Чем бурить под фундамент
Бурение под фундамент, преимущества и недостатки свайного основания
Известно, что возведение фундамента под строительство какого-либо объекта является ответственным и важным этапом. Именно от качества его изготовления зависит срок службы строения. Если слишком мягкий грунт или рельеф с наклоном потребуются дополнительные работы, такие как бурение под фундамент.
Это процесс изготовления скважин под заливку свай, которые будут опираться на более глубокие и твёрдые породы. Они обеспечат прочность и надёжность всей постройки.
Характерные особенности основания на сваях
Часто приходится выполнять строительство на глинистых или суглинистых, рыхлых с примесями перегноя и торфа почвах, а также насыщенных жидкостью грунтах. При таких характеристиках участка не рекомендуется выполнять капитальное строительство объектов. В этом случае идеальным вариантом будет изготовление свайного заливного основания, требующего бурения ям под фундамент.
Главная особенность такой конструкции — это необычный способ её изготовления. Прежде чем установить сваи, бурятся глубокие отверстия в почве, которые затем заливаются бетонным раствором. Глубина должна быть ниже слоя промерзания грунта и рассчитывается в соответствии с характеристикой местности и климата.
Специалисты советуют бурить до глинистого слоя. Предварительно нужно определить глубину его расположения и только после этого осуществлять процесс. Однако не рекомендуется слишком заглублять сваи.
Следовательно, перед тем как приступить к установке фундамента, нужно произвести подготовительный этап работ. В него входит такая процедура, как взятие пробы грунта на строительном участке для определения вида основания, которое будет оптимально подходить под этот объект.
При возведении конструкции не рекомендуется изготавливать подушки из песка во избежание вспучивания грунта. Причина запрета заключается в небольшой площади опоры. Такой метод только сократит несущую её способность.
Опытные строители, чтобы увеличить опорную поверхность сваи применяют очень простой метод. При заливании фундамента немного приподнимают опалубку, в которой помещён бетонный раствор, часть его выливается и благодаря этому получается более широкая поверхность.
Свайные фундаменты применяют в строительстве частных домов, гражданских, промышленных зданий и сооружений. Возведение таких конструкций по сравнению с другими видами не требует больших средств, поэтому считается экономически выгодным.
Технология процесса заключается в перенесении нагрузки с основания объекта на более твёрдый слой грунта, к которому проникают посредством бурения скважин с последующей заливкой бетона.
Преимущества и недостатки
Если площадка, предназначенная для строительства, расположена на мягком грунте или исключена возможность использования тяжёлой спецтехники, нужно применить бурение скважин под фундамент. Такая конструкция имеет свои преимущества:
При возведении буронабивного фундамента отсутствуют динамические воздействия на почву, поэтому строительство можно безопасно выполнять даже в условиях плотной городской застройки. Однако абсолютно идеальных технологий не бывает, не лишён недостатков и свайный фундамент:
В таких конструкциях ростверк располагается над землёй, поэтому нельзя сделать подвальные помещения или цокольный этаж. Нет смысла заполнять свободное пространство и обустраивать его, так как расход средств окажется не меньшим, чем стоимость самого основания.
Виды буровых опор
Фундамент на сваях значительно отличается от других видов оснований: линейных, монолитных и остальных массивных фундаментов.
Если такие конструкции способны передавать нагрузку по периметру здания или по всей площади (в случае с монолитами), то сваи передают нагрузку непосредственно в месте опоры и на боковые поверхности скважин.
В зависимости от того, какая именно часть несёт основную нагрузку, различают два вида опор:
Большая часть оснований изготавливаются из висячих буронабивных свай, так как твёрдый слой почвы располагается на большой глубине.
По технологии изготовления опоры бывают двух видов:
Внимания заслуживает технология бурения скважин для фундамента с применением обсадной трубы. Такой способ изготовления свай используется на небольших площадях и на плывущем грунте. Обсадная труба сдерживает давление земли, не позволяя ей двигаться и осыпаться.
По мере углубления скважины труба устанавливается секциями, сваренными между собой или скреплёнными специальными зажимами. По окончании процесса она демонтируется или остаётся на месте, заполняется бетонным раствором и после затвердения становится монолитной опорой.
Трубы для обсадки изготавливаются из таких материалов:
Обсадная труба подвергается внутреннему растяжению, а также внешнему давлению. Следовательно материал должен соответствовать такого вида нагрузкам.
Материал изготовления
Сейчас производство выпускает сваи из разных материалов. Приобретая изделия, нужно учитывать не только их рабочие характеристики, но также доступность цены, удобство монтажа.
Опорные изделия бывают:
Опоры из железобетона бывают квадратной или круглой формы, сплошного или полого сечения с острым концом, облегчающим вход в грунт. Характеризуются прочностью, надёжностью, долговечностью. Однако имеют большой вес, необходима спецтехника для транспортировки и заглубления.
Способы бурения
Фундамент на сваях имеет несущую способность в 200−400 тонн, а более усовершенствованные строительные технологии повышают этот показатель до 600 тонн.
Применяются такие способы бурения:
Одни из них подъезжают прямо к месту, где будет располагаться скважина, а другие модели при помощи специальной стрелы осуществляют бурение нескольких колодцев, не двигаясь с места. Основной минус такого способа — большие расходы на аренду техники.
Этапы возведения свайного фундамента
Самостоятельное изготовление основания на опорах вполне возможно. Такой вариант значительно сократит финансовые затраты и выполняется без привлечения специалистов. К тому же конструкция является универсальной и может использоваться под разные объекты и на любых грунтах. Строительство свайного фундамента должно проходить строго по проекту и с соблюдением последовательности, иначе конструкция будет ненадёжной:
Для повышения прочности и надёжности свайной конструкции следует изготовить обвязку ростверком. Ростверк чаще делается из железобетона. Ширина его определяется исходя из веса, который на ней будет. Поэтапное выполнение работ по сооружению фундамента на сваях поможет без особых усилий и очень быстро соорудить фундамент на сваях.
Возводим свайно-ростверковый фундамент
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Фундамент на буронабивных сваях, с уширением в основании – «пяткой» и висящим над землёй ростверком, пользуется популярностью среди участников FORUMHOUSE. Сказывается доступность технологии и возможность самостоятельно изготовления этого типа основания.
Однако, как и при любом строительстве, при возведении такого фундамента нужно учитывать определённые особенности. В связи с этим интересен практический опыт и «хитрости» пользователей нашего портала, которые они используют при строительстве такого фундамента.
Я уже построил на данном типе фундамента дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор. Могу сказать, что при грамотном расчёте и соблюдении технологии возведения, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.
Хотя у наших пользователей накоплен большой опыт возведения свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании сваи, его нельзя считать универсальным решением, подходящим для любого типа грунта и сооружений.
Выбор конструкции фундамента должен, в первую очередь, базироваться на данных геологического исследовании участка. На основании полученных результатов определяется несущая способность грунта, состав почвы, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и т.д. После этого, с учётом веса здания и сбором нагрузок, которые фундамент (в данном случае «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный тип основания.
Исходя из практического опыта, можно сказать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании сваи наиболее востребован на сильно пучинистых грунтах, на участках с большими перепадами высот. В этих условиях применение другого типа основания может оказаться экономически невыгодным из-за большого объёма земляных и бетонных работ.
Также следует помнить о том, что расчёт свайно-ростверкового фундамента не так прост, как может показаться на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без знания типа грунта, уровня залегания подземных вод и т.д. такой фундамент может превратиться в «мину замедленного действия» под домом. Причём, к конечной стоимости свайно-ростверкового фундамента нужно прибавить мероприятия по его утеплению, устройству отмостки, водоотведению поверхностных и грунтовых вод, устройству забирки.
Подобный подход позволит понять, выгодно или нет устраивать такой тип фундамента. Свайно-ростверковый фундамент представляет собой «ленту» (ростверк), оторванную от земли, к которой добавлены сваи. Отсюда (на основании расчёта) может оказаться так, что в ряде случаев экономически выгоднее возведение классического малозаглублённого утеплённого ленточного фундамента.
К главным особенностям свайно-ростверкового фундамента, с уширением в основании сваи, относятся:
Я занимаюсь установкой ворот. В силу моей профессиональной деятельности, мне часто приходится видеть проблемы, которые возникают с опорными столбами въездной группы. Из-за воздействия сил морозного пучения столбы «гуляют», перекашиваются створки ворот, заклиниваются калитки и т.д. Конечно, можно залить монолитную бетонную ленту под всем периметром забора, но это тоже не панацея. Я видел много «порванных» ленточных фундаментов, да и по деньгам этот вариант получается самым затратным.
Опираясь на свои знания и опыт, полученный при строительстве дома, Vzik решил, что и для забора также подойдёт фундамент ТИСЭ. Как показал четырёхлетний опыт эксплуатации тяжёлого кирпичного забора, форумчанин не прогадал. Несмотря на морозы, малоснежные зимы, при которых земля глубоко промерзает, забор как стоял ровно, так и стоит. Ни подвижек фундамента, ни перекосов въездной группы – распашных ворот и калитки – за время эксплуатации не возникло. Тем интереснее конструктив и способ возведения этого фундамента.
К строительству забора Vzik приступил ещё в 2012 году, делая это одновременно с возведением гаража.
На его участке грунт состоит из следующих слоёв:
Далее идёт плотная глина, на глубине 2.5 м воды нет.
Форумчанин советует бурить свайный шурф не вручную, а взять в аренду мотобур со шнеком, диаметром 25 см.
После того, как в аренду был взят мотобур, дело пошло веселее. Всего за 2 часа было пробурено 20 подготовительных шурфов глубиной 1.5 м. После этого их углубили до 1.8 м и сделали внизу уширения тисэсовским буром.
Поэтому, когда дело дошло до изготовления шурфов под фундамент для забора, выбор был очевиден – всё бурить только мотобуром. За один день пробурили 50 шурфов на глубину 1.5 метра, после чего их углубили ручным буром до 2 метров и сделали нижнее расширение.
При изготовлении данного типа фундамента придерживаемся такой технологии:
Я у себя на стройке все арматурные каркасы (под дом, забор и т.д.) вязал стяжками, проволоку вообще не использовал. Конечно, если вязать проволокой, это чуть надёжнее, но практика показала, что и пластиковая стяжка вполне справляется с поставленной задачей.
Кстати, при использовании вместо проволоки стяжек, мы получаем ещё один бонус, касающийся именно заливки свай с уширением в нижней части. В чём суть идеи, которую применил пользователь с ником Destructor, хорошо видно на следующих фото.
«Ножки» (в нижней части каркаса) каждого из четырёх арматурных стержней загибаем под углом 90 градусов. Загнутые концы смотрят внутрь каркаса. Вяжем каркас при помощи пластиковых стяжек. Дальше поступаем следующим образом:
При раскрывании «ножек» арматура хорошо скользит в пластиковой стяжке. Если всё связать проволокой, то и времени больше уходит, и провернуть арматурный стержень будет тяжело.
Совет: таких приспособлений лучше иметь несколько, чтобы сразу заливать несколько свай. Снимать их сразу не стоит, т.к. бетон ещё не затвердел. Пусть «горловина» постоит около часа, но и оставлять надолго тоже не надо, иначе их прихватит бетоном, и «горловину» потом не снимешь. После того как сняли «горловину», на оголовок сваи можно надеть пластиковый пакет. Это нужно, чтобы влага не испарялась, и протекал нормальный процесс твердения бетона.
Внутрь «горловины» и шурфа вставляется гильза, свёрнутая из рубероида. Затем опускаем арматурный каркас и заливаем бетон, не забывая его как следует провибрировать, используя для этого вибратор, а не метод «штыкования». Бетонную смесь делаем максимально «жёсткой», т.е. с минимальным количеством воды, необходимой для её затворения.
При большом количестве воды существенно снижается марка бетона, он получается непрочным.
Бетон не должен быть жидким, т.е. растекаться, как это часто делают новички, считая, что так его проще укладывать. Для улучшения удобоукладываемости «жёсткой» смеси не стесняемся пользоваться пластификаторами.
Ещё один момент, на который надо обратить внимание. Для изготовления свай часто рекомендуется использовать в качестве опалубки канализационные или асбестовые трубы нужного диаметра. По мнению пользователей нашего портала, наиболее бюджетный и простой способ залить сваю – использовать для этого рубероидную «рубашку». Причём, её можно использовать, даже если требуется залить высокие сваи, которые будут выступать над землёй на 0.5-1 метр и выше.
Если требуется залить сваю более 1 метра над землёй, то можно поступить следующим образом: делаем две рубероидных «рубашки». Сначала заливаем бетон в первую так, чтобы он не дошёл до верхнего края 10 см. Вставляем внутрь первой вторую «рубашку», регулируя необходимый уровень, опуская или поднимая рубероидный цилиндр. Затем заливаем бетон дальше.
Я так заливал сваю высотой от земли в 1.1 метр, ничего не упало.
Интерсен способ изготовления рубероидной «рубашки», предложенный форумчанином с ником face_ltd.
Изучив форум, я, из финансовых соображений, отказался от готовой опалубки в виде асбестовых или канализационных труб. Сделал опалубку из рубероида высотой более 2-х метров.
«Рубашку» делаем так: отрезаем необходимый нам по размерам кусок рубероида и обматываем его с одной стороны, вокруг подходящей по диаметру оправы. Например, пластмассового ведёрка. Обмотали – фиксируем скотчем, затем чуть отступаем вверх и мотаем скотч второй раз. Всё, одна сторона зафиксирована. Вынимаем ведро (т.к. оно имеет конусную форму, то и извлекается легко) и повторяем процесс намотки с другой стороны. Фишка в том, что скотч скользит по рубероидной обсыпке и не прилипает к поверхности (рубероид в обсыпке крошкой нежелателен). Получается, что мы смотали несколько колец из скотча, которые теперь можно передвигать по «рубашке» и, соответственно, из куска рубероида получается цилиндр.
Чтобы кольца затем не «ездили» по опалубке, фиксируем их длинной полосой скотча, которую пускаем вдоль шва «рубашки». Скотч заворачиваем внутрь цилиндра и фиксируем скрепкой или «пристреливаем» степлером.
Опалубка, сделанная по такой технологии, стоит копейки – 300 рублей за рулон рубероида, 2 мотка скотча – это ещё 40. Сравните это с ценой за пластиковые или асбестовые трубы, которые ещё надо привезти.
После того как сваи готовы, засыпаем песок до уровня их оголовков, проливаем его водой, трамбуем и на этом основании возводим опалубку под ростверк. Сколотить опалубку можно из досок 150х50 мм и бруса 100х50 под стойки.
Чтобы доски в дальнейшем можно было использовать вторично, готовую опалубку изнутри застилаем рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Вяжем арматурный каркас и заливаем бетоном ростверк.
Ростверк (из-за его объёма) лучше заливать заводским бетоном из миксера.
Vzik подбил итоги по расходам на свой фундамент под дом, и вот что получилось.
Затраты на 50 свай:
Затраты на ростверк сечением 30х40см:
Итого: около 80 тыс. руб.
Общая цена за фундамент составила около 110 тыс. руб.
Прим: цены указаны за 2011 год.
В темах FORUMHOUSE можно узнать все подробности возведения кирпичного забора на фундаменте ТИСЭ и просмотреть полный отчёт по строительству газобетонного дома на свайно-ростверковом фундаменте. Следующие темы отвечают на вопросы, как залить сваи выше 1 метра над землёй, и из чего сделать забирку. В нашей статье описывается подробная технология заливки фундамента зимой.
Тем, кто только планирует строительство дома, будет интересен видеосюжет с подробным рассказом про свайно-ростверковый фундамент.
Выбираем, конструируем и модернизируем ручной бур. Личный опыт
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Ручной бур – незаменимая вещь на приусадебном участке. Пробурить шурфы для установки столбов для забора или буронабивных свай под фундамент, сделать в садовой земле лунки под посадку растений. Этому ручному инструменту всегда найдётся применение. Как сделать этот инструмент самостоятельно, можно ли как-то усовершенствовать устройства заводского изготовления, знают пользователи нашего портала.
Прежде чем покупать или самостоятельно изготавливать ручной бур, нужно задать себе вопросы:
Песок, каменистый грунт, заброшенная садовая земля, тугопластичные глины, суглинок, почва с большим количеством корней. Бурение шурфа под установку заборных столбов и столбиков небольшого диаметра, разбуривание «тяжёлого» грунта под мощные буронабивные сваи для фундамента под дом. Все эти факторы оказывают существенное влияние на конструкцию ручного бура.
На мой взгляд, лучший ручной бур – это тот, который «заточен» под работу на конкретном участке, с учётом особенностей грунта и его слоёв. Т.е. земляной бур должен быть сделан под определённые задачи: установку столбов, свай и т.п.
Пользователь нашего портала предлагает следующую механическую конструкцию самодельного бура. Как он сделан, хорошо видно на данном фото.
Два ножа служат для предварительного рыхления почвы, что упрощает врезание в грунт основных лопастей, разведённых под углом. Причём, основные лопасти можно сделать сменными, крепя их на болты с гайками. Благодаря этому, можно, используя одну штангу, бурить шурфы разного диаметра.
Хотя внешне покупной и самодельный бур во многом схожи, именно самодельные ручные буры показывают лучшие результаты. Они прочнее, с ними удобнее работать, т.к. они сделаны «под себя».
Я и мой сосед как-то провели такой эксперимент: мы решили сравнить эффективность работы моим самодельным буром (диаметр лопастей 25 см) и его покупным (диаметр лопастей 14 см).
Почва на участке форумчанина такая:
В ходе соревнования бурильщики почти одновременно заглубились на 0.8 м. Далее покупной инструмент запнулся на мергеле, в то время как, работая самодельным садовым землебуром, Михаил продолжал бурить, как ни в чем не бывало. Соседу же приходилось разрыхлять мергель ломом и только потом бурить дальше.
Итог эксперимента: на то, чтобы пробурить шурф под стоб глубиной в 1 метр, у Михаила ушло чуть более 5 мин, причём он совершенно не устал. Сосед же на последних 0.2 м безнадёжно отстал.
Поэтому среди пользователей нашего портала так популярны самодельные конструкции ручных буров. Чтобы сделать такой, достаточно бросовых материалов и начальных навыков в сварочных работах.
Делается инструмент так: берётся круглая или квадратная труба, её длина подбирается в зависимости от предполагаемой глубины шурфа. В случае механического бурения глубоких скважин трубу можно удлинить, нарастив её дополнительной штангой. Диаметр лопастей подбирается в зависимости от предполагаемого диаметра шурфа и планируемых работ.
В качестве лопастей хорошо себя зарекомендовали пильные диски большого диаметра от циркулярки. Такой диск распиливается болгаркой на две части. Половинки привариваются к трубе, а лопасти необходимо развести на определённый угол (примерно 25-30°). Так они лучше заглубляются в грунт. К концу трубы приваривается пика или «убитое» сверло большого диаметра. Наконечник нужен для центрирования бура в начале бурения. За счёт пильных зубьев на лопастях такой инструмент при вращении хорошо подрубает корни.
Главное при работе с ручным буром – вовремя останавливаться и поднимать его из шурфа, чтобы вывалить породу.
Я изготовил к началу дачного сезона два землебура. Первый – диаметром 210 мм, второй – 160 мм. На лопасти пошли диски от циркулярки. Остальное сделал из того, что валялось буквально под ногами. Также сделал разборный удлинитель-штангу. На всё про всё я потратил 200 руб, что называется, дёшево и сердито.
Кроме вышеописанных инструментов, интересен подход к изготовлению самодельного бура для бурения скважин в земле форумчанина с ником ВячеславK.
Для бурения до глубины в 2.5 м был сделан обычный землебур. Лопасти форумчанин вырезал болгаркой из куска листового металла толщиной в 3 мм, на который был предварительно наклеен бумажный шаблон.
Затем в полученной заготовке было просверлено отверстие диаметром 20 мм.
По радиусу круга был сделан разрез.
Далее ВячеславK вварил в лопасть штырь, который он завёл в трубу. Труба также приваривается к лопасти.
В результате получилось вот такое буровое устройство.
В ходе работы выявили и устранили такие недостатки:
Такое устройство лучше всего подходит именно при работе по пластинчатым глинам. У него минимальный коэффициент трения о породу. Его легко извлекать из шурфа (нет «эффекта поршня», как у шнекового бура). После подъёма бура глина просто вытряхивается из рамки.
Хотя такой инструмент чаще всего используется при бурении самодельных скважин «на воду», его конструкция получилась настолько удачной, что стоит заострить на ней внимание.
ВячеславK сделал так:
От полосы металла шириной 5 см он отрезал две одинаковые полосы и сделал угловые скосы, отступив от конца полосы на 2 см. Для полос можно использовать старые автомобильные рессоры.
Вырезал и заточил ножи.
Приварил ножи к сверлу, направив заточенные стороны в противоположные стороны.
Развёл ножи в стороны при помощи уголка так, чтобы расстояние между концами составило 25 см.
С помощью газового ключа ВячеславK вывернул ножи под углом.
Собрал и сварил всю конструкцию.
Стоит отметить, что сверло быстро обломилось. Поэтому ВячеславK заточил обломок, как показано на следующем фото.
Также интересны конструкции, предназначенные для изготовления уширения –«пятки» – при возведении фундамента ТИСЭ.
Я доработал покупной бур, поставил на него вторую откидную лопату. Чтобы было удобно работать, сделал Т-рукоятку длиной 1 м. Тем самым я увеличил усилие на рычаге. Длина штанги – 3 метра. Теперь бурить шурфы глубиной в 2 метра можно, стоя в полный рост, а не карачках. Зубцы с землеприёмника срезал, т.к. от них мало толка.
На этом «улучшайзинг» не закончился. Чтобы увеличить эффективность земляного бура при разбуривании уширения, Субарист выгнул лопатки – прямые плохо резали грунт. В дальнейшие планы форумчанина входит поставить лопатки из легированной стали, т.к. обычные быстро тупятся о камни.
Я сделал земляной бур, применив в качестве накопителя грунта обычную кастрюлю. Таким инструментом я делал уширение на глубине в 2.5 м.
Снизу кастрюли сделаны стопоры, которые упираются в грунт. При бурении расширения кастрюля стоит на месте, это увеличивает эффективность работы, т.к. не тратятся силы на проворачивание самого землеприёмника. При вращении рукоятки, идя по валу с резьбой, раскрываются лопасти, которые срезают грунт. После того, как кастрюля заполняется, ручка землебура крутится в обратную сторону, лопасти складываются, и бур поднимается на поверхность. За 4-5 подъёмов шурф с уширением полностью разбуривается.
Стоит учесть, что сделать такой инструмент сложнее, чем обычный – потребуется сварочный аппарат и токарный станок.
Конструкция получилась удачной и востребованной. Используя данный принцип, форумчане делают свои устройства с двумя лопатками, которые чаще всего работают в паре с мотобурами.