Детальный расчет фундамента на буронабивных сваях

24.11.2018 4,644 Просмотров

Плюсы буронабивного фундамента

  • Когда традиционный ленточный фундамент установить не имеется возможности – его с легкостью может заменить буронабивной фундамент, обладающий при правильной установке достаточными несущими свойствами.
  • Кроме уже перечисленных выше, важным преимуществом буронабивного фундамента является то, что технология его возведения позволяет работать в любое время года, малая шумопроизводительность, легкость монтажа.
  • Сама технология возведения буронабивного фундамента избавляет вас от необходимости закупать и завозить на участок застройки сваи и другие элементы конструкции.

Особенности установки буронабивных свай под каркасный дом

На первом этапе, при устройстве подобных свай бурятся скважины. Для того, чтобы определиться с необходимой глубиной бурения, анализируется грунт в предполагаемом месте строительства. Бурится скважина на 1.5 метра. В полученые скважины, строители устанавливают объемный каркас, для которого используется вязаная или сваренная арматура. В некоторых проектах в ход идут металлические прутья, заменяемые объемную арматуру, хоть это и влияет на параметры самих свай.

Как только арматура будет размещена, в скважину опускается опалубка, состоящая из обсадной трубы. Ее задача – обеспечить правильное распределение бетона. Опалубка также необходима для того, чтобы защитить сваю от возможных плывунов. После этого сваи подрезаются под один уровень и заливаются бетоном. Как только все сваи будут заполнены, бетон уплотняется вибрациями. После этого необходимо выждать несколько дней для полного застывания бетона, чтобы была возможность продолжать строительный процесс.

С первого взгляда может показаться, что это достаточно простая технология, но на самом деле в ней кроется множество нюансов, о которых знают лишь специалисты, работающие в данной области.

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

  • Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
  • Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

  • Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
  • Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
  • Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

  • На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
  • На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
  • На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.
Читайте также:  Бетонирование ленточного фундамента самостоятельно

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Какие бывают каркасы домов?

Существуют десятки материалов, из которых возводятся дома. Бывают простые и сложные, современные и устаревающие, для особо прочных конструкций и легкие, но среди всех выделяются 5 видов, которые востребованы по всему миру: каркасы, брус, кирпич, песчаник и монолит.

Схема устройства винтовой сваи.

Каждый из материалов обладает своими уникальными особенностями, которые позволяют сделать идеальный выбор.

Каркасные дома самые легкие (30 кг/м?) среди аналогов. Их строительство возможно исключительно в местностях с мягким климатом, т.к. при серьезных нагрузках дом может просто развалиться. В России строятся только на юге страны, причем далеко не везде. Плюсом служит неплохая тепло- и звукоизоляция, которая позволяет устанавливать постройки даже около оживленных дорог. Ценовая политика у каркасных домов не высокая, что на западе сделало их одними из самых востребованных.

Брус также обладает небольшой массой (70 кг/м?), но при этом прочностные показатели во много раз выше. Нередко именно дома из бруса возводятся в лыжных городках и в местностях с предельно низкими температурами. При качественной отделке дома можно не бояться за сохранение тепла. Единственный минус – это небольшая стойкость к серьезным физическим повреждениям (удары по дому), в остальном материал практически идеален для малоэтажного строительства.

Несущая способность буронабивных свай различного диаметра в зависимости от типа грунта.

Кирпич представляет собой золотую середину (200 кг/м?) между тяжелыми каменными материалами и легкой древесиной. Все его показатели можно назвать усредненными, кроме высокой прочности при правильном исполнении кладки. Дома из кирпича считаются эталонными в плане ширины стен. Существенный минус – это цена, которая не один век возводила такие дома в разряд элитного жилья. В 21 веке дом, облицованный клинкерным кирпичом, не останется без внимания даже от тех прохожих, которые ничего не понимают в архитектуре и качестве строительных материалов.

Песчаник (250 кг/м?) – обладает далеко не самыми высокими прочностными характеристиками и не может похвастать высокими показателями теплоизоляции, но при этом пользуется спросом почти на уровне кирпича. Причина простая – низкая цена при немалых базовых габаритах делают его весьма интересным для недорогих добротных домов. Укладывается обычно на ленточный фундамент, т.к. во всех остальных (в т.ч. на буронабивных сваях) случаях создает дополнительные ненужные риски.

Читайте также:  Как построить баню дешево и красиво: идеи проектов

Монолитные дома (300 кг/м?) – это элита среди всех аналогов. Хороший монолитный дом обойдется достаточно дорого, но и прослужит немалое количество времени. Произвести расчет монолита достаточно не просто, т.к. сам железобетон – это только скелет здания в виде несущих колонн и перекрытий между этажами, тогда как все внутренние и внешние стены делаются из таких облегченных материалов, как пенобетон и газобетон. Есть всего 2 минуса – огромная цена и не менее большая масса. На буронабивных сваях лучше не заливать данную конструкцию.

Все данные указаны на ширину стены в 0,15 м, т.к. именно такую ширину имеют внутренние несущие стены дома, вне зависимости от материала изготовления.

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:

  • На висячих сваях;

  • На подпорных сваях.

В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.

В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.

Сваи для устройства подобного основания можно взять:

  1. Винтовые (вкручиваемые) стальные.

  2. Забивные железобетонные.

  3. Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.

Виды свай для разных типов фундамента

Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.

С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.

Инструменты

  1. Бур. Можно использовать садовый, ТИСЭ либо самодельный. Вместо бура можно использовать автоматизированную технику либо аналог. Длина бура должна быть чуть больше глубины промерзания. Если ручка бура короткая, то необходим будет удлинитель, который можно либо купить вместе с буром либо сделать самостоятельно.
  2. Бур ТИСЭ с удлинителем Бур садовый с удлинителем
  3. Для создания уширения внизу будем использовать бур ТИСЭ либо самодельный инструмент. Например, штыковая лопата с обрезанными краями. Штык 10см если нужно удлинение ручки лопаты.
  4. Уширение буром ТИСЭ Уширение штыковой лопатой
  5. Если бетон будем изготавливать самостоятельно, то нужен следующий инструмент:
    1. Бетономешалка
    2. Мастерок
    3. Ведро
    4. Лопата совковая
    Бетономешалка Мастерок Строительное ведро Совковая лопата

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Если застройщик решил делать буронабивной вариант своими руками, ему нужно разобраться с особенностями проектирования такого основания. Так, буронабивные сваи монтируют рядами под всеми несущими стенами, сваи обязательно должны находиться под углами будущего дома.

Для того чтобы рассчитать диаметр свай, их количество и требуемое расстояние между ними, нужно учитывать структуру почвы, вес сооружения. Наилучшей несущей способностью отличаются полускальные и скальные почвы. Глинистые, песчаные, суглинистые грунты требуют больше свай.

Читайте также:  Монолитная бетонная плита на ленточном фундаменте

Для определения веса будущей постройки нужно посчитать вес строительных материалов, используемых при ее возведении (включая кровельный «пирог»). Для этого существуют специальные справочные таблицы и СНиПы.

Чем больше будет весить дом, тем больше придется установить свай и тем меньше должно быть расстояние между ними.

Расстояние между сваями должно составлять как минимум 3 их диаметра. Если опоры будут установлены с меньшим шагом, это снизит несущую способность основания.

Преимущества и недостатки фундамента на столбах

Список достоинств столбчатого фундамента довольно обширен, в нем числятся:

  • Отсутствие потребности в грузоподъемной спецтехнике;
  • Возможность устройства свайного поля на склонах;
  • Высокая скорость возведения;
  • Отсутствие необходимости в подготовительном выравнивании стройплощадки;
  • Простота технологии, позволяющая сделать его самостоятельно;
  • Превосходная устойчивость столбов к пучению;
  • Дешевизна конструкции.

Если запроектировано и сделано на этапе строительства грамотно, то он спокойно прослужит больше полувека. Он не боится сезонного пучения грунта, лишь бы только поднятие земли не затронуло ростверк. А технология работ настолько просто, что выполнить все вполне можно в одиночку, не привлекая сторонних высокопрофессиональных и дорогостоящих монтажников.

Среди недостатков фундаментов на столбах для домов за городом числятся:

  • Малая устойчивость опор к боковым нагрузкам;
  • Ограничения по грунтам (для болотистых участков выбирать не стоит).
  • Ограничения по несущей нагрузке (для тяжелых бетонных или кирпичных домов подобное основание не подходит по определению);
  • Невозможность устройства подвала.

Главный недостаток рассматриваемой разновидности свайно-ленточного фундамента – это возможное разрушение опор при сильных боковых воздействиях. Если на участке сильно подвижные в горизонтальной плоскости грунты, то придется сильно увеличивать диаметр свай, что скажется на цене строительства. Либо вообще потребуется подбирать иной тип фундамента для сооружаемого дома.

Минусы — боковые нагрузки

Способы облицовки готового фундамента

Игнорировать вопрос отделки цокольной части не стоит, поскольку от этого зависит внешний вид дома, долговечность теплоизоляционного слоя, сочетаемость с другими строениями на участке.

Существует 3 типа устройства цоколя:

Способы облицовки готового фундамента
  • наравне со стеной;
  • западающий (утопленный в стену);
  • выступающий.

От типа устройства зависит дальнейший выбор облицовочного материала, порядок монтажа или нанесения.

Для облицовки цоколя чаще всего применяются такие материалы:

  • декоративная штукатурка (позволяет создавать повторяющиеся рельефные композиции);
  • сайдинг;
  • профнастил;
  • природный, искусственный камень;
  • сип, сэндвич-панели;
  • термопанели;
  • алюкобонд;
  • стеклопанели;
  • клинкерный, облицовочный кирпич;
  • керамическая, клинкерная плитка.
Способы облицовки готового фундамента

Перейдите по ссылке чтобы ознакомиться с особенностями выбора и свойствами облицовочных материалов.

Материалы

Несъемная опалубка:

  • Рубашка из рубероида (самый экономичный вариант).
  • Трубы ПВХ (желательно оранжевые для внешней канализации).
  • Асбесто-цементные трубы.
  • Любые другие трубы, которые имеют подходящий диаметр, хорошею геометрия, достаточную прочность и жесткость (трубы дымохода и т.п.)
Рубероид ПВХ трубы А/Ц трубы Трубы дымохода

Материалы для столба с уширением. Несъемная опалубка: рубероид

  1. Арматура. Д10-Д12. Для арматурного каркаса вязальная проволка.
  2. Бетон М150-М400. Цемент+песок речной крупный + щебень 5-20фр (чем меньше фракция щебня тем лучше).
  3. Несъемная опалубка: рубероид.
  4. Мусорный мешок (плотный 120л). Для формирования пятки (уширение внизу столба).
  5. Скотч. Для крепления мусорного мешка и для скрепления рубероида. Стретч-пленка для скрепления рубероида.
Рубероид Бетон Арматура Мусорный мешок Скотч