Буронабивной фундамент своими руками
Неплохое решение для строительства набольших «бюджетных» бань, по финансовым затратам считается одним из наиболее дешевых вариантов, а по несущим характеристикам его можно отнести к универсальному использованию. Такие фундаменты рекомендуется строить почти на всех типах грунтов, проблемы могут создавать только сильно каменистые почвы. Для того чтобы буронабивной фундамент не разочаровал застройщиков, нужно точно соблюдать все рекомендации, выполнять технологические операции с учетом существующих строительных норм и правил.
Буронабивной фундамент своими руками
Оглавление:
Краткие характеристики и виды буронабивных фундаментов
Из названия можно догадаться, что для такого фундамента нужно бурить в земле отверстие и набивать его бетоном. Глубина бурения зависит от физических характеристик грунтов и климатической зоны проживания.
Сооружение фундаментов. Буронабивные сваи
Важно: нижняя часть бетонного столбика в обязательном порядке должна располагаться ниже максимального уровня промерзания земли в зимний период.
Для буронабивных фундаментов нельзя использовать песчаные подушки для компенсаций вспучивания (такой метод используется в мелкозаглубленных ленточных фундаментах), это объясняется несколькими причинами. Главная из них – площадь упора незначительная, наличие песка станет причиной значительного понижения несущих способностей свай. А если еще иметь в виду, что площадь свай и так небольшая, то придется или увеличивать их количество (что дорого и долго) или диаметр, а это также становиться причиной возрастания стоимости.
Бурение скважины
Профессиональные строители рекомендуют бурить скважины до слоя глины, в разных местностях он располагается на различной глубине. Нужно для начала попытаться узнать глубину его залегания бурением первой скважины. Конечно, делать ее очень глубокой не рекомендуется, но будет обидно, если до слоя глины «недотянуть» 10÷15 сантиметров.
Гидробур (ямобур)
Некоторые строители советуют для увеличения площади нижней части сваи во время заливки приподнять опалубку или трубу, бетон немного вытечет и образует расширение.
Схема буронабивного фундамента
Теоретически все правильно, только хотелось бы посмотреть практически, как эти умные советчики будут несколько суток держать трубу и ждать, пока бетон внизу остынет. И так делать со всеми сваями!
Но и это еще не все. Диаметр сделанной ямы должен в максимальной степени отвечать диаметру опалубки, разница составляет всего несколько сантиметров. Интересно, играют ли решающую роль в показателях несущей способности сваи эти несколько сантиметров? Решайте самостоятельно, воспользоваться ли таким советом или нет.
Таблица. Несущая способность свай
| Диаметр основания буронабивной сваи, мм | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Значения среднего расчетного сопротивления грунта, кг/см2 | Примерные значения несущей способности свай, кг | ||||||
| Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности | Плотные 4,5 | 350 | 790 | 1400 | 2200 | 3100 | 5600 |
| Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности | Средние 3,5 | 270 | 610 | 1100 | 1700 | 2450 | 4400 |
| Пески средней крупности независимо от их влажности | Плотные 3,5 | 270 | 610 | 1100 | 1700 | 2450 | 4400 |
| Пески средней крупности независимо от их влажности | Средние 2,5 | 200 | 440 | 780 | 1220 | 1750 | 3100 |
| Пески мелкие маловлажные | Плотные 3 | 230 | 530 | 940 | 1450 | 2100 | 3750 |
| Пески мелкие маловлажные | Средние 2 | 160 | 350 | 630 | 980 | 1400 | 2500 |
| Пески мелкие очень влажные и насыщенные водой | Плотные 3,5 | 270 | 610 | 1100 | 1700 | 2450 | 4400 |
| Пески мелкие очень влажные и насыщенные водой | Средние 2,5 | 200 | 440 | 780 | 1220 | 1750 | 3100 |
| Глины твердые | Плотные 6 | 470 | 1050 | 1850 | 2940 | 4230 | 7530 |
| Глины твердые | Средние 3 | 230 | 530 | 940 | 1450 | 2100 | 3750 |
| Глины пластинчатые | Плотные 3 | 230 | 530 | 940 | 1450 | 2100 | 3750 |
| Глины пластинчатые | Средние 1 | 80 | 170 | 310 | 490 | 700 | 1250 |
| Грунты крупнообломочные, щебень, галька, гравий | Плотные 6 | 470 | 1050 | 1850 | 2940 | 4230 | 7530 |
| Грунты крупнообломочные, щебень, галька, гравий | Средние 5 | 390 | 1550 | 2450 | 3500 | 6250 | 3760 |
Как бурить отверстие под сваи
Есть три способа бурения скважин, каждый из них имеет право на применение.
Бурение скважин вручную
Что требуется? Элементарный бур, физическая сила, терпение и упорство.
Ручной бур
Комплект ручного бурения
Преимущества – вроде бы дешево, нет надобности платить за аренду техники. Но дешево только в том случае, если вы совсем не цените свой труд и время, которое можно использовать с большей пользой.
Еще один недостаток – пробурить вручную скважины в твердых грунтах очень сложно. Да и по глубине вы не сможете достичь желаемых показателей.
Видео — Бурение отверстий вручную
Бурение скважин бензиновым буром
Бурение скважин вручную бензиновым буром
Ручное бурение скважин — процесс достаточно утомительный и долгий
Оптимальный вариант, работы делать значительно легче и быстрее. Есть возможность точно спланировать количество отверстий за день, а это очень важно для качественного выполнения следующих работ. Об этом способе мы подробно поговорим позже.
Видео — Бурение отверстий ручным бензиновым буром
Бурение скважин специальной техникой
Сегодня есть большое количество различных видов техники для бурения скважин. Привлечение специальной техники позволяет пробурить за день скважины под весь фундамент бани.
Бурение скважин специальной техникой
Одна техники должна подъезжать к каждой скважине, вторая имеет длинную стрелу, что дает ей возможность с одного места бурить несколько скважин. У каждой свои преимущества и недостатки. Но у всех есть общее требование – дальнейшие работы по набивке свай бетоном должны выполняться в кратчайшие сроки. Если работы прервутся длинными дождями, то возникнут большие проблемы, стенки отверстий обрушатся, отверстия придется чистить. А лопатой такую работу не сделать, придется опять вызывать технику. Все это очень негативно сказывается на конечной стоимости буронабивного фундамента.
Буровая техника
Техника для бурения ям в частном строительстве
Видео — Бурение отверстий Бобкатом.
Строительство буронабивного фундамента имеет много специфических особенностей, зависящих как от характеристики участков, так и от квалификации исполнителей и финансовых возможностей застройщиков. Рассматривать все варианты невозможно, нужно знать конкретные условия. Мы постараемся дать максимум универсальных советов, подходящих к большинству способов строительства буронабивных фундаментов для деревянных бань.
Лунка для фундамента
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. Неплохое решение, но найти в свободной продаже пластиковые трубы большого диаметра проблематично. Кроме того, они могут только формировать геометрию бетона, а никаких нагрузок сами не держат. Выбранные нами бетонные трубы служат отличным усилением буронабивной сваи.
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?
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.
Этапы строительства буронабивного фундамента
Перед началом производства работ нужно подготовить все материалы и инструменты, определится с количеством работающих людей и запасом по времени. В связи с тем, что мы будем бурить отверстия под сваи переносным бензиновым буром, то работать должно не менее двух человек. Бетон нужен в небольших количествах, его можно изготавливать бетономешалкой или вручную. Второй вариант предпочтительнее – вы сможете более точно рассчитывать количество бетона на каждую сваю и готовить только нужный объем.
Разметка свайного поля на местности
Надеемся, что для фундамента имеется чертеж или, в крайнем случае, эскиз, вам известно количество свай и расстояние между ними.
Разметка свайного поля, пример
Разметка свайного поля — схема
Шаг 1. Отмерьте на земле ширину бани, вбейте два колышка, натяните между ними веревку. Вторую веревку одним концом привяжите к вбитому колышку, а вторым ко второму свободному. Длина веревки должна на 0,5÷1,0 м превышать длину бани.
Установка первых кольев
Теперь нужно найти прямой угол между двумя веревками. Делается это так:
Проверка правильности разметки фундамента
Разметка свайного фундамента
Такие операции нужно сделать по всем углам фундамента бани. Желательно проверить правильность разметки замером диагоналей, разброс по длине не должен превышать двух сантиметров. Если больше – придется немного передвигать колышки для выравнивания значений диагоналей. Два сантиметра составляют десятые доли градуса угла, такая ошибка без проблем ликвидируется во время сборки сруба. У опытных строителей все получается с первого раза, абсолютно для всех видов строительных работ большей точности не требуется. Они пользуются не только катетами с размерами по метру, не поленились запомнить и другие цифры.
Для катеров по 1,5 метра гипотенуза равняется 2,23 сантиметра, для катетов по 2 метра гипотенуза равняется 2,82 метра. Чем больше стороны прямоугольного треугольника – тем выше точность угла, тогда для проверки не нужно замерять диагонали. Запомните и вы эти цифры, они нужны для выполнения большого количества строительных работ, редко какие конструкции обходятся без прямого угла.
Знание таких простых правил позволит вам сделать разметку фундамента за 10÷15 минут, не нужно заготавливать различные умные приспособления и переставлять их с места на место. Каждую строительную операцию можно выполнять намного быстрее и лучше, но для этого надо иметь опыт.
Шаг 2. В местах расположения свай надо вбить колышки. Во всех углах обязательно, расстояние между ними не более двух метров. В связи с тем, что никто точных расчетов прочности фундамента не делает, то с количеством свай лучше перестраховаться.
Пример разметки свайного поля
Бурение
Шаг 1. Пробурите бензиновым буром отверстия под сваи. Если у вас диаметр обсадной трубы 20 сантиметров, то диаметр бура должен быть приблизительно 30 сантиметров. Дело в том, что следует давать запас по размерам. Вряд ли удастся пробурить отверстие точно под углом 90°, а свая должна быть вертикальной, это значит, что должно быть свободное пространство для ее правильной установки. Ну и бока могут незначительно осыпаться, на этот случай также нужен запас размера.
Бензобур (бензиновый земляной бур)
Бурение
В продаже имеются буры, которыми можно работать самостоятельно, но их технические характеристике по мощности, диаметру и глубине ям не подходят для строительства буронабивных фундаментов. Хотя, если вы почитаете рекламные буклеты, то можете поверить в эффективность такой техники. Это не так, максимальный диаметр отверстий, который могут просверлить маломощные мотобуры, равняется двадцати сантиметрам. Во-первых, это мало для нашего случая. Во-вторых, никогда не следует работать с техникой на максимальных значениях ее технических возможностей. В-третьих, этот бур имеет недостаточную мощность бензинового двигателя. На твердых грунтах он перегревается, приходится часто останавливать работы для охлаждения головки блока цилиндров и редуктора.
Бензиновый бур F45 со шнеком 100мм
Лучше пользоваться более мощным мотобуром. Некоторые модификации могут делать отверстия диаметром до 50 сантиметров, наши 25 сантиметров не создадут для такой техники проблем. Очень важно – беспрекословно выполняйте рекомендованные производителем правила техники безопасности, как только появились нехарактерные звуки или вибрации – немедленно прекращайте работу. Попали на камень – придется немного сдвинуть месторасположение сваи. Камни часто попадаются в Нечерноземных районах РФ, их в свое время «притащили» ледники.
Мотобур
Шаг 2. Вставьте в отверстия обсадные трубы, проверьте их вертикальное положение. Проверять нужно в нескольких плоскостях по окружности. Очень важный момент – нужно продумать варианты фиксации труб в вертикальном положении. Можно подпирать их упорами из досок, можно ставить подкладки между трубой и стенкой отверстия в земле. Главное условие – сваи должны находиться в таком положении до полного окончания работ независимо от дождя и ветра.
Установите трубы
Шаг 3. Вставьте в трубы два-три прутка строительной арматуры периодического профиля.
Арматура
Схема установки арматуры
Она не будет работать на сжатие, а только на разрыв. С ее помощью исключаются риски растрескивания сваи от горизонтальных нагрузок, возникающих во время неравномерного замерзания земли или ее подвижек. Следите, чтобы арматура не прикасалась к стенкам трубы, расстояние между стенкой и арматурой должно быть не менее пяти сантиметров. Только такая толщина бетона обеспечивает ее работу в единой конструкции с бетоном.
Для заливки трубы нужно делать бетон более жидким, чем для заливки ленточного фундамента. Одновременно увеличьте количество цемента. Если для обычного бетона на лопату цента можно давать две лопаты песка и три лопаты щебня, то в этом случае на такое количество песка и щебня давайте две лопаты цемента.
Приготовление раствора для буронабивного фундамента
Труба имеет небольшой диаметр, воздушная пробка в бетоне диаметром 5 см в нашем случае уменьшает площадь сечения бетонной сваи на 2,5%. И это только одна пробка, а если их несколько? Идеальный вариант – трамбовка бетона электрическим вибратором. Но их имеют только профессиональные строители, всем остальным приходится пользоваться обыкновенными «толкучками».
Трамбовка бетона
Шаг 4. Еще раз обращаем ваше внимание на прочность крепления сваи в вертикальном положении. Все в норме – начинайте засыпать землей пространство между обсадной трубой и отверстием. Сыпьте землю слоями, каждый слой не более двадцати сантиметров. Работайте равномерно по окружности, слои трамбуйте любыми подручными средствами. Постоянно проверяйте положение трубы.
Залитые сваи
Свежая земля никогда не утрамбуется вручную до требуемых значений, всегда будет неравномерность усадки, что вызывает увеличение боковых нагрузок. Как следствие сваи могут наклониться. Минимизировать такие риски можно простым способом. После каждого слоя утрамбованной земли в щели следует кидать немного бетона, высота бетона примерно 10 сантиметров. Кидайте его по окружности, делайте несколько таких слоев. Бетона понадобится немного, зато обеспечится надежность устойчивости сваи. В разрезе у вас должен получиться слоеный пирог. Бетонировать можно только в двух местах – недалеко от нижнего конца сваи или сразу на дно ямы и около верхней поверхности земли. Средний бетонный пояс работает неэффективно. Но если бетон остался, то лучше использовать его для заливки щели, чем вообще выбрасывать.
Буронабивные сваи забетонированы изнутри и по окружности
Шаг 5. По такой же технологии набивайте бетоном все обсадные трубы. Все готово – остановите работы минимум на две недели. Трубы должны быть выше уровня земли сантиметров на тридцать-сорок.
Шаг 6. После того как бетон застыл, нужно выровнять высоту всех свай. Для этого гидроуровнем сделает метки на угловых сваях фундамента. С учетом меток проведите линии по всей окружности труб. Отрезать оставшиеся части надо мощной болгаркой со специальным диском. Диск должен резать не только бетон, но и арматуру. Инструмент можно приобрести в специализированных магазинах, правда, стоит он довольно дорого.
Диск для железобетона
Алмазный диск
Между отрезанными крайними сваями натяните веревку и сделайте метки на всех оставшихся сваях. Веревку можно снять, отрезание концов свай выполняется по той же технологии. Сваи имеют высоту примерно тридцать сантиметров, на такой высоте работать с тяжелой болгаркой очень неудобно. Резать придется лежа, подготовьте место для лежания. Обязательно пользуйтесь защитными очками, желательно иметь простейшую респираторную маску. Во время пиления бетона появляется много пыли, а цементная пыль очень негативно влияет на легкие.
Не нужно стремиться за один проход отрезать всю трубу, намного легче подрезать ее по окружности. Работайте не спеша, площадка под ростверк должна быть ровной и максимально горизонтальной. Если так не поучится – придется ее выравнивать бетоном. Это делать сложно, требуется большая практика выполнения строительных работ.
Со сваями разобрались, бетон «созрел» можно приступать к сооружению ростверка.
Ростверк
Ростверк из швеллера
Мы уже говорили, что предлагаем делать ростверк из швеллера. О швеллерах нужно немного рассказать, это облегчит правильный выбор. Технические условия швеллеров прописаны в ГОСТ 8240-89.
Швеллер ГОСТ 8240-89
ГОСТ 8240-89. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. Настоящий стандарт устанавливает сортамент швеллеров с уклоном внутренних граней полок и швеллеры с параллельными гранями полок. Файл для скачивания
ГОСТ 8240-89
В документе дана классификация и сортамент.
Поперечное сечение швеллера
Вам нужно знать два главных отличия, от которых зависит надежность и устойчивость ростверка. Дело в том, что боковые полки швеллера могут располагаться под углом или перпендикулярно к стенке.
Горячекатаный швеллер с равносторонними полками
Уклон внутренних граней по ГОСТ составляет от 4 до 10
Это значит, что при одинаковых значениях внешней стороны стенки она имеет различную ширину со стороны примыкания полок. Если полки под углом, то внутренняя ширина уменьшается, нужно брать швеллер большего размера. К примеру, если для трубы диаметром 200 мм достаточно взять швеллер номер 22 с перпендикулярными полками, то с угловыми полками нужно брать швеллер номер 24. Очень важно, чтобы свая имела упор по всей окружности, а не только в нескольких точках.
Висячий металлический ростверк
Снимите точные расстояния между угловыми сваями, прикиньте количество погонных метров проката и обрежьте металл по размерам. Крайне желательно, чтобы места сварки не провисали, старайтесь делать их над сваями. В углах два соприкасающихся куска швеллеров отрезаются под углом 45° и привариваются.
Резка швеллера
Сварка швеллера
Сварные швы проверьте на качество, снимать выступающие части болгаркой не рекомендуется. Это только может понизить прочность соединения, для нижнего обвязочного ряда брусьев никакого негативного влияния выступающие швы не оказывают. Между металлом и деревом в обязательном порядке положите рубероид в два слоя.
Гидроизолированный мастикой ростверк