Ростверк на буронабивных сваях

Фундамент для своего дома: каким он должен быть? Тип конструкции основания выбирается, исходя из работающих на участке факторов – свойств грунта, проекта дома, типа материалов и геодезических данных. Кроме самых распространенных ленточного и столбчатого фундаментов, популярностью пользуются основания на буронабивных сваях с монолитным бетонным ростверком. Ареал их применения лежит в особенностях грунта на площадке: слабый, песчаный или водонасыщенный грунт, участок со сложным или сильно уклонным рельефом – это те сложности, которые буронабивным сваям по плечу. Усиливает основание железобетонный монолитный ростверк, что максимально приближает конструкцию по прочностным характеристикам к ленточным и плитным основаниям. При это сразу видны очевидные преимущества объектного узла: дешевизна изготовления, универсальность использования, высокая нагрузочная способность – одна буронабивная опора свая выдерживает ≈ 1,6 тонны веса здания, причем для мощного и долговечного фундамента вполне достаточно ≈ 35-40 единиц.

Устройство буронабивного основания

Принцип возведения свайно-ростверкового буронабивного основания основан на бурении шурфов, сборке армирующего каркаса в скважине, и заливке их бетонным раствором. То есть, свая, как таковая, создается прямо на стройплощадке, а не покупается или делается где-то в домашней мастерской. Чтобы влага из раствора не впитывалась в грунт, ослабляя опору, стенки сваи защищаются, и эта защита может быть разнообразной: от опускания в шурф пластиковых, асбоцементных, бетонных или металлических труб, до обмазки стен скважины глиной. При бурении скважин в плотных слоях грунта допускается заливать раствор в яму сразу (предварительно ее армировав), без укрепления и защиты стенок скважины.

Создание буронабивных опор по ускоренной технологии имеет достаточно преимуществ перед другими методиками, чтобы быть реализованной на практике:

1. Большая нагрузочная способность (как говорилось выше – до 1600 кг на одну сваю);
2. Возможность строительства объекта в зоне плотной застройки – вибрации и колебания грунта отсутствуют, в отличие от метода забивания свайных опор;
3. Возвести такой фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком можно на любом грунте и на любом участке;
4. При прохождении под домом инженерных коммуникаций или разработке проекта прокладки новых трубо- или кабелепроводов достаточно свободного места, в отличие от ленты или плиты фундамента. Землеройные работы также не понадобятся;
5. Опора изготавливается на месте – не нужно арендовать транспорт для перевозки или спецтехнику для монтажа свай;
6. Минимум трудовых затрат на разработку участка под строительство дома;
7. Технология изготовления (она же – технология монтажа в гнезде) очень простая и доступная;

Подготовительные и строительные работы

Первый этап подготовки – исследование участка и грунта, расчеты параметров фундамента и подбор материалов. Понадобятся данные о свойствах грунта, уровне грунтовых ввод, глубине промерзания почвы в регионе. Всю эту информацию проще всего получить, заказав работы в местной геологоразведочной службе. По результатам исследований вы получите подробнейший отчет с пояснениями. Чтобы знать, какими данными специалистам (и вам в дальнейшем строительстве) придется оперировать, рекомендуется изучить следующие документы:

1. СП 11-105-97 – о строительных и инженерных процессах согласно общим положениям;
2. ГОСТ 25100-2011 и ГОСТ 25100-82 – устройство и классификация фундаментов по различным признакам, определение свойств грунтов;
3. СП 47.13330, СНиП 11-02-96 и СП 11-104 – о требованиях и рекомендация по обустройству свайных фундаментов и об условиях геологических изысканий.

Данные для исследования грунта получают из множественных проб на участке, чтобы определить слабые участки. Нормативная глубина бурения скважины под сваю – на 0,5 м ниже подошвы основания, чтобы преодолеть точку промерзания грунта.

Расчеты параметров буронабивных опор во многом похож на нахождение параметров сжимаемых ж/б узлов, исходя из определения ростверка как многопролетной железобетонной балки. Вручную такие расчеты сделать очень сложно, но для этого существуют онлайн калькуляторы или строительные компании.

После получения результатов расчетов параметров свайно-буронабивного основания необходимо рассчитать следующие значения узлов и элементов конструкции:

1. Длина и сечение свайных опор;
2. Объем, вес, диаметр и метраж арматурных прутьев;
3. Общее количество свай и схема их размещения.

Строительный процесс также содержит несколько основных этапов:

1. Разметка участка под контур основания;
2. Создание, усиление и заливка свай;
3. Обустройство бетонного армированного ростверка;

Для соблюдения точных габаритов контура фундамента и расположения на нем скважин под сваи на площадке собирается дощатая обноска – это вбитые в грунт деревянные колья, обнесенные тонкой доской или рейкой. На рейке размечают точки, в которых будут обустраиваться элементы основания, в них вкручивают саморезы или вбивают гвозди. На саморезы натягивается строительный шнур, образующий своеобразную сетку из пересекающихся шнуров, создающую контуры объекта.

Перед обустройством обноски необходимо убрать слой дерна с площадки – обычно это от 20 до 50 см, в зависимости от того, какая растительность есть на участке. После разметки начинается разработка скважин. Самостоятельно создать буронабивную сваю можно при помощи двух решений:

1. В выкопанную или пробуренную скважину вдавливается трубная опалубка (для слабых грунтов), полость армируется и заливается раствором;
2. Для плотного грунта можно обойтись бурением шурфа, установкой в него армокаркаса заливкой бетонным раствором без сборки опалубки.

После бурения шурфа под сваю со дна вынимается рыхлый грунт, или утрамбовывается без выемки. На утрамбованное дно насыпают песок слоем 0,3-0,5 м, также трамбуют с предварительным увлажнением. Для усиления опорной площади сваи можно использовать технологию ТИСЭ – расширить подошву шурфа при помощи специального бура. При заливке раствора это уширение образует бетонную пяту большего диаметра, чем диаметр сваи.

Для создания свайно-буронабивного основания используется бетон класса ≥ В7,5 – это так называемые «тощие» бетоны, которые работают в строительстве малогабаритных объектов. То есть, идеально подходящие для индивидуального строительства. Для крупногабаритных и тяжелых строений необходимо использовать бетон класса В25. Бетоны более высоких классов будут лучше себя вести в конструкции, но их применение выльется в бо́льшие расходы.

Согласно усредненным результатам расчетов арматуры, диаметр прутьев должен быть 10-16 мм. Арматура должна быть класса A III. Вся техническая документация и требования к арматуре и конструкциям из нее приведена в СП 27.13330.2011 и СП 63.13330.2012. Любой армирующий каркас для буронабивной сваи должен иметь не менее 4-х вертикальных прутьев. Количество поперечных поясов усиления регламентируется глубиной скважины.

Для создания единой и монолитной свайной основы по обрезу опор делается обвязка – ростверк на буронабивных сваях. Правильным решением будет создание ростверка из того же стройматериала, что и материал свай, то есть – из железобетона. Укрепленные буронабивные сваи с ростверком технология создания которого похожа на метод обустройства ленточного основания, будут соединены с поднятой над грунтом лентой намного надежнее, так как для соединения используется и арматура, и диффундирующие поверхностные слои бетона обеих конструкций.

При расчетах метража и объема арматурных прутьев необходимо помнить, что площадь всей арматуры в бетоне не должна быть меньше, чем 2-3% от сечения ростверка. Требования к арматуре указаны в документах СП 27.13330.2011 и СП 63.13330.2012. Чтобы сделать прочный и долговечный фундамент буронабивные сваи с ростверком должны иметь одинаковый класс арматуры, используемой при их создании – A 400, бетон для ростверковой ленты – класса B 15 и выше, чтобы не допустить результативного влияния изгибающих усилий от веса здания.

Опалубка для заливки формы ростверка бетонным раствором может быть собрана из любых подходящих листовых материалов, самый дешевый их которых – обычные доски. Также подойдет профнастил, толстая фанера, ДСП, листовое железо. Требования к монтажу опалубочной конструкции изложены в СП 27.13330.2011 и СП 63.13330.2012.

Затем в опалубке собирают (связывают) армокаркас по тем же правилам, что и для бетонной ленты заглубленного фундамента. Армирующий каркас можно создать так:

1. Прутья свариваются (неподвижный каркас делать нежелательно, так как при воздействии различных нагрузок сварной шов может лопнуть, ослабив общую конструкцию);
2. Арматура связывается мягкой вязальной проволокой.

Но, если сварка все же используется в создании каркаса, угловые элементы должны обязательно связываться. Ростверком для фундамента на буронабивных опорах должен быть приподнят над уровнем грунта минимум на 5-10 см, чтобы не допустить влияния сил пучения на ленту во время сезонных подвижек слоев почвы.