Консультации строителя онлайн.


Бутобетонные буронабивные сваи.

Бутобетонные буронабивные сваи.

Бутобетонные буронабивные сваи 

Проектирование и строительство коротких (до 3 метров) буронабивных свай из бетона или бутобетона (бетона с камнями в качестве наполнителя) регламентировались  “Временными указаниями по устройству коротких буронабивных бетонных и бутобетонных свай для малоэтажных сельских зданий” [ВСН 5-71]. В 1971 году под термином “буронабивная“ свая понимали сваю, которую отлили на месте (набили) в пробуренной скважине или отрытом шурфе. В современной строительной терминологии  для таких свай используется термин “буровые” сваи, то есть, сваи, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью. В современном понимании “набивные” сваи – это сваи, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного отжатия (вытеснения) грунта (с помощью трубы с закрытым башмаком или бетонной пробкой концом или виброштампом), приводящего к уплотнению грунта вокруг сваи [Пункт 6.4 СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция  СНиП 2.02.03-85 ]. Поскольку современные набивные сваи требуют наличие специальной строительной техники, то для самостройщиков технология набивных свай не подходит. 
Однако отдавая дань традиции, буровые сваи до сих пор большинство самостройщиков называет именно буронабивными. Поскольку традиционные бетонные и железобетонные буровые (буронабивные в старой терминологии) сваи мы рассматриваем в других разделах, в данном разделе мы рассмотрим один из старых видов свайного фундамента – фундамент на бутобетонных буронабивных сваях.

Бутобетонная свая – это буровая (буронабивная) свая, которая устраивается путем укладки бетона в смеси с бутовым камнем. Добавка бутового камня позволяет увеличить прочность сваи на сжатие и уменьшить расход бетона. Чаще всего под бутом понимался «равный камень» - известняк или песчаник, традиционно используемых при строительстве фундаментов и цоколей зданий в старину. Однако при строительстве бутобетонных свай можно использовать и обычный булыжник (если он не раскалывается и не рассыпается). Слово «бут» заимствовано из французского языка: «bâti» – означает «фундамент». Бутовый камень – это фундаментный камень.

Когда могут применяться бутобетонные буронабивные свайные фундаменты?

Бутобетонный буронабивной свайный фундамент в современных условиях, когда стальная арматура доступна по всей территории России могут быть использованы в целях экономии при строительстве домов  в тех местах, где много доступного недорого камня.  Рациональной областью применения фундаментов из коротких буронабивных бутобетонных свай являются твердые, полутвердые и тугопластичные глинистые грунты (супеси, суглинки, глины) и коэффициентом пористости ≤1. Для бутобетонных буровых свай существует несколько очень существенных ограничений [Пункт 2.1 ВСН 5-71]:

  1. Бутобетонные буронабивные сваи способны воспринимать и противостоять только осевым сжимающим нагрузкам.  Такие сваи без армирования не применимы на пучинистых грунтах любой степени пучинистости, так как не способны противостоять нагрузкам на растяжение,  на уклонах рельефа, где возможно возникновение боковых или изгибающих нагрузок при подвижках грунта.
  2. Минимальный диаметр скважины для буронабивной бутобетонной сваи – 50 см. Это на практике самостоятельного дачного строительства означает, что фактически бутобетонная свая может быть выполнена только во вручную отрытом в грунте шурфе (максимальный диаметр ручных буров – 40 см).

Требования к материалам буронабивной бутобетонной сваи.
Использование тяжелого бетона классов  прочности на сжатие ниже B7,5 (М100) для бетонирования не допускается [пункт 2.5 СНиП 2.03.01-84]. В большинстве случаев для бетонирования бутобетонной сваи подойдет  бетон класса B15 (М200) товарной марки БСГ В 15 П3 F100 W4. При высоком уровне грунтовых вод, попеременных оттаиваниях и замерзаниях основания и зимних температурах ниже 40 С потребуется бетон класса B20 (М250) товарной марки БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250) [Таблица №9 СНиП 2.03.01-84].                                  
При назначении состава бетонных смесей, в которые будет втапливаться при укладке бетона  бутовый камень, необходимо руководствоваться следующими условиями:

  • водоцементное отношение бетонных смесей должно быть в пределах 0,5 - 0,75;
  • удобоукладываемость бетонной смеси не должна превышать 10 - 15 сек;
  • наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 70 мм.

Требования к бутовому камню для бутобетонных свай.
Для втапливания в бетон применяют бутовый камень размером не более 150 мм, к которому предъявляют следующие требования:

  • прочность на сжатие должна быть не ниже проектной марки бетона (нельзя использовать бой кирпича);
  • по морозостойкости камень должен отвечать требованиям, предъявляемым крупному заполнителю для бетонных смесей (нельзя использовать бой кирпича);
  • при загрязненности камень до укладки необходимо промыть.
  • Содержание камня в бутобетоне не должно превышать 30 %.

Схема:  Конструкция буронабивной бутобетонной сваи.

бурнабивные сваи

Расчет фундамента на бутобетонных буронабивных сваях.

Порядок выполнения работ по устройству буронабивных бутобетонных свай.

 После срезки растительного слоя и планировки площадки осуществляют разбивку точек расположения буронабивных свай. Отклонение геометрических осей от проектного положения свай в плане не должно быть более ±5 мм.  Отклонение устья скважин от проектного положения в плане не должно превышать 30 мм при диаметре скважин 350 - 600 мм. Отклонение оси скважины от вертикали не должно превышать 10 мм на 1 м длины. Отклонение верха свай от проектного положения не должно превышать ±20 мм.

Если вы решаете отступить от рекомендаций выполнить буронабивную бутобетонную сваю без армирования диаметром 50 см, то лучше пользоваться буром диаметром как минимум 40 см (максимальный размер доступный на рынке и пригодный для ручного бурения).  Если вы решаете выполнять бутобетонный свайный фундамент сечением свай 50 на 50 см, то придется отрывать шурфы вручную большего размера и использовать опалубку для формирования тела бутобетонной сваи. Достоинство этой технологии в том, что при таком исполении случае можно будет осмотреть тело сваи после снятия опалубки и выполнить при необходимости гидроизоляцию тела сваи.

Схема:  Опалубка для бутобетонной сваи, устраиваемой в шурфе.

бурнабивные бутобетонные сваи

Весь рыхлый грунт со дна скважины или шурфа должен быть удален и дно должно быть вычищено до плотного грунта. Дно шурфа можно уплотнить ручной трамбовкой. При необходимости на дне шурфа устраивается утрамбованная песчаная или щебеночно-песчаная (60% к 40%)  подушка толщиной 20 см (или более, при необходимости). При толщинах более 20 см песчаная подушка трамбуется слоями не более 20 см.
Если свая длиной до 3 м будет устраиваться в буровой скважине, то по требованию пункта 15.2. Свода правил СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты. Актуализированная редакция  СНиП 2.02.03-85» должно осуществляться уплотнение забоя скважин при устройстве буровых свай длиной до 3 м должно осуществляться путем втрамбовывания в грунт слоя щебня толщиной не менее 10 см.

Для удобства производства работ, предупреждения обрушения грунта в области устья скважины укладку бетона, бутобетона осуществляют через загрузочную воронку. Укладку бетонной смеси в скважины производят слоями с тщательным вибрированием. При этом толщина уплотняемых слоев не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора.

Трамбовка забоя щебнем для коротких буронабивных свай.

Воронка для укладки бетонной смеси в буровую скважину.

бурнабивные сваи

бетонирование буронабивной сваи

Составляющие бутобетонной смеси (бетонная смесь и бутовый камень)  можно укладывать в скважины как совмещенным, так и раздельным способами.
При раздельном способе подачи компонентов бутобетонной смеси  рекомендуется следующая последовательность действий:

  1. В подготовленную скважину укладывают бетонную смесь толщиной слоя 30 - 35 см;
  2. На слой бетонной смеси укладывают слой камня толщиной до 25 см;

Камень втапливают глубинным вибратором (с втапливающими козырьками на насадке) или трамбовкой (стержнем арматуры, шестом) в бетонную смесь подстилающего слоя. Каждый камень должен быть полностью погружен в бетонную смесь. Перерывы между кладкой подстилающего слоя бетонной смеси, слоя камня и втапливанием его не должны превышать 10 мин. После длительного перерыва (неисправность оборудования, временное отключение электроэнергии и т.п.) невтопленный в бетонную смесь камень следует перекрыть слоем бетона с виброуплотнением последнего.

Верхнюю (головную) часть бутобетонной сваи  на глубину 0,5 м от устья рекомендуется заполнять бетоном без камней. При  конструкционной необходимости в эту часть ствола бутобетонной сваи замоноличиваются стержни арматуры (на глубину 0,3 - 0,5 м) для жесткого сопряжения с железобетонным ростверком (минимально 4 стержня арматуры диаметром 12 мм и более), фланцы или анкера для связи со стальной или деревянной обвязкой свай.
Уход за бутобетоном необходимо осуществлять с соблюдением следующих правил:
открытые поверхности бетона, бутобетона должны быть укрыты полиэтиленовой пленкой с утеплением при необходимости опилками, пенопластом и т.п. При температуре наружного воздуха +15 °C и выше открытые поверхности бутобетона необходимо периодически увлажнять. Длительность ухода за бетоном и время, через которое можно безопасно начинать дальнейшие работы на фундаменте можно посмотреть в таблицах когда снимать опалубку?

Ростверки
При слабопучинистых грунтах под ростверками наружных стен укладывают подготовку из непучинистых материалов (шлак, крупнозернистый песок и др.) или оставляют воздушный зазор не менее 5 см между подошвой ростверка и грунтом. Стыки сборных элементов ростверка следует устраивать по буронабивным сваям.  При наличии уклонов в планировке участка строительства в ростверке опускаются уступы, количество которых должно сводиться к минимуму. Запрещается устройство инженерных коммуникаций в теле ростверка. При прохождении траншей для инженерных коммуникаций на расстоянии менее 0,5 м от бурнабивной сваи коммуникации заключают в обойму, а траншею заполняют бетоном. Длина участка траншеи, подлежащая заполнению бетоном, принимается равной трем диаметрам буронабивной сваи. В углах здания, а также в узлах пересечения продольных и поперечных стен устройство буронабивных свай обязательно.

Малозоглубленный ленточный фундамент