Особенности, достоинства и недостатки буронабивного фундамента

Способы создания буронабивных свай

Каждый способ предусматривает предварительное формирование скважины. Если работы проводятся в условиях неустойчивого грунта, то дополнительно стенки закрепляют глинистым раствором (как правило, из бентонитовой или комковой глины).

Его нагнетают в лунку по буровой штанге или деревянному желобу с уклоном в 1 см на погонный метр. В результате на поверхности образуется прочная водостойкая корка. Следующие действия проводятся по аналогии с «сухой» технологией.

Технология изготовления буронабивных свай «сухим» способом

Актуален такой способ устройства буронабивного фундамента в устойчивом грунте. Почва может быть тугопластичной, глинистой с твердой или полутвердой консистенцией. В районах с грунтовыми или промышленными агрессивными водами применение не рекомендуется. Глубина скважины может составлять 30 м, диаметр 0,4-1,2 м.

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

1. Бурение. Метод выбирается вращательный. Техника оснащена шнековой колонной или ковшовым буром. При необходимости нижнюю часть скважины увеличивают специальным расширительным оборудованием или посредством взрыва под небольшим количеством залитого бетонного раствора. Последний вариант позволяет дополнительно уплотнить грунт.
2. Армирование. Здесь могут быть использованы металлические трубы, отдельные стержни диаметром 12 мм или заранее собранный из прутьев каркас (узловые соединения оформляются вязальной проволокой). Выбор арматуры проводится в соответствии с нормативами в ГОСТе 34028-2016. Его размеры должны быть меньше окружности скважины примерно на 3-5 см. Длину рассчитывают с запасом относительно посадочного места в 30 см. Рассматривается также вопрос сплошного усиления будущей сваи либо частичного с выходом на ростверк. Выбор делают на основании планируемых нагрузок на основание со стороны почвы и здания.
3. Бетонирование. Раствор заливают с помощью загрузочного бункера или оснастки автосмесителя. Для рабочей массы рекомендуется использовать бетон класса В15 с водонепроницаемостью от W6. Он должен соответствовать СНиП 2.03.01-84. Постепенно из скважины вытаскивают бетонолитную трубу. На ее приемной воронке монтируют вибраторы для уплотнения смеси. Последнее действие проводится в течение 5-10 минут каждые 0,5 метров залитого раствора.
4. В завершение отливают головную часть конструкции. Это делают в специальном кондукторе.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Обсадные трубы используют для монтажа буронабивных свай в условиях любого грунта вне зависимости от расположения грунтовых или промышленных вод. Отдельные секции соединяют между собой путем стыковки с применением болтов или с помощью сварочного оборудования.

Допустимо устройство как временной, так и несъемной опалубки. Оставляют трубы в соответствии с нормативными документами, техническим обоснованием. Например, в случаях с оползнями, водонасыщенными почвами, на склонах, при высокой скорости подземных потоков (свыше 200 м/сутки).

Алгоритм действий по этой технологии выглядит так:

1. Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
2. Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
3. Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
4. Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
5. В завершение формируют головную часть кондуктором.

Существует технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой, которая называется фундэкс. Здесь добавлены особенности инъекционного способа: без ударного или вибрационного воздействия на грунт, диаметр до 0,6 м. Этот метод актуален для строительства в сейсмически непостоянных районах, в условиях плотной застройки.

Буроинъекционные сваи

По своей сути буроинъекционные сваи ничем не отличаются от буронабивных. Разница лишь в технологии устройства. При буроинъкционном методе устройства свай бурение выполняется шнеком (буром) с осевой продольной полостью. После погружения бура на проектную отметку его начинают извлекать из скважины с одновременной подачей бетонной смеси под давлением. По окончании извлечения бура (шнека) получают скважину, заполненную бетоном. На завершающем этапе в неё вдавливается арматурный каркас.

Этапы технологии устройства буроинъекционных свай.

При такой методике к бетону предъявляют повышенные требования в части его состава и подвижности. Более жестким должен быть и каркас. Эти сложности с лихвой окупаются тем, что в данном случае можно избежать необходимости применения дорогостоящих обсадных труб. Их «извлекаемость» – хороший предлог для широкой дискуссии. В грунтах мягкопластичной консистенции после срока, необходимого для набора бетоном прочности, происходит «налипание» массы грунта на внешние стенки трубы, в результате чего извлечение по факту зачастую становится либо невозможным, либо требует очень мощного крана.

Вследствие необходимости бетононасоса и применения бура (шнека) с осевой полостью, этот «подвид» свайной технологии не нашел широкого распространения в частном строительстве.

Достоинства и недостатки

Предлагаем подробней рассмотреть все плюсы и минусы буронабивного свайного фундамента. Как и прочие свайные опоры, такой вариант отличается своими положительными и отрицательными моментами. К главным достоинствам относятся:

универсальность основания, позволяющая устраивать его на почвенных составах, имеющих разные характеристики грунтов;

• высокий показатель несущей способности;
• несложные расчетные действия и схемы, позволяющие обходиться без оформления проекта;
• продолжительный эксплуатационный период, достигающий ста лет;
• возможность выполнения монтажных работ собственными силами, отсутствие необходимости в бригаде опытных специалистов;
• минимальные объемы земляных работ;
• создание небольшой нагрузки на почву находящихся вокруг строительной площадки участков;
• ведение работ с максимальным сохранением элементов благоустройства;
• приемлемая себестоимость по отношению к расходам на другие фундаментные основания.

Недостатками фундамента из буронабивных свай являются:

• значительные объемы работ, связанных с выполнением бетонирования;
• на сыпучих почвенных составах сваи придется укреплять дополнительно;
• монтажные работы представляют собой процесс, требующий значительных трудозатрат;
• отсутствует возможность обустроить подвальное помещение.

Способы создания буронабивных свай

Все возможные методы или способы создания по технологии буронабивных свай с ростверком можно поделить на несколько групп.

Возведение свай и создание ростверка можно производить вручную (самостоятельно) при помощи переносных бурильных установок, а также с применением специализированной техники.

Самостоятельное создание буронабивного фундамента

Почва под бурение должна быть достаточно мягкой для прохождения бура

Данный метод очень эффективен при строительстве небольших зданий, бань и подсобных помещений. Для ручного бурения применяют обычные буры, которые вращают при помощи собственной силы, тем самым создавая отверстие для трубы, которая будет являться опалубкой для свай фундамента будущего дома.

Далеко не в каждой почве можно самостоятельно производить буровые работы, если же грунт позволяет свободно создавать отверстие, то оно значительно углубляется.

Чтобы создать каркас для буронабивных свай, чаще всего применяют трубы. Подробнее о создании фундамента смотрите в этом видео:

В зависимости от размеров строения и его веса трубы, как опалубка для свай, могут быть разного диаметра. Обычно применяют изделия из асбеста или пластика (канализационные трубы). Общие параметры трубчатой сваи можно увидеть на приведенной схеме.

Применение переносного бура

Используйте разные насадки для разных типов грунтов

Переносной ручной бур способен значительно сэкономить количество времени, затраченное на проведение работ по созданию наливной конструкции. С его наличием можно заранее планировать работы, создавая бетонный фундамент.

В зависимости от комплектации изделия насадками и его мощности можно заранее предполагать возможность бурения на том или ином грунте.

Но без опалубки тяжело создать качественный фундамент, а в качестве нее могут быть не только трубы (не смотря на созданное округлое отверстие в земле), но и кубообразные конструкции, созданные из деревянных досок или листового материала.

При создании опорной конструкции любым способом нельзя забывать о возведении армокаркаса для буронабивных свай. Арматурные каркасы для свай создаются как в трубах, так и в кубообразных конструкциях. О том, как создать сваи своими руками, смотрите в этом видео:

Промышленное создание буронабивного фундамента

На сегодня существует 3 промышленных метода создания буронабивного фундамента:

1. Метод вибропогружения. Основан на комплексном применении шнека (наконечника бура) и специальной вибрационной трубы, которые удалены друг от друга на фиксированное расстояние, за счет чего образуется земляная пробка. Арматурный каркас для буронабивных свай при таком методе бурения устанавливается после извлечения бурильной установки перед заполнением скважины бетоном.
2. Метод раскатки грунта. Он основан на применении специального раскаточного устройства. После прохода бура земля не выбрасывается на поверхность, а уплотняется по стенкам.
3. Бурение при помощи буровой колонны. Данный способ создания скважины под сваи широко применяется во всем мире. На конце колонны располагается несколько шнеков с прямой подачей бетона. Выброс грунта производится через внутреннюю полость трубы. Подробнее о промышленном способе в этом видео:

Подводя итог написанной статье, следует обратить внимание, на проведение качественных расчетов для создания буронабивного фундамента, при которых следует учитывать абсолютно все параметры: почвы, самого строения, используемого бетона, окружающей среды и территории. Только при учете всех факторов и качественном выполнении работ будущий дом простоит долгие годы

Нормативные требования

На данный момент отдельный стандарт ГОСТ по установке именно буронабивных свай отсутствует, однако существует отдельный список норм и правил, которых должен придерживаться техник при установке любого вида фундамента свайного типа. Это СНиП 02.03, 02.01 и 03.01. Каждое из данных правил было введено в производство еще в конце XX века, однако общие их положения ввиду незначительных изменений в процессах установки свай не изменились и по настоящий момент.

Если придерживаться требованиям СНиПов, до процесса установки буронабивных свай необходимо произвести расчеты геологического, гидрометеорологического и геодезического характера. Уже после проведения точных вычислений стоит выбрать: подходящий тип буронабивных свай именно для вашей территории, размер самих свай или опор. Некоторые из геологических и гидрометеорологических данных вы можете вычислить самостоятельно, с помощью эксперта-техника либо обратиться за фактической информацией в ближайшие гидрометцентры.

Нормы СП предполагают влияние климатических факторов и на сам процесс установки. Здесь технику рекомендуется:

• проводить размещение буронабивных свай во влажных почвах при термальных условиях внешней среды не ниже -10 гЦ;
• провести весь спектр мер для предотвращения замерзания бетонного состава до процесса заливки в скважину;
• обеспечить исправную работу техники в определенных условиях внешней среды.

В большей степени данные требования касаются, конечно же, условий среды при низких температурных значениях, так как большинство проблем возникает из-за процессов пучинистости почвы (для минимизации этих процессов следует использовать данные по промерзанию грунта на вашей территории). При высоких температурах, как правило, проблем с работоспособностью техники и заливкой раствора не наблюдается.

Кроме описанных рекомендаций, следует провести определенный комплекс мероприятий по подготовке территории для установки буронабивных свай.

Этот комплекс предполагает:

• установку заграждений и предупреждающих табличек на границах проведения работ;
• освобождение территории от всех ограничивающих передвижение или постройку элементов – они будут замедлять как процесс постройки, так и оказывать лишнее влияние и нагрузку на грунт (если объекты габаритные);
• удаление травяного покрова и всевозможных кустарников с места строительства – отдельные растительные элементы могут препятствовать проведению работ;
• обеспечение площадки водоотводными конструкциями – это как пригодится для будущей эксплуатации уже построенного дома, так и будет полезно в процессе самой застройки из-за не всегда благоприятных погодных условий или слишком высокого уровня грунтовых вод;
• организовать территорию постройки таким образом, чтобы вся необходимая для бурения и заливки техника могла беспрепятственно попадать на объект и перемещаться по нему.

Технология возведения

Строительство начинается с расчета буронабивного фундамента: его ширина зависит от толщины стен будущего дома. Для легких каркасных домов с тонкими стенами не потребуется особенно мощный фундамент, а для дома из цельного бруса минимальный размер придется увеличить на 2-5 см для пропорционального распределения давления.

Глубина скважины должна быть обязательно ниже уровня промерзания грунта

Следом территорию очищают от мусора, удаляют плотную растительность, делают разметку. Готовится соответствующий инструмент (минимальный набор):

• бур ручной;
• бетономешалка;
• лопата, крепеж и прочий стандартный инструмент.

Сваи можно расположить по периметру будущего дома, в шахматном порядке, поставить их только под несущие стены, однако количество свай прямо пропорционально надежности такого основания. Для создания разметки находят оси будущего строения, выбирают его угол и вбивают арматуру. К металлическому пруту привязывают леску или веревку, и откладывают две перпендикулярные стены от выбранного угла, используя для этого угломер.

После измерения внешнего расстояния стальным прутом отмечают места расположения второго и третьего угла, и снова используя угломер, откладывают стены, чтобы затем отметить и четвертый угол. Затем на площади полученной конструкции отмечают точки бурения скважины.

Бурение для установки свай

Для бурения скважины понадобится буровая машина, которая справится с такой задачей за 3-4 часа. Умножьте 4 на количество скважин, чтобы произвести расчет буронабивного фундамент с ростверком и времени, которое уйдет на бурение.

Чтобы упрочнить конструкцию, используют бур, на одной стороне которого расположен плуг, расширяющий дно скважины и делающий ее опору шире и устойчивее. Чтобы пробурить скважину своими руками, нужен бур и уровень, который привязывают к буру для сверки правильности хода работы после каждого оборота бура.

Осыпающаяся при бурении земля требует установки опалубки из рубероида: это наиболее легкий, дешевый и простой способ ее сооружения, но можно использовать для этих целей доски или цементные трубы. Если грунт твердый и не сыпется, бетон можно заливать непосредственно в вырытую яму, сделав небольшую опалубку над поверхностью земли для формирования «шляпки гриба».

После этого в отверстие засыпается песчано-щебеночная подушка, которую тщательно утрамбовывают. Следом можно вставить в яму трубу из асбестоцемента, предварительно смазав ее битумом с внешней стороны для улучшения гидроизоляции.

Заливка бетоном и армирование

После установки трубы ее заполняют бетонной смесью на одну треть, после чего приподнимают, давая составу растечься по дну скважины и образовать устойчивую платформу для сваи. Пространство вокруг трубы засыпают песком, утрамбовывая его по ходу работы. Следом в трубу ставят арматурный каркас так, чтобы он был полностью скрыт в бетоне со всех сторон.

Для каркаса берутся ребристые прутья:

• для вертикальной укладки с диаметром 1-1,2 см;
• для горизонтальной укладки с диаметром 0,6-0,8 см.

Бетон для такой сваи должен быть очень подвижным и быстрозастывающим

Чем больше диаметр трубы, чем больше прутьев должно быть в ней установлено. Если следом будет делаться ростверк, арматура должна торчать из трубы так, чтобы его можно было связать со сваей.

Финальный этап – заливка бетона, для изготовления которого берут быстро затвердевающий цемент. Смесь делается порционно, по мере утрамбовки предыдущего слоя специальным буром.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

У буронабивного варианта есть следующие преимущества:

1. Отсутствие необходимости в дополнительных работах по выравниванию почвы и устройству траншеи или котлована. Если сравнивать его с таким фундаментом, как ленточный, на буронабивных сваях основание требует меньше затрат на подготовку, поскольку для устройства ленточного типа требуется ровная поверхность и проводится большой объем земляных работ.
2. Невысокая стоимость проведения монтажных работ, небольшой расход материалов в сравнении с плитным основанием.
3. Высокая скорость выполнения работ. Они могут быть завершены за 12 часов, в зависимости от особенностей объекта и свойств грунта на участке. Для того чтобы бетонная смесь застыла, хватит 8 дней, в то время как ленточный фундамент будет застывать в течение месяца.
4. Отсутствие необходимости в дополнительной гидроизоляции, что тоже помогает снизить расходы.

Кроме того, при устройстве буронабивного типа не нужно искать место для хранения свай, что особенно важно на небольшом участке. Срок эксплуатации основания составляет 100 лет

Для частного строительства и каркасных домов это длительный срок.

Но у этой разновидности фундамента есть и недостаток: однотипные сваи могут отличаться своей несущей способностью даже в одинаковых геологических условиях — разница в показателях составляет 30%. Это затрудняет расчет несущей способности свай.