Бетон в буронабивную сваю: какой обьем и расход при устройстве

Прочное фундаментное основание при строительстве домов является гарантией их устойчивости, особенно на проблемных грунтах. Обустройство фундамента на винтовых сваях является одним из самых бюджетных вариантов, но такая конструкция требует дополнительного усиления при помощи бетонирования, что позволит ей выдерживать нагрузку до 3 т.

Проведение земляных работ

Непосредственно перед бетонированием нам нужно провести целый ряд мероприятий по возведению фундамента.

Земляные работы – это только самое начало. В данном случае нам потребуются колышки и веревка. С помощью этих предметов мы будем проводить разметку территории. Конечно же, желательно уже иметь под рукой план, чтобы во время строительства не заниматься изучением ландшафта. Однако если речь идет о создании небольшого строения, выполняющего функцию склада или гаража, то достаточно сделать небольшой эскиз, на основе которого уже и можно будет ориентироваться в своих будущих действиях.

После того, как мы создали разметку, можно начинать создание траншеи. Для небольшого строения вполне достаточно ширины порядка 0,6 м. Глубина траншеи – более серьезный аспект. В данном случае глубина траншеи должна быть на 0,3 м больше, чем глубина промерзания грунта. Соответственно, значение может существенно отличаться в зависимости от месторасположения строения. На дне траншеи нужно расположить слой, состоящий из тонкого слоя щебня (до 0,15 м). Данную составляющую называют фильтрующей подушкой.

Проведение земляных работ

Конечно же, если происходит создание небольшого сооружения, то достаточно привлечь к работам нескольких человек, которые при помощи лопат проведут все необходимые мероприятия в достаточно короткие сроки. Однако стоит также иметь в виду, что самому заниматься подобными вещами достаточно сложно. На это будет потрачено слишком много сил, а также драгоценного времени. Соответственно, лучше всего воспользоваться услугами специализированной техники. Для создания средних по габаритам сооружений вполне пригодится трактор, который выроет траншеи невероятно быстро, и, что самое главное, качественно. Можно быть уверенным в том, что глубина и ширина траншеи именно такие, какие нам и необходимы. Чаще всего люди, которые собственноручно проводят создание траншей для фундамента, сталкиваются с проблемой слишком твердого грунта. Обычная лопата в таких ситуациях не всегда поможет.

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(»);

ГОСТ 19804-Сваи железобетонные. Технические условия

По Государственным стандартам работают предприятия с объемом выпускаемой продукции от трехсот единиц в сутки. При меньших объемах опор разрабатываются технические условия. Это объясняется расходами на материал, электроэнергию и обслуживание оборудования. Поэтому согласно стандарту железобетонная свая – изделие из бетона и металлического каркаса. Используется тяжелый или мелкозернистый бетон. Опора погружается в грунт на глубину, соответствующую своей высоте, и выполняет роль удерживающего элемента для здания или площадки.

Железобетонные сваи отличаются по:

ГОСТ 19804-Сваи железобетонные. Технические условия
  • длине;
  • конструкции;
  • способу установки;
  • наличию полости.

Перед транспортировкой для хранения на опоры наносится маркировка, расшифровка которой, указывает на параметры сваи. Логистические операции регламентируются стандартом 13015. ЖБ сваи изготавливаются по чертежам, хранящимся в документе 19804, принятый в 2012 году. Заводские изделия должны соответствовать требованиям по:

  • морозостойкости;
  • прочности;
  • марка стали.
ГОСТ 19804-Сваи железобетонные. Технические условия

По документам прочность бетона на сжатие для свай – не ниже В15. Это касается ситуаций, когда сваи применяются на песчаных и болотистых грунтах. При погружении опор в скальный или каменистый грунт прочность повышается до В25. Бетон под сваи наполняется гравием, щебнем или камнем без дробления. Стальные прутья, используемые в качестве каркаса, могут быть напряженными и без напряжения. Характеристика влияет на прочность каркаса и на форму сваи. Тестовые образцы опор проходят испытания на соответствие перечисленных характеристикам, испытания периодичны и срок задается стандартом 13015.

Как работают сваи

В современном строительстве применяют различные виды свайных фундаментов и работа свай в них также осуществляется по-разному.

По данному признаку можно выделить два типа опор:

1. Сваи-стойки.

Такая свая переносит нагрузку от веса здания на грунт, в который упирается. Сваю-стойку изготавливают по технологии, обеспечивающей прочное основание, ведь именно на него может приходиться до 85% веса постройки.

Сваи стоечного типа – это классический и наиболее распространенный вариант. Опираясь на прочный грунт, они почти не дают осадки и могут выдерживать очень большие нагрузки.

Как работают сваи

2. Висячие сваи.

Сваи данной разновидности не упираются в грунт, а удерживаются в нем подобно тому, как держится вбитый в доску гвоздь, то есть за счет силы трения между боковой поверхностью и внешней средой.

Сравнивая висячую сваю со стойкой, можно выделить два основных отличия: площадь боковой поверхности у висячей сваи увеличена, при этом она имеет рельефное исполнение, благодаря чему более прочно «цепляется» за окружающий ее грунт.

Применение висячих свай оправдано в тех случаях, когда прочный грунт залегает особенно глубоко и сваи-стойки пришлось бы делать слишком длинными.

набивных свай и технология их устройства.

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения пу­тем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов реше­ния таких свай. Их основные преимущества:

  • возможность изготовления любой длины;

  • отсутствие значительных динамических воздействий при устрой­стве свай;

  • применимость в стесненных условиях;

■ применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грун­товыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост — в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в ос­новном песчаные.

Применяют следующие разновидности набивных свай — сваи Страу­са, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай дости­гает м при диаметре 50… 150 см. Сваи, изготовляемые с примене­нием установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до задан­ной глубины.

Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются все существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай вклю­чает следующие операции:

  • пробуривание скважины;

  • опускание в скважину обсадной трубы;

  • извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

  • заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

  • трамбование бетона этими порциями;

  • постепенное извлечение обсадной трубы.

В пробуренную до проектной отметки (5… 12 м) скважину осторож­но опускают трубу диаметром см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех пор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3…0,4 м. Снова за­гружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диа­метр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность про­буренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполне­нии бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении сме­си, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного мо­лока проникнет в грунт, повысив его прочность.

Недостатки способа — невозможность контролировать плотность, и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.

Армирование свай производят только в верхней части, где на глу­бину 1,5…2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металличе­ские стержни для их последующей связи с ростверком.

Расчет фундамента

При выборе любого варианта сначала необходимо узнать требуемую площадь фундамента, которая рассчитывается по формуле:

S>1,2·F/(В·R), где:

S (см2) — площадь фундамента,

F (кг) – масса здания,

В – коэффициент, учитывающий условия работы фундамента, принимается равным:

1 — для каменного дома, стоящего на глинистых грунтах,

1,1 (1,2) – для деревянных зданий на глинистых грунтах, при отношении длина/высота здания >4 (или при соотношении длина/высота <4 и каменных постройках на песчаных грунтах)

1,3 – для всех видов домов, стоящих на мелких песках

1,4 – для длинных зданий, стоящих на крупных песках

R (кг/см2) — расчётное сопротивление грунта, принимается равным:

4,5 (3,5) – для плотных (средней плотности) крупных песков

3,5 (2,5) — для плотных (средней плотности) песков средней крупности

3 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных мелких песков

2,5 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных мелких песков

2,5 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных пылеватых песков

2 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных пылеватых песков

4 (2) – для сухих (влажных) супесей

3 (1) – для сухих (влажных) суглинков

5 (1) – для сухих (влажных) глин

Отличить глину, супесь и суглинок «на глазок» можно следующим способом:

  • Глину легко скатать в тонкий шнур, при растирании песок на пальцах не ощущается.
  • Суглинок скатывается в шнур с растрескавшимися краями, при растирании песок на пальцах ощущается, но грунт похож на глину.
  • Супесь скатывается в шнур с трудом или не скатывается вообще, в пальцах растирается в песок с вкраплениями глины.

Справочные материалы для расчета массы здания:

Плотность основных строительных материалов

                         Наименование материала Плотность, кг/м3
Блок газосиликатный      400-600
Блок керамзитобетонный      700-1200
Древесина        500-700
ДСП          1000
Железобетон (бетон)      2500 (2400)
Кирпич глиняный и силикатный          1800
Кирпич керамический пустотелый      1200-1600
Гипсокартон          800
Минеральная вата      200-250
Пенобетон      400-600
Песок сухой (влажный)      1600 (1900)
Сталь          7800
Стекло оконное          2500
Фанера клееная          600

Средний вес кровли и перекрытий.

                                     Наименование      Масса, кг/м2
Гончарная черепица              60-80
Листовая сталь              20-30
Ондулин                3-5
Профнастил              5-10
Шифер              40-50
Перекрытие железобетонное из пустотных плит                500
Перекрытие цокольное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    100-150 (200-300)
Перекрытие чердачное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    70-100 (150-200)

В зимний период на здание оказывает давление снег, ложащийся на крышу.  Его тоже надо учесть, это можно сделать с помощью схемы приведенной ниже. Для расчёта снеговой нагрузки используют первое значение, при уклоне крыши 25 — 60 градусов величину нагрузки умножают на 0,7.

Карта снеговых нагрузок

Полученную площадь фундамента делят на его длину для получения необходимой ширины. В случае выбора столбчатых фундаментов – делят площадь на количество столбов для определения их габаритов.

Когда известны размеры фундамента необходимо рассчитать для него арматуру. Более подробно о том как это делается можно узнать в статье: расчет арматуры для фундамента.

Фундамент из бетонного раствора

До замешивания смеси или до заказа машины должны быть проведены подготовительные работы. А конкретно – уже должна быть вырыта траншея под фундамент, сделана подушка из песка, гравия, гидроизоляции, установлены арматурный каркас и подготовлена опалубка.

Лить смесь в одну точку в надежде, что он разольется по всему периметру, не получится. Заливка производится из разных точек. Именно в этом часто заключается проблема с доставкой готовой массы при помощи тяжелой техники – требуется либо подготовить подъезды к местам заливки, либо у бетономешалки есть насос для подачи в нужную точку. Но обычно такая техника нужна при монолитном строительстве домов, и ее заказ стоит недешево.

Часто возникает вопрос о том, что делать, если у вас не хватило материала? Можно ли укладывать смесь частями?

Да. Существует два способа укладки частями: так называемые горячий шов и холодный шов.

Время застывания занимает от пары часов при температуре 20C и до шести-восьми при 0C. Увеличить время застывания можно при помощи постоянного перемешивания уже залитого раствора, но строители не советуют часто применять этот способ. Быстрое затвердевание происходит в первые пару суток после заливки. При этом добавление следующей партии материала приведет к трещинам.

Итак, до начала схватывания вполне можно залить следующую партию, швов при этом не образуется. Это и есть технология «Горячего шва».

Если вы не успели провести работы до начала схватывания первого слоя, то придется выждать двое-трое суток, пока не произойдет частичное застывание. После затвердевания его необходимо почистить металлической щеткой, а также убрать пыль и мусор. Также необходимо проверить прочность конструкции. Это технология «Холодного шва».

В обоих случаях перед заливкой второй партии с поверхности удаляется белая пленка, затвердевший слой очень жидкого цемента. Для этого используют как лопаты, так и просто мощный поток воды. Для каждого типа фундамента СНиП определяет требования, касающиеся расположения швов и арматуры. Оптимальными считаются горизонтальные швы, но в определенных случаях допустимы вертикальные и угловые.

После заливки бетона наступает черед его уплотнения при помощи виброплит и виброреек. Уплотнение повышает прочность за счет устранения воздуха. Иногда используется штыкование.

Существуют смеси, которые не требуют уплотнения – с добавлением пластификаторов. Такие добавки повышают и прочность конструкции за счет исключения воздействия виброплит.

Уложенный раствор накрывается пленкой, при необходимости засыпается сверху опилками и периодически поливается водой – соблюдение режима влажности положительно сказывается на прочности. А вот пересохший материал теряет свою прочность. Опалубка разбирается только через две недели, а начинать строительство – через 2-4 недели, в зависимости от погоды. Чем холоднее на улице – тем больше требуется времени для застывания. Стандартный срок для полного застывания – 28 дней при температуре 20°C.

Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания.

В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом.

Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка.

Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты.

Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Общая длина ростверка
  • – Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.

  • Площадь подошвы ростверка
  • – Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.

  • Площадь внешней боковой поверхности ростверка
  • – Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

  • Общий Объем бетона для ростверка и столбов
  • – Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

  • Вес бетона
  • – Указан примерный вес бетона по средней плотности.

  • Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
  • – Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.

  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  • – Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

  • Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
  • – Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • – Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.

  • Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
  • – Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.

  • Минимальный диаметр арматуры столбов
  • – Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.

  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
  • – Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

  • Величина нахлеста арматуры
  • – При креплении отрезков стержней внахлест.

  • Общая длина арматуры
  • – Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

  • Общий вес арматуры
  • – Вес арматурного каркаса.

  • Толщина доски опалубки
  • – Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

  • Кол-во досок для опалубки
  • – Количество материала для опалубки заданного размера.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Обвязка ростверком

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

  • Швеллер.
  • Двутавр.
  • Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Обвязка ростверком

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

Обвязка ростверком

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

  • устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
  • устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
  • конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.
Классификация и конструкция буронабивных свай

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

  • равномерного сечения и с расширением снизу;
  • круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
  • с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
  • с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
  • буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
  • буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

Классификация и конструкция буронабивных свай

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

  • буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
  • сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
  • сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Выбор типа свай

Сваи — длинные готовые стержни, погружаемые в грунт либо изготавливаемые сразу в скважине.

Изготавливаются из различных материалов: древесины, стали, железобетона. Бывают грунтобетонные, комбинированные.

По типу расположения свай фундаменты бывают:

  • Одиночные стойки.

    Они устанавливаются под колонны и соединения панелей.

  • Свайно-ленточный. Стойки усиливаются тем, что связывают одним монолитным ростверком.
  • Свайный куст. Это основа из связок нескольких свай, размещаемых под отдельными конструкциями, к примеру, колонны. Возводится, если нагрузки по вертикали высоки, чтобы повысить устойчивость здания.
  • Свайное поле — соединение многих свай в монолитную плиту.

    Общая платформа повышает площадь соприкосновения дома с основанием, а соответственно и величину возможных нагрузок.

Готовые сваи внешне напоминают столбы с зауженными концами, которыми их вкручивают, вдавливают или забивают в землю.

По способу погружения в грунт строительные элементы бывают буровыми, набивными, винтовыми, забивными.

Выбор определен конструкцией дома, возможностью заказа спецтехники и сметой.

Читайте также:  Как усилить фундамент кирпичного дома?