Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания

Для защиты фундамента от воздействия грунтовых и талых вод требуются дренаж и гидроизоляция.

Буронабивной фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Буронабивные сваи — разновидность свайного основания, которое предполагает устройство свай посредством бурения скважин в земле с последующим их армированием и бетонированием. В результате получается прочное монолитное основание, способное воспринимать большие нагрузки не только от возведенного здания, но и от боковых грунтов.

Существует несколько классификаций буронабивных опор, которые подробно описаны в СНиП и СП 50-102-2003. В документах указаны виды свай, требования к ним, технологии устройства. Для частного строительства используются два типа буронабивных опор:

  1. Цилиндрические. Имеют одинаковый диаметр по всему телу опоры.
  2. С уширенной опорной подошвой — пятой. Устройство свай с пятой — сложный процесс, который невозможен без специального оборудования — буровых колонн с резцами. В плотных грунтах для выработки уширения используется взрывной метод.

При строительстве коттеджей своими руками без найма организации-подрядчика опоры с уширенной пятой не используются. Примитивное уширение может устраиваться, если используются обсадные трубы, но оно не имеет ничего общего с просчитанной пятой, которая выполняется при возведении многоэтажных зданий в соответствии со СНиП.

Фундамент на буронабивных сваях используется в многоэтажном и частном строительстве в следующих случаях:

  • В условиях плотной застройки, когда невозможно вырыть котлован для основания другого типа.
  • На болотистых, слабых почвах, когда плотный грунт находится на глубине более 1 м.
  • На участках со сложным рельефом.
  • При возведении домов с использованием тяжелых стройматериалов (гранит, керамический кирпич).
  • При наличии угрозы подтопления участка, рядом с водоемами, при высоком залегании подземных вод.
  • При отсутствии данных о гидрогеологических изысканиях на участке.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Фундамент буронабивного типа имеет как преимущества, так и недостатки, свойственные всем свайным основаниям. Среди преимуществ отмечают:

  • универсальность, подходит для грунтов с любыми характеристиками;
  • высокая несущая способность;
  • простые расчеты и схемы, можно не заказывать проект;
  • эксплуатационный ресурс не менее 100 лет;
  • монтаж можно осуществить своими руками, не прибегая к помощи подрядчиков;
  • отсутствие необходимости рытья котлована;
  • минимальные нагрузки на грунт соседних участков;
  • возможность сохранения благоустройства территории;
  • низкая себестоимость в сравнении с другими видами фундаментов.

К недостаткам конструкции можно отнести:

  • относительно большой объем бетонных работ;
  • необходимость укрепления скважин в сыпучих грунтах;
  • трудоемкий процесс монтажа;
  • невозможность устройства подвала в доме.

Буронабивные или винтовые сваи: что лучше?

Решив устроить фундамент на свайных опорах, владельцы участков под застройку не знают, какие сваи лучше использовать: винтовые или буронабивные. Сравним оба варианта:

Критерий оценки Буронабивные сваи Винтовые сваи
Несущая способность сваи диаметром 50 см Выдерживают 4 тонны Выдерживают 1,5 тонны
Устойчивость к коррозии и агрессивным средам Высокая Низкая
Сортамент и размеры Не ограничены Ограничены существующими типоразмерами
Использование в грунтах Во всех грунтах, кроме скальных Не используются в скальных, болотистых, защелоченных грунтах
Трудоемкость монтажа Средняя: требуется бурение, армирование, бетонирование Низкая: сваи вкручиваются в землю
 Время монтажа  Зависит от бетонных работ  В любое время года
 Срок службы  Не менее 100 лет  От 25 до 50 лет

Стоимость винтовых свай зависит от размера, используемого для их производства металла и способа обработки. Цена буронабивных опор определяется как сумма стоимости обсадных труб, арматуры и бетона.

Как видно из сравнительной таблицы, буронабивные опоры более долговечные и дешевые. Однако их устройство требует значительно больше усилий чем, монтаж винтовых свай.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:

  • Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф — вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования — определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.
Читайте также:  Какие марки стеклянных дверей лучше? Обзор брендов

Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.

Особенности конструкции для дома с ростверком

Конструкция буронабивного фундамента предельно проста: в почве с помощью бура делают скважины глубиной не менее 1,5 метров.  Диаметр скважин определяется расчетом и находится в диапазоне 15-40 см. Стенки скважин при необходимости усиливают опалубкой, устанавливают арматуру, препятствующую вертикальной деформации, и заливают бетоном. Поверх свай в зависимости от типа строения укладывают ростверки или сразу возводят стены.

Особенности конструкции для дома с ростверком

Конструкция буронабивного фундамента

Возведение такого типа фундамента, как буронабивной фундамент, представляет из себя бурение в почве столбовых ям, в которые погружается металлический каркас, а замет все это заливается бетонной смесью или раствором цемента с песком.

Особенности конструкции для дома с ростверком

Буронабивной фундамент монтируется непосредственно на участке застройки. Приступая к расчету фундамента необходимо принять во внимание характер грунта (уровень его промерзания) и вес будущей конструкции. Как правило, ширина будущего фундамента должна быть на 30-40 см больше предполагаемой ширины внешних и несущих стен дома.

Заливка свай

После бурения приступают к заливке в скважины бетона. При необходимости перед этим можно установить специальную опалубку (при сыпучих грунтах). Опалубка может представлять собой небольшой короб с размерами 60 *60 *60 сантиметров для выполнения оголовки сваи.

В том случае, когда грунты очень сильно осыпаются, устанавливают опалубку для фундамента из рубероидного листа, тёса, асбестовой трубы. Гибкие листы для опалубки сворачиваются в трубку и скрепляются при помощи скрепок. Заливка осуществляется только после установки опалубки.

Иногда заливка проводится таким образом: в скважину устанавливают асбестовую трубу, потом на четверть либо треть наполняют бетонной смесью, а саму трубу немного поднимают вверх.

При этом снизу образуется дополнительная опора из бетона. Это обеспечивает дополнительную прочность и надёжность для сваи. После того, как труба приподнимается на двадцать-тридцать сантиметров, скважина наполняется бетоном до конца.

Буронабивные сваи своими руками

При индивидуальной застройке в зависимости от веса строения, типа конструкции и сложности грунта чаще всего используются три вида фундаментов:

И, пожалуй, самым универсальным и малозатратным с финансовой точки зрения является последний вид основания. Ведь буронабивные сваи — это тот элемент, который вполне можно выполнить собственными силами, без привлечения сложной техники.

Преимущества

Основные преимущества такого фундамента:

  • Низкая стоимость.
  • Возможность применения практически на любых типах грунтов.
  • Максимально короткие сроки возведения.
  • Невысокий процент задействованных строительных ресурсов.
  • Абсолютная надежность.

Технология бурения и заливки

Технологию его устройства нельзя назвать слишком сложной, поэтому буронабивные сваи своими руками и изготавливаются, что позволяет уменьшить затраты на строительство.

Начинается обустройство основания с бурения скважин. Для чего используется специальный бур (ручной или механизированный) диаметром от 20 до 30 см в зависимости от предполагаемой нагрузки. Глубина отверстия должна несколько превышать глубину промерзания грунта и определяется для каждой климатической зоны индивидуально.

На следующем этапе в скважину помещаются асбестоцементные или толстые стальные трубы, которые в данном случае выступают в роли опалубки. Предварительно подготовленные трубы в обязательном порядке покрывают слоем мастичной гидроизоляции. Такая процедура необходима, чтобы при эксплуатации фундамента, полностью исключить подтопление грунтовыми водами и смерзание свай с почвой при сильных морозах.

Далее, труба на 1/3 заполняется бетонным раствором, после чего в неё устанавливается каркас, который выполняется из связки стальных прутов арматуры заключённых в чехол из рубероида, оцинкованной стали или плёнки ПВХ. Арматура не несёт в данном случае, какой-либо серьёзной нагрузки, но необходима в качестве связующего звена между сваями и ростверком, который придаёт конструкции жёсткость, делает её более прочной и надёжной.

Буронабивные сваи своими руками

Затем наступает очередь заполнения получившегося отверстия жидкой смесью, состоящей из бетона, щебня и кварцевого песка. Раствор добавляется постепенно, небольшими порциями, уплотняясь штыкованием при помощи куска арматуры или лома. Вся процедура происходит непрерывно и завершается за один приём. После чего следует формирование подошвы сваи — уширенной пяты.

На заключительном этапе устанавливаются закладные элементы на вершинах опор, которые будут необходимы при дальнейшем строительстве. Или сооружается ростверк, объединяющий все опоры в единую конструкцию, что, несомненно, улучшает прочность фундамента.

Подробнее о такой конструкции читайте в статье Свайно-ленточный фундамент своими руками.

Читайте также:  Прокладка подземных наружных инженерных сетей и коммуникаций

Поэтапно процесс будет выполняться так:

  1. Внешние сваи.
  2. Армирование ростверка.
  3. Монолитный ростверк.
  4. Внутренние сваи.

После заливки необходимо сделать перерыв на несколько дней, чтобы дать раствору окончательно затвердеть.

Расчет количества свай

Буронабивные сваи обычно устанавливаются по периметру стен сооружения, а при высокой нагрузке строительной конструкции на основание, также и между ними. Количество необходимых свай рассчитывается исходя из веса здания и сложности его геометрических форм. Прочность же опорного элемента во многом зависит от марки использованного при его создании бетона.

Несущая способность опоры во многом определяется её диаметром. Например, свая диаметром 15 см, при площади опоры 177 см2 имеет несущую способность около 1000 кг, а при увеличении диаметра до 25 см, этот показатель повышается уже до 3000 кг. Сечение опоры влияет также и на цену конечного продукта, так как от него зависит расход материалов.

Обустройство буронабивного фундамента своими руками позволяет сэкономить порядка 70 % от его общей стоимости, остальные 30% приходятся на стоимость строительных материалов (трубы, арматура, бетон, гидроизоляция и прочие расходные материалы). Срок службы опор в среднем составляет порядка 100 лет. Дом на буронабивных сваях отличается хорошей теплопроводностью и надёжностью, поэтому имеет широкое распространение при малоэтажной застройке.

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.

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.

Пошаговая инструкция строительства фундамента

Исходные данные: бурение отверстий под сваи выполняется переносным бензиновым буром, в качестве опалубки применяются бетонные трубы, ростверк висячий, сделан из швеллера, диаметр свай 20 сантиметров. Этот вариант подходит для большинства бань.

По степени «механизации» занимает среднее место, а по качеству фундамента ничем не уступает вариантам бурения при помощи специальной техники.

Схема устройства буронабивного фундамента с ростверком Бетонная труба для опалубки, диаметр 100 мм

Мы выбрали в качестве опалубки бетонные трубы, нужно объяснить наш выбор, ведь есть несколько других вариантов.

Опалубка из досок. Делать ее сложно, геометрия скважин далека от требуемой. Еще несколько недостатков – деревянная опалубка занимает много полезного пространства отверстия, разобрать ее трудно.

Деревянная опалубка Схемы опалубок

Опалубка из пластиковых труб Пластиковая труба для опалубки

Рубероид. Есть и такие варианты, но мы категорически не советуем им пользоваться по нескольким причинам.

В случае большого обвала стенок ямы, они не удержат землю, придется бурить отверстие повторно. Но и это не главное. Свая работает с расчетными показателями только тогда, когда она находится в строго вертикальном положении. Любой, даже незначительный уклон в геометрической прогрессии понижает ее несущие способности. Во время заливки бетоном незастывшая масса может отклониться от вертикали.

Опалубка из рубероида

Если у вас опалубка жесткая, то вернуть ее в нужное положение не составит труда. А если у вас в качестве опалубки использован рубероид, то возникают большие проблемы. В лучшем случае придется заливать бетоном весь объем отверстия, а это перерасход материалов. Тогда зачем терять время и деньги на рубероид?

Читайте также:  Баня из пеноблоков своими руками (видео)

Опалубка буровой сваи

Выбранный нами вариант строительства буронабивного фундамента не является аксиомой, каждый может принимать решение с учетом собственных условий. Единственная просьба – перед выбором окончательного типа буронабивных фундаментов нужно понимать, к каким последствиям приводят те или иные изменения конструкции и технологии.

Расчет и схема расположения буронабивных свай

l = P/Q, где

l — расстояние между сваями;

P — несущая способность 1 сваи;

Q — нагрузка на 1 фундамента (масса дома делить на длину ростверка).

Пример расчета: Для дома весом 50 т, возводимого на глинистых грунтах на сваях диаметром 20 см потребуется 27 опор (50 000 кг/1884 кг = 26,53…).

Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке проще вычислить, исходя из правила: расстояние между опорами должно быть не более трех их диаметров. Для свай диаметром 20 см шаг будет составлять 0,6 м. Для плотных грунтов этот показатель можно увеличить на 25%, значит, расстояние между сваями в нашем случае будет 0,8 м.

При желании более точно можно рассчитать шаг буронабивных свай по формуле: l = P/Q, где l — расстояние между сваями; P — несущая способность 1 сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м фундамента (масса дома/ длина ростверка).

Схема расположения буронабивных свай составляется с учетом СНиП, опоры располагаются:

  • по углам дома;
  • вдоль несущих стен с выбранным шагом;
  • под входной группой.

Дополнительно буронабивные сваи должны быть установлены под тяжелыми элементами, например камином, печью, котельной. Глубина залегания свай зависит от глубины, на которой будут обнаружены несущие грунты, если основание возводится на слабых почвах или от уровня промерзания грунта в регионе. Как правило, глубина бурения под опоры составляет 1,5-3 м.

В = М/L*R

В — ширина ленты ростверка;

М — масса дома;

Расчет и схема расположения буронабивных свай

L — длина ростверка;

R — несущая способность верхнего слоя грунта.

Данная формула применима как для ростверка нулевой высоты, так и мелкозаглубленного. Висячий ростверк рассчитывается по принципиально другой технологии, которая является крайне сложной. Если вы планируете строительство дома с висячим ростверком, то расчет необходимо заказать в проектной организации.

В соответствии с вышеприведенной формулой ширина ростверка в большинстве случаев определяется в диапазоне 30-50 см. Для коттеджа достаточно среднего значения ширины — 40 см при стандартной высоте 20-50 см в зависимости от желаемого заглубления.

Расчет армирования

Буронабивные сваи должны быть усилены армированием. Диаметр арматуры зависит от массы сооружения. Оптимальный вариант для частного дома — ребристая арматура 12 мм. Зависимость размера армирования от диаметра свай можно увидеть в Таблице 1. Соединение арматуры осуществляется только специальной металлической проволокой, сварку для фундамента применять нельзя!

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.

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.

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:

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях