Меню

Буровая установка для свайного фундамента



Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания

Известно, что возведение фундамента под строительство какого-либо объекта является ответственным и важным этапом. Именно от качества его изготовления зависит срок службы строения. Если слишком мягкий грунт или рельеф с наклоном потребуются дополнительные работы, такие как бурение под фундамент.

Это процесс изготовления скважин под заливку свай, которые будут опираться на более глубокие и твёрдые породы. Они обеспечат прочность и надёжность всей постройки.

Характерные особенности основания на сваях

Часто приходится выполнять строительство на глинистых или суглинистых, рыхлых с примесями перегноя и торфа почвах, а также насыщенных жидкостью грунтах. При таких характеристиках участка не рекомендуется выполнять капитальное строительство объектов. В этом случае идеальным вариантом будет изготовление свайного заливного основания, требующего бурения ям под фундамент.

Главная особенность такой конструкции — это необычный способ её изготовления. Прежде чем установить сваи, бурятся глубокие отверстия в почве, которые затем заливаются бетонным раствором. Глубина должна быть ниже слоя промерзания грунта и рассчитывается в соответствии с характеристикой местности и климата.

Специалисты советуют бурить до глинистого слоя. Предварительно нужно определить глубину его расположения и только после этого осуществлять процесс. Однако не рекомендуется слишком заглублять сваи.

Следовательно, перед тем как приступить к установке фундамента, нужно произвести подготовительный этап работ. В него входит такая процедура, как взятие пробы грунта на строительном участке для определения вида основания, которое будет оптимально подходить под этот объект.

При возведении конструкции не рекомендуется изготавливать подушки из песка во избежание вспучивания грунта. Причина запрета заключается в небольшой площади опоры. Такой метод только сократит несущую её способность.

Опытные строители, чтобы увеличить опорную поверхность сваи применяют очень простой метод. При заливании фундамента немного приподнимают опалубку, в которой помещён бетонный раствор, часть его выливается и благодаря этому получается более широкая поверхность.

Свайные фундаменты применяют в строительстве частных домов, гражданских, промышленных зданий и сооружений. Возведение таких конструкций по сравнению с другими видами не требует больших средств, поэтому считается экономически выгодным.

Технология процесса заключается в перенесении нагрузки с основания объекта на более твёрдый слой грунта, к которому проникают посредством бурения скважин с последующей заливкой бетона.

Преимущества и недостатки

Если площадка, предназначенная для строительства, расположена на мягком грунте или исключена возможность использования тяжёлой спецтехники, нужно применить бурение скважин под фундамент. Такая конструкция имеет свои преимущества:

  1. Высокая степень несущей способности основания за счёт опоры на твёрдый почвенный слой.
  2. Выдерживает нагрузки в несколько тонн даже на слабых нестабильных грунтах.
  3. Доступная для многих стоимость технологии.
  4. Возможность в довольно короткий срок качественно изготовить основание.
  5. Возведение конструкции выполняется на небольших участках и в любое время года.
  6. Задействуется минимальное количество техники.
  7. Опоры устанавливаются как вертикально, так и под углом.
  8. Нижние части свай располагаются ниже уровня промерзания почвы, что повышает устойчивость и прочность строящегося объекта.
  9. Расход бетона значительно сокращается, если сравнивать с другими способами изготовления оснований.
  10. Минимальный уровень вибрации при эксплуатации объекта.

При возведении буронабивного фундамента отсутствуют динамические воздействия на почву, поэтому строительство можно безопасно выполнять даже в условиях плотной городской застройки. Однако абсолютно идеальных технологий не бывает, не лишён недостатков и свайный фундамент:

  1. Необходимость использования спецтехники, хотя и в небольшом количестве.
  2. Контроль над выполняемым технологическим процессом.
  3. Сложность в расчётах.
  4. Прежде чем приступить к работам, необходимо сделать анализ почвы на участке под строительство. Качественно выполненный анализ позволит определить срок службы выбранного типа фундамента. Для этого потребуется консультация геологов.
  5. Для изготовления свай необходимо выбирать только высококачественный материал.

В таких конструкциях ростверк располагается над землёй, поэтому нельзя сделать подвальные помещения или цокольный этаж. Нет смысла заполнять свободное пространство и обустраивать его, так как расход средств окажется не меньшим, чем стоимость самого основания.

Виды буровых опор

Фундамент на сваях значительно отличается от других видов оснований: линейных, монолитных и остальных массивных фундаментов.

Если такие конструкции способны передавать нагрузку по периметру здания или по всей площади (в случае с монолитами), то сваи передают нагрузку непосредственно в месте опоры и на боковые поверхности скважин.

В зависимости от того, какая именно часть несёт основную нагрузку, различают два вида опор:

  1. Свая-стойка. Такая конструкция опирается на твёрдый слой почвы, нагрузка передаётся грунту в месте опоры.
  2. Висячая свая. Этот вид выдерживает нагрузку благодаря окружающей её почве.
Читайте также:  Как делают раствор цемента для фундамента

Большая часть оснований изготавливаются из висячих буронабивных свай, так как твёрдый слой почвы располагается на большой глубине.

По технологии изготовления опоры бывают двух видов:

  1. Буронабивные. В пробуренную скважину устанавливается каркас из арматуры и слоями по 30 см заливается бетон при помощи рукава с выпуском воздуха и уплотнения.
  2. Буроинъекционные. Отличается от первого вида способом бетонирования. Раствор закладывается посредством полого шнека под давлением.

Внимания заслуживает технология бурения скважин для фундамента с применением обсадной трубы. Такой способ изготовления свай используется на небольших площадях и на плывущем грунте. Обсадная труба сдерживает давление земли, не позволяя ей двигаться и осыпаться.

По мере углубления скважины труба устанавливается секциями, сваренными между собой или скреплёнными специальными зажимами. По окончании процесса она демонтируется или остаётся на месте, заполняется бетонным раствором и после затвердения становится монолитной опорой.

Трубы для обсадки изготавливаются из таких материалов:

  • легированная сталь;
  • пластик;
  • полипропилен;
  • асбестоцемент.

Обсадная труба подвергается внутреннему растяжению, а также внешнему давлению. Следовательно материал должен соответствовать такого вида нагрузкам.

Материал изготовления

Сейчас производство выпускает сваи из разных материалов. Приобретая изделия, нужно учитывать не только их рабочие характеристики, но также доступность цены, удобство монтажа.

Опорные изделия бывают:

  1. Деревянные. В основном продажа предоставляет сваи из сосны и ели, реже из дуба, кедра, лиственницы. Древесину легко обрабатывать и во многих областях является самым доступным материалом. Но есть такие серьёзные недостатки, как малая прочность и предрасположенность к гниению. Поэтому сейчас они не востребованы. Их эффективно используют при сооружении строений с небольшим сроком службы. Диаметр опоры должен быть не менее 180 мм, а длина цельной сваи — не более 16 м. Если потребуется большая длина, можно срастить несколько стволов.
  2. Стальные. Опоры могут быть самой разной конструкции. Обычно это цельнотянутая труба, толщина стенки которой 8−12 мм. Используются также сваи коробчатого сечения из двутавров. Для прочности стальные опоры заливаются бетонным раствором. Сейчас популярны среди покупателей винтовые сваи, внешне напоминающие саморез. Внизу с одной стороны наконечника расположена лопасть, благодаря которой упрощается вкручивание трубы в плотные слои грунта, также выполняет функцию удерживающего анкера. Опоры больших диаметров завинчивают при помощи специального оборудования. Если свая в диаметре не более 100 мм достаточно двух человек, чтобы установить сваю на место. В этом случае потребуется ворот. При необходимости опору можно просто выкрутить и использовать для нового свайного фундамента. Главное, чтобы она не подверглась коррозии, находясь в грунте. Благодаря форме винтовой сваи (в виде резьбы) повышается степень фиксации в почве и даже при малом диаметре основного ствола и слабом грунте опора способна выдерживать значительные нагрузки. Сталь характеризуется прочностью и долговечностью, однако, изделия не из дешёвых и к тому же восприимчивы к коррозии.
  3. Железобетонные. Такие опоры способны выдержать наибольшее количество нагрузок по сравнению с аналогами из других материалов.

Опоры из железобетона бывают квадратной или круглой формы, сплошного или полого сечения с острым концом, облегчающим вход в грунт. Характеризуются прочностью, надёжностью, долговечностью. Однако имеют большой вес, необходима спецтехника для транспортировки и заглубления.

Способы бурения

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

Применяются такие способы бурения:

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

Одни из них подъезжают прямо к месту, где будет располагаться скважина, а другие модели при помощи специальной стрелы осуществляют бурение нескольких колодцев, не двигаясь с места. Основной минус такого способа — большие расходы на аренду техники.

Этапы возведения свайного фундамента

Самостоятельное изготовление основания на опорах вполне возможно. Такой вариант значительно сократит финансовые затраты и выполняется без привлечения специалистов. К тому же конструкция является универсальной и может использоваться под разные объекты и на любых грунтах. Строительство свайного фундамента должно проходить строго по проекту и с соблюдением последовательности, иначе конструкция будет ненадёжной:

  1. Произвести расчёты будущего фундамента.
  2. Очистить площадку, чтобы ничто не мешало процессу бурения.
  3. Составить схему и сделать разметку расположения свай. Например, для каркасного сооружения достаточно будет фундамента по периметру с расстоянием между опорами 1,2 метра.
  4. Бурение скважины. Здесь нужно определиться с видом бурения.
  5. Укладка гидроизоляции в колодец — пергамина или толи, благодаря которым бетонный раствор не уйдёт в землю.
  6. Для бурения потребуется спецтехника или оборудование, соответствующее выбранной технологии.
  7. Установить в скважину армированный каркас на расстоянии 10 см от дна и боковых стенок.
  8. Выполнить заливку колодца бетоном. Через каждые 30 см слой несколько раз проткнуть штыком, чтобы выпустить воздух из раствора.
  9. После того как бетон застынет, начать обустраивать ростверк.
Читайте также:  Гидроизоляция технониколь для фундамента рулон

Для повышения прочности и надёжности свайной конструкции следует изготовить обвязку ростверком. Ростверк чаще делается из железобетона. Ширина его определяется исходя из веса, который на ней будет. Поэтапное выполнение работ по сооружению фундамента на сваях поможет без особых усилий и очень быстро соорудить фундамент на сваях.

Источник

Буровые сваи: преимущества, подготовительный этап, бурение скважин, армирование и бетонирование, ростверк, особенности свайного

История развития нового вида основания

Если заглянуть в прошлое, то сваи в строительстве использовались давно, вот только их применяли для возведения конструкций различной сложности на слабых грунтах. Чаще всего эти конструкции являлись мостами или высоковольтными башнями, которые устанавливались в отдаленных местах от жилых объектов.

Но ближе к 90-м годам прошло века, строители решили взять за основу данный тип фундамента и использовать его для возведения домов и других строений на проблемном грунте. Получилось весьма успешно, первые здания дали положительный результат – никакой неравномерной усадки, стены в полном порядке, трещин за время эксплуатации не появилось.

И вот уже на протяжении двадцати лет буронабивные и буровинтовые сваи применяются частными застройщиками, которые экономят не только деньги, но и время.

Преимущество устройства свай на своем участке

  • Что касается самих монтажных работ, то они сокращены в несколько раз, к примеру, если сравнивать их с возведением ленточного фундамента. Вам не надо рыть землю по всему периметру основания, углубления делаются только в тех местах, где будет располагаться опора.
  • Бурение не требует от вас использования специализированной техники, которая мало того, что дорогая, так еще и шумная. Достаточно приобрести ручной бур и сделать необходимую яму за несколько часов.

Примечание! Конечно, буровые работы с буронабивными сваями можно доверить строительной бригаде, которая при помощи автоматизированного инструмента проделает весь процесс за вас. Но плюс, в таком случае, будет только один – скорость работ, при этом цена вопроса будет завышена, экономия строительства свайного фундамента уже не будет такой привлекательной.

  • Вертикальные опоры имеют высокую несущую способность, что немаловажно для слабых (сыпучих или смещающихся) грунтов, подвергающихся, к тому же, высоким нагрузкам. При этом чтобы снизить напряжение, передающееся от дома на землю, достаточно установить несколько дополнительных свай – в любое время, даже через год после окончания строительства.
  • Необязательно, что опоры будут одной длины, как это в случае с ленточным фундаментом, который закладывается на одну глубину. Сваи можно использовать разной длины, в зависимости от уровня плотности грунта, к примеру, одна опора будет вбита в глубину на 2 метра, а вторая чуть ниже отметки промерзания грунта.
  • Армирование в нижней части сваи можно исключить, достаточно сделать широкую «лапу» — площадку большего диаметра, чем основание опоры. Для примера, если диаметр вашего железобетонного столба 300 мм, то для основания лучше использовать 400 – 500 мм.

Монтажный процесс

В данном разделе мы опишем, как осуществляется устройство буровых свай и возведение надежного основания для вашего дома. Процесс возведения фундамента на сваях будет поделен на несколько этапов, последовательность которых нарушить невозможно.

Подготовительный этап

  • Начинать необходимо с вычисления количества опорных элементов, для этого требуется узнать массу будущего строения, которая будет распределяться на фундамент.
  • Приобрести строительные материалы, из которых опоры будут изготовлены: цемент, арматура, песок и щебень.
  • Разметить участок, обрисовав периметр будущего основания – для этого можно использовать деревянные колышки и веревку.

Важно! Покупной ручной бур имеет максимальный диаметр в 30 см, но есть специальный плуг, который позволяет сделать диаметр основания скважины больше, вплоть до 50-60 см. Это необходимо в тех случаях, если при расчете несущей способности вам необходимо установить сваю с диаметром в 40 и больше см.

Бурение скважин

  • Установите бур в центральную точку метки скважины.
  • Используя ручки на устройстве, начните бурить углубление.

Примечание! Полностью избавляться от земли не стоит, она может пригодиться для утепления дома, после возведения цокольной части.

Армирование опор

Следующий этап за бурением – армирование, здесь необходимо уделить особое внимание использующимся материалам.

  • Первым делом требуется из жесткого рубероида нарезать рулоны, чтобы их диаметр совпадал с диаметром скважины. Длина рулона должна быть больше, чем глубина ямы на 20-30 см, в зависимости от необходимости. Если же участок расположен на склоне, то высота может достигать и 1-1,5 метров.
Читайте также:  Жизненные ценности это фундамент

Это своего рода опалубка для столбов, которая не только играет роль сдерживающей формы, но и выполняет следующие функции:

  • Предотвращает потерю влаги, которая необходима на этапе застывании бетона.
  • Снижает воздействие морозного пучения на опору.
  • Рубероид не только не дает цементному молоку раствориться в почве (на этапе бетонирования), но и не позволяет влаге попадать на стенки застывшей сваи.
  • Опустив названую опалубку в яму, необходимо установить прутья арматуры. Достаточно 4-5 длинных прутьев, которые будут стянуты между собой прочной проволокой.
  • Опускаем армокаркас в скважину, придерживаясь 5-ти сантиметрового зазора между металлом и рубероидом.

Бетонирование опор

  • Работы на данном этапе начинаются с приготовления цементного раствора. Соотношение ингредиентов следующее: цемент к песку 1 : 3, щебень в небольших количествах (только если мелкий) и вода до получения однородной густой смеси. Пластификатор добавляется в пропорциях 10 грамм на 10-15 кг раствора.

Важно! Стараясь приготовить, как можно более качественный цемент, запомните одну особенность – при армировании крупный щебень лучше не использовать. Так как камни могут застревать между прутьями и в местах соединения проволокой, образуя, тем самым, «воздушные подушки» — сказывающиеся неблагоприятно на прочности конструкции.

  • Готовый раствор заливается в скважину постепенно, обычно углубления до 2 метров заполняются в 4-5 заходов.
  • После того, как будет залит слой 30-40 см, необходимо произвести штыкование (проткнуть раствор металлическим прутом в нескольких местах), чтобы устранить весь воздух.
  • Теперь заливаем следующий слой и вновь штыкуем.

Как вы понимаете, так до конца, пока раствор не будет вровень с верхней частью рубероидной опалубки.

Примечание! Так как цемент достаточно быстро теряет свои свойства, находясь в емкости для раствора, лучше готовить его небольшими порциями. К примеру, разбейте заливку свай на несколько дней, за один день 2-3 опоры – этого будет достаточно.

Установка ростверка

Технология буровых свай включает в себя не только установку и изготовление опорных элементов, но и изготовление ростверка, так сказать – основы дома. Цемент для фундамента может быть приготовлен, как и для столбов, а вот армокаркас требуется более надежный, горизонтальные прутья следует стянуть вертикальными перемычками. Для фиксации используйте прочную проволоку.

  • Высота отливной части не может быть меньше 30 см, так как назвать надежным такое основанием нельзя.
  • Ширина определяется по стенам первого этажа, но ни в коем случае не менее 40 см.

Что касается изготовления опалубки, то лучше использовать доски толщиной в 25-30 мм, скрепляя их нержавеющими саморезами. Конечно же, на дно опалубки кладется гидроизоляционный материал и армокаркас.

К сведению! Если ростверк изготавливается из сборных железобетонных блоков, то фиксация со столбами осуществляется путем арматурных прутьев и анкеров.

Важные особенности свайного фундамента

В данном разделе содержится полезная информация для всех частных застройщиков, возжелавших возвести основание дома своими руками:

  • Как известно, арматура различается толщиной, наиболее оптимальными считаются 8-12 мм прутья, хотя для фиксации горизонтальных армокаркасов можно использовать и 4 мм прутья.
  • Для лучшего эффекта необходимо сваи фиксировать между собой не только с помощью ростверка, но и, к примеру, металлическими перемычками. Это позволяет основанию испытывать нагрузки во время подвижности грунта, но без каких-либо последствий.

Вывод

Теперь вы понимаете, почему бетонные сваи, использующие бур для возведения, так популярны в современном мире? Вам не составит труда повторить на практике все то, что мы описали в статье, главное – чтобы инструкция была под рукой. И не сомневайтесь в своих силах, даже если вы впервые в руки возьмете инструмент, помните – начинать никогда не поздно.

В дополнение ко всему есть также видео в этой статье, в котором вы найдете множество полезной информации и ответов на появившиеся вопросы (узнайте также как происходит обвязка винтовых свай брусом ).

Источник