Буронабивные сваи и грунты: устройство свай в вечномерзлых грунтах

Устройство ростверка

Ростверк на сваях При сооружении буронабивного фундамента с ростверком своими руками необходимо принять решение – будет ли он висячим или заглубленным?

Если вы выбрали первый вариант, то вам необходимо обеспечить зазор между нижней поверхностью ростверка и землей, равный 200-300 мм. В случае устройства заглубленного ростверка он должен быть погружен в грунт на 200 мм.

При строительстве деревянной постройки – бани, например – роль ростверка может выполнять нижний венец сруба. Но чаще всего сваи связывают в единую конструкцию железобетонной лентой.

Заливку ростверка производят в опалубку. Предварительно в нее устанавливают армирующий каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой вертикальными стержнями. Под нижний пояс подкладывают деревянные пластины толщиной 30-50 мм.

Схема буронабивного фундамента с ростверком:

Таким способом обеспечивается нормативное требование, согласно которому металл в ж/б конструкциях должен быть защищен 3-5-ти сантиметровым слоем бетона.

Фундамент на сваях

При возведении ленточного основания здания на вечной мерзлоте возникает много вопросов: вынуть большой объём грунта, сложность рытья траншеи и другие моменты. В отличие от остальных видов, столбчатая конструкция обладает значительными достоинствами:

Нет необходимости в выемке грунта из котлована. Это экономит средства на дорогостоящих работах в тяжёлых естественных условиях;
Возможность возведения при любой погоде, в любой период года;
Технологически, обустройство свайного фундамента методом погружения столбов, является простым и доступным мероприятием;
В условиях мерзлоты столбы обычно монтируются на значительную глубину. Такой подход исключает риск неравномерного оседания дома и опрокидывания сооружения.

Расчётная величина заглубления деталей учитывает показатели по результатам геологических и гидрологических изысканий, а также сезонные колебания величины толщины грунта, подверженного промерзанию и оттаиванию

С особым вниманием следует отнестись к пучению из-за морозов, которое имеет место на пылеватых и глинистых смесях. При выпучивании замёрзшего грунта нарушается равномерность осадки опор во время сезонного таяния поверхности мёрзлой почвы

Важно знать

Опоры более приспособлены к сопротивлению силе морозного пучения, чем прочие типы фундаментов. Установка СВФ для дома в замёрзшей земле, гарантирует постройкам долговечность и высокие прочностные характеристики.

Вот само основание

Скважины завершены, опоры сделаны, и можно приступать к монтажу фундаментных конструкций (точнее, их главной части). Первый шаг в строительстве основания – обустройство днища опалубки. Оно может быть двух типов – песчаная подушка по всему периметру ростверка (защищённая от воды, естественно), либо помещённые поверх лагов щиты. Выбор этот не произволен, как могло бы показаться. Песок используется под низкие ростверки (выше нуля максимум на сорок сантиметров), пробел как раз песком и восполняется, выше – гидроизоляция.

С другой стороны, если делается ростверк на полметра и выше, то без щитов, передающих нагрузку на систему подпорок, обойтись будет крайне сложно. Песок может просто не вытянуть такую функцию, не удержать буронабивные сваи с ростверком. Когда днище, так или иначе, готово, приходит время бортов опалубки. Она может быть съёмной, либо каркасом из досок. В случае каркасных ростверков борт идёт по линии балок, а при монолитной схеме границей будет периметр. После окончания строительства бортов, делается укрепляющий каркас ростверка. Этот каркас образуют горизонтальные пруты, крепящиеся к вертикальному каркасу опор.

Как только опалубка сделана, надо лить бетон. Заливку раствора в подземную часть опалубки делают при помощи желобов, наполняя им ростверк порциями, аналогичными использованным в создании свай. После того, как последняя порция поступила внутрь, закрываем монолит сверху полиэтиленовой плёнкой и ждём пару недель, иногда три, поднимая защиту лишь для подмачивания верхнего слоя. Когда всё застынет, нужно разобрать опалубку. Всё, наступило время строительства стен дома.

Буроопускные сваи

Каркас буроопускной сваи Технология устройства фундаментов из буроопускных свай разработана специально для районов с вечномерзлыми грунтами.

Способ погружения опор включает выполнение основных технологических операций:

Погружение свай квадратного сечения в заранее приготовленную скважину, превышающую по размерам погружаемую опору.
Заполнение зазора между свайной опорой и стенками скважины бетонным раствором.

Свайные опоры, принимая нагрузку от веса здания и прочих воздействий, перераспределают ее на нижние слои почвы, а также на боковые поверхности, сжимаемые грунтом.

Промышленность выпускает прямоугольные буроопускные опоры из металла. Внизу ствола имеется уширение с закрепленным опорным элементом и ребрами жесткости. Между телом сваи и наконечником устанавливается специальная цилиндрическая вставка, которая определяет несущую способность всей опорной конструкции.

Габариты свайных опор принимаются согласно проектным расчетам. Для обеспечения повышенной прочности могут быть применены составные опоры, при условии их обязательного опирания на твердое основание.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о процессе монтажа опор в мерзлых почвах.

Технология и способы погружения свай

Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты при использовании технологии строительства оснований из буроопускных свай, включает следующие операции:

Предварительное бурение скважин в вечномерзлом грунте.
Устройство амортизационной песчано-гравийной подушки – в скважину послойно засыпается крупный песок с проведением тщательного уплотнения слоев. Второй слой подушки выполняется из мелкого гравия или щебня мелкой фракции. Устройство песчано-гравийной подушки предполагает выполнение тщательного уплотнения слоев песка и щебня.

Погружение металлической сваи в подготовленную скважину (существует специальная технология).
Заполнение пазух свайного фундамента грунтом или раствором – устройство основания под здание в вечномерзлых грунтах предполагает заполнение пространства вокруг наружных поверхностей свайной опоры мерзлым материковым грунтом; цементно-песчаным или цементно-глинистым раствором.

Посмотрите видео, как производится установка буроопускных опор.

Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты выбирается в зависимости от комплекса условий, которые включают состояние мерзлых грунтов. В зависимости от ситуации, могут применяться следующие варианты погружения опор:

Механизированная установка опор – при этом варианте буроопускные опоры монтируются в скважины при помощи специальных механизмов. Способ монтажа опор нельзя назвать экономичным, так как привлекается дорогая грузоподъемная техника.
Устройство фундаментного основания методом погружения свай в предварительно оттаянный грунт (оттаивание проводится специальными иглами с помощью пара или электричества). Этот способ отличается сложностью и сопряжен с высокими затратами.
Монтаж свай в скважины заведомо меньшего диаметра (бурозабивной способ).
Забивка свайных опор в вечномерзлые грунты без проведения предварительной подготовки.

Два первых способа применяются в твердомерзлых грунтах, технология забивного погружения свай применяется обычно в мерзлых пластичных грунтах. Каждый способ имеет свои особенности, преимущества и недостатки, выбирая технологию погружения свай, следует всесторонне оценить существующие условия строительства.

Строительство фундамента на буронабивных сваях в условиях вечной мерзлоты

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов, имеющих показатели по льдистости ниже 0,4, вне зависимости от температурных измерений ГОСТ 25100-82, СНиП 2.02.04-88. Под висячими сваями сечения сплошного типа понимаются элементы, изготовленные буронабивным способом на всю проектную длину и передающие нагрузки на грунт боковым ребром и нижним концом.

Рекомендованные условия: работы проводятся круглогодично, посредством устройства свайных фундаментов в предварительно пробуренные скважины путем выкладки бетона и его затвердения методом термоса в контакте с грунтом. ГОСТ 24546-81 регламентирует предварительные проведения контрольных испытаний на уровень статистическую и выдерживающую нагрузку. Показано применение механизмов ударного действия, функции которых не имеют ограничений по мерзлотно-грунтовым условиям и дайне скважин. Для облегчения прохода грунтов с малым содержанием крупноскелетных фракций (до 20 мм диаметра включительно), обязательно использование приборов вращательного бурения.

Как сделать буронабивные сваи в вечномерзлых грунтах:

Подготовка строительной площадки подразумевает подсыпку гравийно-щебеночного состава для передвижения тяжелой специальной техники. До начала свайно-буровых процессов должны быть закончены все планировочные и земляные работы, произведена разметка свайного поля в соответствии с проектной документацией: оси будущих скважин отмечаются штырями, забиваемыми в грунт. Высота свободной надземной части штыря не допустима менее 15 см от высоты максимальной величины снежного заноса.
Покрытие подполья строений выполняется из шлама бурового, предварительно обезвоженного, асфальтобетона, железобетона и прочих гидроизолирующих материалов для минимизации риска проникновения влаги из коммуникаций в грунт, засоления свайных элементов и последующей их деструкции.
Проводимые работы по строительству монолитного плитного покрытия выполняются арматурщиками и бетонщиками типом захватки, при этом обязательно оставлять «гнездо» для пробуривания скважины. Рекомендовано ограждать место бурения деревянным коробом. Обязательным шагом является раскладка арматуры пакетами по направлению хода работ.
Выкладка бетонной смеси в пробуренную скважину выполняется порционно с обязательным уплотнением.

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки, осуществляется прогрев бетонного состава, а место выкладки бетона утепляется плитными утеплителями.

Покрытие из бурового обезвоженного шлама производится одновременно с процессом бурения скважин. Равномерное распределение покрытия обеспечит дальнейшее обезвоживание шлама, в результате чего материал приобретет прочность, требуемую для передвижения. В некоторых случаях допускается добавка в шлам сухого цемента.

Таблица классификации грунтов с коэф крепости:

Наименование грунта	Описание грунта	Коэффициент крепости
Песчаный (I)	Пески рыхлые, влажные, черноземы, торф	≤ 0,5
Глинистый (II)	Глины, суглинки, песчано-глинистые грунты с мелкофракционной галькой и т.п.	0,5-1
Сезонно-мерзлые и вечномерзлые с температурой до -10 С	Грунты I, II типа с наличием примеси мелкого щебня, лесс слежавшийся, мел и пр.	1-2
Грунты с температурой мерзлости от -10 С и ослабленные горные породы	Грунты с значительным содержанием щебня, гальки, гравия, сланцы, песчаники глинистые, уголь бурый и пр.	2-6
Горные породы, крепкий вечномерзлый грунт	Выветренные породы изверженные типа гранитов, спилитов, мергели плотные, вечномерзлые грунты с температурой ниже -400 С.	6-10
Крепкие горные породы	Крупноскальные изверженные породы, галечные грунты с валунами, мрамор, доломиты и пр.	10-20
Крепчайшие горные породы	Мелкозернистые изверженные породы, щебенные и галечные с особо крупными валунами кристаллических пород, сланцы кремнистые и пр.	≥ 20

Ориентируясь на данные в таблице, застройщик определиться по принимаемому коэф крепости, в зависимости от типа грунтовых масс, что облегчит расчет несущей способности фундамента на буронабивных сваях.

Изготовление, транспортирование и хранение арматурных каркасов

4.13.
Армирование буронабивных свай следует выполнять сборными типовыми и доборными
секциями арматурных каркасов. Изготовление арматурных каркасов должно
производиться согласно требованиям СН 393-69, ГОСТ
10922-75 «Арматурные изделия и закладные детали сварные для
железобетонных конструкций. Технические требования и методы испытания» и
указаниям настоящей Инструкции.

4.14.
Длина типовых секций арматурных каркасов должна соответствовать заводской длине
продольных стержней. Длину доборных секций каркаса следует принимать в
зависимости от проектной длины свай.

4.15.
Секции арматурных каркасов допускается изготовлять по чертежу
настоящей Инструкции, при этом особое внимание должно быть уделено:

а) приварке
к каждому кольцу жесткости каркаса четырех фиксаторов, симметрично
расположенных по окружности и обеспечивающих оседание защитного слоя бетона
толщиной 40 мм (см. );

б)
равнопрочности сварных соединений продольных стержней с концевыми кольцами.

4.16. Отклонения в размерах секций арматурных каркасов при их
изготовлении не должны превышать:

по длине секций	±100 мм;
по диаметру колец	±5 мм;
по овальности колец	±5 мм
по расстановке
продольных стержней	±10 мм;
по параллельности
стыкуемых колец	±5 мм.

Изготовитель должен гарантировать соответствие секций арматурных
каркасов требованиям ГОСТ
10922-75 и сопровождать каждую партию секций документом (паспортом)
установленной формы.

4.17.
Замена арматурной стали допускается по согласованию с проектной организацией
при условии, если механическая прочность стали-заменителя будет, не ниже
предусмотренной проектом.

4.18.
Транспортировать секции арматурных каркасов следует автолесовозами партиями не
более 5 штук, в том числе 3 секции в специальных полутрубных поддонах диаметром
800-1000 мм, обортованных уголками жесткости и торцовыми стенками. На лесовозы
следует укладывать 3 поддона с каркасами в нижнем ряду и 2 каркаса без поддонов
— в верхнем ряду.

4.19.
Секции арматурных каркасов следует складировать не более, чем в два ряда по
высоте на деревянных подкладках, расположенных под кольцами жесткости.

При
погрузочно-разгрузочных операциях строповку нужно производить за промежуточные
кольца жесткости K-1
(см. ).

Фундамент на основе буронабивных свай

Уважаемый Almeka. Наверняка опыт стр-ва у вас больше чем у меня, но опыт общения в конференциях у меня похоже по-богаче. Если бы в конфах не было споров, то ценность их была бы близка к 0. ТАк что придется принять как данность что с вашими утверждениями будут спорить. И специалисты и нет. И утверждения придется доказывать, увы, особенности инета, это не научный совет где профессор правее доцента, а доцент аспиранта Но если вы относитесь к специалистам, то вам не будет стоить труда доказать свою правоту, верно? К тому же я с вами практически не спорил, а задавал вопросы, которые были проигнорированы. Мне действительно не понятно как вы на глаз рассчитали столбы топикстартеру. Мне правда непонятно какую неравномерность можно распределить ростверком при сваях через метр ( отсюда и пианино, больше ничего в голову не приходит). Но ещё более интересны ваши комментарии по самой конструкции фундамента ( столбы с лежащей в земле лентой). Я то считаю что это не ростверк, а неудачная попытка совместить мелкозаглубленый и столбчатый фундамент. Причем мы имеем сумму недостатков, а не достоинств в данном случае. И никакие прокладки ситуацию не спасут. Но наверное я ошибаюсь и данная конструкция описана в соответвующих документах, её можно посчитать и т.д. Вот и хотелось бы от специалиста услышать хотя бы ссылки на документы, что бы разобраться, а лучше не только ссылки, а так сказать ликбез, потому как сходу не так просто разобраться в многочисленных документах, у вас на это ушло 30 лет учебы и работы. «Науку- в массы». А пока мы имеем «Не спорьте со мной, я 30 лет в стр-ве». Пусть даже я верю ( виртуальный мир же), но мы хотим по возможности сами разобраться, для этого сюда и приходим. А теперь конкретные вопросы.

Гвозди я видел . Не знаю правильно это или нет ( сам бы так не сделал), но как я понимаю. что это как раз и есть «гибкая связь». А если не гвозди, то что?
Мое крыльцо Посоветуйте конструкциию фундамента. Дом- брус мелкой ленте, под крыльцо ленту забыли ( сам дурак) потом сделали на «площадках».Плиты метр на метр. на полметра в глубину Гуляют как не знай кто. Пока у меня в голове 2 варианта:1. Засверлиться в ленту дома, туда вставить арматуру от ленты крыльца 2. Сделать столбы на 1,5 м глубины и не связывать их с фундаментом дома. Дом вроде не гуляет, столбы тоже не должны. Оцените плз. варианты или предложите свой ( про «падать» я не понял, если можно подробней) И про «рубероид». Можно чуть подробней ( желательно на пальцах) как работает боковая поверхность столба. Я считал, что столб стараются отвязать от грунта ( рубероид, песчанная обсыпка), что бы предтвратить пучение. И этот рубероид неоднократно попадался во всяких книжках. Но видимо это тоже ошибка . Поясните плз.

Вечномерзлые грунты: характеристики, свойства

Вечномерзлыми считаются такие грунты, которые находятся в мерзлом состоянии 3-х и более лет, они имеют неустойчивую структуру, при оттаивании подвергаются значительной просадке в результате нарушений природного структурного состояния.

Срез вечномерзлого грунта

Вечномерзлый слой разделяется на две части по вертикали:

Деятельный слой – поверхностный слой мерзлого грунта подвергается частичному оттаиванию во время летнего сезона и снова замерзает с наступлением зимы. Интенсивные процессы оттаивания и замерзания почвы вызывают пучение, что негативно сказывается на устойчивости и прочности зданий, построенных на этом грунтовом основании.

Мощность деятельного слоя зависит от климата местности и геологического состава залегающего грунта, может составлять от 0,3 до 4,0 метров, при этом при продвижении к югу, толщина деятельного слоя значительно возрастает. Наибольшей толщины поверхностный слой достигает в почвах, сложенных их песка и осколочных скальных пород, имеющих открытые поры.

Различают два типа деятельных грунтов:

Сливающиеся – в условиях зимних холодов почва деятельного слоя промерзает на всю толщину, и смерзается с вечной мерзлотой основания, на которое опирается.
Несливающиеся грунты – между деятельным грунтовым слоем и вечномерзлым материковым, существует незамерзающая перемычка.

Вечномерзлая толща – этот грунтовый слой принято подразделять на два вида:

Непрерывная мерзлая толща – состоит из сплошного однородного слоя мерзлого грунта.
Толща слоистая – представлена прослойками из смерзшихся почв, льдистых включений или слоев, которые размываются подпочвенными водами.

Вечная мерзлота может быть сложена из грунтов любого типа, среди которых наиболее широко представлены основные группы почв. Самый наименьший процент в мерзлотных почвах составляют скальные породы.

Твердомерзлый грунт

По состоянию вечномерзлые грунты принято подразделять на следующие виды:

Твердомерзлые – этот вид представлен смерзшимся песком, который в замерзшем состоянии приобретает все свойства и характеристики скального грунта.
Пластичномерзлые – состоят из глинистых пород, которые в результате глубокого промерзания, содержат замерзшую воду, и могут сжиматься при воздействии определенных нагрузок.
Грунты сыпучемерзлые – эту группу составляют песчаные и гравийные грунты, которые даже в замерзшем состоянии не скованы льдом, находятся в достаточно рыхлом состоянии.

Реферат патента 2020 года Комбинированный способ устройства свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах

Изобретение предназначено для устройства свайных фундаментов при строительстве зданий и сооружений различного назначения в районах распространения многолетнемерзлых грунтов с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации здания или сооружения. Техническим результатом является интенсивное восстановление температурного режима грунтов основания. Технический результат достигается тем, что комбинированный способ устройства свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах включает бурение скважины в многолетнемерзлых грунтах с извлечением в процессе бурения разрыхленных мерзлых грунтов, установку сваи и последующее ее бетонирование в скважине, при этом используют свайную конструкцию, включающую верхнюю сборную часть с арматурными выпусками, длина которой соответствует глубине деятельного слоя грунта, и нижнюю монолитную часть, причем по всей длине свайной конструкции вмонтирована металлическая труба с заглушенной нижней частью, в которую установлен нагревательный элемент для создания нормальных условий твердения бетона, а в верхнюю часть после схватывания бетона приваривают заглушку с ниппелем для закачки хладагента, для чего в целях предотвращения контакта сваи с многолетнемерзлыми грунтами основания на дно пробуренной скважины предварительно укладывают слой из щебня или гравия, после чего устанавливают свайную конструкцию в скважину, производят бетонирование нижней монолитной части в слое многолетнемерзлых грунтов и последующую засыпку ствола скважины в деятельном слое непучинистым грунтом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вечномерзлые грунты: характеристики, свойства

Срез вечномерзлого грунта

Вечномерзлый слой разделяется на две части по вертикали:

Статья по теме: Фундамент для летней веранды

Различают два типа деятельных грунтов:

Сливающиеся – в условиях зимних холодов почва деятельного слоя промерзает на всю толщину, и смерзается с вечной мерзлотой основания, на которое опирается.
Несливающиеся грунты – между деятельным грунтовым слоем и вечномерзлым материковым, существует незамерзающая перемычка.

Вечномерзлая толща – этот грунтовый слой принято подразделять на два вида:

Непрерывная мерзлая толща – состоит из сплошного однородного слоя мерзлого грунта.
Толща слоистая – представлена прослойками из смерзшихся почв, льдистых включений или слоев, которые размываются подпочвенными водами.

Твердомерзлый грунт

По состоянию вечномерзлые грунты принято подразделять на следующие виды:

Твердомерзлые – этот вид представлен смерзшимся песком, который в замерзшем состоянии приобретает все свойства и характеристики скального грунта.
Пластичномерзлые – состоят из глинистых пород, которые в результате глубокого промерзания, содержат замерзшую воду, и могут сжиматься при воздействии определенных нагрузок.
Грунты сыпучемерзлые – эту группу составляют песчаные и гравийные грунты, которые даже в замерзшем состоянии не скованы льдом, находятся в достаточно рыхлом состоянии.

Колодец или скважина на мёрзлом грунте

Решить вопрос с водообеспечением на участке можно, выкопав собственный колодец или скважину. Однако сделать это на мёрзлой почве будет гораздо сложнее, чем на обычной.

Для углубления в почву, особенно, если до грунтовых вод несколько метров, понадобится специальный инструмент (отбойный молоток), который может значительно облегчить процесс.

Также нужно будет позаботиться о мерах против морозного пучения, которое способно разрывать кольца внутренней гидроизоляции колодца. Для этого рекомендуется применять кольца со специальными замками, предотвращающими их смещение, или специальные скобы.

А ещё нужно обязательно продумать способы наружного утепления конструкции.