В процессе возведения домов малоэтажного типа приходится использовать различные виды свай. Буронабивные сваи — это достаточно востребованный строительный элемент, который обладает не меньшей надежностью, чем другие виды опор. Чаще всего этот метод строительства фундамента выбирают в тех случаях, когда необходимо возвести дом на пучинистых грунтах. С помощью этих конструктивных элементов можно изготовить целостное и достаточно прочное основание, которая гарантирует высокую устойчивость стен самого дома.
Обычно выбор на подобных основаниях останавливается в тех случаях, когда построить фундамент других типов мешают внешние факторы. Эта технология наиболее уместна в ситуации, когда несжимаемый слой почвы находится на значительной глубине. Это может потребоваться, когда, например, проводятся строительные работы на заболоченных территориях или участках с ослабленными грунтами.
Даже при своей высокой стоимости строительство буронабивного фундамента с ростверком для кирпичного дома будет считаться целесообразным решением, если здание располагается на участке со значительным уклоном. Помимо этого, уместно использовать этот тип фундамента и при строительстве легких деревянных или каркасных объектов.
Технология установки свай
Если коротко описать технологию изготовления этого фундамента, то она предусматривает выполнение двух операций — изготовление скважин и их последующую заливку бетонным раствором. Отверстия в грунте делают при помощи ручных или электрических/ бензиновых буров. Но в ряде случаев в целях экономии времени используют для выполнения этого этапа специальную технику для бурения.
Скважины для установки буронабивных свай своими руками могут быть изготовлены при помощи доступных инструментов. Для этого потребуется ручной мотобур, в который необходимо всего лишь установить правильного диаметра наконечник.
Для повышения прочности свай при их установке в скважины добавляют каркас из арматуры. После подготовки отверстий в них устанавливают 3-4 армирующих элемента диаметром 10-12 мм.
По словам специалистов, установку свай необходимо обязательно проводить с горизонтальной перевязкой элементов каркаса. Это поможет избежать негативных последствий в случае вторичных нагрузок либо сдвигающих усилий. Лучше всего выполнять перевязку гладкой арматурой диаметром 6-8 мм, которую следует устанавливать с шагом 1 м.
Тогда армирующие стержни надежно свяжут друг с другом сваи и железобетонный ростверк. Иными словами, заглубленная и расположенная над землей части фундамента превратятся в единое целое. При изготовлении ростверка нужно учесть, что стержни должны выходить из оголовка сваи.
Еще одним плюсом использования арматурного каркаса является защита от разрывов и деформации, которую может вызвать морозное пучение.
Частичная и полная опалубочная конструкция
После выполнения первого этапа переходят ко второму - установке опалубки в пробуренную скважину. Однако в ряде случаев можно обойтись и без этого — функцию опалубки может выполнять грунт, но при условии, что его плотность достаточно высока и он не осыпается. В этом случае остается лишь выставить верхнюю часть полученной конструкции, чтобы можно было изготовить оголовки свай.
В случае использования в качестве опалубки грунта в нем делают отверстия с помощью наконечника сечением 200-250 мм на 90 и до 150 мм в глубину, которую определяют с учетом состояния почвы. Если структура почвы такова, что ее приходится раскапывать, то на роль опалубки могут быть выбраны стальные или асбестоцементные трубы подходящего диаметра. В процессе изготовления фундамента на буронабивных сваях можно использовать обычный рубероид, который сворачивают в рулон, придавая ему форму трубы.
Решить проблему возможного выдавливания буронабивного фундамента, которое может случиться во время сезонного вспучивания, можно при помощи оголовника:
- Его необходимо установить на 0,5 м (или больше) ниже уровня земли.
- Далее на него надевают чехол из кровельной стали из оцинковки, а поверх пару слоев пленки или толя.
На языке специалистов этот чехол носит название «рубашки». По правилам, она должна быть выполнена на всю глубину сваи. Подобная рекомендация объясняется следующими причинами. Когда почва начинает приподниматься, она скользит по установленной защите или пробует приподнять его, при этом само основание не перемещается. Еще одним ценным качеством рубашки является ее способность предотвратить стекание цементного молока в грунт, а это позволяет сохранить на первоначальном уровне прочность бетона.
В процессе изготовления каркаса необходимо провести специальные мероприятия по предотвращению смещения и контакта арматуры с грунтом. Это можно сделать с помощью временных деревянных подпорок или клиньев. По мере того, как скважина будет заполняться, их можно убирать.
Прежде чем приступить к укладке бетона, необходимо нанести границу нижнего края ленточного фундамента, который у специалистов называется ростверком. Это делается при помощи специального инструмента — нивелира либо строительного гидравлического уровня.
Укладка бетона
Закончив изготовление скважин для свай, а также когда будет готова опалубка и каркас, можно переходить к заливке бетонной смеси. Бетон необходимо укладывать небольшими порциями в виде последовательных слоев, причем после каждого необходимо выполнять утрамбовку. На этом этапе можно использовать только «тяжелый» раствор. Здесь имеется в виду, что его изготавливают с применением определенных «тяжелых» заполнителей:
- кварцевый песок;
- щебень/гравий (прочных пород).
Для правильной установки буронабивных свай их необходимо бетонировать без продолжительных пауз. Имеется в виду, что выкладывать следующий слой можно не позднее одного часа с момента укладки предыдущего. Чтобы бетон смог хорошо отвердеть, необходимо выждать не менее 28 дней. По истечении этого времени фундамент на буронабивных сваях с ростверком считается готовым к полноценной эксплуатации.
Применение буронабивной технологии в частном строительстве
Метод изготовления фундамента с помощью буронабивных элементов с ростверком своими руками не требует специальных навыков, в чем он схож с ленточным фундаментом. Поэтому его могут использовать в частном строительстве и неспециалисты. Строительные компании при возведении объектов различного типа используют различные виды буров под скважины разного диаметра. С их помощью можно создавать скважины глубиной до нескольких метров.
Для различных объектов могут использоваться сваи определенного сечения, которое может колебаться от 15 до 40 см. Строительство фундамента с помощью технологии ТИСЭ предполагает использование специального бура, который позволяет создавать отверстия в грунте сечением 20 см и расширением в основании до 40 или 60 см. В результате можно без лишних усилий увеличить площадь опоры, которая прекрасно справится с силой пучения и не даст ей вытолкнуть сваю.
У некоторых компаний имеются в распоряжении особые механизмы, например, ямобуры, с помощью которых можно заметно упростить выполнение этого этапа монтажа свайных элементов.
Преимущества и недостатки буронабивной технологии
За годы использования этого метода изготовления фундамента с ростверком удалось неоднократно подтвердить наличие самого серьезного его недостатка — невозможность точно определить момент, когда достигается требуемый несжимаемый слой, способный справиться с нагрузкой сваи.
Эту проблему решают путем изготовления скважин глубиной до 1,5-2 м, иными словами, их делают на отметке ниже уровня промерзания, где залегает более плотный грунт. Если значение УГВ оказывается достаточно низким, то несущую способность грунта определяют как 6 кг/см2.
Многие индивидуальные застройщики часто отдают предпочтение именно этому методу строительства фундамента. Дело в том, что здесь сваи можно укладывать поэтапно, а при изготовлении монолитного или ленточного фундамента приходится укладывать одномоментно весь необходимый объем бетонного раствора. При установке одной опоры для бетонирования используется гораздо меньше бетонной смеси, нежели при монолитном, а это позволяет сделать менее трудоемкий процесс подготовки и заливки. Это означает, что подобная технология строительства фундамента может успешно использоваться и обычными владельцами.
Расчёты и места установки свай
Строительство любого объекта начинается с разработки проекта, в котором необходимо отразить необходимое количество опор и места их установки. Свайные элементы необходимо устанавливать строго по разметке отдельными рядами в углах, местах пересечения стен и между ними.
Для точного определения расстояния между опорами необходимо принять во внимание общий вес будущей конструкции: по мере увеличения веса необходимо использовать больше элементов и уменьшать шаг между ними.
В процессе выполнения расчетов обязательно нужно принять во внимание и минимально допустимое расстояние, которая не должно быть меньше 3 диаметров сваи. Если шаг между опорами увеличить, то это приведет к снижению их несущей способности.
Если для изготовления фундамента были выбраны свайные опоры сечением 40 см, то правильнее располагать их на расстоянии 120 см друг от друга. Когда настанет пора устанавливать сваи своими руками, необходимо всё время проверять уровень оголовков, которые должны выступать на равную величину. Впоследствии они будут служить основанием для строящегося дома.
Как рассчитать несущую способность?
Для определения необходимого количества опор используют два основных показателя:
- вес конструкции;
- несущую способность отдельного элемента.
В процессе расчета прочности одного свайного элемента принимают во внимание и марку используемого бетонного раствора. К примеру, если для свай был выбран бетон марки М100, то нагрузка, которую они смогут выдержать, будет равна 100 кг/м2. Для свайных элементов диаметром 20 см площадь должна составлять 400 см2, а максимальная нагрузка - 40 тонн.
В результаты выполненных расчетов несложно определить, что грунт будет иметь более низкую несущую способность, нежели сама свая. Учитывая это, для точного определения количества элементов и несущей способности свайно-ростверковой конструкции обязательно необходимо принимать во внимание прочностные характеристики грунта. В предыдущем примере расчета предполагалось, что опоры устанавливаются ниже уровня промерзания. Если же для конструкции будут выбраны сваи другого диаметра, то изменится и площадь, а это, в свою очередь, повлияет на несущую способность свайно-ростверкового основания.
Заключение
Буронабивная технология изготовления фундамента является одним из популярных методов, который выбирают многие индивидуальные застройщики. Но даже при всей простоте этот метод возведения основания для строящегося дома требует выполнения правильных расчётов.
При установке свай очень важно знать нагрузку здания, чтобы можно было определить оптимальные характеристики свайных элементов и выбрать правильное место для их установки. Всё это наглядно демонстрирует, что строительство фундамента буронабивным методом имеет свои особенности, с которыми необходимо познакомиться каждому застройщику, выбравшему эту технологию.
