Технология обустройства фундамента на буронабивных сваях

Чаще всего здания возводят на ленточных фундаментах. Однако, в случае глубокого залегания твердых пород почвы (а также точки промерзания), их возведение становится финансово затратным. И тогда лучше использовать сваи буронабивные, технология обустройства которых давно и успешно используется как в коммерческом, так и в индивидуальном строительстве.

Область применения и разновидности технологии

Что такое буронабивные сваи (опоры) – ответ содержится в самом вопросе. Сначала в почве бурят отверстия, затем их заполняют бетоном и армирующими каркасами. Нижним основанием буронабивная свая опирается на несущие (твердые) пласты почвы (обязательно ниже уровня промерзания). После обустройства опор, они могут быть связаны между собой железобетонной лентой (ростверком). В результате всех работ получается ленточный фундамент с буронабивными сваями, для обустройства которых в настоящее время применяют следующие технологии:

1. После бурения в скважину соответствующего диаметра под давлением подают специальный глинистый раствор, который образует на стенках плотную корку. Затем глинистую смесь удаляют из скважины, в нее опускают арматурный каркас и заполняют бетонным раствором.
2. Осуществляют бурение скважины специальным приспособлением – полым шнеком, через который подают цементный раствор. Затем в залитую скважину под давлением опускают арматурный каркас.

3. Бурение скважин без выемки грунта при помощи специальных установок, позволяющих делать уплотнение грунта с помощью раскачки и трамбовки.
4. После бурения скважины в нее устанавливают обсадную трубу, которую используют в качестве опалубки для железобетонной опоры.

Именно последний способ является наиболее приемлемым в случае самостоятельного обустройства фундамента по технологии использования буронабивных свай с ростверком, так как не требует применения специальной техники для производства работ.

Достоинства и недостатки буронабивных свай

Достоинства:

• бурение под сваи происходит без рытья котлованов или траншей (то есть объем земляных работ минимальный);
• способность выдерживать большие нагрузки (от 2 до 8 тонн: в зависимости от диаметра опоры);
• неподверженность коррозии;
• бурение скважин не влияет на фундаменты соседних построек, так как динамические нагрузки на почву отсутствуют (работы можно производить вблизи от уже существующих зданий, в густонаселенных районах);
• длина свай обеспечивает упор фундамента на плотные грунты с высокими несущими способностями;
• подземные инженерные коммуникации не мешают обустройству такого фундамента, так как точку бурения всегда можно перенести на свободное от коммуникаций место;
• возможность изготовления опор различной длины, что позволяет использовать их при неровных ландшафтах участка;

• низкий уровень шума при производстве работ;
• долговечность (срок эксплуатации достигает 100 лет и более).

Буронабивной фундамент имеет некоторые недостатки:

• достаточно большая доля применения ручного труда;
• однотипные опоры могут иметь разную несущую способность;
• трудности с обустройством подвального помещения при возведении таких фундаментов.

Изготовление фундамента на буронабивных сваях своими руками

Ленточный фундамент на буронабивных сваях прост в изготовлении и может быть обустроен самостоятельно без привлечения спецтехники.

Подготовительный этап

По технологии обустройства буронабивных железобетонных свай с ростверком сначала проводим геологический анализ почвы на участке предполагаемого строительства. Можно заказать эту процедуру у профессионалов (однако это довольно дорогое «удовольствие»), а можно произвести эти исследования самостоятельно. Для начала из справочных таблиц находим глубину промерзания почвы для конкретного региона. Например, для Санкт-Петербурга и Ленинградской области эта величина составляет 1,4 м. Опора должна быть заглублена в грунт как минимум на 0,2 м ниже этого уровня (1,4 + 0,2 = 1,6 м). Роем на нашем участке шурф глубиной около 2 м: это позволит определить характер почвы, уровень залегания грунтовых вод на момент проведения работ и глубину скважины.

Инструменты, приспособления, материалы

Для постройки ленточного фундамента на буронабивных опорах понадобятся:

• материалы и инструменты для разметки участка: колышки, шнур, молоток или кувалда, рулетка;
• бур для свай (электрическая малогабаритная установка для бурения, ручной бур, ручной мотоямобур, компактный мотобур: каждое приспособление имеет определенные достоинства, выбор бура для свайного фундамента зависит от количества свай и ваших финансовых возможностей);

• несъемная опалубка (обсадные трубы: пластиковые, асбестоцементные, железобетонные или рубероидные);
• металлическая арматура для армирования опор и ростверка;
• материалы для изготовления опалубки для ростверка (доски, бруски, опалубочная фанера, гвозди, шурупы);
• компоненты для приготовления раствора: цемент, песок, щебень и вода;
• бетономешалка или емкость для приготовления раствора.

Определение количества свай

Для определения необходимого количества свай нужно знать общий вес строения (несущих стен, перегородок, перекрытий, стропил, крыши, мебели и так далее) и величину нагрузки, которую выдерживает одна опора. Несущая способность буронабивной сваи (при условии, что используем асбестоцементную обсадную трубу, а для приготовления раствора цемент марки М300 и производим вертикальное армирование 3÷4 прутьями Ø=12÷14 мм) в зависимости от диаметра:

• Ø=100 мм – 1,5÷2 т;
• Ø=150 мм – 3÷3,5 т;
• Ø=200 мм – 5÷6 т.

Совет! При самостоятельном изготовлении фундамента использование опор Ø более 200 мм нерентабельно, так как для бурения скважин придется заказывать специализированную технику.

Зная удельный вес строительных материалов (их нетрудно найти в справочных таблицах), которые будут применяться для возведения сооружения и их объем, нетрудно посчитать общий вес будущего здания. Затем полученную величину необходимо умножить на поправочный коэффициент (1,2) (учитывающий погрешность расчетов, вес мебели, бытовой техники и людей) и разделить на несущую способность одной сваи. В результате получим количество опор, необходимое для обустройства фундамента. Допустим, при расчетах вес дома получился 70 тонн, и вы решили обустраивать фундамент на сваях диаметром 150 мм. Тогда количество опор: (70∙1,2):3=28 штук. Приведенный расчет является весьма условным, так как к общему весу здания еще необходимо прибавить вес ростверка (рассчитывается по удельному весу железобетона) и снеговую нагрузку на крышу, которая зависит от площади крыши и региона (табличная величина).

Разметка будущего фундамента на сваях

Как и при планировании любого фундамента, работы начинаем с чертежа. Затем приступаем к разметке местности под буронабивные сваи с ростверком. Для этого по размерам будущего строения по углам вбиваем колышки, между ними натягиваем строительный шнур. Правильность прямых углов проверяем следующим образом: натягиваем шнур по диагонали от одного угла к другому, затем такую же операцию производим на противоположных углах. Если размеры шнура по обеим диагоналям совпадают – значит, соблюдена правильность прямоугольника.

Затем с помощью рулетки определяем местоположение отверстий: сначала размечаем сваи по углам ростверка и в местах примыканий перегородок; а остальные равномерно по всей длине фундамента. Расстояние между буронабивными сваями должно быть не более 2 м, но не менее трех диаметров сваи (в нашем примере не менее 45 см). В местах бурения отверстий вбиваем колышки. После окончания разметки приступаем к работам по бурению скважин.

Установка свай

Алгоритм работ следующий:

• В соответствие с разметкой бурим скважины определенного диаметра и на заданную глубину.
• В каждую скважину опускаем заранее изготовленный арматурный каркас.
• Опускаем в скважину обсадную трубу (пластиковую, металлическую, асбестоцементную, железобетонную или рубероидную), которая в дальнейшем останется в качестве несъемной опалубки для будущей сваи.
• С помощью уровня обсадные трубы выравниваем в строго вертикальное положение.
• Свободное пространство между трубой и стенкой скважины засыпаем грунтом (обязательными являются промежуточная трамбовка и проверка правильности вертикальной установки).
• С помощью нивелира или строительного гидроуровня отмечаем необходимую высоту свай над уровнем земли.
• Излишки обсадных труб убираем с помощью болгарки с соответствующим режущим диском.
• Затем заливаем в опалубку бетонный раствор (цементно-песчаная смесь в соотношении 1:3, марка цемента не менее М300) и уплотняем его с помощью погружного электровибратора (или узкой ручной трамбовкой).

Внимание! К работам по дальнейшему обустройству фундамента (с монолитным ростверком или ленточным) приступаем не ранее, чем через 2-3 недели после заливки свай раствором.

Обустройство ростверка

Ростверк – это монолитная железобетонная лента, которая соединяет все сваи в единую конструкцию. С помощью него добиваемся того, что нагрузка от веса всего сооружения равномерно распределяется между всеми сваями. Технологически работы по обустройству ростверка очень схожи со строительством обычного ленточного фундамента. Отличие состоит лишь в том, что нижняя поверхность опирается не на грунт в траншее, а на верхние части свай, выступающие над уровнем земли. Ширина ростверка соответствует толщине несущих стен, а высота, как правило, или равна ширине (для легких конструкций), или превышает ее в 1,5 раза (для строений из бетонных блоков или кирпича). Порядок выполнения работ следующий:

• Из досок или фанеры монтируем опалубку, которая имеет отверстия для свай, и все необходимые технологические отверстия для вентиляции и подводки коммуникаций (водоснабжения, канализации и так далее).
• Внутри опалубки производим армирование ростверка: арматуру ростверка связываем с арматурными прутьями свай, выступающими за края обсадной трубы.

• Заливаем опалубку бетонным раствором.
• После окончательного высыхания раствора опалубку демонтируем.
• Производим гидроизоляцию поверхности готового ростверка (обычно достаточно двух слоев рубероида).
• Приступаем к монтажу перекрытия и строительству несущих стен и перегородок.

Совет! Чтобы избежать деформации ростверка при вспучивании почвы необходимо оставить между его нижней кромкой и землей зазор в 150÷250 мм.

Можно изготовить ростверк для буронабивного фундамента и в виде монолитной плиты, однако такой способ значительно усложнит обустройство опалубки и армирования.

В заключении

Правильно рассчитанный и обустроенный фундамент на буронабивных сваях с ростверком подходит для возведения любого строения на сложных неустойчивых почвах. А затраты на его строительство значительно меньше, чем на ленточный фундамент, заглубленный до уровня промерзания. Обустройство свай своими руками позволит принести в ваш бюджет экономию до 30÷40%.