Свайно ростверковые фундаменты

Технология возведения свайно-ростверкового тип фундамента

В определенных условиях становится выгодным сооружение свайного фундамента. Плюсы и минусы такой конструкции делают ее идеальной для частного дома на сложных грунтах.

Устройство свайно-ростверкового фундамента требует в большинстве случаев меньших затрат. Это вызвано уменьшением объемов земляных работ. Перед тем как изготавливать сваи нужно изучить их преимущества и недостатки, область применения, описание технологии.

Существует несколько способов изготовить такой свайно-ростверковый фундамент. Плюсы и минусы в этом случае будут зависеть от используемой технологии и материалов.

По материалу опоры делят на:

Первые используют редко, поскольку основным их недостатком будет невысокая долговечность. Дерево разрушается от влажности, гниения, микроорганизмов.

Железобетонные сваи обладают высокой несущей способностью. Обычно глубина заложения под свой дом составляет 1,5—3 м. Размеры сечения выбирают в зависимости от характеристик грунта на участке.

Металлические опоры свайных фундаментов — вариант для частного домостроения. Они не рассчитаны на высокие нагрузки, поэтому используются для деревянных или каркасных зданий.

Следующая классификация выполняется в зависимости от технологии погружения элементов. Установка свайного фундамента может выполняться тремя способами:

Чтобы изготовить свайно-ростверковый фундамент своими руками, забивной метод подойдет далеко не всегда. Он позволяет возводить мощные конструкции, но обладает существенным недостатком — потребностью в специальной технике (большегрузная, сваебойки). Еще один минус свайно-набивного фундамента — сильное влияние на окружающую застройку. При работе механизмов возникают ударные воздействия на грунт, которые могут стать причиной повреждения близлежащих зданий.

Буронабивная технология для фундамента своими руками станет отличным вариантом. К преимуществам можно отнести возможность выполнения работ самостоятельно. В этом случае потребуется только бур для изготовления скважин. Еще один плюс — высокая несущая способность. На бурый фундамент ставят каменные здания, примеры: буронабивной фундамент с ростверком под кирпичный дом или свайно-ростверковый фундамент под газобетон.

Следующий тип — винтовые элементы. Свайно-ростверковый фундамент под деревянный дом лучше всего изготавливать именно с их помощью. Винтовые металлические сваи не отличаются высокой несущей способностью. Обычно используют опоры диаметром 108 мм. Но такой вариант незаменим при высоком уровне грунтовых вод. При погружении в болотистую почву нет необходимости проводить временное водопонижение, как это делают при изготовлении буронабивных столбов.

Еще одно выгодное преимущество — стоимость. Монтаж свайного фундамента по винтовой технологии обойдется существенно дешевле других вариантов.

Плюсы и минусы свайно-ленточного фундамента своими руками

Для вариантов, которые применяют в частном домостроении (сделанный своими руками винтовой металлический, буронабивной железобетонный) можно выделить несколько общих преимуществ и недостатков.

Чаще всего под дом изготавливают свайно-ленточные фундаменты, плюсы и минусы такой конструкции выглядят следующим образом:

возможность изготовить самостоятельно без привлечения профессионалов;

низкий объем земляных работ или их отсутствие;

выгодная стоимость строительства;

высокая надежность;

скорость монтажа;

возможность применения на болотистых и слабых почвах;

нельзя предусмотреть в здании подвал;

необходимость в точных расчетах (шаг опор, глубина опирания, сечение);

между опорами, их сечение, глубина заложения);

сложно применять такую технологию для крупнообломочных грунтов;

сваю не удается погрузить, если на ее пути будет препятствие.

Необходимо дать пояснение о подвале. Свайный фундамент с монолитным ростверком не исключает возможности его устройства. Но в таком случае смета на возведение подвала будет очень высокой. Практически, подвал станет отдельной конструкцией здания. По этой причине возведение подземных помещений при использовании отдельно стоящих опор не получило распространения.

Как сделать свайный фундамент своими руками по буронабивной технологии

В общем случае сваи изготавливают в следующем порядке:

1. бурение скважины;
2. установка арматурных каркасов;
3. заливка бетоном;
4. изготовление ростверка.

Перед началом работ выполняют разбивку фундамента. Под свайный фундамент нужно отметить расположение опор и границы ростверка. Эту работу выполняют с помощью обноски и шнура. Обноску изготавливают из деревянных стоек и перемычек. Она нужна, чтобы не повредить разметку при выполнении строительных работ. Расположение опор под здание отмечают строго по расчету.

Участок до бурения скважин нужно расчистить от мусора. По разметке снимают верхний плодородный слой почвы. Толщина такого слоя обычно составляет 15—20 см.

Скважину бурят как ручным, так и механизированным инструментом (моторизированным или электрическим). В частном строительстве распространение получил ручной метод. Это вызвано доступностью и стоимостью необходимых приспособлений. Для изготовления свай по технологии ТИСЭ (с уширением в нижней части) потребуется специальный бур с откидывающимися ножами. Свайный фундамент с ростверком по технологии ТИСЭ отлично подойдет при строительстве на пучинистых грунтах (глина, суглинок, супесь). Уширения позволяют предотвратить выдергивание здания при морозном пучении.

Все скважины должны располагаться строго вертикально. Работы выполняют по разметке. В процессе контролируют расположение бура. Под фундамент в скважину насыпают песчаную подушку толщиной 20—30 см. Сыпучий материал разравнивают и уплотняют.

Следующий этап — установка опалубки. В этом качестве используют трубу из рубероида. Материал предотвращает повреждение опоры в период затвердевания и не дает цементному молочку уходить в почву. В процессе эксплуатации рубероид будет обеспечивать дополнительную гидроизоляцию. Трубы делают самостоятельно из рулонного материала.

Рубероид в процессе бетонирования расправляется до краев ямы

Арматурный каркас

Свайный фундамент с монолитным ростверком армируется прутами класса А400 (АIII), диаметр которых зависит от расчетной нагрузки. Основа каркаса — вертикальные стержни диаметром 10—12 мм. Именно они воспринимают изгибающую нагрузку.

Горизонтальные хомуты диаметром 6—8 мм необходимы для связывания основных в единое целое. Арматурный каркас должен выходить за пределы сваи. Позже его связывают с металлом ростверка своими руками.

Заливка бетоном

Технология свайного фундамента предполагает использование бетона классов В15—В20 в зависимости от нагрузки. Применять материал с большей прочностью экономически не выгодно. Бетон можно сделать самостоятельно или заказать на заводе. Второй вариант предпочтительнее, поскольку в этом случае можно быть уверенным, что полученная смесь обладает определенной прочностью. При замешивании бетона вручную обязательно изучают руководство по этому процессу. Обычно инструкция есть на упаковке с цементом.

Сваи желательно нужно заливать за один прием. Перерывы в работе по изготовлению одного элемента приведут к его ослаблению. Бетонную заливку рекомендуется выполнять при температуре наружного воздуха 15—25 градусов по Цельсию. В этом случае бетон быстрее наберет прочность и будет прочным. Через каждый 30—50 см заливки по высоте делают небольшой перерыв, во время которого раствор уплотняют вибратором или штыкованием.

На твердение материала в среднем уходит 4 недели. В дождливую и холодную погоду времени требуется больше. Делать монолитный ростверк можно после того, как бетон наберет 50—70% своей прочности.

Винтовой свайный фундамент своими руками пошаговая инструкция

Свайно-ленточные фундаменты своими руками таким способом сделать просто. Работа проводится в таком порядке:

1. расчистка участка и подготовка строительных материалов;
2. разметка территории под здание;
3. завинчивание свай с помощью ручного или механизированного бура на нужную глубину;
4. срезание опор по одному уровню, на котором будет расположен ростверк на сваях;
5. заполнение труб бетоном класса В15;
6. устройство ростверка на свайные фундаменты.

Варианты ростверков для винтовых свай

Строительство свайного фундамента своими руками в этом случае не требует времени на набор прочности бетоном. К следующему этапу работ можно приступать сразу же.

Ленточный фундамент на сваях

Свайно-ленточный фундамент представляет собой конструкцию из отдельно стоящих опор, жестко связанных друг с другом. Ростверк не дает конструкции неравномерно просаживаться. Лента может изготавливаться из:

дерева (только под деревянный или каркасный дом);

металла;

железобетона.

Каждый ленточный фундамент имеет свои плюсы и минусы. При выборе материала на ленточный фундамент со сваями стоит обратить внимание на материал опор и стен здания. Для деревянного дома — деревянный ростверк. По металлическим сваям разумно сделать конструкцию из металлопроката или древесины, по железобетонным — из бетона.

Ленточный фундамент по сваям

Обвязка завершает столбчато-ленточный фундамент. В первую очередь определяется глубина заложения ростверка. Он может быть:

Выбор во многом зависит от характеристик грунта. Особенное внимание стоит уделить столбчато-ленточному фундаменту своими руками на пучинистом грунте. В этом случае велика вероятность повреждения конструкции при морозном пучении. Ростверк не должен контактировать с почвой. Пользуются двумя методами:

висячая обвязка (для этого на грунт насыпают 10—15 см песка, по нему заливают элемент, после чего сыпучий материал убирают);

заглубленная обвязка с подушкой из пенопласта низкой плотности.

Устройство свайного фундамента и монолитного ростверка не отличается высокой сложностью. При условии грамотного выполнения расчетов и соблюдении технологии с работой справится даже непрофессионал.

Устройство свайно-ленточного фундамента с ростверком очень популярно при малоэтажном строительстве. Пошаговая инструкция поможет сделать все своими руками.

Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками

Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — ленточный и плитный. В некоторых ситуациях они становятся слишком дорогими: на их обустройство может уходить до 40-50% стоимости всей постройки. Обычно такое происходит при строительстве в зонах с большой глубиной промерзания (ниже 2 метров) или на нестабильных, слабонесущих грунтах. В таких случаях часто лучшим выходом является свайно-ростверковый фундамент.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Когда его можно использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.

На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.

Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов

Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

Чем отличаются сваи по типу работы

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Расположение свай в ростверке

В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.

Расположение свай на плане дома

Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.

Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.

Как расставить на плане дома самостоятельно

При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.

Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен

Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.

1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
2. Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
3. Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
4. Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
5. Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
6. Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.

Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах

Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:

Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.

Технология строительства

Итак, у вас готов проект, или вы сами определились с местом расположения свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Можно приступать к строительству.

Сначала снимают весь плодородный слой земли, его вывозят в сад или складывают в одном из углов участка. Площадку под фундамент выравнивают. Затем, с использованием колышков и шнуров, размечают границы дома. Причем, натягивают два шнура, отмечающие внешнюю и внутреннюю поверхность стен. Обязательно проверяют геометрию, перемеряв и сравнив все диагонали попарно.

После того, как разметка закончена, можно размечать места установки свай. Они у нас прорисованы на плане и просчитаны, определены расстояния между ними.

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками

Земляные работы и заливка свай

Как конкретно будут проходить работы, зависит от типа используемых свай. Чаще всего при строительстве дома используют винтовые или буронабивные сваи.

Винтовые можно вкрутить вручную. При закручивании их оголовки выставляют на одном уровне. Его удобнее отмечать при помощи шнуров.

Для буронабивных потребуется или специальная техника, или ручной бур подходящего диаметра. Этими устройствами в нужных местах бурятся отверстия. В готовые скважины опускается выбранная опалубка, устанавливается арматура (четыре прутка ребристой арматуры, связанные между собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура должна иметь выпуск не менее 60-70 см. Она потом свяжется с ростверком. Последний шаг на этом этапе — заливка бетона.

Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка. В этом случае использована опалубка из толя или рубероида, свернутого в несколько раз

Устройство ростверка

Если выбран металлический ростверк, его приваривают к оголовкам свай. При работе важно выдерживать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться равномерно.

Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) понадобится подсыпка щебнем фракции 20-60 мм и его уплотнение виброплатформой. Минимальный слой щебня — 15 см. Чтобы добиться улучшения несущей способности грунта под лентой, необходимо насыпать щебень небольшими слоями (по 5 см) и тщательно его уплотнять виброплатформой. Вокруг свай хорошо уплотнить не получится, но это не столь важно.

На эту подсыпку устанавливается опалубка. Ширина ленты чуть больше ширины стен, высота щитов делается с учетом требуемой высоты цоколя. Сборка щитов и установка упоров в точности повторяет технологию установки опалубки для ленточного фундамента.

Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)

Армирование проводится в большинстве случаев так же, как и при строительстве ленты: два пояса вверху и внизу из ребристой арматуры, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прутка меньшего диаметра. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только перевязка со сваями. Выпуски арматуры из свай загибаются: один ряд привязывается к нижнему поясу, второй — к верхнему (не забудьте выпуски сделать разной длины). Они должны быть не меньшее 50 диаметров прутка (если арматура используется 12 мм, загнуть нужно 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования примыкания сваи показана на рисунке.

Установка закладных деталей

На этом этапе необходимо оставить вентиляционные продухи и заложить трубы и короба, через которые будут подводиться инженерные коммуникации (водопровод, отопление, электричество, канализация).

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

Если этого не сделать, придется впоследствии долбить бетон. А это для фундамента большое зло, ведь нарушается целостность монолита. Так что все хорошо продумайте: переделывать не будет возможности.

Заливка бетона

Бетон не просто заливают. Его еще и вибрируют. Без этого процесса добиться однородности и высокой прочности очень сложно. Потому обработка бетона фундамента вибратором может считаться обязательным процессом.

Если температура воздуха после заливки бетона находится в районе +20°C, то снимать опалубку можно через четыре дня. За это время бетон наберет примерно 50% от проектной прочности, чего достаточно для проведения следующих работ. Если температура была в районе +10°, ждать придется 10-14 дней. При более низких температурах, условия считаются зимними, и залитый бетон требует утепления или подогрева.

Все готово к заливке бетона: армопояс связан, опалубка выставлена и закреплена

При всей своей привлекательности свайноростверковые фундаменты имеют недостатки:

Как уже говорилось, из-за того что невозможно определить какой грунт находится под каждой из свай, прогнозированию его поведение почти не поддается.

В таких постройках невозможно оборудование подвалов.

При высоких ростверках требуется каким-то образом закрывать зазор: там любят селиться животные и насекомые.

На сыпучих и нестабильных грунтах иногда единственная возможность построить дом – сделать свайно-ростверковый фундамент. Он передает нагрузку на глубоко расположенные плотные слои, до которых докопаться невозможно.

Устройство своими руками ростверка свайного фундамента

Сфера использования и преимущества фундамента на сваях с ростверком

Требования для создания качественного ростверкового фундамента

Армирование конструкции

Как рассчитывается потребность в материалах для фундамента

Создание свайно ростверкового фундамента на практике

Сфера использования и преимущества фундамента на сваях с ростверком

Правильное устройство фундамента является залогом качественного строительства дома. Существует несколько вариантов создания основания под жилое здание. Одним из них является свайно ростверковый фундамент. Об особенностях его создания и пойдет речь.

Схема разновидностей ростверков.

Выбор этого типа фундамента обусловлен несколькими факторами. В частности, к ним следует отнести наличие:

слабых пучинистых почв;

повышенного уровня расположения грунтовых вод;

значительных перепадов высот на участке;

вечной мерзлоты.

отсутствие котлована;

отсутствие необходимости проведения земляных работ приводит к снижению себестоимости строительных работ;

создание свайного фундамента возможно на любых типах почв.

Что касается свай, то они используются разные: как по материалу, из которого они изготавливаются, так и по методу погружения. Сваи бывают набивными, забивными и ввинчивающимися. В любом случае данная технология предусматривает создание ростверка, который является связующим элементом при устройстве свайного фундамента.

Ростверк — это конструкция, которая может напоминать единую плиту или балки, которые соединяются с каждой сваей. При создании ростверка из балок конструкция схожа с ленточным фундаментом. Главной отличительной особенностью от ленты является ненадобность заглубления основания в землю.

Устройство свайного фундамента предполагает, что некоторые элементы свай и ростверка могут создаваться из монолитной конструкции или с помощью сварочных работ. По этой причине ростверк классифицируется в зависимости от технологии изготовления. Он может быть:

бетонным, связанным арматурным каркасом;

готовым изделием в сборном виде;

комбинированным.

Требования для создания качественного ростверкового фундамента

Схема свайного фундамента с ростверком.

Как сделать ростверк? Такой процесс предполагает некоторые нюансы его устройства. В частности, существует два таких немаловажных момента.

Во-первых, работа ростверка направлена на изгиб. Всем известно, что бетонная конструкция характеризуется работой на сжатие. По этой причине обязательно проводится армирование верхней части ростверка над сваями.

Во-вторых, застывание залитого бетонного раствора осуществляется неравномерно. Если говорить конкретнее, то спустя неделю бетонная конструкция набирает лишь 65-70% необходимой прочности. Поэтому подвергать ростверк значительным нагрузкам нужно по истечении месяца, когда бетон окрепнет полностью.

Армирование конструкции

Отдельно следует сказать о важности осуществления армирования ростверкового фундамента.

Независимо от типа свай эта работа проводится в обязательном порядке. Только так можно максимально улучшить несущую способность основания.

Устройство фундамента предусматривает создание единой конструкции из свай и ростверка. Наличие неармированных элементов приведет к тому, что ростверк не сможет выдержать нагрузок стен и перекрытий дома.

Устройство ростверка допускает использование арматуры, которая имеет минимальный диаметр на уровне 10-12 мм. Когда создается ленточный ростверк, каркас должен состоять из двух поясов (нижнего и верхнего), которые соединяются с помощью металлических стержней диаметром 8 мм и вязальной проволоки.

Как рассчитывается потребность в материалах для фундамента

Одной из важных составляющих качественного устройства ростверкового фундамента является осуществление точного расчета несущей способности свайной конструкции, количества необходимых свай и их рационального расположения на участке.

Первое, что потребуется учесть в данной работе, — это почвенный состав. От этого будут зависеть длина и конструкция свай, а также расстояние между ними. Обязательно определяется нагрузка на фундамент. Для этого нужно знать:

общую массу стен, перекрытий и кровли возводимого объекта;

наличие бытового и инженерного оборудования в доме;

количество проживающих человек;

предполагаемые нагрузки от снега и т.д.

Создание свайно ростверкового фундамента на практике

Устройство фундамента из ростверка и свай предусматривает использование следующих инструментов и материалов:

Схема свайного фундамента с железобетонным ростверком.

Этот процесс предполагает осуществление нескольких последовательных этапов. Сначала нужно рассчитать проект несущих стен и подготовить все чертежи будущего фундамента. После этого разметку проводят непосредственно на грунте.

Разметка состоит из таких действий:

первый кол вбивают в угол, расположенный ближе всего к границам участка;

от него откладывают расстояние, равное длине фундамента;

вглубь от первого колышка отмеряют длину перпендикулярного отрезка фундамента;

измеряют получившийся угол, который должен быть равен 90º.

Аналогичным образом размечают все остальные стороны и начинают делать фундамент, устройство ростверка. Если в плане фундамент представляет собой правильный прямоугольник, то углы его можно замерить по диагонали. Они должны быть равны между собой. Если форма имеет более сложное очертание, то лучше разделить ее на несколько простых прямоугольников.

После полной разметки внешнего контура необходимо такую же процедуру провести с внутренними границами фундамента. Его толщина должна превышать 40 см. Это расстояние обычно отмечают, используя колышки. В результате образуется внутренняя граница фундамента.

В проекте любого дома имеется несколько несущих стен, их также необходимо отметить на поверхности при разметке фундамента. Для каждого образовавшегося квадрата или прямоугольника проверяются углы и равенство диагоналей. Удобнее с каждой стороны разметки фундамента отступить по 5 см. Это облегчит рытье траншеи, а все колышки останутся на своих местах.

В намеченных местах забивают сваи, используя копровый молоток. Если сваи винтовые, то их ввинчивают. Возможен и третий вариант — при использовании бура делаются скважины, в которые впоследствии заливаются железобетонные сваи.

На следующей стадии создания свайного фундамента переходят к изготовлению деревянной опалубки. Она необходима для того, чтобы залить ростверк и части свай, которые будут выступать над уровнем земли.

Если планируется устройство свайного ростверка заглубленного типа, тогда сначала нужно заняться подготовкой траншей. В них заливается монолитная конструкция. В пробуренные скважины вставляются трубы из асбеста. Можно воспользоваться и чехлом, изготовленным из пленки ПВХ, оцинкованной стали и рубероида.

Во внутренней части опалубки закрепляется прочный каркас из арматуры. При этом необходимо выполнение следующего условия. Оно заключается в том, чтобы арматура свай и ростверка в обязательном порядке соединялись между собой.

Сваи и ростверк заливаются цементным раствором таким образом, чтобы вся арматура была под слоем бетона. Заливку необходимо производить послойно, уплотняя каждый слой бетона штыкованием. Спустя некоторое время бетон застынет, а опалубку можно будет демонтировать.

Существует несколько общепринятых параметров для того, чтобы ростверк и фундамент, устройство которых производится, были выполнены качественно. Высота их должна превышать 30 см, а ширина составлять около 40 см (немного шире толщины стен будущего здания). Пространство, образовавшееся между ростверком и грунтом, обустраивается отмосткой. Она не играет роли в оказываемой на дом нагрузке, но предотвращает попадание снега и мусора.

К качеству и прочности бетона, который будет использоваться для заливки ростверка и свай, предъявляются следующие требования. Выбирая марку цемента, нужно обращать внимание только на те, которые больше М200 (при планировании строительства дома в один или два этажа).

Если происходит возведение дома неустойчивого типа, а грунтовые воды проходят достаточно близко к поверхности, рекомендуется использовать бетон М250 (а еще лучше М300).

В состав изготавливаемого цементного раствора не должен входить битый кирпич, а также остатки гипсовых, шлаковых и зольных конструкций.

В результате точного выполнения всех этапов и соблюдения норм строительства фундамент, устройство которого описывается, должен получиться достаточно надежный (для малоэтажного строения).

Как осуществляется устройство ростверка свайного фундамента. Сфера использования и преимущества фундамента на сваях с ростверком. Требования для создания качественного ростверкового фундамента.

Свайно-ростверковый фундамент

В современном строительстве свайно-ростверковый фундамент дает возможность значительно снизить объем земляных работ и расход бетона. Правильное заложение обеспечивает высокую надежность и устойчивость основания, которое способно переносить воздействие экстремально низких температур и сейсмическую активность. Основные характеристики свайно-ростверкового фундамента дают возможность возводить его в условиях вечной мерзлоты, а также при наличии пучинистых грунтов.

Особенности использования

Наибольший экономический эффект от использования свайно-ростверкового фундамента проявляется при его устройстве на глубокопромерзающих грунтах, которые имеют склонность к пучению под действием низких температур.

В подобных случаях установка свай должна производиться ниже глубины промерзания, причем, эта цифра определяется расчетным путем. В нижней части сваи следует устроить опорную плиту с жестким креплением, которая существенно повышает несущую способность конструкции. В холодное время года эта плита предотвращает выталкивание столба пучинистым грунтом, который под действием низких температур расширяется и тем самым сдавливает опору, стараясь поднять и вытолкнуть ее.

Если строительство ведется в условиях вечной мерзлоты, то каждую из возводимых опор следует заглублять до такого уровня, на котором постоянно сохраняется температура ниже нуля. При этом следует минимизировать теплообмен между грунтом и фундаментом для предотвращения смятия и размягчения грунта, которые могут произойти при его оттаивании. Нужно отметить, что только лишь свайно-ростверковый фундамент считается достаточно надежной основой здания, возводимого в условиях вечной мерзлоты.

Свайно-ростверковый фундамент приобрел большую популярность в частном строительстве даже в том случае, когда глубина промерзания грунтов не является слишком большой. Чаще всего к его использованию прибегают при устройстве основания под малоэтажные здания, что объясняется экономичностью, долговечностью, надежностью и быстротой производства работ. Обычно, в этом случае заглубление свай выполняется на глубину до полутора метров с последующей связкой их лентой ростверка.

Устройство

Сваи – стальные либо бетонные столбы круглого или прямоугольного сечения, которые воспринимают на себя вес всей конструкции. Для повышения устойчивости сваям должно быть обеспечено опирание на твердую поверхность с минимальной сжимаемостью. Для этого должно обеспечиваться заглубление свай на достаточную глубину. При этом глубина заложения свай определяется массой сооружения. Для повышения морозостойкости и прочности на изгиб сваи необходимо армировать, что обеспечит еще и высокую сейсмическую устойчивость.

Ростверк – железобетонная монолитная лента, которая жестко связывает между собой выступающие из-под земли оголовки свай. Одновременно с этим ростверк играет роль основания для будущих стен здания, кроме этого он обеспечивает равномерное распределение нагрузки, передающейся от конструкции к сваям. Для компенсации растягивающих усилий, возникающих в промежутке между сваями, ростверк следует армировать. В зависимости от схемы размещения свай ростверк можно устраивать в виде ленты либо железобетонной плиты.

Возведение свайно-ростверкового фундамента состоит из нескольких этапов:

Подготовительные работы

Изначально следует определить несущую способность грунта, при расчете следует учесть нагрузку от всех элементов конструкции, включая сам ростверк и сваи. После этого все нагрузки нужно сложить и разделить на площадь опорной части свай. Полученное значение не должно превышать несущей способности грунта. При невыполнении данного условия количество свай следует увеличить и повторить проверку.

Разметка фундамента

Поверхность участка следует очистить от плодородного слоя грунта и произвести выравнивание поверхности. После этого, используя обноску, необходимо разметить углы дома и зафиксировать границы наружных и внутренних стен. По завершении указанных работ можно приступать к разметке установки свай, при этом следует учесть, что они обязательно должны располагаться в углах здания, под несущими стенами и в местах пересечения внешних стен с внутренними. Шаг установки свай определяется расчетным путем.

Земляные работы

К их производству приступают после разметки мест установки свай. Земляные работы можно проводить как вручную, так и с применением специальной строительной техники. В первом случае прибегают к использованию ручного бура. В полученную скважину следует установить асбоцементную трубу либо устроить толевую рубашку.

В центре каркаса необходимо поместить армирующий каркас из четырех прутьев арматуры, которые впоследствии будут залиты бетоном. Второй случай полагает применение сваебойного оборудования, которое путем набивки погружает в землю готовую сваю. Можно также использовать буронабивную установку, которая сначала бурит скважина, а уже потом выполняются работы с бетоном.

Устройство ростверка

После отвердения свай и набора достаточной прочности между ними следует установить дощатую опалубку, в которую засыпать слой песка и произвести его уплотнение. Высота установки опалубки зависит от высоты цоколя, а ширина определяется толщиной стен. Не стоит забывать о необходимости устройства специальных технологических каналов, необходимых для подведения соответствующих коммуникаций.

После достаточного закрепления стенок опалубки следует уложить гидроизоляционный слой и поместить армирующий каркас ростверка. При устройстве каркаса лучше пользоваться специальной вязальной проволокой, при наличии соответствующей арматуры можно воспользоваться сваркой. После устройства армирующего каркаса можно приступать к заливке бетона, после затвердения которого опалубку следует снять и удалить слой уплотненного песка из-под ростверка.

Схема устройства фундамента

Недостатки

Одним из основных недостатков свайно-ростверкового фундамента считается трудность обустройства цоколя из-за того, что между ростверком и поверхностью земли образуется свободное пространство, которое требуется заполнить. Нужно отметить, что при заполнении этого промежутка нужно оставить минимальный зазор между забиркой и ростверком.

Главные ошибки при обустройстве

Нередко при закладке данного типа фундамента застройщиком допускаются такие ошибки:

Отсутствие жесткой связи между ростверком и сваями

Зимой после промерзания грунта происходит его расширение, при этом под нижней частью благодаря наличию утепленного перекрытия грунт остывает гораздо медленнее. Из-за этого столбы испытывают воздействие опрокидывающих сил – верхние части свай испытывают давление от мерзлой земли в направлении подпольного пространства. Из-за того, что столбы сверху не зафиксированы, возможно, их продавливание под здание, что приведет к повреждению. Наибольшей опасности подвержены постройки, при возведении стен которых используются легкие материалы.

Отсутствие воздушной полости под нижней частью ростверка

Если после отвердения ростверка не удалить подсыпку из песка, то под действием пучинистых грунтов он будет испытывать существенные нагрузки, что может стать причиной отрыва деформированной ленты ростверка от опорных площадок. Для предотвращения подобного при бетонировании на дне опалубки можно разместить плиты из пенополистирола толщиной до 150 мм. В последующем эти плиты будут играть роль амортизатора и защищать подпольное пространство не только от давления пучинистого грунта, но и от промерзания.

Недостаточная глубина заложения

При недостаточной глубине заложения опор свай конструкция может дать усадку, из-за которой исчезнет обязательная полость между нижней частью ростверка и грунтом. При размещении основы столбов выше глубины промерзания зимой фундамент будет подвергаться мощным силам, которые будут стремиться поднять и вытолкнуть его. Из-за неравномерности нагрузки стены могут не только растрескаться, но и разрушиться.

Ошибки расчетов несущей способности

При проведении расчетов несущей способности фундамента нужно руководствоваться типом грунтов. Наиболее высокая несущая способность присуща каменистым грунтам и скальным породам, минимальную несущую способность имеют супеси и пески. Ошибки в расчетах могут привести к тому, что под воздействием нагрузки конструкция будет погружаться в землю, при этом замедлить и остановить данный процесс весьма проблематично.

Использование свайно-ростверкового фундамента дает возможность сэкономить средства, но при этом выдвигает более высокие требования к проведению подготовительных работ. Правильная закладка обеспечивает надежность эксплуатации свайно-ростверкового фундамента не мене ста лет.

Что такое свайно-ростверковый фундамент, какие его преимущества и недостатки. Монтаж фундамента и главные ошибки при возведении.

Достоинства и недостатки свайного фундамента с ростверком

На слабых, пучинистых и переувлажненных грунтах обычно возводят свайно-ростверковое основание, которое за счет минимальной площади подошвы свай и равномерного распределения нагрузки не дает фундаменту усаживаться и деформироваться, а за счет ростверковой бетонной ленты позволяет поставить не только деревянный или пеноблочный, но и тяжелый дом из кирпича или бетоноблоков. В индивидуальном строительстве свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы которого будут рассмотрены ниже, применяется практически для любых типов сооружений, будь то хозяйственная постройка или двухэтажный коттедж. Универсальное его использование ограничивается только сложностью оборудования подвала.

Схема строительства свайно-ростверкового основания

Особенности конструкции

Фундамент на сваях, объединенных ростверком, имеет одно неоспоримое преимущество перед другими типами оснований – дом с таким фундаментом можно смело строить на участке с любым рельефом и свойствами грунта, а само здание может быть построено из любых материалов, и может быть любой архитектурной и конструктивной сложности.

К недостаткам можно причислить наличие определенной специфической практики и теории возведения таких оснований, сложность расчетов конструкции и частичное применение спецтехники. Проще, но дороже, будет нанять специалистов и арендовать землеройную технику, чтобы избежать дилетантских ошибок.

При проектировании любых типов оснований в расчеты закладываются несущая способность грунта и минимизация сил морозного и сезонного пучения, а свайно-ростверковый фундамент как нельзя лучше подходит для осуществления оптимального проекта надежного дома. Обеспечение нагрузочной (несущей) способности почвы разрешается сквозным бурением нестабильных слоев грунта и строительством основания на грунте с высокой несущей способностью.

Погружение свай в разрезе слоев грунта

Минимизировать или нивелировать действие пучения можно такими решениями:

1. Слабый и подверженный пучению слой грунта вынимают, на его место послойно и с трамбовкой засыпают нерудные стройматериалы;
2. Укладка теплоизоляционного слоя под подошвой основания и отмосткой, а также защита стен фундамента (бетонного ростверка) вертикальным утеплением, которое должно переходить в утепление стен здания;
3. Обустройство дренажной и ливневой систем вокруг фундамента.

Что может препятствовать осуществлению этих работ: возросшая строительная смета.

Если ростверк свайного фундамента будет заглубляться в почву, то скважины рекомендуется заглублять ниже точки промерзания почвы, а сам ростверк возводить на песчано-щебневой подушке. К тому же, такой армированный ростверк придется заливать бетоном за один прием, что повлечет за собой дополнительные расходы на обеспечение требуемого объема раствора.

При возведении ростверка на сваях, приподнятого над поверхностью грунта, эти недостатки процесса исчезают:

1. Сваи так же опускаются ниже уровня промерзания, до упора в несущий слой;
2. При этом плотная забивка свай дает дополнительное усиление фундамента за счет сил бокового трения, не позволяющих силам пучения вытолкнуть опору наверх и разрушить ростверк;
3. Выталкивающие силы у пучинистого грунта для свай маленького диаметра намного меньше, чем для ростверка, погруженного в грунт, или для монолитной бетонной плиты;
4. Ростверк по оголовкам свай более равномерно распределяет нагрузки от сооружения.

Соблюдая высокую устойчивость к опрокидыванию, свайно-ростверковая конструкция без конструкционного напряжения и с достаточным запасом прочности выдерживает воздействие опрокидывающих сил и сил пучения.

Послойное обустройство свайно-ростверкового основания

Преимущества свайно-ростверковой конструкции:

1. Строительство относится к низкобюджетному;
2. Быстрый монтаж свай – за один рабочий день можно установить до 30 единиц;
3. Возможность строительства на участке со сложными условиями;
4. Нет необходимости проводить геологические изыскания;
5. Абсолютная ремонтопригодность без функциональных ограничений по эксплуатации дома.

1. Невозможно или трудно обустроить подвальное помещение;
2. Открытое пространство под домом необходимо защищать от ветра и атмосферных осадков, а также декорировать;
3. Инженерные коммуникации, проходящие в подполье и в грунте до уровня его промерзания, необходимо утеплять.

Фундамент по технологии ТИСЭ

Сфера применения конструкции

При использовании свайно-ростверкового фундамента для строительства МАФ (малые архитектурные формы), хозяйственных и дворовых построек, появляются возможности для значительной экономии бюджета. Выбивать комбинацию ростверк-сваи (сваи могут быть любой конструкции) рекомендуется для таких случаев:

1. При высоком уровне залегания грунтовых вод. Так как бетонный ростверк не контактирует с грунтом, то и силы пучения на него не оказывают никакого влияния;
2. При строительстве дома из древесины или пиломатериалов рекомендуется строить ростверк из двутавров или швеллеров – для облегчения конструкции и более легкого увязывания стен дома с основанием;
3. При использовании в основании буронабивных свай можно строить стены из кирпича или ячеистых бетонов в плане возведения малоэтажного дома.

Готовый фундамент на сваях с ростверком

Часто ленточное основание на сваях застройщики называют ростверком, но это – разные конструкции. Бетонный или металлический ростверк лежит на свайных оголовках и не контактирует с грунтом. Предназначение такого ростверка – равномерное распределение нагрузок. Для ленточного основания опорой служит поверхность грунта, а сваи только увеличивают нагрузочные возможности фундамента, если верхние слои грунта слабые или влагонасыщенные.

К тому же, существуют такие геологические условия, при которых возможно применение исключительно свайно-ростверковой конструкции:

1. Строительство в прибрежной зоне облегчено за счет того, что не нужно копать траншеи и постоянно откачивать из них воду, а также обустраивать дополнительную гидроизоляция основания;
2. На участке со сложным рельефом или с уклоном более 2 метров на стройплощадке обустройство плиты или ленты увеличит смету в 2-3 раза.

Буронабивные, забивные или винтовые сваи можно использовать в ремонте различных типов оснований: ленточного, плитного или столбчатого, на которых могут стоять срубы, каркасные дома, панельные или кирпичные здания. К тому же, минусы использования свай в значительной мере преувеличиваются конкурирующими компаниями. В качестве примера можно привести срок службы свай с горячей оцинковкой, которые были погружены в почву 40-60 лет назад, но работают до сих пор, и неизвестно, сколько еще они могут простоять.

Сваи горячего цинкования

Отличия винтовых и буронабивных свай

В частном секторе популярными конструкциями являются сваи винтовые и буронабивные, так как их можно изготовить самостоятельно, а значит, намного дешевле. Хотя по обустройству в грунте конструкции похожи, конструктивные отличия между ними большие:

1. Основной недостаток процесса при изготовлении буронабивной (правильное название — буровой) сваи состоит в больших трудозатратах, так как даже при механизации операций сделать глубокую скважину достаточно сложно. А иногда глубина сваи диаметром 50-70 см может достигать 5-7 метров;
2. Свайно-ростверковую основу с применением винтовых сваях можно построить максимум за неделю, и сроки зависят в основном от материала, из которого будет возводиться ростверк.

Минусы использования буронабивных опор: при ручном ввинчивании глубина погружения составит 3-5 метров. Такое неглубокое погружение ограничивает использование свай на слабых, насыпных и переувлажненных участках. Фундамент на винтовых сваях подобных ограничений не имеет:

1. Не обязательно вкручивать сваи вручную: можно купить или арендовать мультипликатор к электродрели, что увеличит точность установки опоры и уменьшит количество рабочих на стройплощадке.

Винтовые сваи

Значительным минусом можно назвать подбор материалов для винтовых свай при самостоятельном их изготовлении, так как основная масса компаний-производителей этих элементов не отличается предъявлением высоких требований к качеству продукции – стенки свай могут быть тонкими, а антикоррозионная защита – слабой. Также наблюдаются расхождения в точности изготовления лопастей и шага спирали, что априори ослабляет конструкцию. Но эти недочеты относятся к сварным изделиям, а литые сваи от них избавлены. Кроме того, литые изделия можно дополнительно защитить от коррозии перед их погружением в грунт.

Буронабивные сваи

Для прочного соединения ростверка из различных стройматериалов и винтовых свай необходимо использовать такие технологии:

1. В свайной трубе сваркой делаются отверстия диаметром, превышающим диаметр арматуры, на высоте армирующего каркаса бетонного ростверка;
2. Через отверстия протягиваются прутья арматуры и связываются с армирующим каркасом ростверка;
3. С металлическим ростверком сваи соединяются сваркой или широкими хомутами.

Если используются буронабивные сваи, то соединить их с бетонным ростверком еще проще: арматура не вяжется, а бетонируется в тело конструкции. Для обеих конструкций необходимо обустраивать декорированную забирку, дренаж и ливневую канализацию с отмосткой.

Выводы: основные недостатки свайно-ростверкового основания — это невозможность обустройства подвала и сложности расчетов при составлении проекта.

На слабых, пучинистых и переувлажненных грунтах обычно возводят свайно-ростверковое основание, которое за счет минимальной площади подошвы свай и равномерного распределения нагрузки не дает фундаменту усаживаться и деформироваться, а за счет ростверковой бетонной ленты позволяет поставить не только деревянный или пеноблочный, но и тяжелый дом из кирпича или бетоноблоков.