Меню

Буровинтовые сваи для фундамента



Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Впервые технология закладки буронабивных свай была применена в 1899 году русским инженером А.Э. Страусе.

Сегодня такой фундамент широко используется в частном и промышленном строительстве, а правила его возведения контролируется сводом правил в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003.

В статье рассмотрим все аспекты, связанные с возведением фундамента на буронабивных сваях, из каких этапов состоит устройство данного типа основания, его плюсы и минусы, а также примерные цены.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

  • при строительстве заборов;
  • легковесных хозяйственных построек;
  • временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

  • с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
  • с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
  • подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

  • доступная технология для применения в частном строительстве;
  • высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
  • эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
  • удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
  • значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

  • потребность в расходе большого количества бетона;
  • сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
  • необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
  • при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
  • строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

  • ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
  • возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
  • высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

  • сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
  • грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Для определения потребности в количестве буронабивных опор нужно суммарные нагрузки разделить на грузоподъемность одного силового элемента. Далее определяют оптимальный шаг между сваями в пределах по СНиП от 1,5 до 3,0 м при условии расположения в сопряжениях стен и по углам конструкции.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

  1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
  2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
  3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
  4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
  5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
  6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
  7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
  8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
  9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.
Читайте также:  Место под фундамент перепад по высоте

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

  • разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
  • строительство опалубки для ленточного ростверка;
  • гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
  • монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
  • бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

  • разметка участка;
  • бурение скважин;
  • устройство обсадной трубы;
  • монтаж армирующего каркаса;
  • бетонирование шурфа;
  • устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
  • строительство опалубки по периметру плиты;
  • гидроизоляция рулонным материалом;
  • монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
  • связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
  • заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм Стоимость работ, руб./м
150 1980
180 2150
200 2230
220 2400
250 2450
300 2300
320 3220
350 3450
400 3700
426 3900
450 3950
500 4210
530 4375
550 4450
600 5280
620 5450
800 6435
1000 7410
1200 9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Читайте также:  Как самому выставить фундамент

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.

Источник

Бурильная установка для свай. Принцип работы и классификация. Особенности буронабивных, буроопускных и буровинтовых конструкций

Обустройство капитального фундамента может осуществляться с помощью разных методов, начиная от заливки монолита и заканчивая установкой вертикальных заглубленных опор. При этом в ряде ситуаций может использоваться бурильная установка для свай – особое устройство, которое применяется для проделывания глубоких вертикальных каналов в грунте.

Буровые установки

Принцип работы

На сегодняшний день для максимально эффективной реализации свайных технологий применяются буровые станки самого разного типа.

В основе подавляющего большинства моделей лежит шнековый механизм, обеспечивающий выемку грунтовых масс на поверхность за счет движения винтовых лопастей.

Собственно буровой агрегат может приводиться в движение, как за счет электричества, так и за счет топливного двигателя. В ряде случаев питание обеспечивается отдельной установкой, поскольку запросы по мощности у буров бывают весьма немаленькими.

Классификация

От механических характеристик обрабатываемой грунтовой массы зависит тип бурения, применяемый установкой.

Наиболее часто используются:

Подавляющее большинство бурильных агрегатов, используемых в строительстве, монтируются на колесных или гусеничных шасси разного размера. Также в ряде случаев применяются рельсовые установки, для передвижения которых по строительному участку необходимо прокладывать временную железнодорожную ветку.

Отдельную категорию составляют ручные буровые устройства. Чаще всего они применяются для проделывания стартовых отверстий при забивке или завинчивании вертикальных опор для фундаментов.

Также бур для свай ручной может использоваться и для полноценного бурения гнезда, но только в том случае, если его диаметр не превышает 200 мм, а глубина заделки свай в основу составляет до 2 метров.

Обратите внимание!
Тонкие сваи, которые используются в качестве основы для вертикальных опор для ограды, можно устанавливать в лунки, проделанные с использованием старого рыбацкого ледобура.
С ножами, конечно, придется попрощаться, но несколько десятков отверстий вы проделаете достаточно быстро.

Буровые свайные фундаменты

Буронабивные конструкции

Технология проделывания каналов для установки вертикальных элементов или заливки их бетонным раствором имеет множество вариантов. Ниже мы опишем те из них, которые используются в строительстве наиболее часто.

Буро набивные сваи представляют собой сборные конструкции, которые заглубляются в грунт и заливаются цементным раствором. Таким образом, сама опора формируется непосредственно на глубине, и потому отсутствует риск ее повреждения или деформации в ходе установки.

Инструкция по монтажу таких систем имеет следующий вид:

  • Бурильный агрегат, укомплектованный шнеком или ковшебуром соответствующего диаметра, устанавливается напротив точки, в которой будет возведена опора.
  • Коронка бура заглубляется в грунт, после чего начинается выемка грунта из скважины с постепенным ее углублением.

Совет!
Во избежание преждевременного осыпания рыхлой части грунта не рекомендуется прерывать бурение с извлечением шнека.

  • В зависимости от типа выбранной конструкции в отверстие либо подается буровой раствор, препятствующий обрушению стенок, либо устанавливается обсадная труба.

Обратите внимание!
Чаще всего используются асбестоцементные обсадные трубы, которые обеспечивают надежную фиксацию стенок пробуренного гнезда.

  • После того как бур извлечен из обсадной трубы, на ее дно засыпается слой щебня, играющий роль основания опоры. Щебень трамбуется с помощью специальной насадки (чаще всего ее крепят к штангам буровой установки).
  • В скважину опускается сварной арматурный каркас обеспечивающий улучшение механических характеристик опоры.
  • Канал с установленной арматурой заливается бетоном. Желательно использовать так называемый литой бетон, осадка конуса которого составляет около 20 см.
  • После заливки обсадная труба может быть извлечена. В некоторых случаях буроналивная свая монтируется без удаления каркаса.

Как видите, описываемую технологию невозможно реализовать без участия бурильной техники, поскольку именно она отвечает за формирование гнезда в грунте.

Читайте также:  Ленточный фундамент холодный шов

Варианты буронабивных конструкций

Особой разновидностью буронабивных конструкция являются так называемые бурокасательные сваи. Они представляют собой комплекс из вертикальных опор, стоящих практически вплотную друг к другу.

Поскольку последовательное бурение гнезд для формирования такой «свайной стены» невозможно, то скважины проделывают через одну: вначале бетонируют четные опоры, а затем, через некоторое время – бурят и заполняют бетоном нечетные.

Еще одна разновидность – так называемые сваи ТИСЭ. Главное их отличие от обычных опор заключается в том, что в нижней части скважины формируется расширение, которое затем заполняется бетоном. Такое бетонное основание существенно повышает прочность и несущую способность конструкции.

Главная сложность при возведении фундамента по данной технологии заключается именно в проделывании отверстий: бур для свай ТИСЭ должен обеспечивать выборку грунта в нижней части углубления. Для этого используются разные модификации, среди которых есть даже ручные устройства, позволяющие обустроить свайный фундамент своими руками, без привлечения спецтехники.

Буроопускные конструкции

Основание, которое возводится по буроопускной технологии, существенно отличается от буронабивного фундамента. При сборке подобной конструкции в грунте проделывается отверстие, в которое цельная или составная опора входит с большим зазором. Пространство между стенками и установленной сваей заполняется бетоном или другими материалами.

Обратите внимание!
Данная технология реализуется с должной эффективностью только в достаточно плотных грунтах, потому что отсутствие обсадных труб может привести к осыпанию рыхлой части почвы или заполнению отверстия плывунами.

Технология в данном случае такова:

  • Для проделывания гнезда подбирается бур на сваи, диаметр коронки и шнека у которого превышает диаметр устанавливаемого элемента минимум на 200 мм.
  • Бурение осуществляем до проектной отметки, обеспечивая выемку грунтовой массы и максимальную очистку ствола скважины.

Обратите внимание!
Бетон стоит заливать максимально быстро, поскольку длительные перерывы могут привести как к обрушению стенок, так и к формированию зон напряжения, ухудшающих прочностные характеристики опоры.

Буроопускные сваи отличаются достаточной надежностью, особенно в том случае, если пробуренное отверстие имело достаточный диаметр, а бетон обеспечил прочное сцепление как с материалом опоры, так и с грунтом.

Буровинтовые сваи

Обсуждая вопросы бурения скважин для установки свайных фундаментов , нельзя обойти вниманием винтовую технологию:

  • Винтовая свая представляет собой бетонный ствол либо металлическую трубу, на нижних частях которых закрепляются конические башмаки.
  • Башмак, играющий роль проникающего элемента, оснащается винтовой лопастью из толстого металла. Лопасть может крепиться с помощью сварного шва, а может быть отлита единым целым с конической насадкой.

Обратите внимание!
Цена винтовых свай с литыми наконечниками существенно выше сборных конструкций, но зато они практически не деформируются при заглублении, особенно если для монтажа используется узкая скважина.

  • Перед монтажом винтовой сваи в плотный грунт выполняется так называемое лидерное бурение. Для этого используются специальные буры, диаметр которых меньше диаметра самой опоры.
  • Для большинства работ по возведению винтового фундамента достаточно ручного ямобура, но в некоторых случаях может потребоваться применение спецтехники.
  • Уровень заглубления коронки со шнеком подбирается таким образом, чтобы в нижней части винтовая насадка проходила через ненарушенный грунт. Таким образом, мы одновременно облегчаем процесс монтажа и обеспечиваем доставочную прочность фиксации опоры.
  • После того как гнездо сформировано и грунт вынут, опора вставляется в лунку и завинчивается с помощью вращения кабестана или же специального механизма, закрепленного на стреле автокрана.

Также лидерное бурение применяется и при ударной забивке свай, особенно в плотные почвы. При условии верного расчета диаметра лидерного отверстия несущие характеристики опоры снижаются незначительно, а скорость работы возрастает как минимум на треть.

Вывод

Как видите, в современной промышленности буры для свай разного типа применяются очень широко. Конечно, здесь, как и в каждом деле, есть огромное количество нюансов, известных только специалисту. Но уж с применением ручной буровой установки вы точно справитесь! В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Источник