструкции может негативно воздействовать почва, что приведет к последовательному и относительно быстрому разрушению.
- Поднятый. Технически ростверк приподнят на опорах над землей. Получается, что под этим элементом располагается воздушная прослойка. Высота поднятия может быть разной, что зависит от предназначения элемента. Поднятые фундаменты используются в большинстве случаев на пучинистых почвах, отличающихся нестабильностью.
Еще одним критерием для классификации является тип ростверка, который бывает двух видов.
- Ленточный. Ростверк такого типа представляет собой ленту, ширина которой соответствует аналогичному параметру будущих стен. Технически конструкция располагается по всему периметру и повторяет контуры дома.
- Плитный. Внешне – это цельная плита, покрывающая всю площадь будущего дома. В большинстве случаев конструкции изготавливают из бетона. Монолитные сооружения хорошо выдерживают и распределяют нагрузку. Бывают также и сборные ростверки, которые формируют из специальных металлокаркасов или других материалов.
Обвязка фундамента может осуществляться с помощью нескольких видов материалов:
- брус;
- металлопрокат;
- железобетонные конструкции.
Устройство буронабивного фундамента своими руками
В отличие от других типов свай буронабивные опоры не регламентируются ГОСТом. Технология их установки прописана СНиП 2.05.03-84. В документе указаны следующие способы монтажа:
- бетонирование скважин с обсадной трубой или без нее;
- погружением опалубки с набивкой бетоном;
- сплошное бетонирование с камуфлетной пятой;
- погружением монолитного сердечника в скважину.
Не так давно появилась технология CFA, которая заключается в бетонировании свай при помощи полого бура с забурником, через который подается бетон. По причине отсутствия у большинства владельцев загородных участков сложных инструментов для бурения и бетонирования, мы рассмотрим самый простой способ монтажа буронабивных свай — бетонирование с обсадной колонной или без нее.
В зимний период работы по устройство буронабивного фундамента должны проводиться при температуре воздуха не ниже -10 С.
Буронабивной свайный фундамент своими руками
Устройства выполняется в пять этапов:
Земляные работы.
Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
Заливка бетона.
Устройство ростверка.
Закрытие цоколя.
Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.
Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.
Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.
Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.
Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.
Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.
Расчет несущей способности
Общий вид готового буронабивного основания строения Чтобы подсчитать требующееся количество опор, нужны два показателя − вес конструкции и несущая способность отдельно взятого элемента. Расчет прочности одной свайной опоры зависит от марки используемого бетонного раствора. Так, при изготовлении сваи из М 100, она выдерживает 100 кг на 1 см². При сечении 20 х 20 см, площадь будет равна 400 см², а опора сможет выдержать до 40 т.
Таким образом, несущая способность грунта намного меньше, чем у самой сваи. Согласно этому, расчет точного количества элементов и несущей способности всей свайно-ростверковой конструкции невозможен без учета прочности грунта. Ранее был приведен расчет для заложения опоры ниже уровня промерзания. Но при изменении сечения, совершенно другой будет площадь и несущая способность свайно-ростверкового основания.
Ростверк – объединяющий состав свайно-ростверковой конструкции, повышающий устойчивость основания. При выборе устройства свайного фундамента без него, потребуется расчет, который сможет гарантировать, что все элементы устанавливаются на достаточную глубину. Тогда можно быть уверенным, что конструкция не просядет, и не будет «выдавлена» влиянием сил морозного пучения.
Сфера применения
Ленточный свайно-буронабивной фундамент применяется в следующих случаях:
- Строительство дома в жилой зоне, когда устройство монолитного или ленточного заглубленного фундамента невозможно.
- На поверхности участка находятся грунты со слабой несущей характеристикой. В этом случае сваи забиваются до глубинных прочных грунтов.
- Геологическое исследование участка не было проведено. При отсутствии данных о гидрогеологических особенностях лучше перестраховаться и сделать надежный комбинированный фундамент. Правда при этом придется проводить шурфирование для определения глубины залегания свайных опор.
- На участке сложный рельеф с перепадами. При устройстве висячего ленточного основания за счет разной высоты буронабивных свай достигается выравнивание основания дома.
- На грунтах с высоким уровнем защелоченности, где невозможно возвести свайно-винтовое основание с монолитной лентой или плитой.
Ленточный фундамент на опорах буронабивного типа подходит для коттеджей из любых материалов. При использовании тяжелых стройматерилов, например кирпича, количество опор и их диаметр возрастает, что приводит к удорожанию всего строительства. Если дом возводится из легких пено- или газоблоков, то ленточное основание на сваях обойдется значительно дешевле.
Область применения
Есть ряд случаев, когда желательно использовать именно буронабивные сваи:
- В среде города рядом с уже возведёнными объектами, где существует опасность разрушения окружающих построек вследствие проведения «тяжёлых» работ.
- На ограниченных пространством площадках, где сложно перемещать и устанавливать забивные сваи.
- При строительстве на склоне.
- На объектах, где на территории стройплощадки наблюдаются плотные грунты.
- Когда невозможно произвести забивку или вибропогружение свай из-за грунта естественного происхождения с часто попадающимися валунами.
Устройство буронабивного фундамента с ленточным ростверком в условиях плотной окружающей постройки Источник ekb-doma.ru
Ростверка: немного о главном
Это технологический прием, позволяющий значительно усилить прочность и устойчивость фундамента
Это технологический прием, позволяющий значительно усилить прочность и устойчивость фундамента, а также повысить несущую способность
Для ростверки необходимо провести дополнительные расчеты, учитывающие плотность грунтовых слоев, уровень промерзания, обращать внимание на климат
Ростверка бывает двух типов:
- Висячая . Оставляется промежуток в 10 мм между ростверком и грунтом, вследствие чего несущее основание остается чуть выше уровня почвы (подвешивается) и за счет этого увеличивается защитная функция от влаги, холодов, возможных деформаций грунтовых слоев.
- Заглубленная . Ростверка уходит в грунты на 2 см. Такой прием увеличивает стойкость и прочность несущей основы, при этом важна тщательная гидро-, теплозащита (рубероидный лист).
Как правильно подбирать для дома, веранды, забора?
Винтовые сваи отличаются от остальных типов такого фундамента более дешевой стоимостью, но при этом ограниченной грузоподъемностью.
Рекомендации по выбору винтовых опор под разные случаи частного строительства:
| Диаметр трубы, мм | Размер винтовой части, мм | Несущая способность, т | Назначение |
| 57 | 180 | 0,8 | Легкие заборы, теплицы, мостики, качели |
| 76 | 220 | 1,5 | Заборы из кирпича и профнастила, хозблоки |
| 89 | 250 | 3,0 | Одноэтажные деревянные постройки, веранды |
| 108 | 300 | 4,5 | Каркасные дома, сооружения из бруса |
| 133 | 350 | 7,0 | Дома из бревен большого диаметра и газобетона, а также конструкции промышленного назначения |
Среди всех забивных опор широкое применение получили ж/б конструкции, которые в отличие от деревянных и металлических столбов, способны выдержать большие нагрузки и служат от 100 лет.
Назначение железобетонных забивных опор:
| Длина стержня, м | Сечение, мм | Грузоподъемность, т | Тип постройки |
| 3–4 | 150х150 | 10–15 | Легковесные постройки, деревянные дома, веранды, заборы, беседки |
| 3–4 | 200х200 | до 20 | Кирпичные дома, многоэтажные сооружения из газобетона, промышленные конструкции |
В отличие от двух предыдущих типов буронабивные сваи изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Перед тем, как подготавливать скважину, конструктору необходимо проанализировать суммарные нагрузки и геологию почвы.
В соответствии с потребностями в несущей способности фундамента бурят шурфы таких размеров:
| Диаметр скважины, мм | Несущая способность одного опорного элемента, т | Назначение постройки |
| 150 | 1,0 | Заборы из сетки рабицы, садовые качели и беседки |
| 200 | 2,0 | Металлические ограждения, пристройки к дому, сооружения хозяйственного назначения |
| 250 | 3,0 | Веранды, каркасные и деревянные одноэтажные дома, гаражи, бани |
| 300 | 4,0 | Малоэтажные дома из брусьев и газобетона |
| 400 | 7,5 | Двух и более этажные здания и другие тяжеловесные постройки. |
Длины несущих элементов определяются, исходя из уровня твердых пород, в которые должны упираться нижние концы свай. При этом обязательным остается условие, что глубина фундамента закладывается ниже точки промерзания.
Расчет буронабивного фундамента с ростверком
При расчете необходимо руководствоваться данными о характеристиках грунтов и материалов, указанных в СНиП 2.03.01-84, 11-23-81, 11-25-80, 2.05.03-84 и 2.06.06-85. Всего проводится три расчетные операции:
Расчет буронабивных свай
В ходе расчета определяется длина свай (глубина залегания), их сечение, количество и схема расположения. Диаметр буронабивной сваи для строительства коттеджа составляет от 15 до 40 см. Наиболее часто этот параметр принимают равным 20 см. Чтобы не проводить сложные расчеты с использованием громоздких формул, предлагаем воспользоваться готовой таблицей, в которой указана несущая способность опор различного диаметра, а также приблизительный расход бетона и арматуры:
Зная несущую способность одной опоры можно по простой формуле рассчитать расстояние между элементами:
l = P/Q, где
l — расстояние между сваями;
P — несущая способность 1 сваи;
Q — нагрузка на 1 пог.метр фундамента (масса дома делить на длину ростверка).
Пример расчета: Для дома весом 50 т, возводимого на глинистых грунтах на сваях диаметром 20 см потребуется 27 опор (50 000 кг/1884 кг = 26,53…).
Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке проще вычислить, исходя из правила: расстояние между опорами должно быть не более трех их диаметров. Для свай диаметром 20 см шаг будет составлять 0,6 м. Для плотных грунтов этот показатель можно увеличить на 25%, значит, расстояние между сваями в нашем случае будет 0,8 м.
При желании более точно можно рассчитать шаг буронабивных свай по формуле: l = P/Q, где l — расстояние между сваями; P — несущая способность 1 сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м фундамента (масса дома/ длина ростверка).
Схема расположения буронабивных свай составляется с учетом СНиП, опоры располагаются:
- по углам дома;
- вдоль несущих стен с выбранным шагом;
- под входной группой.
Дополнительно буронабивные сваи должны быть установлены под тяжелыми элементами, например камином, печью, котельной. Глубина залегания свай зависит от глубины, на которой будут обнаружены несущие грунты, если основание возводится на слабых почвах или от уровня промерзания грунта в регионе. Как правило, глубина бурения под опоры составляет 1,5-3 м.
Расчет монолитного ростверка
Расчет ростверка заключается в определении его ширины и высоты. Для вычисления ширины можно использовать формулу:
В = М/L*R
В — ширина ленты ростверка;
М — масса дома;
L — длина ростверка;
R — несущая способность верхнего слоя грунта.
Данная формула применима как для ростверка нулевой высоты, так и мелкозаглубленного. Висячий ростверк рассчитывается по принципиально другой технологии, которая является крайне сложной. Если вы планируете строительство дома с висячим ростверком, то расчет необходимо заказать в проектной организации.
Расчет армирования
Буронабивные сваи должны быть усилены армированием. Диаметр арматуры зависит от массы сооружения. Оптимальный вариант для частного дома — ребристая арматура 12 мм. Зависимость размера армирования от диаметра свай можно увидеть в Таблице 1. Соединение арматуры осуществляется только специальной металлической проволокой, сварку для фундамента применять нельзя!
Дом из какого материала Вам нравится больше всего?
Дом из бруса
24.45%
Дом из кирпича
18.37%
Бревенчатый дом
14.35%
Дом из газобетонных блоков
16.97%
Дом по канадской технологии
11.33%
Дом из оцилиндрованного бревна
3.7%
Монолитный дом
4.02%
Дом из пеноблоков
3.49%
Дом из сип-панелей
3.32%
Проголосовало: 3407
Как рассчитать расстояние между сваями?
Как рассчитать расстояние между сваями? Этот вопрос волнует и строителей, отвечающих за качество своей работы, и заказчиков, приобретающих сваи. Причем первые желают усеять участок густым частоколом опор, а вторые – требуют отчета по каждой израсходованной сваи.
В итоге, неправы и те, и другие. Ведь расстояние между сваями определяется не мнением прораба или желанием заказчика. Эту величину закладывает в проект архитектор, который определяет минимальное расстояние на основании сложных расчетов, учитывающих и вес построенной конструкции, и глубину промерзания почвы, и несущую способность сваи, и даже тип опоры. И в этой статье мы познакомим наших читателей с азами подобных вычислений.
Рассчитываем необходимое количество свай — азы процесса
С чего начинается расчет? Конечно же, с определения несущей способности грунта. Ведь именно грунт удерживает на себе весь вес строения. Следовательно, чем меньше устойчивость грунта, тем больше нужно опор и тем меньше расстояние между опорами.
Несущую способность грунта определяют двумя способами – анализом пробы грунта и анализом несущей способности контрольной сваи. Оба варианта практикуют только в процессе инженерно-геологических исследований. В бытовых условиях эти данные получить нельзя. Хотя несущая способность грунта может быть определена по его типу из особых таблиц.
Следующий шаг – определение общего веса конструкции. Ведь основным фактором, определяющим нагрузку на одну сваю, является совокупность масс стройматериалов, меблировки и даже снежного покрова на крыше строения.
Определив общий вес конструкции, и зная несущую способность грунта можно рассчитать площадь подошвы фундамента. Для этих целей используют формулу:
S=M/N
Где S – площадь подошвы (в см2); M – масса конструкции (в килограммах), N – это несущая способность грунта (в кг/см2).
В итоге, зная общую площадь подошвы можно вычислить количество буронабивных свай или винтовых опор, или забивных стержней, или любых других вертикальных элементов свайного фундамента.
Например, если масса дома приближается к 150 тоннам, а несущая способность грунта к 15 кг/см2, то общая площадь подошвы основания составит 10 000 см2 (150 000 /15).
Далее следует выбрать тип опоры и по площади нижней части вычислить количество свай. Так у 40-сантиметровой буронабивной опоры цилиндрического типа площадь нижнего торца равна 1256 см2, а у классической винновой поры ВС108 с диаметром лопасти в 30 сантиметров площадь подошвы равна 706 см2. Ну а ТИСЭ опора с полуметровым расширением в нижней части имеет 1960-сантиметровую площадь основания.
Таким образом, 150-тонный вес конструкции выдержат 15 опор ВС108 (10000/706) или 8 буронабивных опор с диаметром основания в 40 сантиметров (10000/1256), или 5 ТИСЭ опор с придонной частью в 0,5 метра по диаметру (10000/1960).
Определяем расстояние между сваями
Дальнейшие расчеты, позволяющие определить расстояние между сваями, выглядят еще проще. Ведь интересующая нас величина должна находиться между двумя крайними значениями – минимальным и максимально возможным расстоянием между сваями.
Проще говоря: сваи невозможно смонтировать ближе минимального расстояния между опорами (шага размещения) и нецелесообразно погружать дальше максимального расстояния между опорами. И для понимания сути определения «шага» свай, мы должны разобраться с определением минимального и максимального значения этого параметра.
Минимальное расстояние между сваями
Наименьшее расстояние между сваями определяется по толщине уплотнения в грунте, появившегося вследствие монтажа опоры. Проще говоря, при забивке сваи или бурении шахты или ввинчивании опоры в грунт пространство вокруг точки погружения уплотняется. Поэтому все сваи монтируют с шагом, равным, как минимум, трем диаметрам опоры.
То есть, минимальное расстояние (шаг) между опорами равно трем диаметрам свай. И ближе этого расстояния сваи монтировать не рекомендуют. Хотя есть и исключения из правила. Например, наклонные сваи монтируют с шагом в полтора диаметра опоры.
Максимальное расстояние между сваями
Наибольшее расстояние между балками определяется по несущей способности ростверка. Ведь плита или балка горизонтальной части фундамента не должна прогибаться под нагрузкой дальше определенного уровня.
Впрочем, строителям не нужно вспоминать формулы расчета балок из курса сопромата. Достаточно того, что по общепринятой классификации максимальный шаг определяют, как расстояние в 5-6 диаметров опоры.
Делаем уширения внизу скважин
Для чего это нужно. По уширению в скважине будет сформирована пятка столба, которая будет выполнять 2 задачи: увеличение несущей способности столба и препятствие выдергиванию сваи касательными силами во время промерзания пучинистых грунтов.
План работ. Для данной задачи можно использовать бур ТИСЭ специально предназначенной для этой цели. Он позволит сделать уширение диаметром 40-60 см. Но стоит заметить, что в плотном грунте данным приспособлением очень сложно работать. Поэтому желательно все проверить при пробном бурении во время проектирования столбчатого фундамента.
Есть альтернативный и бюджетный способ сделать уширение с помощью модернизированной штыковой лопаты. Для этого необходимо обрезать края полотна лопаты, чтобы рабочая область была в пределах 10см. Ну и удлинить ручку лопаты, если это нужно. Для того чтобы поднять грунт от такого уширения можно воспользоваться каким-нибудь приспособлением, либо просто пробуриться глубже и весь грунт от нашего уширения сгрести в это углубление. Главное не забудьте потом утрамбовать наше «захоронение».
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента
Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.
Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.
Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:
а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.
1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).
Проектирование столбчатого фундамента из буронабивных свай
- Рассчитывается общий вес будущего дома.
- Делаем экспертизу грунта (пробное бурение). Узнаем несущую способность грунта, уровень грунтовых вод (УГВ) и глубину промерзания грунта (ГПГ).
- Рассчитываем количество столбов нашего фундамента и их расположение по периметру дома. Расчет будет зависеть от 2 факторов:
- Столбы должны нести полную нагрузку от дома. При расчете учитывается несущая способность грунта. Для того, чтобы увеличить площадь опираемой поверхности на грунт используется уширение внизу столба (среднее значение диаметра пятки 400-600 мм).
- Расстояние между столбами должно быть в пределах 1-3м (среднее значение 1,5-2м).
Калькулятор Столбы-Онлайн v.1.0 – проектирование столбчатого фундамента.
Недостатки
- Буронабивной ленточный фундамент способен нормально прослужить чуть меньше 100 лет, далее его придется укреплять. Для людей, которые намерены строить дом «на века», такое основание может не подойти.
- Имеются проблемы с обустройством цокольного этажа. Конечно, ленточная часть фундамента при проведении определенных работ может частично выполнить роль цоколя, но это достаточно затруднительно, а в ряде случаев и невозможно.
- Такой тип основания не выдерживает массивных зданий; предназначен для построек малого веса. Предельную нагрузку придется учитывать при возведении и дальнейшей жизни в здании.
Виды буронабивных свайных фундаментов
Идея буронабивного основания весьма простая: там, где нельзя докопаться до плотного грунта, можно использовать сваи. Чтобы соединить их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, которая связывает сваи.
Основные схемы свайных фундаментных оснований
| Ленточно-свайное фундаментное основание. | Используют для тяжелых кирпичных и бетонных зданий, где высокая парусность постройки. |
| Буронабивное свайное фундаментное основание с монолитным ростверком. | Применяют для строительства объектов из пенобетона, газобетона, бревен и бруса. |
| Плиточно-свайное фундаментное основание. Можно выполнить используя малозаглубленную ленту. Но также можно и не использовать её. | Используют, где грунт совсем неудачный: вязкий и топкий, насыщенный болотными и речными водами. |
Схемы с использованием этого вида свай делятся на две группы: конструкции, в которых цоколь и стены подняты над землёй и основания, привязанные к грунту.
Преимущество фундаментного основания на сваях: можно поднять строение над грунтом, сохранив при этом жесткость цокольного пояса фундамента.
Благодаря этому сваи могут использоваться на неблагополучных грунтах, они способны защитить каркас дома от холода и грунтовой влаги
А это предельно важно, если дом построен из бруса, бревна или сип-панелей
Этапы фундаментного основания
- Скважину бурят с помощью ручного мотобура или мощной передвижной установки.
- Монтируют обсадную трубу (если грунт сыпучий или сырой).
- Устанавливают арматурные каркасы.
- Бетонируют скважину.
- Отсыпают песчано-щебеночную подушку для ростверка толщиной 10-15 см. Она компенсирует подъем грунта в результате морозного пучения.
- Монтируют опалубку над поверхностью земли, устанавливают арматуру и заливают ростверк, который будет связывает сваи.
Необходимо правильно рассчитать вес здания. От него будет зависеть, количество нужных свай, их диаметр и глубина установки. Если дом тяжёлый, сваи нужно ставить плотнее под стены.
Согласно нормативам, расстояние между центрами соседних опор должно быть не менее трёх диаметров сваи. Если эта дистанция будет меньше, может снизиться несущая способность стоек.
