Фундамент буронабивной с ростверком – особая конструкция основания здания, которая предполагает наличие расположенных отдельно опор, связанных единым каркасом. Сваи закладываются на нужную глубину, которая зависит от конструктивных особенностей зданий, геологических условий участка.
Благодаря бурению скважин на большую глубину удается существенно увеличить площадь соприкосновения опор сооружения с почвой, повысить трение, сделав фундамент способным выдерживать немалые нагрузки.
Обычно фундамент на буробивных сваях с монолитным ростверком монтируют ниже уровня замерзания почвы, оборачивают двумя слоями рубероида, чтобы защитить конструкцию от пучения грунта, излишнего давления, влаги.
При обустройстве свайных фундаментов бетонный ростверк играет очень важную роль – он объединяет отдельные опоры, устраняет риск неравномерных осадок. Благодаря армированию ростверка удается повысить стойкость конструкции к изгибающим нагрузкам, создать единый надежный монолит.
Преимущества конструкции
Фундамент с буронабивными сваями и монолитным ростверком – наилучший вариант объединения двух технологий (бетонный армопояс и свайное основание), которые в тандеме обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики. Прежде, чем обустраивать фундамент данного типа, необходимо изучить его особенности.
Основные достоинства свайного фундамента с ростверком:
- Высокая несущая способность – конструкция выдерживает нагрузки здания из любого материала, а проложенная гидроизоляция позволяет сделать сооружение практически неуязвимым для внешних негативных факторов.
- Отсутствие разрушительного влияния процесса строительства на соседние здания – строить дом можно даже рядом с другими сооружениями.
- Возможность построить надежный прочный дом в сложных геологических условиях – на болотистых участках, в местах высокого пролегания грунтовых вод, в пучинистом грунте.
- Простота технологии, минимальный объем земляных работ.
- Отсутствие в необходимости привлекать квалифицированных специалистов (при условии умения выполнить расчеты, все продумать), тяжелую технику – все работы проводятся непосредственно на строительном объекте.
- Прочность – обеспечивается тем, что сваи забивают глубоко, ниже глубины промерзания грунта.
- Возможность обустроить фундамент на буронабивных сваях с ростверком на сложных участках – где есть уклоны, когда не хочется портить окружающий рельеф.
- Выбор любого материала для строительства здания – даже самого массивного.
- Невысокая стоимость в сравнении с другими видами фундамента с похожими свойства и параметрами.
- Высокая скорость строительства – фундамент сооружается за 4-7 дней.
Гидроизоляция
Возведение буронабивного фундамента требует защиты от негативного воздействия окружающей среды. Сохранение всей конструкции обеспечит грамотно выполненная гидроизоляция. Для её обустройства используются высококачественные обмазочные материалы. Они сумеют уберечь бетонный ростверк от лишней влаги. Его покрывают несколькими слоями материала. Учитывают технические характеристики рулонной гидроизоляции, свойства строительного материала стен.
В качестве обмазочных материалов можно использовать битумную мастику, обладающую различными наполнителями. Она усиливает прочность покрытия. Гидроизоляцией нельзя пренебрегать, если уровень грунтовых вод ниже подошвы основания дома. Применение обмазочных материалов обеспечит необходимый барьер для проникновения влаги в структуру конструкции.
Грамотно выполненное строительство фундамента обеспечивает особую прочность здания и предотвращает его разрушение. Дом может эксплуатироваться несколько десятилетий. Использование передовых технологий позволяет соорудить очень прочную и надёжную конструкцию и сохранить её высокие технические параметры.
Расчет буронабивного фундамента с ростверком
Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.
Расчет буронабивных свай
В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.
Если есть значение несущей способности отдельной сваи, по формуле высчитывают расстояние между ними:
l = P/Q
– тут:
- l – оптимальное расстояние между опорами
- Р – показатель несущей способности сваи
- Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)
Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = 26.53). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.
Монтировать основание под дом нужно по предварительно составленной схеме, в основе которой лежит СНиП, требующий выполнения таких правил: сваи должны быть в углах здания, вдоль несущих стен и под входной группой.
Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину 1.5-3 метра.
Расчет монолитного ростверка
Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:
В = М/L*R
– тут:
- В – ширина ленты
- М – вес здания
- L – показатель длины ростверка
- R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы
Формулу используют и для мелкозаглубленного основания, и для ростверка нулевой высоты. Висячий ростверк считают по другой технологии, достаточно сложной – в таком случае расчеты лучше предоставить выполнить профессионалам.
Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.
Расчет армирования
Когда создается фундамент, буронабивные сваи с ростверком обязательно должен объединять армированный каркас. Армируют рифлеными стальными прутами диаметром 10-12 миллиметров, вяжут гладкой вязальной проволокой сечением от 6 миллиметров.
Положение СНиП диктуют такие правила:
- Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
- Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
- Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.
Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.
Выполнение расчета:
- Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
- Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
- Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.
Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.
Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.
Области применения
Фундамент из буронабивных свай с ростверком устраивают в следующих случаях:
- в условиях городского строительства, когда остальные способы забивки свайных опор способны создать воздействия динамического характера на постройки, расположенные в непосредственной близости от строительной площадки;
- на заболоченных местах или на иных типах слабых грунтов, где несжимаемые слои располагаются на большой глубине;
- если объект строится на крутом рельефном участке;
- при возведении тяжелых сооружений промышленного назначения;
- в случаях, если экономически не выгодно строить монолитный фундамент под постройки из древесного материала или легкие дома каркасного типа.
Монтаж
Свайное основание с бетонным ростверком может быть разным по конфигурации, особенностям исполнения, используемым материалам.
Сваи бывают:
- Сплошные
– универсальный вариант для всех типов почвы.
- Полые
с многосекционным сердечником – для частного строительства в сложных условиях.
- Сваи с уплотненным забоем
– для домов весом больше 500 т.
- С пятой
– с проведением взрывных работ.
Обычно в строительстве частных домов используют опоры сплошного сечения простой конструкции.
Чтобы фундамент сделать своими руками, нужно запастись всем необходимым: обсадные трубы, ручной бур, арматура, бетонный раствор, вязальная проволока, гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы, деревянные щиты (из которых будет монтироваться опалубка), рулетка, уровень любой, виброоборудование и все, что обычно используется для работы с бетоном.
Технологические особенности
- Установка свай без обсадных труб возможна на относительно устойчивых грунтах.
- Установка свай с обсадными трубами применяется на плохих грунтах чтобы перекрыть горизонты плывунов. Обсадная труба – это каркас для будущей сваи, сделанный в виде трубы. Каркас опускают в готовую скважину, в него заливают бетон.
- Закладка с применением проходных шнеков (шнеки способствуют уплотнению стенок скважины).
- В загородном самостоятельном строительстве функцию обсадной трубы может выполнять самодельная опалубка (например, свернутый в трубу лист рубероида).
Рис. 7 Устройство буронабивной сваи
Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция
До начала работ тщательно изучают грунты, выполняют все важные расчеты, закупают материал, продумывают все этапы и лишь после этого приступают к сооружению буронабивного фундамента с бетонным ростверком.
Подготовка местности и разметка будущего фундамента
Сначала нужно очистить местность от мусора и всего ненужного, снять плодородный слой земли, выполнить обноску, чтобы разметка не мешала выполнению земляных работ. Обноску делают из древесины, устанавливают со стойками и перемычками по периметру сооружения на определенном расстоянии так, чтобы можно было свободно бурить скважины.
К доскам обноски крепят гвозди, к ним привязывают шнур, который обозначает оси будущего здания. Все линии должны быть строго параллельными и перпендикулярными, ровность проверяют уровнем.
Бурение скважины
Скважины бурят по разметке на глубину, высчитанную по формуле. Диаметр скважины соответствует диаметру опор. Когда бур достигает нужной глубины, его вытаскивают, из скважины удаляют рыхлую почву, трамбуют опорную часть, засыпают песчаную подушку слоем 30-50 сантиметров.
Установка обсадных труб
Обсадные трубы не позволяют сыпаться стенкам скважины, гарантируют безопасность выполнения работ. На суглинках и плотных глинистых почвах можно обойтись без труб, но если работы ведутся на болотистых участках либо все этапы реализуются своими руками, лучше устанавливать трубы. Внутри них проще создавать армирование, которое определяется несущей способностью сваи.
Обсадными трубами могут быть любые изделия нужного сечения из пластика, металла, асбоцемента. Можно приобрести специальные обсадные трубы именно для скважин. Трубы устанавливаются в подготовленные скважины строго вертикально, зазоры засыпают землей и уплотняют.
Армирование
Для создания армировочного каркаса используются рифленые прутья нужного диаметра. Технология простая: внутри опоры устанавливают 4-6 прутьев по окружности на 3-5 сантиметров меньше трубы. Прутья вяжут проволокой, крепят хомутами. Готовый армокаркас монтируется в скважину внутри трубы и заглубляется в почву (для этого длина прутьев должна на 30 сантиметров превышать длину труб).
Заливка бетонной смеси
Для заливки используют бетон прочностью минимум класса В12.5, оптимально брать В15. Для заливки в устье скважины устанавливают воронку, которая позволяет препятствовать появлению пустот. Смесь заливают медленно, слоями толщиной в 50 сантиметров, уплотняя на протяжении 10 минут. Через 5-7 дней можно начинать монтаж ростверка.
Буровые сваи в условиях плотной застройки
Основное применение буронабивных свай — устройство фундаментов высотных зданий в густо застроенных центральных районах городов. Этот метод обеспечивает необходимую несущую способность. Но главное, исключает вибрацию грунта, свойственную забивке. И в какой бы сложной градостроительной обстановке не возводилось новое здание — применение буронабивной технологии позволяет с высокой точностью обойти уже существующие подземные коммуникации.
Здесь то на помощь приходит технология выполнения буронабиввых свай прямо по месту расположения, предлагающая щадящий способ устройства свай с наименьшим уровнем динамических воздействий на почвы по всей проектной глубине. Бурение скважин под сваи не нарушает структуру прилегающих грунтовых слоёв, т.к. отсутствуют ударные динамические воздействия, а вибрация минимальна. Этим достигается сохранение природной крепости и возможность использования прочностных свойств грунта в их полном объёме.
Устройство ростверка
В частном строительстве чаще всего используют ленточный железобетонный ростверк, который подходит для зданий из разных материалов. Ширину и высоту ростверка рассчитывают заранее.
Этапы строительства монолитного ростверка:
- Монтаж основания и опалубки – низкий ростверк предполагает применение песчано-гравийной подушки толщиной 10-20 сантиметров, на которую сверху укладывают 5 сантиметров тощего бетона и слой гидроизоляции (гидроизол или рубероид). Опалубку делают из деревянных щитов по всему периметру ростверка.
- Армирование – арматурой ростверка выступают стальные стержни, скрепленные в несколько слоев. Они связываются между собой и с опорами.
- Заливка бетоном – таким же, как и скважины. После того, как с заливкой ленты покончено, слой трамбуется, периодически увлажняется, накрывается полиэтиленом. Ростверк будет готов через 28 дней.
Расчёт
Для расчёта железобетонных элементов учитывают сжимающие нагрузки. На этапах проектирования всей конструкции выявляют, бетон какой марки лучше употребить. Чтобы построить свайно фундамент, используют смесь В15-В20. Для ростверка понадобится материал класса В20. При применении высококачественного бетона не понадобится усиленное армирование.
Ростверк рассчитывается как пролётная лента. После проектирования всех участков конструкции приступают к выполнению разметки участка.
Утепление фундамента с ростверком
Сваи не утепляют, а вот ростверк желательно утеплить там, где он находится выше нулевого уровня. Работы выполняются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для теплоизоляции обычно используют плиты пеноплекса либо любого иного материала данной группы. Минеральную вату использовать запрещено, так как она быстро впитывает влагу и разрушается.
Выполнение слоя теплоизоляции ростверка:
- Прокладка слоя гидроизоляции (рулонный рубероид либо битум) для защиты боковых и верхних частей ростверка.
- Укладка плит утеплителя дюбель-гвоздями либо клеем.
- Заделка углов и стыков жидким полиуретаном либо монтажной пеной.
- Отделка штукатуркой (или иным способом) боковых стен ростверка.
При условии выполнения верных расчетов, подбора качественных материалов и соблюдении технологии здание, сооружение на буронабивном фундаменте с монолитным ростверком способно прослужить около 100 лет. При этом, фундамент не потребует дополнительных расходов на уход или ремонт.
