Бурение фундамента — особенности, плюсы и минусы, этапы работы

Строительство любого строения — дома, бани, офисного центра — начинается с трудоемких земляных работ и возведения фундамента. Это основа, которая должна быть выполнена максимально качественно, с учетом всех особенностей почвы в данной местности. Вид фундаментного основания выбирается еще на стадии проектирования. Если в качестве такового выбран фундамент на железобетонных сваях или опорах, необходимо будет бурить скважины. Расскажем подробнее о процессе бурения, плюсах и минусах такой техники, основных способах и нюансах технологии.

Зачем делать бурение под фундамент

При выборе фундамента под баню или дом необходимо учесть множество нюансов — состав и свойства грунта, этажность будущей постройки, ее общий вес (зависит от используемого материала) и др. На мягких и подвижных почвах рекомендуется выполнять основание на сваях. Буронабивной фундамент под баню — популярный и относительно недорогой вариант основания. По несущим характеристикам готовую конструкцию можно отнести к универсальным. Специалисты рекомендуют выбирать такой тип основы практически для любого типа грунта. Некоторые сложности могут возникнуть с сильно каменистой почвой. Но и эта проблема решаема с помощью специальных составов, которые подаются в грунт при бурении.

Сваи можно приобрести на любом ЖБИ — выбрать стандартный размер или заказать изготовление под ваши запросы. Стоимость свай не слишком высока. Но нужно понимать, что придется привлекать дополнительную технику для транспортировки, выгрузки и монтажа железобетонных опор. Поэтому готовые изделия заменяют на такие, которые изготавливаются прямо на объекте.

Это не означает, что придется отливать железобетонные опоры и складировать их на участке. Армирование и бетонирование — это два этапа, которые выполняют сразу после того, как пробурили шахты согласно технологической карте.

Важно: свайный фундамент нельзя возводить на горизонтально подвижных почвах. Узнать относится ли грунт на конкретном участке к такой категории можно из отчета специалиста, который занимается исследованиями качественного состава.

Преимущества и недостатки

Бурение скважин под опоры фундамента — простая, но эффективная технология. Ее основные преимущества:

• возможность отказаться от применения тяжелой строительной техники на мягком грунте — сваезабивной машины и заменить ее на ручной или автоямобур;
• высокие показатели несущей способности — каждая железобетонная опора опирается на прочное твердое основание;
• доступна стоимость — технику можно взять в аренду или пригласить бригаду с буровой установкой. Как правило, все работы делаются за один день. Исключения составляют ситуации со сложной геометрией участка или проблемным грунтом. При работе ручным ямобуром, скорее всего, придется затратить больше времени;
• бурить можно и на небольшом участке, в любое время года;
• бурить шахту можно как вертикально, так и под углом. Это особенно актуально, если формируется не новый фундамент бани или дома, а сваи устанавливаются в качестве опор для уже существующего;
• бурить скважину необходимо ниже уровня промерзания грунта. Значит нижняя часть сваи оказывается ниже этой точки, что существенно повышает прочность конструктива;
• пробуренные шахты позволяют существенно экономить на бетоне — по сравнению с другими популярными технологиями. Но не в ущерб прочности фундамента;
• уровень вибрации при дальнейшей эксплуатации объекта будет минимальным.

Есть и некоторые недостатки:

• пробурить скважину без техники (даже самой простой) не получится. Придется приобретать, арендовать ее или нанимать бригаду профессионалов;
• более сложные расчеты по сравнению с другими технологиями;
• бурение шахт под опоры фундамента означает, что ростверк оказывается ниже уровня грунта, поэтому в доме или бане не получится оборудовать цокольный этаж, подвальное помещение. Вернее — это экономически невыгодно.

И еще один минус — при возведении свайного фундамента не обойтись без консультации и заключения геолога. Он проведет анализ почвы. На основе его заключения делают поправки для обустройства скважин. Отметим, что исследование почвы — это обязательный этап при возведении любого типа фундамента (даже такого, где бурение скважин не применяется). Но чаще всего он просто игнорируется застройщиками в целях экономии.

Особенности техники

Особенность технологии бурения заключается в возможности проводить работы круглогодично. Это особенно важно, ведь многие застройщики оставляют обустройство фундамента бани или дома на весну или лето. Хотя работы можно начинать уже осенью или зимой. Особенно, если она выдалась теплая. Как правило, буровая техника имеет отличную проходимость, а значит сможет проехать на любой участок.

Выделим некоторые особенности технологии бурения:

• может использоваться как строительная техника, так и ручной инструмент: механический или бензо;
• для обустройства фундамента придется сформировать не менее 30-40 отверстий в грунте — все зависит от типа и веса будущего строения, состава почвы. Меньшее количество выполняют только в том случае, если основание готовится под легкую хозяйственную постройку;
• глубина каждой скважины должна быть не менее 1.6 метра (уровень промерзания грунта в средней полосе). Для каждого региона страны установлены свои показатели;
• скважины, а затем и сваи должны располагаться строго вертикально. Даже небольшой крен может привести к ослаблению конструктива и деформации фундамента. А за ним и всего строения — трещины в стенах, перекос стропильной системы и др. Исключения составляют ситуации, когда свайное поле формируется не для нового основания, а для укрепления уже построенного. В этом случае шахты формируют под углом, предусмотренным технологической картой поля.

Когда необходимо бурение под фундамент

Свайные фундаменты применяются уже очень давно. По своим несущим характеристикам они относятся к самым прочным и устойчивым — подходят для мягкого и подвижного грунта. Ведь свая забивается достаточно глубоко и опирается на плотную породу. Зачем же нужно бурить ямки под каждую сваю, если их можно просто забить? Во-первых, сваебойная техника относится к категории тяжелых и бить сваи под баню на небольшом земельном участке не просто невыгодно финансово, но и может навсегда испортить отношения с соседями. Ведь работа тяжелой техники не просто нарушает нормы шумности, но и вполне могут нанести вред фундаментам и строениям, расположенным по соседству. (Читайте статью на тему «Утепление фундамента своими руками снаружи — пошаговая инструкция»)

Кроме того, если грунт относится к категории сложных (сильно каменистый), бурение скважины становится оптимальным решением. Когда свая погружается в готовую шахту, вибрационное воздействие на грунт настолько минимально, что никакой опасности для близлежащих строений не представляет.

Еще один вариант обустройства фундамента — заливка свай. То есть в этом случае не нужно будет покупать и привозить на объект готовые железобетонные изделия. Их заливают прямо на месте — скважину армируют, подготавливают (или приобретают) бетонный раствор и заливают в приготовленные шахты.

Совет: при обустройстве буронабивного основания специалисты советуют приподнимать трубу или опалубку в процессе заливки. Так получится сформировать своеобразную железобетонную «подошву» сваи в самой нижней точки шахты.

Буронабивной фундамент подходит для одно и двухэтажных бань и домов, выполненных по каркасной технологии, брусовых, пенобетонных домов и бань, срубов, гаражей, сараев, заборов.

Как происходит бурение

Сразу отметим, что бурить сваи можно и самостоятельно. Для этих целей используют механические или бензиновые ямобуры. Но такая техника не позволит пробурить ямки нужной глубины. Кроме того, такая техника просто не справится со сложным грунтом. (Читайте статью на тему «Отмостка вокруг бани своими руками: этапы, виды и ошибки»)

Второй вариант — аренда спецтехники на базе автомобиля или трактора. Конечно, это дополнительные траты. Но бригада специалистов не только самостоятельно проведет разметку свайного поля, согласуясь с технологической картой. Но и выполнит бурение таким образом, чтобы затратить на весь процесс наименьшее количество времени.

Способы бурения скважин с помощью техники могут быть разными.

С помощью оборудования шнекового типа

Техника, которая будет формировать свайные шахты, оснащается стандартным шнеком. Это продольный стержень с винтовыми острыми лопастями и хвостовиком. Особенность бурения шнеком:

• скорость прохождения слоев грунта составляет около 120 см/мин;
• погружение и подъем осевшей почвы на нулевую отметку носит цикличный характер;
• шнек может проходить расстояние в 8-10 метров без подъема для поднятия осевшей породы.

Шнек не только быстро и эффективно формирует канал, но и позволяет сделать в его основании полость, а сам он имеет форму конуса. Это позволяет повысить несущую способность будущей сваи.

Стержневая технология с бетонированием

Это комбинированный способ, позволяющий не просто пробурить канал, но и забетонировать его. Используется модифицированное оборудование — шнек с полым стержнем внутри. Через эту полость и подается бетонный раствор для формирования сваи. Особенности технологии:

• за одну смену можно сформировать несколько скважин — общая их длина составит до 400 метров;
• глубина бурения 30-40 метров;
• диаметр канала 50-150 см;
• длина лопастного шнека может наращиваться специальными насадками;
• подача бетонной смеси через установку;
• возможность поднятия рабочей мачты с одновременной подачей бетона в полость.

Как только бетон начнет поступать в шахту, ее стенки начинают уплотняться. Это повышает несущую способность будущей сваи. Каркас из арматуры вдавливается в бетонную смесь. Комбинированная технология позволяет существенно экономить время на строительство фундамента. Недостатком можно назвать необходимость совместить работу буровой и подвоз бетонной смеси. (Читайте статью на тему «Опалубка для фундамента своими руками: виды, материалы, технология»)

Важно: такой способ бурения рекомендуется применять, если стоит дождливая погода. Дело в том, что набивку каналов бетоном важно начинать как можно быстрее после формирования скважин. Если затянуть время, дожди размоют стенки и придется снова вызывать технику. Земля может осыпаться и по другим причинам.

Бурение с одновременной защитой части скважины трубой

Иногда стенки канала нуждаются в защите от осыпания. Для этих целей используют специальные трубы — инвентарные. Это не просто труба, а специальная бурильная оснастка. Она состоит из:

• секций, которые легко можно соединить между собой замками. Так получится сделать оснастку нужной длины. Размер каждой такой секции — не более 6 метров;
• режущей головки — изготовлена из твердосплавного материала, имеем зазубренную поверхность. Закрепляется в нижней точке оснастки.

Инвентарная труба вдавливается в канал одновременно с прохождением его шнеком. Прочная металлическая оболочка оснастки не дает осыпаться шурфу и защищает сваи от воздействия влаги, грунта. После того как канал сформирован, шнек вынимают. Затем откачивают воду, которая успела попасть в него. Далее в шахту опускают арматурный каркас сваи. И уже затем подается бетонный раствор. (Читайте статью на тему «Дренаж фундамента своими руками: устройство, схема, особенности»)

Подобная технология с инвентарной трубой актуальна на проблемных участках с большой влажностью или, наоборот, очень сухих.

Все технологии эффективны и в конченом итоге позволят сэкономить. Выбор конкретной зависит от свойств грунта, бюджета владельца участка и его желания быстрее построить дом или баню.

Этапы работы

Независимо от того, какой способ бурения будет выбран, обустройства скважин для свай проходит несколько последовательных этапов.

Составление технологической карты

Если делаете расчеты самостоятельно, придется учесть ряд моментов:

• уровень глубины промерзания — нормативный показатель;
• свойства почвы на земельном участке;
• сезонная нагрузка ветров;
• уровень подземных вод;
• вес будущего строения — бани, дома, хозяйственной постройки.

Подготовка территории

Участок нужно очистить от мусора и лишних предметов. Далее — составить схему расположения свай на листочке. Сделать отметки на участке. Можно сделать это самостоятельно или доверить разметку бригаде, которая будет работать на автоямобуре. Например, для каркасной бани или дома достаточно выполнить каналы для свай по периметру строения. Максимальное расстояние между опорами должно составлять 1.2 метра.

Если делаете разметку свайного поля самостоятельно, используйте колышки и нить. Колья должны стоять прочно — без перекосов, нить не должен их склонять в какую-либо сторону. Отметим под скважины лучше делать прямо на нити. От каждой отметки определяют точку бурения с помощью отвеса. Правило определения частоты формирования шахт — одна свая на две тонны веса дома или бани. При этом они не должны располагаться реже, чем через каждые 1.5 метра.

Бурение

Здесь объем работ напрямую зависит от выбранного способа. Если решено нанять технику, все работы выполнят техники. Если делаете это вручную, постоянно контролируйте глубину — она должна быть больше уровня промерзания грунта. Плюс нужно учесть толщину гравийной подушки (15-20 см). Проверку глубины ведут от нитки-маяка на колышках разметки. Это позволит сформировать каналы одинаковой глубины строго в горизонтальной плоскости.

Обустройство слоя гидроизоляции по стенкам шахты. Подходит слой пергамина или толи. Гидроизоляционный слой не позволит раствору впитаться в землю.

Установка арматурного каркаса

Он должен не доставать до дна и боковых стенок около 10 см. Толщина арматуры около 8-10 мм. На каждую колонну должно приходиться минимум три вертикальных прутка. Их длина должна быть такой, чтобы верхняя часть немного заходила в песчаную подушку, но не доходить до нитки-маяка разметки.

Набивка канала бетоном

Прежде всего обустраивают песчаную подушку — около 20 см. Важно, чтобы ее толщина была одинаковой во всех скважинах.

Подача смеси должна быть поэтапной. После заливки каждых 30 см, важно удалить воздух — на большой глубине это удобнее делать с помощью арматуры. Достаточно несколько раз проткнуть массу арматурным штырем и воздух выйдет.

Оставить бетонную сваю для застывания. Как только смесь наберет марку — приступать к устройству ростверка. Ширина последнего зависит от общего веса будущей бани или дома. Нужно будет учесть этажность, материал исполнения, планировку. (Читайте статью на тему «Свайный фундамент под баню: плюсы и минусы, этапы работы»)

Советы профессионалов

Выделим ряд советов, которые позволят избежать ошибок при бурении каналов для свайного фундамента:

• обязательно укрепляйте стенки, не допуская осыпания породы в шурф;
• приступайте к бетонированию в течение 8 часов после формирования шахт;
• марка бетона должна быть не менее М400 или М500;
• не стоит готовить жидкий раствор, хотя его и легче подавать в скважину. При таком составе прочность массы уменьшается. Оптимальный объем воды — половина от объема цемента. Вязкий состав лучше утрамбовывать палкой. Но его показатели прочности будут оптимальными;
• по возможности используйте буровую технику для фундамента.

Заключение

Частная застройка часто ведется на сложных почвах. Например, подвижных — пучинистых и рыхлых. Такие характеристики грунта исключают некоторые виды фундаментных оснований для возведения дома или бани. Чтобы сделать надежный фундамент, придется создать неподвижные прочные слои, на которые смогут опереться его элементы. Оптимальный вариант — свайное основание. Опоры уходят в грунт ниже уровня промерзания и опираются на плотные неподвижные слои. Бить сваи под частную застройку невыгодно и небезопасно. Используют иную технологию — каналы под опоры формируют бурением. Затем в них помещают армирующий каркас, а потом набивают бетонной смесью. Несущая способность такого основания очень высока.