Что такое шурф фундамента и как его правильно делать?

Расчет фундамента на буронабивных сваях

Определение проектных данных проходит в несколько этапов:

• расчет нагрузки на фундамент – вес дома с учетом снежной массы;
• определение несущей способности сваи;
• расчет количества и шага свай. На чертеже отмечают расположение свай.

Для определения несущей способности используется одна из двух характеристик:

• сопротивление материала самой сваи;
• сопротивление грунта.

Обратите внимание

Несущей способностью считается характеристика с меньшим значением, это и есть предельно возможная нагрузка на сваю.

Разница между двумя числами (фактически избыток прочности) при строительстве не важна: что бы ни начало деформироваться первым, свая или грунт, для постройки это аварийная ситуация.

Деформация стены здания при некачественном фундаменте

При проектировании стараются, чтобы характеристики были примерно равны: свая с более высоким сопротивлением обойдется дороже, а смысла делать ее такой прочной нет.

Несущая способность зависит в том числе от марки бетона: например, дешевый бетон М100 выдерживает до 100 килограммов на квадратный сантиметр.

В городской и промышленной застройке сечение скважины определяется проектом. В частном строительстве (с помощью ручного бура) можно пробурить скважину сечением 30 см максимум. С применением техники – до 45 см. Минимальный диаметр – 15 см. Из этой цифры исходят, определяя количество и шаг буронабивных свай под фундамент.

При определении количества учитывается масса здания: общую нагрузку делят на несущую способность, получают число свай, которое равномерно распределяют по периметру.

Глубина погружения сваи – не меньше уровня промерзания почвы. Обычно варьируется от 1 до 2 метров. Эту цифру для конкретного региона можно взять из приложений СНиП.

Когда известны все основные характеристики, рассчитывают необходимые материалы:

• бетон для свай и ростверка (или ленты);
• арматура для свай;
• обсадные трубы. На плотном грунте могут не использоваться. В этом случае в скважину помещают свернутый в трубку рубероид, который служит опалубкой для бетона, а впоследствии обеспечивает гидроизоляцию сваи;

• арматура для ленты;
• опалубка для ростверка или ленты;
• гидроизоляционные материалы;
• песок, гравий для подушки.

Количество бетона на одну сваю определяется как произведение площади сечения сваи на ее высоту. Площадь – площадь круга, πr2, где r – радиус сваи.

Например, если у нас длина сваи два метра, а ее диаметр – 30 сантиметров, объем бетона V = 2 х 3,14 х (0,3/2)2, примерно 0,142 кубометра (с округлением в большую сторону). Умножаем полученную цифру на число свай, получаем необходимое количество бетона без учета ростверка (ленты).

Чтобы посчитать объем бетона для ленты/ростверка условно делим периметр на 4 правильных параллелепипеда (или больше, если проекция стороны – ломаная линия). Объем параллелепипеда находится перемножением трех основных показателей – длины участка, ширины и высоты ленты.

Арматура сваи представляет собой 3-4 вертикальных стержня толщиной не менее 8 миллиметров толщиной. Длину прутка считают с запасом на шпильку, которая будет связывать сваю с ростверком. Для ленты потребуется пруток 1,2 см. Каркас складывается из продольных, вертикальных и поперечных прутьев. Поперечные не доходят до стенок опалубки несколько сантиметров, вертикальные не доходят до дна и верхней поверхности ленты.

Число обсадных труб равняется числу свай. Площадь опалубки для ростверка зависят от его длины и высоты. Для повышенного ростверка требуется еще дно, оно зависит от длины и ширины ленты. Зная текущую среднерыночную цену материалов, можно посчитать затраты на них. Чтобы приблизительно определить, во что обойдется ленточный фундамент на буронабивных сваях, к полученной цифре следует добавить цену доставки и аренды оборудования (желобного транспортера для бетона, бетономешалки, если вы готовите бетон самостоятельно и т.д.).

Буровые сваи с уширением

В пластичных глинистых грунтах буровые сваи устраивают с уширением. Разбуривание уширения сваи производят после достижения проектной отметки сваи и выполняют штатным уширителем.

Величина раскрытия режущих ножей уширителя устанавливают непосредственно перед его опусканием в скважину, шаг раскрытия ножей равен 5 см.

Работа по устройству уширения основания производится в следующем порядке:

№	Порядок работ
1	Лотом проверяют глубину скважины и определяют отметку низа забоя скважины
2	Определяют глубину режущей кромки обсадной трубы. Отметка низа режущей кромки обсадной трубы должна быть выше отметки низа скважины на величину, устанавливаемую проектом (несколько метров)
3	К буровой штанге вместо шнекового бура крепят штатный уширитель, первоначальное раскрытие ножей устанавливают равным 10 см
4	Уширитель опускают в скважину, при достижении дна забоя, под действием веса штанги происходит раскрытие режущих ножей уширителя (ножи уширителя собраны совместно с емкостью для сбора разработанного ими грунта), при вращении штанги происходит разбуривание уширения и сбор разработанного грунта в емкость
5	После окончания разбуривания буровую штангу поднимают, при этом ножи уширителя складываются и производится подъем, грунт из емкости удаляется в отвал.
6	Величину раскрытия ножей увеличивают и операции по разработке уширения повторяют до тех пор, пока уширение не достигнет проектного размера.
7	Контроль формы уширения проводится при помощи уширителя. Для этого на нем устанавливают проектное раскрытие ножей и опускают его в скважину, ножи раскрываются и производится проверка полости путем проворачивания уширителя. Если в емкости для сбора грунта оказывается небольшое его количество, то уширение имеет проектное очертание и обрушение свода скважины и вывалов нет. В этом случае производится приемка разбуренного уширения и разрешаются работы по дальнейшему сооружению буронабивной сваи.

Сваи армируют арматурными каркасами. Их изготавливают на производственной базе мостоотрядов в виде отдельных секций. Во внутреннюю полость каркас подают краном.

Стыковка секций арматурного каркаса

1. автокран КАТО NK-750;
2. секция арматурного каркаса;
3. буровой станок;
4. железобетонные плиты

После установки каркаса проводят бетонирование свай. Бетонную смесь на строительную площадку доставляют в автобетоно-смесителях.

Бетонирование скважин методом ВПТ

1. автобетоносмеситель;
2. металлическая эстакада;
3. приемная воронка бетонолитной трубы;
4. буровой станок;
5. железобетонные плиты

В зимнее время температура бетонной смеси в момент ее укладки должна быть не ниже +5°С. Суммарное время доставки бетонной смеси на строительную площадку, укладки ее в скважину, извлечение бетонолитных и обсадных труб не должно превышать срока ее схватывания.

Область применения и разновидности технологии

Что такое буронабивные сваи (опоры) – ответ содержится в самом вопросе. Сначала в почве бурят отверстия, затем их заполняют бетоном и армирующими каркасами. Нижним основанием буронабивная свая опирается на несущие (твердые) пласты почвы (обязательно ниже уровня промерзания). После обустройства опор, они могут быть связаны между собой железобетонной лентой (ростверком). В результате всех работ получается ленточный фундамент с буронабивными сваями, для обустройства которых в настоящее время применяют следующие технологии:

1. После бурения в скважину соответствующего диаметра под давлением подают специальный глинистый раствор, который образует на стенках плотную корку. Затем глинистую смесь удаляют из скважины, в нее опускают арматурный каркас и заполняют бетонным раствором.
2. Осуществляют бурение скважины специальным приспособлением – полым шнеком, через который подают цементный раствор. Затем в залитую скважину под давлением опускают арматурный каркас.

1. Бурение скважин без выемки грунта при помощи специальных установок, позволяющих делать уплотнение грунта с помощью раскачки и трамбовки.
2. После бурения скважины в нее устанавливают обсадную трубу, которую используют в качестве опалубки для железобетонной опоры.

Именно последний способ является наиболее приемлемым в случае самостоятельного обустройства фундамента по технологии использования буронабивных свай с ростверком, так как не требует применения специальной техники для производства работ.

Виды исследований

Какие варианты исследований помогают производить шурфы? Что это такое? Какое это имеет значение для оценки состояния фундамента?

Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим перечень исследовательских работ:

• Глубина залегания фундамента. Соответствует ли эта величина весу, высоте строения и грунту.
• Габариты. Соответствие проектной документации.
• Тип и прочностные данные.
• Обнаружение дефектов и причины их возникновения.
• Качество используемых материалов. Выявляется с помощью забора образцов и их исследования в лаборатории.
• Сохранность и качество гидроизоляции.
• Изменение вертикали.
• Состояние основания.
• Наличие усилений.

Такие исследования помогают определить срок службы здания; возможность проведения реставрационных работ, надстройки дополнительного этажа.

Как видно, переоценить важность таких устройств, как шурф, для строительной отрасли сложно

Какие находки попадаются при шурфлении?

Почти любой фундамент – это слоеный пирог. И на каждом слое находки соответствующие.

• Сверху идет советский период с разного рода мусором, в том числе который туда попал при разрушении дома. Но если очистить его от крупного мусора, то и в нем находки непременно будут.
• Глубже идет слой позднеимперский. Попадаются уже кованые предметы: инструменты, орудия труда, хозинвентарь. Так же уже попадается красная керамика, ну и осколки посуды. Ну и конечно же монетки Николаев и  Александров.
• Более ранняя империя. От Петра 1. Из сопутки идет тоже керамика, но уже серая, более старая. Полуокаменелые гнилушки и куски ржавого железа. И монетки здесь уже более интересные. И так же велик шанс найти какой-либо рарик.
• Допетровский период. Разная чешуя. И этим все сказано  .

Лопатой на шурфе махать следует аккуратнее. Часто в домовых ямах лежат целые бутыльки или царская посуда. Будет обидно, если вы неаккуратным движением фискаря их расколотите.

Не исключен случай нахождения закладушки с монетами. Ну или небольшого кладика. Чем богаче дом, тем естественно больше клад. Я так думаю, что шанс их нахождения в таких местах больше, чем в огородах или других местах. Даже если что-то было спрятано на чердаке, оно упадет вниз!

Но приготовьтесь и много мусора покопать. Мне так вообще попалось кольцо от бочки. С такими то предметами монет не поищешь, они будут глушить все полезные сигналы.

Что такое шурфление. Как шурфить.

Приветствую всех посетителе блога кладоискателя. Продолжаю тему поиска кладов, ведь каждый из нас мечтает найти клад, перерывает тонны земли в надежде, что вот сейчас то точно будет клад, а не старое ведро Сегодня расскажу вам об одном способе поиска кладов и монет, когда ваш металлодетектор просто в силу своих цифровых данных не сможет увидеть клад или монеты.

Итак, шурфление, что это такое и когда его применяют. Шурфление происходит от слова шурф, заложить шурф, то есть прокопать траншею для чего — либо. Рассмотрим на примере поиска кладов и монет. К примеру, у нас есть слабенький прибор, который бьет максимум на 25 см. Мы слышим еле еле слышный сигнал, но интуиция нам подсказывает, что под катушкой что — то ценное. не ленимся, копаем, докапываемся до источника сигнала и баа, что мы видим — серебряный рубль. От радости волосы встают на голове дыбом, сердце замирает и мы судорожными взмахами продолжаем поиск, но увы, больше сигналов нет. Да и этот сигнал был еле слышным, как говорится на грани мощности прибора. Как правило, серебряные рубли не попадаются по одиночке, чаще всего это небольшой кладик. Так что чтобы быть уверенными, что больше рубле нет, нужно все до конца пробить. Вот тут то нам и поможет шурфление, оно реально помогает искать клады на перспективном месте.

Как шурфить? Мы прокапываем по месту найденного рубля траншею длиной метров на 5, ширина, глубина примерно сантиметров 30-40. Работа, конечно, титаническая, но ее нужно сделать, ибо мы ведь ищем клад или распашку. Всю выкопанную землю аккуратно сбрасываем рядом с траншеей, прозваниваем ее металлодетектором. В этой земле, чаще всего, ничего не попадается. Нас интересует дно траншеи, вот его то мы прозваниваем со всей тщательностью. Представьте себе, мы заглубились на 40 см и потом еще прибором прозвонили на 30, итого 70 см получается. Это и есть шурфление, мы заложили шурф и пробиваем его дно, получается, что на ширину траншеи мы прозвонили вглубь на 70 сантиметров. Неплохой шанс что — либо найти.

Если на дне траншеи начали попадаться монеты, то можно смело брать отгул на работе и начинать глобальное шурфление всей площади, пока монеты не перестанут попадаться. Чаше всего шурфят чешую, но это не панацея, шурфят тогда, когда место перспективное, когда есть информация, что тут зарыт клад, или просто шурфят, когда некуда девать силы Так что желательно шурфить с напарником по копу, ибо работа тяжелая и одному шурфить нереально тяжело. Поиск старинных монет путем шурфления — дело очень тяжелое.

Если народу много, то можно заложить несколько шурфов, что повысит шансы на успех. Траншеи закладываются на расстоянии, равном ширине шурфа, то есть если ширина траншеи 40 см, то через 40 см закладываете следующую траншею. Шурфление позволяет максимально эффективно пробить площадь на наличие монет и кладов, но и поработать придется прилично. Так что если место перспективное, то обязательно шурфите, результат будет просто потрясающий. Удачного копа, коллеги.

Что нужно для шурфа?

Для более удобного копания шурфа потребуется конечно же лопата. Лучше взять фискарь. Удобнее работать с полноразмерной лопатой: не нужно наклоняться, да и легче откидывать землю. А работая уже в маленькой яме, лучше укороченного фискарса нет ничего. Благодаря своей изогнутой форме черенка им удобно собирать землю со дна шурфа. Ежели у вас простая садовая прямая лопата, то здоровья ей конкретно попортите.

Теперь поговорим о приборе, а точнее о поисковой катушке. Для шурфа фундаментов лучше всего, да что лучше…необходимо брать катушку-снайперку, желательно дд и желательно высокочастотную. Чтобы не пропустить ни одной мелкой цели, будь то чешуя и мелкое серебро или медь.

Для небольшой хитрости нам нужен магнит! Им мы из отвала будем вылавливать гвоздики и прочий чернометаллический мусор, который заглушает полезные сигналы. Подойдет поисковый магнит, магнитный трал или самодельная магнитная связка. Изготовить ее можно из мощных магнитов от жестких дисков, динамиков и любых других сильных магнитов, которые можно прицепить к деревянной дощечке.

Еще с позапрошлой весны я позаботился о будущем и прикупил для своего прибора катушку 4,5″ Garrett Ace Super Sniper за 2800р. В кризис же ее цена подскочила до 5к. Рассматривал альтернативы от других производителей катушек, но взял все же от Garrett. О ней потом я напишу поподробнее.

Варианты вскрытия фундаментов

Одной из стенок шурфа, предназначенного для обследования ленточного фундамента, является вертикальная поверхность самой подземной конструкции. Для отдельно стоящих столбчатых фундаментов возможно три варианта их вскрытия:

• двухстороннее – шурф выкапывается по двум смежным сторонам фундаментной железобетонной подушки;
• угловое – яма располагается также с двух сторон, но не на полную длину граней подошвы фундамента, а лишь наполовину;
• периметрическое – оголение конструкции производится с трех сторон полностью, а с четвертой – частично.

Двухсторонняя схема шурфования применяется в случае наличия в зоне выкапывания ям значительных осадочных деформаций, при асимметричной форме фундаментной подошвы, либо при рассмотрении возможности увеличения нагрузок на несущие конструкции после реконструкции объекта. Угловой шурф устраивают при одинаковых размерах сторон железобетонного основания в плане и отсутствия просадочных процессов. Для производственных строений учитывают, также, равномерность нагрузок от оборудования и недопустимость его демонтажа или перемещения на другое место в дальнейшем.

Выкапывание шурфа по периметру используют в критических ситуациях, когда требуется максимальный осмотр подземной части здания или доскональный анализ грунтовых условий. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.

Нередки случаи, когда для небольшого по площади и этажности здания приходится выкапывать значительно больше шурфов, чем для огромного производственного цеха, имеющего схожие конструкции. Дело в том, что на процесс ответственного обследования в большей степени оказывают влияние конкретные условия, визуальные оценки, а также предварительные контрольные замеры и исследования, нежели человеческий фактор. Бывает, что при минимальной проверке выявляются значительные несоответствия подземной конструкции с технической документацией и даже предыдущими исследованиями. Тогда-то и требуются дополнительные изыскания.

Присутствие профессионалов и руководство инженеров при выкапывании шурфов необходимо для того, чтобы:

• лишний грунт из-под фундамента не был случайно удален во избежание дополнительных просадок;
• при подтоплении ямы могли быть быстро обследованы проблемные участки, так как при интенсивной откачке воды дополнительно вымывается порода, в том числе песчаная подушка;
• специалист смог подкорректировать размеры шурфа для возможности выполнения более точных замеров;
• были изъяты правильные пробы грунта и образцы материалов.

По окончании работ каждый шурф засыпается с послойным уплотнением. Далее, с внешней стороны восстанавливается отмостка по всем правилам, а изнутри – пол.

Типы шурфования

Устройство шурфов ленточных фундаментов схоже в общих чертах. Стенкой шурфа является поверхность ленты фундамента. В случаях со столбчатыми фундаментами существует несколько схем, по которым проводят вскрытие:

1. Двухсторонний шурф – копается с двух смежных сторон основы из железобетона.
2. Угловой – это также яма, расположенная по двум сторонам, но раскапывается она лишь на половину каждой грани опоры.
3. Периметрический шурф – три стороны раскапывают полностью, а четвертую – частично.

После выполнения работ шурфы засыпают грунтом, последовательно утрамбовывая каждый слой. В конце обязательно восстанавливают отмостку.

Правила устройства шурфов

Шурф представляет собой вырытую яму, оголяющую стенку ленточного, опору столбчатого или боковую часть плитного фундамента. Места расположения заглублений определяют, исходя из конкретных условий. Приоритетными являются проблемные участки, а в случае необходимости обследования длинномерных зон, выбор оставляют за площадками, которые менее всего могут стать помехой для прохожих или проживающих рядом людей.

Строители при разметке шурфов не должны отталкиваться только от удобства условий работы и доступности территории. Исследования практически всегда производятся в населенных районах, поэтому от присутствия пешеходов вблизи объекта избавиться не получится. Но и окружающим необходимо помнить о том, что обследование фундамента носит всего лишь временный характер, а проводимые мероприятия являются необходимыми, целесообразными и не критичными.

В обязательном порядке шурф должен закладываться в местах, где явно просматривается деформация стен. Также шурфование может производиться:

• на наиболее загруженных участках здания;
• в каждой самостоятельной части многосекционного дома;
• в зонах расположения дополнительных опор.

Особого внимания требуют площадки, где состояние грунта или фундамента определяется как аварийное. В этом случае, кроме проблемного участка осматривают надежные зоны, где устраивают шурф, после чего результаты исследования сравнивают. Для фундамента реконструируемого объекта шурфование и обследование конструкций вместе с основанием производят в местах установки несущих колонн и стен. А в случае частичной надстройки – только в районе реорганизации.

Количество шурфов зависит от начальной цели ревизии фундамента. При реконструкции или капитальном ремонте здания, не предусматривающем увеличения нагрузок, достаточно будет выполнить 2-3 контрольных шурфа. При устранении поступления воды в подвальном помещении или на первом этаже выкапывают ямы в каждом из обводненных участков, а при углублении подвала делают по одной яме возле всех стен. На наиболее загруженных зонах допускается выполнение двухсторонних шурфов.

Каждый шурф выкапывают ниже глубины заложения фундамента на полметра. В зависимости от стесненности территории и размера заглубления, стенки ямы делают с откосами или укрепляют их вертикальными щитами с распорками. Минимальная площадь днища шурфа относительно его глубины составляет:

• 1,25 м2 – до 1,5м;
• 2 м2 – от 1,5 до 2,5м;
• более 2,5 м2 – от 2,5м.

В строениях с подвалами шурфование производят с внутренней стороны, что значительно уменьшает трудовые затраты при выполнении земляных работ. Шурфы, в этом случае, имеют, как правило, глубину 0,8-1,2м и размеры по дну – 1,0*1,0м.

В результате обследования фундамента выясняют или уточняют:

• глубину заложения подземной части;
• габаритные размеры в плане;
• тип и прочность конструкции;
• наличие дефектов и разрушений;
• класс бетона и марку камня (по образцам – в лаборатории);
• состояние гидроизоляционного слоя;
• нарушение положения относительно вертикальной оси;
• факт присутствия каких-либо усилений.

Состояние искусственного и естественного основания определяют по отобранной в тех же шурфах пробе грунта. В некоторых ситуациях требуется дополнительное шурфование.

Шурфы специального назначения

Фундамент является основой дома. От его качества и состояния зависит целостность всего строения. Поэтому своевременная оценка – важная составляющая в реставрационных и строительных работах. Шурфы для исследования применяются в следующих случаях:

• Надстройка дополнительного этажа, не учтенного в первоначальном проекте. Оценивается состояние фундамента и возможность добавочной нагрузки на него.
• Техническая переоснастка. В строительстве – замена, модернизация инженерных сетей.
• Капитального ремонта. Оценка обоснованности проведения работ.
• Появление трещин на фасаде здания, перекосов дверных проемов. Такие дефекты говорят о деформации фундамента.
• Недопустимые просадки строения. Этот недостаток может привести к полному разрушению сооружения.
• При планировании закладки нового фундамента вблизи имеющегося. Оценивается возможное негативное влияние одного на другой.

Причины возникновения деформации можно выявить через шурфы.

Значение таких исследований – возможность выявления фактора разрушения фундамента и его устранение. Главными причинами, оказывающими прямое влияние на основание здания, могут быть:

• Атмосферные осадки. Они могут накапливаться и подтачивать основание. Избыток осадков выше среднего может спровоцировать поднятие грунтовых вод, что также оказывает негативное влияние на состояние фундамента.
• Утечка воды из коммуникаций. Параллельно может проводиться исследование их состояния.
• Недочеты по уплотнению основания и обратной засыпки.
• Смещение грунтовых слоев по отношению друг к другу и прочие.

Своевременное выявление причин разрушения фундамента и их устранение могут продлить жизнь строения.

Суть технологического процесса

Если на сооружении явственно просматриваются признаки разрушений, вызванные повреждением фундаментной основы, возникает необходимость в определении дефектов опорной конструкции и вероятности проведения ремонтно-восстановительных работ. В подобных ситуациях запрещается бурить скважины, чтобы не усугубить ситуацию. Выход только один – в определенных местах выкопать шурфы.

Они представляют собой круглые ямы, устроенные на максимально возможную глубину у внешних или внутренних фундаментных стен. Если предстоит обследовать основание перед ремонтом или реставрацией, то готовят не менее десятка шурфов.