Как сделать буронабивные сваи своими руками. Как своими руками создать буронабивную свайную конструкцию?

После того как будут пробурены все скважины, застройщик может начать заливку буронабивных свай своими руками. Этот процесс требует соблюдения технологий, предусматривающих поэтапное проведение всех работ. Застройщика в этом вопросе поможет пошаговая инструкция, благодаря чему им удастся минимизировать ошибки и возвести надежные и долговечные несущие конструкции.

Буронабивной фундамент своими руками создается следующим образом:

Сооружается опалубка, тип которой определяется исходя из того, какая будет задействовать для свай технология. Если диаметр скважины не превышает 50 см, то можно использовать кусок рубероида, который сворачивается в виде цилиндра и погружается в отверстие. При возведении коттеджей и легких построек, для опалубки можно задействовать полимерную трубу. Для более массивных сооружений следует использовать асбоцементную трубу, которая позволит улучшить несущие способности фундаментной конструкции. Если скважины имеют большой диаметр, то застройщику придется задействовать щитовую опалубку, которая обычно применяется при заливке столбчатого фундамента.
Армирование опалубки. Использование металлических каркасов при создании буронабивных свай позволяет обеспечить им максимальную прочность, надежность и долговечность. Для создания каркаса застройщикам придется задействовать 4 стержня (вертикальных), диаметр которых должен превышать 10 мм. Между арматурой в нескольких местах устанавливается металлическое кольцо, которое будет фиксировать диаметр каркаса. Поверх такой конструкции осуществляется обвязка. Собственноручно сделанный арматурный каркас устанавливается в скважину таким образом, чтобы верхние прутки выступали из бетона. Это нужно для того, чтобы впоследствии выполнить связку сваи с ростверком.
При заливке буронабивных свай, технология предусматривает использование бетона, марка которого стартует с показателя В22,5. Чтобы предотвратить обрушение грунта, которое приведет к созданию неравномерной бетонной конструкции, на устье следует установить загрузочную воронку. Через нее будет осуществляться подача бетонной смеси в отверстие, котором присутствует опалубка и армированная конструкция. Если застройщик будет использовать крупнофракционный наполнитель для бетона, то ему следует в процессе заливки применять насадку глубинного вибратора. Технология создания буронабивных свай запрещает использование в качестве наполнителя для бетонной смеси кирпичного боя.
Создание ростверка является финальным этапом возведения буронабивной фундаментной конструкции. Застройщик должен соорудить опалубку по всему периметру фундамента. Щиты между собой фиксируются шпильками, а внутрь закладывается арматура. Ростверк для такого типа фундамента не может пропускать инженерные коммуникации, поэтому их проводят под ним.

Сваи ТИСЭ своими руками. Технология строительства столбчатого фундамента ТИСЭ с ростверком

Главный принцип при применении ТИСЭ – возведение ростверка, опирающегося на опорные столбы фундамента с расширением нижнего конца (подошвы). Столбы для такого фундамента нельзя считать полноценными сваями, хоть скважины для них бурятся по тому же принципу – опоры для фундаментного основания ТИСЭ погружаются на меньшую глубину, а привычные всем сваи не имеют уширения в нижней части.

Бурение скважины с уширением внизу

Отличительная черта ТИСЭ – ростверк столбчатого типа. Практически фундамент тисэ обеспечивает полное нивелирование сил пучения, пытающихся давить на фундамент в межсезонье и при замораживании/оттаивании грунта. Что еще выделяет это сооружение среди аналогичных по функционалу оснований:

Сваи (столбы, опоры) погружаются ниже уровня промерзания грунта в регионе;
Минимальная площадь соприкосновения опоры с грунтом по боковым поверхностям;
Пучинистые грунты заменяются на гравий или щебень на площади строительства дома и за ее пределы на 1,5-2 метра (на расстояние обустройства дренажа и отмостки);

Еще одно достоинство, которым обладает свайный фундамент тисэ: опоры с расширением в нижнем торце (пятке) можно изготавливать по традиционной технологии, а при заглублении сваи (опоры) намного проще пробурить скважину шире, чем диаметр опоры. В скважине заливается пятка, на которую устанавливается трубчатая опалубка диаметром меньше, чем подошва.

Объемный 3-D проект фундамента ТИСЭ

Свободное пространство в скважине заполняется сыпучими материалами для создания дренажа вокруг опоры. Если же применять обычные сваи (без расширенной подошвы), то глубину бурения придется увеличивать, погружая столбы ниже уровня промерзания грунта как минимум на 1 метр, чтобы силы выталкивания пучинистого грунта не смогли воздействовать на подошву сваи.

Опора должна армироваться изнутри, что придаст фундаменту дополнительную прочность. Так, фундамент тисэ своими руками для одноэтажного каркасного дома может иметь всего 2-3 сваи ТИСЭ вместо 10-15 обычных погружных свай, которые вбиваются через 1-1,5 на всех линиях несущих стен.

Для индивидуального застройщика строительство такого инновационного фундамента представляет трудность в одном: как расширить подошву скважины? Покупать специально для этой цели разработанный бур ТИСЭ — очень дорого для одноразовой работы, и это – единственный недостаток авторского метода, так как придется сооружать самодельный бур из подручного стройматериала.

Буронабивные сваи технология. Способы установки буронабивных свай

В зависимости от особенностей грунтов буронабивное основание может быть устроено одним из таких способов:

Сухой способ, не предусматривающий крепление стенок скважин.
Применение глинистого раствора, что предотвращает обрушение стенок.
Крепление скважины при помощи обсадной трубы.

Монтаж буронабивного основания сухим способом

Теперь разберем, как установить набивные сваи самостоятельно.

Инструкция предполагает следующее:

Подготовка. На данном этапе размечаем участок под застройку. Необходимо определить границы будущего здания, выявить наиболее нагруженные элементы конструкции и рассчитать расстояние между опорами. Средним расстоянием считается 1,5-2 метра. Увеличивать такой промежуток больше, чем до 2,5 метров крайне нежелательно, так как это значительно ослабит конструкцию. А вообще, чем ближе опоры друг к другу – тем прочнее фундамент.

Совет!
Опоры следует расположить под несущими стенами, перегородками, углами и печью.

Устанавливаем сваи.

По разметке бурим скважины.
Вставляем в скважину трубу, диаметр которой должен составлять 20 см. При этом труба на полтора метра уходит в землю, выступая над уровнем грунта на 30-40 см. Все трубы должны выступать из земли на одинаковое расстояние.
Далее необходимо вбить в трубу два арматурных прута на расстоянии 7-10 см друг от друга. Стержень должен быть на 60 см длиннее опоры (на 30 см он уйдет в землю и на столько же будет выступать из трубы).
Теперь нужно выставить армированную трубу по уровню и залить её бетонным раствором. Заливку проводим снаружи и изнутри. Края арматуры, выступающие из трубы, будут впоследствии использованы при формировании ростверка.

Армированная опора.

Существует также другая технология набивных свай:

Установленную трубу заполняем бетоном на 1/3.
При заливке раствором, труба на 10-15 см поднимется вверх, поскольку будет вытолкнута бетоном, сформировавшим небольшое расширение. Теперь запускаем в трубу арматурные стержни, которые должны не выступать за её основание.
Выставляем трубу по уровню и заливаем бетоном до краев.
Помещаем в трубу со свежим раствором шпильку с резьбовым краем, которая должна выступать из неё на 20-30 см и будет служить для создания ростверка.

Совет!
Перед монтажом следует обработать стержни арматуры специальными составами, предотвращающими износ металла и обеспечивающими его защиту от влаги.

Если набивные сваи устанавливаются на сыпучих грунтах, то необходимо создать песчаную подушку:

Смешайте песок с гравием в пропорции 1:1.
Полученная смесь засыпается в скважину, слоем около 15 см.
Поверх песчаной подушки укладывается слой влагостойкого материала. Отличным выбором будет рубероид.
На слой рубероида уже устанавливается набивная свая.

Применяем глинистый раствор

В том случае, если работы ведутся на водонасыщенных почвах, устройство набивных свай несколько усложняется, поскольку в таких местностях появляется необходимость укрепления стенок скважины, предотвращая их обрушение. В таком случае применяется насыщенный глинистый раствор бентонитовых глин, плотность которого составляет от 1,15 до 1,3 г/см3.

Оказывая гидростатическое давление на стенки скважины, данный раствор отлично скрепляет неустойчивые и обводненные грунты, надежно удерживая скважину от обрушения.

Как следствие, на стенках скважины образуется глинистая корка при проникновении раствора в грунт.

Бурим скважины вращательным способом.
Глинистый раствор следует приготовить на месте выполнения работ и подавать в скважину по мере бурения по пустотелой буровой штанге. Раствор подается под давлением. Глинистый замес препятствует проникновению воды, цементируя грунт стенок.

Крепление при помощи обсадных труб

Использование обсадных труб для возведения частотрамбованных свай.

Устройство свай данным методом можно производить в любых гидрогеологических условиях.

Сначала бурятся скважины ударным или вращательным способом.
Далее осуществляется погружение обсадных труб в почву при помощи гидродомкратов.
Далее зачищается забой и устанавливается арматурный каркас.
Скважина бетонируется методом вертикально перемещаемой трубы.

Буронабивные сваи с ростверком. Описание и применение

Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:

Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).

По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.

Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:

в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
в промышленном строительстве.

Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.

Буронабивные сваи для каркасного дома. Армирование буронабивного фундамента

Классическое армирование элемента круглого сечения представляет собой шесть или более стержней, расположенных по периметру сечения.

Для свай малого диаметра (менее 250мм) размещение такого количества арматурных прутов не актуально. При таких диаметрах, как правило, ограничиваются каркасом из четырех продольных стержней.

Внешний вид оголовка буронабивной сваи с армированием в четыре стержня.

При ещё меньших диаметрах (порядка 100мм) и вовсе ставят один стержень по центру. Такие сваи не могут воспринимать хоть сколько-нибудь существенные горизонтальные усилия или опорные моменты. Центральный стержень может лишь обеспечить формирование опорного узла для вышестоящих конструкций.

Поперечное армирование часто представляет собой спираль из проволоки Ф3мм Вр-1 или же хомутов замкнутого сечения из Ф6мм А-I (А240). Для повышения жесткости арматурного каркаса применяют кольца из стальной полосы.

Схема армирования буронабивной сваи (поперечное армирование условно не показано).

Арматурный каркас для буронабивной сваи.

Ростверком называют пояс, объединяющий оголовки свай по периметру стен сооружения. Даже если вышестоящая конструкция каркасная, и под каждую стойку (колонну) выполнена своя скважина, ростверк всё равно необходимо выполнять, так как он раскрепляет между собой верхушки свай и сильно повышает их устойчивость.

Схема устройства ростверка.

Для буронабивных свай, как правило, ростверк делают монолитным железобетонным. По своей сути он сильно напоминает монолитный пояс, разве что зачастую требует большего армирования (в верхней зоне в области опирания на сваи и в нижней зоне в пролетах между ними). Узел сопряжения обычно делают жестким, то есть арматурные выпуски заводятся в тело ростверка.

В тех случаях, когда на сваи опирается легкая конструкция из стального профиля или деревянного каркаса, ростверк можно выполнить, соответственно, стальным или деревянным. В этом случае он должен быть высоким, то есть его низ должен располагаться выше отметки земли.

Пример устройства высокого ростверка из стального проката.

Бурение свай под фундамент своими руками. Геологические изыскания и расчет

Согласно своду строительных правил СП 24.13330 в отношении свайных фундаментов, для любого коттеджа обязательными операциями геологических изысканий являются бурение и зондирование. Разведочная скважина необходима для отбора образцов грунта с разных глубин. Тип зондирования (динамическое или статическое) выбирают, исходя из конкретных условий проекта.

Пробы грунта.

При наличии техногенных, рыхлых, органических, слабых, просадочных грунтов разведочная скважина должна пройти их насквозь. В отличие от дорогостоящего геологического изыскания (бюджет от 30 тысяч рублей) существует технология пробного вкручивания винтовой сваи своими руками. В этом случае определить толщину каждого пласта и состав почвы не получится. Но можно определить глубину залегания пласта с несущей способностью.

Если она не превышает 3 м, в проект можно заложить сваи-столбы, при расчетах учитывать только сопротивление грунта под пятой сваи. В формулу сопротивления грунтов на боковой поверхности подставить минимально возможный коэффициент, обеспечив запас прочности фундамента.

Рассчитать буронабивной фундамент своими руками можно по методике:

вычисление сборной нагрузки – вес всех конструкционных, облицовочных материалов (перекрытия, облицовки, стены, стропильная система, кровля), мебель, ветровая + снеговая нагрузка;
определение несущей способности сваи – в зависимости от диаметра, длины сваи, расчетного сопротивления грунтов в разных слоях.

После чего, останется поделить нагрузку на несущую способность для получения количества свай. Затем производится корректировка с учетом геометрии здания:

нечетное количество свай округляют до четного;
обязательным условием является расположение свай в сопряжениях стен и по углам;
не рекомендуется шаг свыше 3 м.

В нормативах СП 24.13330 существует пункт 15, в котором оговаривается специфика проектирования свайных фундаментов для малоэтажной застройки:

диаметр буровых свай может быть снижен до 30 – 60 см при плотно утрамбованном механическим способом забоем (нижняя часть скважины);
допускается диаметр буроинъекционных свай 15 – 35 см;
разрешены металл-бетонные (укладка смеси внутрь несъемной опалубки-трубы) сваи диаметров 159 – 325 мм.

Как работают буронабивные сваи. Что представляет собой буронабивной фундамент

Применение в основании буронабивных свай и делает его буронабивным фундаментом. Оптимальным решением использования такого основания считается при очень глубоких слоях грунта, где другой тип основы невозможен. Используют буронабивной фундамент и в тех случаях, когда присутствует слабый грунт. Например, болотистая и торфяная местность. Идеальным вариантом будет использование такого основания, когда строятся лёгкие деревянные дома и каркасные. Незаменимым окажется он и на крутых склонах.

Технология достаточно проста, бурятся скважины, вставляются сваи, которые потом заливают бетоном. Работа может выполняться ручным буром или мотобором. Для этого подбирают нужный диаметр бура под скважину. В готовое отверстие делается опалубка . Иногда грунт не осыпается, в этом случае, можно обойтись без опалубки. Тогда её делает только над верхним слоем почвы, чтобы сделать оголовок сваи. Использование такого варианта, позволяет делать заливку бетоном непосредственно в скважину.

Как мы уже упоминали, если почва сыпучая, следует делать опалубку. Устройство для неё складывается из рубероида, который сворачивается в трубу. Можно также использовать асбестоцементную трубу , это будет прекрасным вариантом.

Буронабивные сваи работают на разрыв и на сжатие. Сжимающую нагрузку на столб оказывает строение. Разрыв нагрузки следует ожидать с обратной стороны. То есть, действует пучинистый грунт и сваю зажимает в нижней части почвы, тогда как верхнюю часть её тянет промёрзшая земля вверх. Поэтому непременно надо армировать сваи.