Минимальное расстояние между буронабивными сваями

В этой статье:

Буронабивные сваи и типы: технология и таблица несущей способности

Группа буронабивные сваи включает все свайные конструкции, для которых необходимо применять предварительное бурение скважин с последующим процессом бетонирования. Технология изготовления имеет массу вариантов, каждый из которых показан для применения к конкретным условиям.

Обсадные трубы – это изделия из металла, погружаемые в скважину и позволяющие значительно усилить всю конструкцию

Использование предполагается в двух вариантах:

Изготовление фундамента с обсадными трубами – это изделия из металла, погружаемые в скважину и позволяющие значительно усилить всю конструкцию. Есть технологии, при которых труба после заливки извлекается. Методика используется при возведении зданий в условиях повышенной плотности застройки для минимизации риска повреждения рядом стоящих строений.
Без обсадных труб – технология использует применение глиняной болтушки, укрепляющей стенки скважины и не допускающей их осыпания. Чаще всего данный тип подходит для устройства свайного поля для укрепления уже существующей основы.

Для строительства фундамента в проблемных грунтах СНиП 2.02.03-85 регламентирует использование только стальных труб, которые противостоят разнообразным нагрузкам. Срок эксплуатации изделий достигает 50 лет, но имеются недостатки:

Подверженность процессам коррозии, что снижает длительность службы труб;
Стоимость труб довольно высока.

Конструкции буронабивных свай

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона, комбинированные, сборные (из железобетона). Последние часто делаются с уширением пяты – вариант показан для строительства в проблемных грунтах, где основной состав – глина и суглинки. Уширение пяты позволяет усилить несущую способность свайного элемента, но в скальных грунтах данный технологический прием не используется.

Совет! Готовые арматурные каркасы для буронабивных свай могут быть выполнены по всей длине тела сваи, но в целях экономии допустимо армировать только участки, воспринимающие основную массу нагрузки и моменты изгибания.

Определяя типы буронабивных свай, необходимо руководствоваться ГОСТ 19804.2-79; ГОСТ 10060.0-95. Самыми используемыми считаются буронабивные, буросекущие, бурокасательные сваи.

Также к буровым фундаментам относятся конструкции забойного типа: скважины, заполняемые щебеночной отсыпкой с послойным уплотнением, опоры с уширенной пятой, для изготовления которых применяются взрывные работы и полые опоры, изготовленные посредством использования сердечника.

Буронабивные сваи

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства, возможности применения для усиления существующего фундамента и строительства оснований на ограниченном пространстве. Достоинством является минимальная динамическая нагрузка на соседние строения, отсутствие разрушительных воздействий на трассы, подземные коммуникации. Кроме того, технология изготовления фундамента допускает работу объекта в обычном режиме при проведении реставрационных работ.

Важно! Идеальное основание для свай данного вида являются плотные пески и грунт с обломочными горными породами некрупных фракций. Однако использование свай допускается на любых проблемных грунтах.

Скважины выполняются посредством буровых приборов, при достижении необходимого заглубления, бур вынимается и скважина армируется предварительно изготовленным каркасом, после чего заполняется смесью бетона. Изготовление буронабивных свай может производиться по следующим технологиям:

С применением обсадной трубы;
С использованием глиняной болтушки;
Посредством использования проходного шнека;
С использованием двойного вращателя;
Посредством уплотнения грунта.

Достоинства буровых свай:

Возможность изготовление на месте застройки;
Длительный срок службы;
Относительная дешевизна проекта;
Высокая несущая способность фундамента;
Вариабельность толщины;
Минимальные требования к применению тяжелой техники (иногда можно и вовсе обойтись без нее);
Широкие возможности применения.

Однако есть и недостатки:

По сравнению с ленточными и плитными фундаментами несущая способность низкая;
Повышенные трудозатраты;
Сложность изготовления свай на водонасыщеных грунтах.

Буросекущие сваи

Буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел

Это конструкции, технология монтажа которых повторяет буронабивные свайные элементы.

Отличие в том, что буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел, которая служит для обустройства полноценной подпорки грунта. Применяются для строительства подземных парковок, тоннелей, переходов.

Строительство по СНиП 2.02.01-83 данного типа разрешено на малой глубине – не более 30 метров.

Бурокасательные сваи

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений, грунтовых вод. Как правило, этот способ используется при строительстве на ограниченном пространстве, а также для ограждения очень глубоких котлованов, для прорезки насыпей в грунтах, имеющих твердые крупнофракционные включения.

Преимуществами технологии являются такие показатели:

Возможность проведения работ в условиях плотной застройки;
Нет необходимости в обустройстве дополнительного водоотведения, водоотлива;
Изготавливать бурокасательные сваи несложно как по трудовым затратам, так и оперативно по времени.

Технология создания буронабивных свай

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур

Чтобы проведение расчетов и строительство дома на данных основаниях было верным, необходимо руководствоваться ГОСТ 12730.0-78; ГОСТ 12730.4-78; ГОСТ 12730.5-84, а также ТР 100-99. В данных нормативных документах указываются параметры готовых и приготовляемых свайных элементов. Поэтапно же технология выглядит так:

Строительная площадка предварительно размечается посредством колышков и натягивается жилка для отметки места расположения свай.

Важно! Разметка мест проводится таким образом, чтобы на точке пересечения жил бурились шурфы для свай, согласно проекту. Для примера: условное расстояние между центрами свай диаметром в 250 мм составляет 2 метра, расстояние между крайними точками составит 175 см.

Отметить место бурения скважины, используя отвес, опускаемый с жилки на грунт. В точку вбить колышек.
Убрать жилки, чтобы получился участок с точными местами разметок под бурение шурфов.

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур. Таблица расчетов диаметра свай по СНиП и ГОСТ такова:

Диаметр сваи (мм)	Площадь опоры (см2)	Несущая способность (кг)	Объем бетона (м3)	Количество вертикальных прутков арматуры (шт)	Расход арматуры (м/п)
150	177	1062	0,0354	3	7
200	314	1884	0,0628	4	9
250	491	2946	0,0982	4	10
300	707	4242	0,1414	6	14
400	1256	7536	0,2512	8	18

В целом же данные СНиП применяются для расчетов только исходя из того, какая несущая способность буронабивной сваи требуется в каждом индивидуальном случае. Глубина погружения сваи должна быть ниже точки промерзания грунта минимум на 30 см.

Поэтому необходимо для начала осуществить бурение скважин, а только потом заливать их бетоном, однако на практике и при изготовлении основы своими руками, данный вариант неприемлем: готовые шурфы могут осыпаться, пока идет бурение остальных шурфов.

Совет! Уширение пяты скважины проще всего производить применением бура ТИСЭ, который позволяет уширить нижнюю часть на 35-50 см.

Есть и менее трудоемкий способ, если взять штыковую лопату с краем ширины 10 см, удлинить ручку так, чтобы она доставала до дна шахты. Таким образом получается неплохой инструмент для обрезания грунта со стенок скважины до получения необходимого диаметра.

Для увеличения несущей способности фундамента необходима арматура.

Армирование буронабивных свай используется для обустройства фундамента в грунтах, где есть риск нестабильности, подвижек – такие армокаркасы повышают стойкость свай на разрыв.

А вот сделать армирование несложно: взять нужное количество арматурных прутов диаметра 10-12 мм, зафиксировать прутки в каркас посредством вязальной проволоки или сварки.

Осталось лишь погрузить на дно скважины обсадную трубу, залить смесь на треть, затем поднять трубу, уплотнить бетон, снова залить смесь на треть, не забывая армирование, утрамбовать, залить слой бетона и выполнить оголовок. Стоит помнить, что каркасы буронабивных свай из прутков погружаются с таким расчетом, чтобы наружу выходили прутья для связки с ростверком.

Расчет основных характеристик

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее, для чего принимаются следующие факторы:

Несущая способность. Зависит от размера столба. Если это элемент в 300 мм, то она выдержит нагрузку в 1,7 тонны, конструкция диаметра в 450 мм выдержит уже от 4,3 тонны.
Оптимальное расстояние. Высчитывается исходя из общей массы строения и расчетной несущей способности, которую выдержит изготавливаемая буронабивная свая.
Материал изготовления. Выбор марки бетона – основной показатель прочности. Регламентом СНиП рекомендуется применять в производство буронабивных свай марки бетона от М200 и выше.

Совет! Некоторые профессионалы допускают использование марки бетона М100. Например, для сваи квадратного сечения со стороной в 200 мм и площадью 400 см2, несущая способность обозначается как 40 т, чего вполне достаточно для частного домостроения.

Несущая способность сваи определяется по данным, таблица которых приведена выше. Максимальный шаг свай составляет 2 метра, минимальный равен формуле диаметр скважины Х3.

Чтобы понять, как именно делать основания, смотрите чертеж, приведенный ниже. Следует помнить, что важным фактором является площадь поперечного сечения и форма свайного элемента. В частности, это может быть цилиндрическая конструкция с уширением пяты, а также могут быть созданы специальные уширения, способствующие приданию дополнительной прочности.

Расчет длины даст примерная таблица:

Тип монтажа	Длина (м)	Минимальный диаметр (мм)	Максимальный диаметр (мм)
Без укрепления стенки	2-6	300	1000
С применением шнека	2-8	500	1000
С применением обсадной трубы	4-10	800	1200

Совет! Применение бура обеспечивает скважины диаметром в 200, 300, 400 мм, шаг определяется набором буров.

Технология Фундекс

Применение технологии Fundex является самым простым и щадящим методом устройства буровых оснований

Применение технологии Fundex является самым простым и щадящим методом устройства буровых оснований.

Способ подразумевает использование защиты вдавливаемой трубы с теряемым наконечником, таким образом, технология Fundex не имеет риска просадки грунтов, а изготавливаемый элемент может быть любого диаметра от 200 до 500 мм. Главное, что сделанный шурф не оказывает воздействия на строения, стоящие рядом, так как никакого волнения грунта не происходит.

Показано использование способа Fundex на любых грунтах, кроме почв, где прослойки плотного песка имеют ширину более 2,5 метров. Преимущества типа бурения свай методом Фундекс многочисленны:

Высокая производительность;
Наличие контроля за процессом погружения трубы;
Нет необходимости вывоза грунта;
Сниженный уровень шума.

Испытание буронабивных свай статической нагрузкой повышенного типа подтвердило высокую несущую способность элементов (до 400 тонн), что при отсутствии вибраций и шумов дополняет плюсы использования технологии Fundex. Длина свай ограничивается показателем 31 метр, диаметр 200-520 мм.

Производство происходит методом вращательно-вдавливающего действия, основанием будущего элемента становится теряемый наконечник из чугуна, оставляемый в глубине грунта. После чего в уплотненный грунт подается раствор, заполняющий каждый миллиметр пространства, при этом в полости также остается арматурный каркас.

Стоимость изготовления свай по технологии Fundex определяется многими факторами и составляет от $ 20 за м/пог.

Производители свай предлагают различные варианты изготовления фундаментов. Однако прежде, чем выбрать того или иного подрядчика, необходимо просмотреть как минимум чертеж свайного элемента, который они вам предложат и технологию изготовления.

Основные ошибки, допускаемые нечестными фирмами, относятся к неправильному расчету количества элементов, определения несущей способности и применения бетона низкой марки.

А это самые главные характеристики, которые могут повлиять на практичность и прочность основания, чего бурый фундамент не допускает.

Оцените публикацию:
Загрузка…

Источник: http://KakPostroitDomic.ru/fundament/svajnyj-fundament/buronabivnye-svai.html

Пример расчета буронабивных свай: технологии, армирование, масса дома, прочность сваи, несущая способность грунта и подсчет количества опор

Как выглядит расчет буронабивных свай с ростверком? Вместе с читателем мы изучим основные этапы проектирования фундамента частного дома.

Кроме того, в рамках статьи будут затронуты терминология и некоторые аспекты технологии строительства.

Устройство фундамента на буронабивных сваях.

Почему сваи

Для начала давайте разберемся, когда стоит остановить свой выбор именно на буронабивных сваях.

В общем случае свайный фундамент обходится на 20-50% дешевле ленточного и в разы дешевле плитного. При этом благодаря значительному заглублению сваи опираются на плотные слои грунта ниже уровня промерзания.

Уточнение: на торфяных и песчаных почвах расстояние от поверхности до плотного основания может составлять до 8-10 метров.
В таких случаях с учетом затрат на материалы и бурение более осмысленное решение — плавающий плитный фундамент.

От основной альтернативы — винтовых свай для фундамента — буронабивные выгодно отличаются большей долговечностью. Даже будучи оцинкованной, стальная труба не полностью защищена от коррозии: при вкручивании цинковый слой неизбежно нарушается; именно поэтому срок службы винтового фундамента обычно оценивается в 50-70 лет. Впрочем, заполнение полой трубы бетоном способно заметно увеличить ее ресурс.

Технологии

Классический алгоритм создания буронабивной сваи прост и понятен:

На глубину ниже уровня промерзания бурится скважина. Для этого может использоваться ручной или механический бур.

Бурение скважины под свайный фундамент.

В нее погружается свернутый в трубу рубероид.
Внутрь трубы помещается арматурный каркас.
Затем полость заполняется жидким бетоном марки М200 или выше.
После застывания и набора бетоном прочности мы получаем готовую опору с уже присутствующим слоем гидроизоляции (рубероид остался в грунте, помните?). Осталось лишь связать опоры ростверком (как правило, железобетонным) — и фундамент готов.

Однако потенциальному самостоятельному строителю полезно знать ряд тонкостей и альтернативных технологий.

Устройство буронабивных свай раскатчиком позволяет создать вокруг каждой опоры слой уплотненного грунта и тем самым увеличить и устойчивость фундамента, и его несущую способность. Суть метода — в том, что при бурении грунт не вынимается из скважины, а уплотняется в ней.
Минимальное расстояние между буронабивными сваями в свету (то есть между ближними друг к другу точками поверхности соседних опор) в общем случае не должно быть менее одного метра. При бурении скважин ближе друг к другу возможна их деформация. Исключение — скальные грунты и заливка элементов фундамента внутри обсадной трубы из стали, асбестоцемента и т.д.

Асбестоцементная обсадная труба предотвратит осыпание стенок скважин.

В общем случае ростверк отделяет от поверхности грунта расстояние как минимум в 100 — 150 миллиметров. Оно необходимо, чтобы избежать влияния пучения грунта.Однако ростверк может быть и заглубленным: в этом случае под ним засыпается песчаная подушка. Ее толщина определяется особенностями почвы на участке; однако при любом грунте она не должны быть тоньше 100 миллиметров.
На сыпучих и непрочных грунтах использование жестких обсадных труб предпочтительно. Осыпавшаяся стенка скважины будет означать значительное падение несущей способности участка фундамента. Из возможных решений минимальна цена картонных труб; однако асбестоцемент куда более долговечен и заодно обеспечит полноценную гидроизоляцию бетона.

Расчеты

Итак, нам предстоит своими руками рассчитать фундамент.

Что именно нуждается в расчетах?

Сечение свай.
Их количество.
Толщина и количество арматуры в каждой свае.

Армирование

Начнем с последнего пункта.

Расчет армирования буронабивной сваи, применяемый при строительство промышленных объектов и многоквартирных домов, достаточно сложен и учитывает как нагрузку на сваю, так и тип грунта, и степень его подвижности.

Однако частное домостроение подразумевает умеренную нагрузку на отдельную опору и, что важнее, ее сравнительно небольшую длину. Если при строительстве промышленных объектов можно встретить сваи диаметром в метр и более при длине 50-60 метров, то в нашем случае длина редко превышает 2,5-3 метра, а диаметр — 35 сантиметров.

Частное домостроение — это умеренная нагрузка на фундамент при его скромных габаритах.

Основные нагрузки опора, понятное дело, испытывает на сжатие; между тем продольная арматура противостоит совсем другим нагрузкам — на излом и срезающим.

Именно поэтому при самостоятельной подготовке свайного фундамента достаточно придерживаться нескольких простых правил:

Общая длина арматурного каркаса должна уступать длине сваи не более чем на 10 сантиметров.
Через каждые 70 сантиметров продольная арматура перевязывается горизонтальными перемычками. Для соединения можно использовать как сварку, так и вязальную проволоку.
В общем случае достаточно трех прутков рифленой арматуры диаметром 14 миллиметров или четырех 12-миллиметровых. Поперечные перемычки выполняются из гладкой арматуры сечением 6-8 миллиметров.

Устройство арматурного каркаса хорошо видно на фото.

Важный момент: арматурный каркас должен отстоять от внешней поверхности сваи как минимум на 3 сантиметра.
Слой бетона защищает сталь от коррозии.

Масса дома

От чего зависит минимально необходимое количество свай?

От несущей способности одной опоры. Она, в свою очередь, определяется сечением площади опоры и несущей способностью грунта.
От массы здания.

Как выяснить, сколько весит дом?

Инструкция по расчету должна быть довольно сложной, ведь предстоит учесть немало факторов:

Массу несущих стен и внутренних перегородок;
Массу перекрытий, утепления и кровли;
Количество домашней утвари, которое, к сожалению, подчиняется собственным законам и нарастает буквально лавинообразно;
Снеговую нагрузку, которая, в свою очередь, зависит от климата;
Запас прочности на неоднородности грунта и прочие неучтенные факторы.

На практике, однако, можно сильно упростить себе задачу. Для сбалансированных конструкций приблизительно оценить массу строения без коэффициента прочности можно, умножив массу несущих стен на 2: вес перекрытий, кровли, мебели, обитателей дома и снеговой шапки в пике примерно равен весу внешних стен.

Важный момент: для каркасных строений и домов из sip-панелей стоит использовать коэффициент 3.
Стены этих сооружений обладают большой несущей способностью при довольно незначительной собственной массе.

Полученный примерный результат умножается на коэффициент 1,3 для того, чтобы обеспечить гарантированный запас прочности.

Для расчета недостает лишь справочной информации о плотности популярных строительных материалов.

Приведем несколько значений:

Известняк средней плотности — 1600 кг/м3.
Полнотелый кирпич — 1800 кг/м3.
Тяжелый бетон — 2400 кг/м3.
Пенобетон — 300 — 1400 кг/м3 в зависимости от марки.
Поризованный кирпич — 1200-1400 кг/м3.
Сосновый брус — 500 кг/м3.
Пенополистирол — 45 — 150 кг/м3.

Параметры некоторых строительных материалов.

Давайте в качестве примера попробуем оценить нагрузку на сваи, которую создаст дом из соснового бруса с толщиной стен, равной 25 сантиметрам. К массе бруса нам придется прибавить вес железобетонного ростверка сечением 35 (ширина) на 30 (высота) сантиметров.

Дом — одноэтажный, с высотой стен 3,5 метра и размером 10*10 метров.

Объем ростверка будет равным (10+10+10+10)*0,35*0,3=4,2 м3. Масса — 4,2*2400=10080 кг.
Объем стен равен (10+10+10+10)*3,5*0,25=35 м3. Весят они 35*500=17500 кг.
Для дома с деревянными перекрытиями можно смело использовать коэффициент 2. Ориентировочная масса дома может быть оценена как (10080+17500)*2=55160 кг.
С учетом запаса прочности несущая способность свайного фундамента должна быть не менее 55160*1,3=71708 кг.

Прочность сваи

Несущая способность опоры определяется двумя факторами:

Ее механической прочностью по отношению к нагрузке на сжатие.
Несущей способностью грунта.

В абсолютном большинстве случаев первым параметром можно пренебречь — просто потому, что прочность железобетона многократно превышает несущую способность почвы. Давайте, однако, перестрахуемся и выполним несложный расчет.

Прочность бетона марки М200 позволяет ему выдержать нагрузку в 200 кг/см2. При диаметре сваи в 30 сантиметров площадь ее сечения будет равна 3,14159265*0,15м2=0,0707м2, или 707 квадратных сантиметров.

Стало быть, разрушающая нагрузка на сжатие будет не менее 707*200=141400 кг. Одна свая способна с двухкратным запасом принять всю массу нашего здания!

Не стоит забывать: бетон набирает прочность, близкую к максимальной, примерно за месяц. Лишь по прошествии этого срока можно продолжать строительство.

Несущая способность грунта

Чтобы выполнить расчет буронабивной сваи, нам опять-таки понадобится справочная информация.

Ниже приведены расчетные нагрузки в килограммах на квадратный сантиметр грунта, не приводящий к его просадке.

Крупные и гравелистые пески — плотные 4,5, средние — 3,5.
Средние пески — плотные 3,5, средние 2,5.
Мелкие пески при низкой влажности — плотные 3,0, средние 2,0.
Насыщенные водой мелкие пески — плотные 3,5, средние 2,5.
Твердые глины — плотные 6,0, средние 3,0.
Пластичные глины — плотные 3,0, средние 1,0.
Крупнообломочные грунты, щебень, гравий, галька — плотные 6,0, средние 5,0.

Давайте в качестве примера рассчитаем максимальную нагрузку на буронабивную сваю диаметром 30 сантиметров на плотном влажном мелком песке. Площадь опоры нами уже рассчитана и равна 707 см2. Несущая способность грунта в нашем случае берется равной 3,5 кгс/см2. Стало быть, на одну опору должно приходиться не более 3,5*707=2474, 5 килограмма.

Капитан Очевидность подсказывает: опоры конического сечения с расширением книзу позволяют при меньшем расходе бетона увеличить площадь опоры и ее несущую способность.
В приведенном выше случае увеличение сечения нижней части сваи всего на 10 сантиметров сделает ее несущую способность равной 4396 килограммам; соответственно, общее количество свай можно будет уменьшить в полтора с лишним раза.

Несущая способность опоры зависит от типа грунта и площади ее подошвы.

Расчет количества свай

Его методика очевидна: достаточно просто разделить предполагаемую массу здания с учетом запаса прочности на несущую способность каждой опоры. В нашем случае при использовании свай сечением 30 см с расширением внизу до 40 см необходимо как минимум 71708/4396=16 свай.

При выборе количества опор и их сечения стоит учитывать еще один фактор: на опоры должны приходиться все углы здания и точки соединения внутренних перемычек. Если 16 точек опоры недостаточно для того, чтобы обезопасить ростверк от значительных изгибающих нагрузок — количество свай может быть увеличено.

Сваи располагаются во всех углах внешних стен и под массивными перегородками.

Необходимое сечение при этом рассчитывается методом, так сказать, от обратного. Предположим, что конфигурация стен дома нуждается как минимум в 24 точках опоры.

В этом случае:

Расчетная несущая способность каждой сваи должна быть не менее 71708/24=2987 кг.
На нашем грунте опорная поверхность каждой сваи будет равной как минимум 2987/3,5=853 см2.
Радиус основания сваи будет равен квадратному корню из (853/3,14159265), то есть 16,5 сантиметрам. Диаметр — 16,5*2=33 см. При этом выше основания диаметр может быть значительно меньше: как мы уже выяснили, прочность железобетона заведомо избыточна.

Вывод

Приблизительный расчет свайного фундамента не представляет особых сложностей даже для человека, далекого от строительства. Все, что для него необходимо — здравый смысл, знание основ геометрии и немного справочной информации о свойствах грунтов и стройматериалов. Как обычно, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Успехов в строительстве!

Источник: https://ofundamentah.com/svayi/sxemy-proekty/291-primer-rascheta-buronabivnyx-svaj

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:

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.
Осуществляют бурение скважины специальным приспособлением – полым шнеком, через который подают цементный раствор. Затем в залитую скважину под давлением опускают арматурный каркас.

Бурение скважин без выемки грунта при помощи специальных установок, позволяющих делать уплотнение грунта с помощью раскачки и трамбовки.
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%.

Источник: https://zamesbetona.ru/betonirovanie/svai-buronabivnye-tehnologija.html

Расчет буронабивных свай: пример

Бурение буронабивных свай стало популярным благодаря быстроте и удобству их применения.

Буронабивные железобетонные трубы отличаются параметрами: от 0.5 до 1.5 м — в диаметре и до 40 м – в длину. Они эффективны при больших нагрузках.

Технология обустройства свайного фундамента

Перед тем, как рассмотреть пример исчисления буронабивных опор, необходимо познакомиться с технологией обустройства свайного основания. Для начала необходимо выполнить бурение скважины, а затем заполнить ее бетонным раствором.

Если строительство ведется на плотных грунтах, тогда можно обойтись без обустройства опалубки. Во всех оставшихся случаях опалубка обязательна. Она может быть сделана из рубероида или трубы из асбестоцемента.

Так как опора подвергается нагрузке на разрыв со стороны почвы, ее полость должна армироваться. С этой целью применяют прутки стальной арматуры. Их необходимо установить вертикально, а затем соединить по горизонтали более узкими стержнями.

Для установки вертикальных стержней используются прутки 10-12 мм. Чтобы сделать железобетонные трубы жесткими, применяется горизонтальное крепление гладкой арматурой 6-8 мм. Шаг между ними должен составлять около 1 метра.

Если планируется обустройство ростверка, необходимо оставить припуск прутьев, чтобы они торчали из опор. Выступающие элементы потом выступят в качестве связки свай с опорами.

При строительстве дома монтаж буронабивных свай происходит рядами под всеми несущими стенами, обязательно под углами сооружения, в местах пресечения стен и между ними. Чтобы выполнить расчет буронабивного фундамента, определить количество и диаметр опор, а также расстояние между ними, необходимо учесть вес дома.

Чем дом массивнее, тем больше свай потребуется с меньшим шагом.

Существуют правила минимальных показателей схемы монтажа опор. Например, они не должны устанавливаться чаще, чем через три значения собственного диаметра. Слишком густое расположение опор снижает показатели несущей способности.

Устройство буронабивных свай

К примеру, при диаметре опорных элементов в 40 см, наименьший шаг между опорами должен быть равен 120 см.

С чего начать расчет?

Решив использовать при строительстве собственного дома буронабивную технологию, необходимо выполнить следующие аналитические манипуляции:

оценить структуру почвы;
рассчитать нагрузку будущей постройки;
вычислить площадь подошвы основания;
рассчитать размер буронабивных свай и их количество;
рассчитать расстояние между буронабивными сваями под бурение трубы.

Что касается грунта, то, как указывает таблица, наилучшими показателями несущей способности отличается скальная и полускальная почва. Остальные типы грунта (глинистый, песчаный, супесь, суглинок и т.д.) характеризуются высокой степенью пучения, то есть способностью выталкивать фундамент во время промерзания почвы.

Для расчета нагрузки, которую будет давать будущая постройка на грунт и фундамент, необходимо просуммировать количество стройматериалов, которые будут использованы в строительстве здания. С этой целью применяется таблица их среднего удельного веса.

Для начала вычисляется квадратура каждого строительного элемента. Затем нужно посмотреть вес каждого стройматериала и умножить на квадратуру.

Например, крыша из листовой стали весит 20-30 кг/м2. При квадратуре кровли 100 м2 получится, что ее общий вес составляет 2000—3000 кг.

Чтобы выполнить расчет буронабивных свай, их количества и параметров необходимо учесть площадь их подошвы. Возьмем следующий пример: диаметр трубы равен 300 мм, ее подошва с расширением имеет размер 500 мм.

Площадь сваи S = piхD2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2. Если давление на фундамент F равна 100000 кг, R = 4, тогда согласно формуле R=F/(S×n), где n – количество опор, получится общее количество свай 13 шт.

Для каждого типа грунта значение несущей способности свайной трубы будет разным. Для быстрого и точного вычисления параметров применяется специальная таблица. В ней указано соотношение расчетного сопротивления почвы, диаметр сваи и примерные показатели ее несущей способности.

Например, параметры для опоры диаметром 400 мм на гравелистых грунтах плотностью 4.5 кг/см2 составляет 5600 кг.

Расчет несущей способности сваи

Расчет несущей способности, которую демонстрируют забивные сваи, базируется не только на ее диаметре и площади подошвы, но также и марке бетона. Возьмем такой пример: сечение буронабивной трубы равно 20×20 см, а площадь поперечного сечения — 400 см2. При использовании бетона марки М100, такая опора сможет выдержать 100 кг/см2. Это означает, что допустимый вес на одну опору составляет 40 т.

В таком случае, забивные сваи демонстрируют показатели несущей способности гораздо больше, чем несущая способность почвы. По этой причине, рассчитывая количество опор и несущей способности фундамента, стоит учитывать плотность почвы. В среднем она составляет 6 кг/см2, при условии заложения свай на глубину ниже уровня замерзания грунта (от 2 м) и при условии сухого состояния почвы.

Диаметр сваи влияет на опорную площадь основания и показатели ее несущей способности.

Для расчета буронабивных свай с учетом упомянутых критериев, используется таблица, в которой показано соотношение плотности бетона, диаметра опоры, ее площади, несущей способности. Например таблица указывает, что при диаметре сваи 15 см, площади опоры 177 см2 и объеме бетона 0.0354 м2, несущая способность опоры будет равна 1062 кг.

Технологическая карта методики «CFA»

Технологическая модель применения буронабивных свай, как альтернативу традиционному бурению предлагает технологию «CFA», которая не требует обсадные трубы. Бурение способом «CFA» оправдано на территориях с плотной застройкой, где обычное бурение может привести к конструктивным изменениям в фундаментах соседних зданий.

Метод «CFA» носит второе название – метод полого шнека. Технологическая карта метода «CFA» предусматривает бурение без извлечения почвы.

Бурение почвы по «CFA» происходит постепенно. После достижения проектных показателей, технологическая карта указывает, что скважина заливается через полный шнек с применением бетононасоса. Одновременно с этим осуществляется процесс извлечения шнека из выемки.

Каркас армирования для железобетонной сваи

Технологическая карта предусматривает, что после заливки монтируются армокаркасы для придания конструкции жесткости.

Использование метода «CFA» при строительстве зданий исключает вибрацию грунта, а подачу бетона наносом под высоким давлением делает забивные сваи более крепкими за счет усиления стенок конструкции. Особые требования выставляются к армированному каркасу по методу «CFA». Среди них:

монтаж каркаса должен проводиться так, как указывает технологическая карта и проектная документация;
внешний диаметр конструкции должен быть меньше шнека;
по всей длине каркаса необходим монтаж пластиковых центраторов;
как показывает технологическая модель, нижняя часть каркаса должна иметь форму конуса. Для этого требуется монтаж последнего кольца диаметром меньше предыдущих.

Бурение методом «CFA» имеет несколько преимуществ, среди которых возможность проведения работ, не используя обсадные трубы. Это значительно уменьшает затраты на строительство.

Пример расчета буронабивных свай

Перед тем, как выполнить бурение скважин под сваи, необходимо выполнить их расчет. Как это сделать, показано в примере.

Исходные размеры:

диаметр опоры (d) – 5 м;
длина – 0 м;
нагрузка на одну опору – х м умножить на 5.5 тонн (давление на 1 метр длины фундамента);

Несущая способность опоры вычисляется по формуле:

P = 0.7 х RH x F + u x 0.8 x fiн x li, где

Р – несущая способность опоры;
Rн – нормативное сопротивление грунта;
F – площадь подошвы сваи;
u – периметр сваи;
8 – коэффициент условий работы;
7 – коэффициент однородности почвы;
Fін – сопротивление грунта по внешней стороне опоры;
li – толщина слоя грунта, которая соприкасается с опорой.

Площадка с готовыми железобетонными сваями

Несущая способность влажного грунта, как показывает соответствующая таблица, равна 70 т/м2 (Rн). Площадь сечения опоры (S) = 3.14 D2/4 = 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2. Периметр опоры (u) = 3,14 D = 3,14 x 0,5 = 1,57 м.

Коэффициент условий работы, как показывает соответствующая таблица, 0.8.

Несущая способность опоры равна Р = 0,7 х 1 [70 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 15,4 т.

Минимальное расстояние между опорами составляет 15,4 тонны / 5,5 тонн/м =2,8 метра.

Источник: http://HomeBuild2.ru/fundament/raschet-buronabivnyx-svaj.html