Свайные фундаменты различных типов и из разных материалов используются на сложных грунтах. Сваи уходят глубоко под землю и опираются на более плотные и стабильные слои. Им не страшны морозное пучение и высокий уровень грунтовых вод. Обычно такие фундаменты делают с ростверком — связывающей сваи балкой из бетона, металла или дерева. Один из вариантов такого основания — свайный фундамент с монолитным ростверком.
Применение
Фундамент с монолитным ростверком подходит для участков с перепадами высот и влажных нестабильных почв, где обычный ленточный фундамент испытывал бы слишком большие нагрузки, в районах с вечной мерзлотой, при высоком уровне залегания грунтовых вод. Ростверк в данном типе основания равномерно распределяет нагрузку (вес дома) на все опоры. Свайно-ростверковый фундамент подходит для небольших, не слишком тяжелых зданий, но для совсем маленьких домов он экономически не оправдан.
Виды
Фундамент свайно-ростверковый может быть
- висячим (с высоким ростверком),
- с заделкой свай в монолитный цоколь.
В первом случае между полом и землей имеется расстояние 0,7-1 м. Почва при этом воздействует на основание минимально.
Во втором случае ростверк располагается прямо на уровне земли (повышенный), или несколько заглублен (низкий ростверк), можно сделать небольшой цоколь. При этом ростверк никогда не опирается прямо на землю, из-под него вынимают небольшой слой почвы (10-15 см). Это делается для того, чтобы на бетонную конструкцию не действовали силы морозного пучения грунта. Если ростверк заглублен, то оголовки свай обязательно гидроизолируют. Заглубленный ростверк не делают на сильно пучинистых грунтах, которые могут увеличится в объеме больше, чем на высоту зазора, и деформировать или сломать фундамент.
Сам ростверк делают в виде ленты, поэтому такой фундамент также иногда называют свайно-ленточным, или с перекрытием в виде плиты. Второй вариант требует значительно больших затрат бетона и арматуры.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Этот тип основания имеет свои преимущества.
- Малое количество земляных работ.
- Меньшая трудоемкость, чем для ленточного фундамента.
- При правильной теплоизоляции висячий ростверк позволяет снизить теплопотери благодаря тому, что он не соприкасается с землей.
- Меньше расход стройматериалов, а значит, и денег, чем для строительства ленточного фундамента, если делается небольшое количество свай (экономия может составить до 30%).
К недостаткам и сложностям этого типа основания относятся
- необходимость бурения глубоких скважин при установке буронабивных свай,
- необходимость теплоизоляции пола, а иногда и создания имитации цоколя в случае висячего ростверка для утепления дома.
Железобетон наиболее популярен в индивидуальном строительстве для домов как материал для ростверков — как на монолитных, так и сборных. Он выгодно отличается от дерева и металла, так как дерево подвержено гниению, а металл — коррозии. Монолитный фундамент имеет свойства, отличающие его от сборного. Прежде всего, это более высокая прочность и надежность, так как он отливается как единое целое.
Виды свай
Для свайно-ростверкового фундамента используют
- забивные,
- буронабивные,
- винтовые сваи.
Первый вариант для строительства частных домов используется редко, так как для забивки нужно специальное оборудование, аренда и тем более покупка которого значительно увеличит расходы.
Винтовые сваи в последнее время набирают популярность благодаря скорости их монтажа и отсутствию земляных работ — они просто вкручиваются в грунт, это можно сделать самостоятельно усилиями двух-трех человек или заказать услугу монтажа в компании, которая продает сваи.
Буронабивные сваи изготавливаются прямо на участке. Для этого бурят скважины, опускают в них опалубку и арматуру и заливают бетон.
Для точного расчета фундамента на основе свай лучше всего обратиться к специалисту-инженеру. Также перед строительством любого дома рекомендуется провести инженерно-геодезическую экспертизу, чтобы узнать строение и особенности грунта.
Фундамент на буронабивных сваях
Подготовка участка
Перед созданием фундамента необходимо расчистить участок, разметить его в соответствии с проектом здания, отметить места, где будут пробурены скважины. Сваи располагают по периметру строения, под внутренними несущими станами и на углах. Шаг между ними не должен превышать 2 м.
Сваи
Буронабивные сваи делают, заливая бетон в подготовленные скважины. Обычно в скважины устанавливают опалубку, роль которой могут играть асбоцементные трубы, трубы из пластика, рубероид, ПВХ-пленку. Эти материалы не только придают свае форму и увеличивают ее прочность, но и выполняют гидроизолирущую функцию.
Глубина скважин зависит от глубины промерзания грунта, они должны быть на 50 см глубже этого уровня. 20 см из них приходятся на песчаную подушку. В среднем глубина будет около 10 м.
Для бурения можно нанять бригаду рабочих, можно осуществить его своими силами с помощью ручного бура. Диаметр скважины должен быть равен примерно 20 см.
После насыпания песочной подушки в скважины опускают трубы. Они должны подниматься над уровнем почвы на одинаковую высоту, это можно проконтролировать с помощью нивелира или уровня. Далее в трубы опускают арматуру. Для армирования свай используют металлические прутья, на каждую опору их нужно 3 или 4. Прутки соединяют поперечными хомутами, получается такая конструкция, как на фото.
Арматура должна подниматься над верхней частью свай на 40-50 см, чтобы ее можно было соединить с арматурой ростверка. Устанавливают ее в трубах таким образом, чтобы между арматурой и оболочкой было не менее 2 см — это позволить полностью покрыть каркас бетоном.
После этого в трубы заливают бетон. Для уплотнения используют вибратор, но если его нет, можно использовать метод штыкования с помощью металлического прута или трубы. Залитые сваи оставляют на 4 недели для застывания и набора прочности.
Железобетонный ростверк
Сначала устанавливают опалубку. Ее можно сделать из обрезной доски в виде желоба шириной не меньше, чем толщина будущих стен, и высотой примерно 30 см. Определенная сложность состоит в том, что у ростверка есть висячие части, под которые на время застывания бетона нужно будет поместить подпорки. Опалубку устанавливают на нужной высоте, после застывания бетона ее снимают. Можно использовать и несъемную опалубку, например, из пеноплекса, которая будет играть роль утеплителя и гидроизоляции.
Железобетонный ростверк также обязательно армируется. Для армирования берут металлические прутки толщиной 10-12 мм, они располагаются вдоль сторон конструкции. Между собой они связываются в два пояса поперечной арматурой толщиной 6-8 мм, можно гладкой. Из такой же арматуры делаются вертикальные ребра, соединяющие пояса. Под нижний пояс подкладывают деревянные бруски, чтобы арматура была полностью погружена в бетон. С помощью вязальной проволоки каркас ростверка связывается с выступающей частью арматуры свай, также можно их сварить.
Важно! Все элементы каркаса должны быть прочно соединены между собой, это непосредственно влияет на прочность ростверка.
На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент.
Заливают ростверк за один раз, поэтому сразу нужно приготовить необходимое количество бетона. Важно, чтобы в слое бетона не было полостей, пузырей. После заливки бетон уплотняют.
Ростверк на винтовых сваях
Если ростверк делают на винтовых сваях, то армировать его надо перед тем, как устанавливают опалубку. Для этого на сваях вяжут арматуру толщиной 12-18 мм, для этого в сваях сверлят отверстия, в которые пропускают закладные из арматуры. К закладным присоединяются продольные элементы каркаса. Внутрь сваи также опускают арматуру, связывая ее с каркасом ростверка. При бетонировании сначала заливают бетон внутрь свай, а затем в опалубку ростверка.
Фундамент на сваях с монолитным ростверком позволяет успешно возвести дом на пучинистых грунтах. Для него используют обычно буронабивные или винтовые сваи. Следует помнить, что на таком фундаменте нельзя строить большие, тяжелые здания.
В климатических зонах с глубиной промерзания грунта больше 2 м, а также на нестабильных почвах закладка ленточного фундамента нецелесообразна. Он получается дорогим и недостаточно прочным. Оптимальное решение в таких условиях - свайный фундамент с ростверком.
Что такое свайный фундамент с ростверком
Это конструкция из нескольких железобетонных балок, нижние части которых погружены ниже уровня промерзания почвы, а верхние части объединены над поверхностью земли балкой, называемой ростверком. Свайный фундамент свозводят для постройки кирпичных, блочных зданий, конструкций из металлического проката, других материалов.
Этот тип основания имеет значительные преимущества перед более простым, дешевым свайным фундаментом без ростверка, который не распределяет вес дома равномерно между всеми опорами. Его применение ограничено только под деревянные срубы, каркасные дома или каркасные пристройки.
Возможные варианты
Ростверк является опорой для стен дома. Он принимает вес всей конструкции здания, равномерно распределяя его между заглубленными брусьями. Для его изготовления используют следующие материалы:
- дерево;
- металл;
- железобетон.
По типу исполнения железобетонные балки делятся:
- низкие, когда расположены на земле;
- высокие, в которых они находится над поверхностью земли.
Сваи
Сваи подбирают, учитывая нагрузку и тип грунта. Их изготавливают из металла, железобетона, редко – из дерева. По способу установки их делят на:
- забивные;
- буронабивные;
- железобетонные бровые;
- винтовые.
Забивные брусья заглубляются в землю под воздействием ударной нагрузки. Для этого часто используется специальная техника.
При установке буронабивных опор в пробуренной скважине устраивают опалубку, монтируют металлическую арматуру, заливают ее бетоном. Готовые железобетонные буровые опоры забивают в предварительно пробуренную скважину.
Винтовые брусья выполнены из металла с заостренным концом, имеют металлические винтовые лопасти, легко разрезающие почву. Их вкручивают в грунт. Для установки винтовых опор на глубину свыше 2-3 м требуется спецтехника.
В зависимости от формы сечения их подразделяют на:
- круглые сплошные;
- круглые полые;
- квадратные;
- треугольные;
- многогранные;
- специальные сложного сечения.
По характеру передачи нагрузки делятся на:
- стойки;
- висячие.
У висячих работает боковая поверхность, которая передает грунту нагрузку. Боковые части делают неровными, с выступами. Брус как будто цепляется за грунт. Их применяют, если слой нестабильных грунтов очень большой или грунтовые воды расположены высоко.
Возможное размещение
В подавляющем большинстве случаев опорные брусья располагаются строго вертикально. Если предполагается, что нагрузка может воздействовать горизонтально – например, на поверхностях, расположенных под наклоном, то несколько балок в одном месте устанавливают наклонно.
При монтаже фундамента сваи группируют следующим образом:
- одиночно;
- в виде свайных лент – распределяют вдоль длины нагрузок в один или несколько рядов;
- в виде свайных кустов – несколько свай под каждую несущую опору.
Расстановка при самостоятельном проектировании фундамента
При самостоятельном проектировании свайно-ростверкового основания следует:
- Нарисовать план дома в выбранном масштабе.
- Определить место закладки по углам дома.
- То же сделать в местах пересечения стен, перегородок, если расстояние между ними больше 3-х метров.
- На одинаковом расстоянии запланировать промежуточные опоры. Это расстояние также не должно превышать 3-х метров.
Расчет фундамента
После расстановки опорных брусьев, определения общего количества рассчитывают площадь. Для этого стоит соблюдать последовательность:
Вычисляют массу дома. Надо учитывать вес всех материалов, крыши, мебели, людей, которые там будут находиться.
По нормативам, учитывая массу и коэффициент запаса прочности, определяют опорную площадь. Она рассчитывается делением массы дома, умноженной на 1,4 (запас прочности), на несущую способность грунта.
Общую опорную площадь делят на количество брусьев, подбирают ближайшую большую площадь по стандарту. Если расчетная площадь сваи сильно отличается от ближайшей стандартной, стоит обсчитать вариант, увеличив количество опор для ростверка при меньшей площади каждой опоры.
Технология строительства
К возведению основания приступают, когда готовы все расчеты, выбраны размеры свай и ростверка, определены их места на плане.
Разметка фундамента на местности
- Снимают верхний слой почвы.
- С помощью кольев и шнура отмечают внешнюю границу дома.
- Аналогично тянут шнур по внутренней границе стен.
- Проверяют перпендикулярность, параллельность линий, равенство диагоналей.
- Отмечают места будущих свай.
- Землеройные работы, установка опорных брусьев для ростверка
Порядок организации земляных работ зависит от вида свай. Винтовые обычно вкручивают вручную, оставляя над поверхностью земли оголовки одинаковой высоты, которую удобно проверять с помощью горизонтально натянутого шнура.
Бурят скважины, устанавливают смонтированную опалубку. Вниз опускают и закрепляют по 4 арматуры с ребристой поверхностью. Прутки предварительно скрепляют между собой проволокой или сваркой. Для скрепления с ростверком они должны быть выше поверхности земли на 0,6-0,7 м. Опалубку с арматурой заливают бетоном.
Установка ростверка
Если ростверк металлический, металлопрокат (швеллер, профильную трубу) приваривают к выступающим частям свай. Следует строго следить за горизонтальностью расположения. Иначе нагрузка распределится неравномерно, что приведет к разрушению постройки.
Монтаж низкого начинают с подсыпки щебня слоем от 0,15 м, уплотняя его виброплатформой. Щебень подсыпают не весь сразу, а последовательно за 3-4 приема, уплотняя каждый слой вибромеханизмом. Затем устанавливают опалубку. Ее ширина должна быть больше ширины стены. Можно руководствоваться нормативами для ленточных фундаментов. Высота опалубки определяется необходимой высотой цоколя.
Для армирования берут ребристую стальную арматуру. Верхний и нижний пояс скрепляют прутками меньшего диаметра. Часть выпущенных из свай концов арматуры загибают, крепят к верхнему поясу, часть – к нижнему поясу. Длина загнутой арматуры должна быть не меньше пятидесятикратного диаметра прутка.
Устраивают вентиляционные отверстия, конструкции для ввода инженерных коммуникаций. После этого заливают бетон. Одновременно с заливкой используют вибратор. Эта операция выполняется для увеличения прочности, однородности бетонной массы, которую затем оставляют для застывания. Снимать опалубку можно после того как бетон набрал не менее половины прочности. Длительность этого процесса зависит от температуры окружающей среды. При +20 ⁰С достаточно четырех дней. При +10 ⁰С необходимо до двух недель. Если температура еще ниже, то для застывания и набора прочности необходим подогрев бетона.
Преимущества и недостатки
Свайные фундаменты с ростверком популярны благодаря своим неоспоримым достоинствам:
- Подходят для видов грунта, в которых не обеспечивают прочность никакие другие виды оснований: глубокое промерзание грунта, слабые, пучинистые грунты.
- Обеспечивают устойчивость, имеют высокую несущую способность.
- Их можно закладывать на склонах.
- Возможно ведение работ зимой.
- Невысокая стоимость материалов и работ, дешевый вид основания.
- Возвести всю конструкцию, залить бетон можно за пару дней.
- Не нужна тщательная предварительная подготовка площадки.
Кроме достоинств такой фундамент имеет недостатки:
Необходимо утеплять конструкцию из-за наличия пространства под полом.
Нельзя использовать для массивных сооружений.
Необходим тщательный расчет фундамента, поскольку велика неопределенность поведения грунта.
В целом – это отличный вариант для малоэтажных построек, где ценится быстрота, дешевизна строительства либо имеется необходимость возведения постройки на склонах.
Видео: 7 ошибок на сваях
Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — 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.
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.
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
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:
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:
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 — . 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.
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.
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.
- Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
- Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
- Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
- Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
- Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
- Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
- 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 (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
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.
Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.
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.
Разметка
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 (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
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
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).
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 (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
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.
Конструкция свайно-ростверковых фундаментов заметно дешевле популярных ленточных и даёт прекрасный результат по надёжности и долговечности. При этом технологический процесс настолько прост, что имеется возможность выполнить всю работу своими руками.
Свайно-ростверковые фундаменты в строительстве
Свайно-ростверковые опорные конструкции для зданий и сооружений всё активнее приходят на смену популярным ленточным. Особенно это актуально для строительства в районах Крайнего Севера, где они являются единственной возможным вариантом устройства фундамента для любой постройки.
Изготовление фундамента - дело затратное. В смете расходов на строительство эта статья составляет до 45% общей стоимости при устройстве наиболее популярного опорного основания ленточной конструкции.
Свайно-ростверковый фундамент представляет собой монолитную конструкцию (ростверк), расположенную на свайных опорах
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Основной особенностью свайно-ростверкового фундамента является применение свай в качестве основного несущего элемента. Их погружают в грунт различными способами до достижения надёжного грунтового слоя, но в любом случае ниже уровня его максимального промерзания.
Для связки системы свай в горизонтальном направлении поверх них устанавливаются горизонтальные балки из различных материалов:
- литые бетонные. Изготавливаются одновременно с заливкой свай или отдельно. Такие фундаменты можно применять при строительстве загородных домов до двух этажей высотой;
- деревянные. Ростверки из древесины применяются при возведении бревенчатых и брусовых зданий, бань или хозяйственных строений. Они используются также при строительстве каркасных зданий и установке парников в сочетании с винтовыми металлическими сваями;
- металлические из различных профилей - балки, швеллеры и уголки крупных размеров. Они популярны при монтаже нежилых строений, таких как мастерские или гаражи.
Основным назначением ростверков, кроме горизонтального укрепления опорного основания, является равномерное распределение нагрузки от расположенного на нём строения на сваи. Такая конструкция предотвращает перекосы здания в процессе эксплуатации.
Фотогалерея: разновидности свайных фундаментов
Плюсы и минусы ростверковых фундаментов
К положительным качествам ростверковых фундаментов относятся следующие их качества:
Присущие конструкции минусы не перевешивают положительных качеств, перечисленных выше. Недостатком считают тот факт, что при таком фундаменте невозможно устроить цокольный этаж или подпол. Второй отрицательный момент - для закрытия проёма над сваями нужно устраивать забирку. Но это просто решается с использованием недорогого винилового сайдинга.
Видео: плюсы и минусы свайных фундаментов
Область применения свайно-ростверковых фундаментов
Свайные основания применяются при неблагоприятных ландшафтных или гидрогеологических условиях для постройки любых объектов от забора и надворных построек до жилых зданий небольшой этажности. Выбирать ленточный фундамент с использованием буронабивных свай в таких случаях экономически выгодно:
- Высокий ростверк приподнимается над грунтом, пучинистая сила практически не воздействует на фундамент. Опора через сваи передаётся на грунт с высокой несущей способностью.
- Свайное основание с металлическим ростверком из швеллера является отличным решением для возведения деревянных зданий.
- Буронабивные сваи с монолитным бетонным ростверком хорошо справляются с нагрузкой от двухэтажных кирпичных и газобетонных строений.
Устройство свайного фундамента с ростверком
При проектировании фундаментов двумя основными задачами является обеспечение несущей способности и противодействие силам вспучивания грунта при его промерзании. Иными словами - нельзя допустить просадки строения под собственным весом и его перекоса при неравномерном пучении. Основными мерами по обеспечению устойчивости являются:
Оговоримся, что свайно-ростверковый фундамент не следует путать с ленточным, опирающимся на сваи. Разница состоит в том, что ростверк опирается только на сваи в узловых точках, а лента в полной мере опирается как на свайные устройства, так и на грунт.
Различают три вида ростверков по месту расположения:
- Высокий. Независимо от способа изготовления и материала ростверк располагается на расстоянии от грунта. Такие конструкции применяются при строительстве эстакад, мостов, жилых домов и хозяйственных построек на склонах. Отдельной областью применения является возведение причалов или пирсов.
- Повышенный. Подошва такого ростверка находится на уровне поверхности земли, не опираясь на грунт. Устройство опоры такой конструкции позволяет сохранить воздушную подушку под зданием, защищая её от ветра. Недостатком является отсутствие доступа к пространству под домом.
- Заглублённый ростверк. Весьма распространённая и популярная конструкция ввиду низкой стоимости и функциональности. Отличие от других состоит в том, что лента располагается ниже уровня грунта. Заливка ленты производится в желобчатую опалубку.
В отличие от ленточного свайно-ростверковый фундамент имеет опоры только в узловых точках
Изготовление свайно-ростверкового фундамента
Свайно-ростверковый фундамент вполне по силам сделать своими руками при наличии минимального опыта выполнения строительных работ.
Изготовление свай
Вид свай выбирается исходя из конкретных гидрогеологических условий на участке. Перед началом строительства обычно производится предварительное разведочное бурение на месте возведения здания. В случае с объектами частного загородного жилья это можно сделать самостоятельно при помощи шнекового бура небольшого диаметра. Целью исследования является определение характера грунтов и глубины расположения опорного несущего слоя.
Изготовление сваи рассмотрим на примере устройства буронабивной опоры. Работы производятся в следующем порядке:
Виды стандартных свай
В строительстве применяются несколько видов свай. Если классифицировать их по материалу изготовления, основными являются:
- Бетонные или железобетонные.
- Металлические из различных профилей: балок, швеллеров, труб.
- Деревянные из бруса или кругляка.
- Пластиковые из соответствующих труб.
- Асбоцементные.
Кроме того, сваи различают по способу их погружения в грунт:
- Забивные - их погружение производится ударом специальных молотов, вибраторами или путём вдавливания в грунт. Молоты и вибраторы применяются только на удалении от действующих объектов или жилых домов, поскольку сотрясения грунта могут вызвать его подвижки под этими строениями.
- Полые оболочечные сваи - погружение производится вибрационным способом с одновременным удалением грунта из внутренней полости и заменой его бетоном.
- Буровые - устраиваются путём бурения скважины с последующим армированием и заливкой бетоном непосредственно в грунт.
- Набивные - изготавливаются образованием полости обжатием грунта и заливкой её бетоном.
- Винтовые - погружаются путём завинчивания в грунт с использованием специальных механизмов или вручную, если речь идёт об индивидуальном жилищном строительстве.
Говорить о недостатках или преимуществах тех или иных свай не представляется возможным. Эти опорные элементы всегда выбираются исходя из конкретных условий. Например, нельзя использовать дешёвые деревянные сваи в условиях повышенной влажности грунтов на участке, они быстро выйдут из строя. В местах с закисленными грунтами нельзя использовать сваи металлические, предпочтительны пластиковые или асбоцементные.
Фотогалерея: виды свай
Расположение свай в фундаменте
Количество свай для конкретного здания определяется весом здания и суммарной площадью опорных поверхностей. Данные о допустимой удельной нагрузке в месте строительства можно найти в интернете или получить в местных строительных организациях.
При планировании фундамента следует учитывать, что:
- Сечение фундамента по внешнему периметру и для внутренних перегородок должно быть одинаковым.
- Сваи устанавливаются на всех пересечениях стен.
- Расстояние между осями соседних опор не должно быть более трёх метров для индивидуального жилищного строительства.
Расстояние между сваями может быть неодинаковым.
Расстановка свай на плане фундамента
Эту операцию нужно выполнять по методике, описанной в предыдущем пункте.
Чертёж свайного фундамента представляет собой расположение опорных точек с их привязкой к осям опорного основания. На внутренних стенах и перегородках также необходимо устанавливать опоры, соблюдая расстояние между ними.
Ростверковые фундаменты на сваях сложнее в исполнении, чем другие виды опор. Но они менее трудоёмки и экономически оправданы. При выборе такого исполнения чертёж должен содержать не только схему расположения свай, но и указание на последовательность сборки и сведения о необходимых материалах для изготовления фундамента.
Плана свайного поля должен содержать схему расположения свай, размеры и материал ростверка, а также необходимые данные о последовательности сборки элементов фундамента
Решение о характере расстановки свай принимается на основании анализа характера грунтов и их несущей способности.
Таблица: средние расчётные сопротивления грунтов
| Грунт | Расчётное сопротивление, кгс/см 2 |
| Щебень, гравий | 5 |
| Пески крупные, гравелистые | 4 |
| Пески средней крупности | 3 |
| Пески мелкие и пылеватые плотные | 2 |
| Пески мелкие средней плотности | 1,5 |
| Супеси твёрдые и пластичные | 2,5 |
| Суглинки твёрдые и пластичные | 1,5 |
| Глины твёрдые | 4 |
| Глины пластичные | 1,5 |
Имея такие данные, можно рассчитать нагрузки на фундамент и отдельные его части и спроектировать его таким образом, чтобы все его части были нагружены одинаково. В противном случае возникнут местные напряжения в опорном основании, не способствующие длительной эксплуатации.
Способы расстановки свай
Способы расстановки свай бывают следующие:
- Ленточный способ - все сваи выстраиваются по одной оси. Применяется для равномерного распределения нагрузки на сваи при равновесной конструкции строения.
- Кустовой способ - сваи концентрируются на определённом участке, подвергающемся увеличенным нагрузкам в связи с особенностью исполнения верхнего строения. Для уравнивания нагрузок в этом месте делают несколько свай, объединяющихся монолитным ростверком.
- Свайное поле - устраивается, когда невозможно применить простой ленточный фундамент, так как расчёты показывают чрезмерные нагрузки на сваи. Создаётся ряд дополнительных лент, оси которых пересекаются. Объединённые ростверком, они принимают часть нагрузок на дополнительные сваи.
В зависимости от особенностей конструкции здания для устройства фундамента под ним выбирают один из трёх способов расположения свай
Порядок расчёта свайно-ростверкового фундамента
При выполнении расчётов фундамента нужно вычислить массу всех частей здания:
- Собственный вес свай и ростверка, включая массу бетона. Для этого нужно приблизительно выбрать диаметр свай и сечение ростверка. Затем рассчитывается объём одиночной сваи. Для вычислений используется формула: масса равна плотности, умноженной на объём.
- Собственную массу фундамента. Для этого площадь сечения ростверка умножаем на его общую длину и на плотность бетона и складываем с массой всех свай.
- Вес каркаса дома. Принцип тот же - определение общей площади стен и простенков, исключая проёмы дверей и окон, с последующим умножением на толщину. Удельные веса различных материалов легко найти в интернете.
- Полную массу дома, включая перекрытия и кровлю. Производится по количеству используемых материалов на основании эскизного проекта.
- Полную нагрузку на грунт, как сумму всех результатов, полученных на предыдущих этапах.
- Дополнительную нагрузку от мебели и оборудования. Её можно принять равной 150 кг на каждый квадратный метр. Полученное значение прибавляем к полной массе дома.
Далее нужно определить площадь опорной поверхности. Для этого площадь поперечного сечения одной сваи умножаем на общее количество опор. Разделив суммарную массу дома на площадь опорной поверхности, получаем удельную нагрузку в тоннах на метр квадратный.
Теперь нужно сравнить этот показатель с нормативными данными для почвы в месте строительства. Если он значительно превышает рекомендуемые нагрузки, нужно поступить следующим образом:
- увеличить площадь опоры за счёт изменения опорного размера свай;
- увеличить количество опор, уменьшив расстояние между ними;
- пересмотреть размеры сечения ростверка в сторону уменьшения;
- ещё раз проанализировать конструкцию дома, изыскивая возможность снижения его веса за счёт использования других, более лёгких материалов.
Например, суммарный вес фундамента и верхнего строения дома составляет 120 тонн, площадь опорной поверхности свай равна 20 000 квадратных сантиметров. Проверочный расчёт показывает, что удельная нагрузка составляет 120 000 кг: 20 000 см 2 = 6 кг/см 2 . Опорными грунтами для свай в месте строительства являются гравелистые пески, несущая способность которых составляет 4 кг/см 2 .
Вывод: количество свай нужно увеличить в полтора раза (6: 4 = 1,5). Как рекомендовано выше, можно пересмотреть не количество, а размер свай.
Технология заливки фундамента
Порядок действий при строительстве свайно-ростверкового фундамента может выглядеть следующим образом.
Разметка участка
В отличие от разметки ленточного фундамента нанесение контура опорного основания на поверхность земли не производится. Основная операция - установка колышков на месте нахождения каждой сваи. Контрольная операция - проверка равенства длины диагоналей по угловым кольям наружного периметра и внутри каждого прямоугольника внутренних перегородок. Замеры нужно производить рулеткой соответствующей длины.
Необходимо вбить колышки в места установки свай, а затем проверить равенство диагоналей по крайним точкам фундамента
Земляные работы и заливка свай
Выемка грунта по контуру при высоком ростверке не производится. Нужно только пробурить шурфы на местах, где ранее были установлены колья. Для этого можно привлечь подрядчика с ямобуром, тогда все работы будут выполнены в течение нескольких часов. При использовании бура диаметром до 30 сантиметров шурфы можно сделать своими руками, если глубина погружения не превышает пяти метров.
Заливка каждой сваи должна производиться без перерывов. Для этого используется бетон марки 300, постоянно приготовляемый на месте выполнения работ. Подачу раствора внутрь скважины лучше производить по деревянному или металлическому лотку.
Работы выполняются в таком порядке:
- Удаляется растительность на площадке строительства, включая траву, кусты и деревья.
- Производится бурение скважины.
Если глубина скважины не превышает пяти метров, её можно проделать обычным садовым буром
- На дне скважины устраивается дренажный слой из песка (до 15 сантиметров) и гравия средней фракции (до 20 сантиметров). Слой уплотняется трамбовкой и проливается водой.
- В скважины устанавливаются трубы из выбранного материала. Все верхние концы обсадок должны находиться на одном уровне по горизонту.
Перед заливкой бетона необходимо выставить оголовки обсадных труб на один уровень по вертикали
- Изготавливаются армирующие решётки и погружаются в шурфы, обеспечивая выпуск концов арматуры над срезом трубы для связи сваи с ростверком при его заливке.
- Приготавливается бетонный раствор и заливается в трубы. Допускается перерыв в заливке свай, но нельзя прерывать формирование сваи до заполнения трубы.
Заливку одной сваи нужно обязательно выполнить до того, как бетон внутри трубы застынет
Обязательно в процессе заливки производить его уплотнение. В противном случае в теле сваи могут образоваться пустоты.
Можно воспользоваться услугами бетононасоса, тогда к заливке нужно приготовить все скважины одновременно.
Устройство ростверка, заливка бетоном
Приступать к заливке ростверка можно спустя не менее 7 дней после окончания бетонирования свай. Поэтому времени на подготовительные работы по ростверку вполне достаточно.
По окончании заливки свай нужно приступить к установке опалубки для ростверка. Она выполняется из любого доступного материала, но чаще всего из досок. По форме опалубка представляет собой лоток, закрепляемый на весу подпорками. При её установке нужно контролировать горизонтальность верхнего края, в противном случае может получиться неровная опорная поверхность, что неминуемо скажется на эксплуатационных характеристиках здания.
Видео: изготовление свайно-ростверкового фундамента
Свайно-ростверковые фундаменты в своё время стали революционным решением для строительства самых различных зданий. Применение винтовых металлических свай вообще исключает необходимость земляных работ, что значительно сокращает трудоёмкость и сроки сооружения фундамента. Успехов вам!
Для строительства зданий жилого и промышленного назначения используется фундамент различных видов, но особого внимания заслуживает свайно-ростверковая конструкция. Ее обычно выбирают в тех случаях, когда на земельном участке наблюдаются резкие перепады рельефа, пучинистый и слабый грунт. Хорошо подходит этот тип основания и для застроек местностей, расположенных в зоне вечной мерзлоты.
Технические характеристики
Свайно-ростверковый фундамент представляет собой железобетонное, деревянное или стальное основание, залитое бетоном, в котором все элементы соединены в единую конструкцию. Его устройство может быть как с монолитным видом закладки (перекрытое плитой), так и выстроенное с помощью висячей ростверки. Висячий фундамент характеризуется открытым зазором между поверхностью почвы и ростверком, его необходимо дополнительно утеплять и накрывать гидроизоляцией. Что же касается монолитного варианта, то он формируется из бетонного каркаса, в котором высота платформ выравнивается сваями разной длины.
Так как во время укладки основания используются сваи, заглубленные в грунт между несущим слоем и нижним уровнем промерзания, то распределить нагрузку здания между ними сложно. Поэтому часто свайно-ростверковый фундамент выполняется сборным из швеллера и бруса. Все опоры такой конструкции крепятся в узел с помощью специальных лент и бетона. Стоит заметить, что комбинация ростверка и свай придает несущему основанию надежность и устойчивость.
В зависимости от того, какой закладывается фундамент (деревянный, металлический, бетонный или железобетонный), основание под застройку приобретает разные технические характеристики. Согласно предписаниям СНиП, допускается строительство конструкций с низкими и высокими ростверками, которые располагают выше уровня земли. Их обычно делают из металлических труб большого сечения или из бетона. При этом изготавливать ростверки из бетона намного сложнее, так как необходимо точно рассчитывать место заливки ленты от почвы.
Главной особенностью фундамента считается то, что ростверки, входящие в его устройство, отлично выдерживают неравномерные нагрузки, обеспечивая основанию жесткое сопряжение. Ростверки перераспределяют нагрузку, в результате чего на сваи передается уже «выровненный» вес здания, и постройка защищается от образования трещин в стенах.
Предназначение
В отличие от других видов оснований, свайно-ростверковый фундамент идеально распределяет несущие нагрузки от строений на грунт, поэтому выбирая его, можно быть уверенным, что новое здание надежно прослужит не один десяток лет и будет защищено не только от резких перепадов температуры, но и от сейсмической активности. Подобные конструкции широко применяются как для общественного, так и для индивидуального строительства. Особенно хорошо подходят для участков, расположенных на склоне с пучинистой вечномерзлой почвой и сложным рельефом.
- для постройки кирпичного дома;
- в каркасном строительстве;
- для сооружений из газосиликатных блоков;
- на почвах с повышенной плотностью;
- при высоком размещении грунтовых вод;
- на нестабильной почве с плывунами.
Свайно-ростверковая конструкция позволяет также настилать полы непосредственно по грунту без выполнения дополнительного выравнивания поверхности и заливки глубокой ленты, так как установленные различной высоты сваи компенсируют все неровности, устраняя перепад высот. Можно использовать такой фундамент и при строительстве зданий с весом, превышающим 350 тонн, – он получится намного надежнее и экономичнее, чем ленточное или плиточное основание. Но в этом случае придется в проект заложить повышенный коэффициент запаса прочности, который должен составлять не 1,2, как обычно, а 1,4.
Достоинства и недостатки
Свайно-ростверковый фундамент является единой системой, состоящей из ростверка и опор.
Благодаря наличию в конструкции бетонной основы, укрепленной армированными элементами, основание выступает надежной опорой для зданий и характеризуется некоторыми преимуществами.
- Высокая экономическая выгода. Установка не требует больших финансовых затрат, так как земельные работы сводятся к минимуму.
- Устойчивость. Большая несущая способность дает возможность возводить многоэтажные здания с использованием в их отделке тяжелых строительных материалов.
- Расширенный охват строительства. По сравнению с другими видами фундаментов застройки территорий можно выполнять на любых типах грунта, которые не подходят для закладки традиционных оснований. Трудная геометрия ландшафта, косогоры и склоны не являются преградой для работ.
- Возможность формирования набивных свай отдельно от ростверка. Благодаря этому нюансу бетонная смесь значительно экономится. Кроме этого, можно использовать как готовый, так и самостоятельно приготовленный раствор.
- Удобное расположение свай с кабельными линиями и подземными трубопроводами. Это упрощает создание проекта и не нарушает функциональность настроек.
- Высокая прочность. Монолитная связка ростверка и опор защищает конструкцию от усадки грунта, поэтому строение при эксплуатации не ломается и не деформируется.
- Отсутствие подготовительных работ. Чтобы заложить свайно-ростверковый фундамент, нет необходимости формировать котлован, что упрощает строительный процесс.
- Хорошая теплоизоляция. Пространство между землей и основанием благодаря повышенному обустройству ростверка не пропускает холодные потоки воздуха – это сокращает тепловые потери и делает здание теплым.
- Отсутствие риска затопления. Свайные конструкции, возвышенные над поверхностью земли до двух метров, защищают строение от возможного подтопления.
- Простота установки. Обладая минимальными строительными навыками, такой фундамент вполне реально воздвигнуть своими руками, не прибегая к помощи мастеров и не используя землеройные устройства.
- Небольшие сроки работ.
Вышеперечисленные плюсы актуальны только в том случае, если установка основания выполнена с соблюдением всех технологий строительства, и здание эксплуатируется согласно рассчитанным для него нагрузкам.
Помимо достоинств, у этого вида фундамента имеются и минусы:
- Невозможность строительства на каменистой почве – твердые минеральные породы делают невозможной установку свай.
- Проблематичный монтаж на участках с горизонтальным смещением. Не рекомендуется осуществлять работы на почвах, которые могут просесть, иначе нарушится устойчивость опор, и грунт провалится.
- Для зданий, строительство которых планируется в суровых климатических регионах с низкой температурой, придется продумать дополнительные мероприятия по укладке высококачественной теплоизоляции.
- Не предусмотрены такие основания для реализации проектов домов с подвалом и цокольным этажом.
- Сложность расчета несущей способности опор. Самостоятельно просчитать этот показатель трудно. В случае малейших неточностей фундамент может дать перекос, и в результате изменится геометрия всей конструкции.
Несмотря на недостатки, свайно-ростверковый фундамент хорошо себя зарекомендовал у строителей и получил только положительные отзывы владельцев домов.
Виды
Опоры, которые используются при строительстве свайно-ростверкового основания, выбираются в соответствии с нагрузкой здания, видом почвы и климатическими условиями. Их могут изготавливать как из металла, бетона, дерева, так и из комбинированных материалов.
Поэтому в зависимости от характеристик свай и способа их установки различают некоторые разновидности фундамента.
- Винтовой. Его делают из полых металлических труб с открытым концом. Работы выполняются вручную или с помощью специальной техники. Чтобы конструкция на винтовых опорах получилась прочной, и трубы были защищены от окисления, их полую часть заливают раствором.
- Буронабивной. Формируется на земельном участке путем заливки бетона в ранее подготовленную армированную скважину, расположенную на забивных сваях. Набивной фундамент обладает высокой прочностью.
- Железобетонный. Монтаж осуществляется при помощи готовых железобетонных опор, устроенных в скважину.
- Забивной. Как правило, такие основания выбирают для строительства крупных объектов. Опоры забиваются при помощи специальной техники, после чего заливается бетонный раствор.
Помимо этого, фундамент может отличаться глубиной заложения ростверка и бывает:
- заглубленным;
- наземным;
- поднятым над землей на высоту от 30 до 40 см.
Заглубленный ростверк обычно используют при установке свай, предназначенных под тяжелые строения из газобетона или кирпича. В таком случае дополнительно выполняют обвязку плитой, и фундамент может служить цокольным этажом здания. Что же касается строительства деревянных конструкций, то для них идеально подходит фундамент с поднятым ростверком – это позволяет экономить средства на строительном материале, и приподнятая постройка будет защищать от пучения грунта.
Проектирование и расчет
Важным моментом перед закладкой фундамента считается его точный расчет. Для этого создается проект и план будущего здания. Затем рисуется чертеж основания, и обязательно указывается схема закладок свай, учитывая их расположение в местах пересечения с простенками и в углах. Нужно предусмотреть так, чтобы ширина между сваями составляла не менее 3 м. Если же расстояние до их края будет более трех метров, то потребуется монтаж дополнительных опор. Помимо этого, следует рассчитать площадь свай – для этого вначале делается определение их количества, выбирается минимальная высота и толщина.
Для правильных расчетов необходимо также знать и некоторые другие показатели:
- массу будущего здания – подсчитать необходимо не только все отделочные материалы, но и примерный вес внутренней «начинки»;
- опорную площадь – с помощью известного веса конструкции и коэффициента надежности легко определяется нагрузка на опоры;
- размеры и площадь сечения свай – благодаря известному количеству опор их число можно умножить на выбранную площадь и получить нужное значение.
Все результаты нужно сравнить с ранее определенной опорной площадью. В некоторых случаях приходится уменьшать или увеличивать площадь опор, так как их несущая способность будет зависеть от диаметра и типа грунта.
Этапы строительства
Фундамент на сваях и ростверке представляет собой сложную конструкцию, но его вполне реально изготовить своими руками. Чтобы такое основание надежно прослужило, во время работ должна использоваться специальная технология ТИСЭ и пошаговая инструкция установки.
Возведение свайно-ростверкового фундамента предусматривает выполнение следующих работ:
- расчет основания и создание проекта;
- подготовка и разметка строительного участка;
- бурение скважин и рытье траншей;
- формирование опалубки;
- армирование;
- заливка бетонным раствором и жесткая заделка швов.
Каждый из вышеперечисленных пунктов важен, поэтому на каждом этапе строительства следует проверять контроль качества, так как малейшая ошибка или неточность потом негативно скажется на эксплуатации здания.
Нанесение разметки
Перед началом стройки тщательно подготавливают рабочее место. Для этого, в первую очередь, участок очищают от механических препятствий в виде камней, корней и деревьев. Затем землю хорошо выравнивают и снимают плодородный слой. После этого наносят разметки, указывающие месторасположение свай. Работу выполняют с помощью шнура и деревянных кольев.
Разметки нужно установить строго по диагоналям. Шнуры натягиваются для отметок внутренней и внешней поверхности стен. Если будет допущена неточность, то получатся отклонения от проекта, и фундамент при эксплуатации может искривиться.
В том случае, когда на участке наблюдаются небольшие перепады высот, разметку выполнить легко. Для территорий со сложным рельефом потребуется помощь опытных мастеров. Особое внимание нужно уделять также углам здания – они должны составлять угол 90 градусов.
Копка траншеи
После того как определены границы фундамента, можно приступать к земляным работам. Вначале под ростверк роют траншею, затем сверлят лунки, в которые позже установятся сваи. Работы, как правило, осуществляются с помощью такого ручного инструмента, как лом, лопата и бур. Если позволяют финансовые возможности, то можно заказать специализированную технику.
В зависимости от назначения будущей постройки и типа почвы выбирают оптимальную ширину ростверка. Для хозяйственных объектов допустимым показателем считается 0,25 м, для подвижных – 0,5 м, а для жилых домов эта цифра возрастает до 0,8 м. Что же касается глубины, то ростверк может залегать на 0,7 м.
В вырытой канаве необходимо проверить дно и стены на ровность – в этом поможет лазерный уровень. После этого на дно траншеи ложится песчаная подушка, песок выбирается крупной фракции. После его укладки поверхность смачивают водой и тщательно утрамбовывают. Песчаная подушка не может быть менее 0,2 м. Следующим этапом земляных работ станет подготовка отверстий под вертикальные сваи: лунки сверлятся глубиной 0,2-0,3 м.
Затем в готовые ямы устанавливают трубы, которые будут играть роль опалубки, и дно застилают гидроизоляционным материалом – это защитит конструкцию от влаги.
Установка ростверка
Немаловажным моментом в строительстве является монтаж ростверка. Чаще всего для работы выбирают металлический элемент, который легко приваривается к оголовкам свай. Чтобы конструкция равномерно передавала нагрузки, она должны быть размещена строго по горизонтали. В том случае, если устройство фундамента по проекту предусматривает использование железобетонного низкого ростверка, то дополнительно выполняют подсыпку из щебня средней фракции. Щебень насыпают в несколько слоев по 5 см и хорошо уплотняют.
На подготовленное основание ставится опалубка. Ширина ее ленты должна превышать ширину стен, а высоту насчитывают в соответствии с показателями цоколя. Монтаж упоров и сборка щитов во многом напоминает технологию работ для ленточного фундамента.
Что же касается армирования, то в большинстве случаев аналогично строительству ленты изготавливается снизу и сверху два пояса из ребристой арматуры. Их перевязывают между собой сваями. Концы арматуры, выходящие из свай, загибают: один ряд привязывают к верхнему поясу, а другой – к нижнему.
Выпуски арматуры не должны быть менее 50 мм от диаметров прутьев. Например, если применять арматуру с сечением 12 мм, то ее рекомендуется загнуть на 60 мм.
Укладка закладных деталей
После того как все работы по изготовлению каркаса закончены, необходимо продумать размещение систем коммуникаций. Для этого закладываются короба и трубы, через которые будет проходить канализация, электричество, водопровод и отопление. Нельзя также забывать и о прокладке труб под инженерные системы и продухи. Если этот этап не выполнить, то после строительства для монтажных работ придется долбить бетон, что может нарушить его целостность и повредить зданию.
Заливка раствора
Завершающим этапом в установке фундамента является заливка бетонного раствора. Для бетонирования обычно применяют цемент марки М300, щебень и песок. Смесь готовится в соотношении 1: 5: 3. При этом раствор не просто заливают – его еще дополнительно вибрируют. Благодаря этому поверхность получается прочной и однородной.
В первую очередь, бетоном заливают отверстия, предназначенные под сваи, а потом – саму опалубку. Рабочий процесс желательно выполнять за один заход. Если же бетонировать поэтапно, то возможно появление неровностей и пузырьков воздуха. Оптимальной температурой для заливки считается +20С – при таком показателе опалубку можно будет снимать спустя четыре дня. За этот промежуток времени бетон приобретет прочность и станет готовым для проведения последующих строительных работ.
Иногда закладку основания осуществляют при температуре ниже +10С – в таком случае придется ждать полного высыхания не менее 2 недель. В зимнее время года залитый бетон понадобится дополнительно подогревать и утеплять.
Свайно-ростверковый фундамент необходимо возводить правильно, придерживаясь всех технологий строительства, – это поможет увеличить его технические и эксплуатационные характеристики.
Если строительные работы выполняются начинающими мастерами, то им нужно учесть некоторые рекомендации опытных специалистов.
- Начинать установку следует с расчетов. Для этого определяется тип грунта и глубина заложения ростверка. При недостаточной глубине закладки опоры здание может дать усадку и трещины, после чего даже разрушиться.
- Огромную роль играет исследование почвы, от которого зависит несущая способность конструкции. Самыми большими показателями обладают скальные породы и каменистые грунты. Если неправильно определить состав почвы, то это приведет к ошибкам в расчетах нагрузки конструкции, в результате чего она погрузится в землю.
- Между сваями и ростверком должна быть хорошая связь, так как под воздействием давления почвы неустойчивая конструкция может разрушиться.
- В независимости от вида фундамента на глубину промерзания следует обязательно укладывать песчаную подушку – особенно это касается эксплуатации основания в зимний период. Мерзлый грунт может расширяться и вызывать разрывы ростверка.
- Ростверк не должен соприкасаться с поверхностью земли или быть заглубленным в нее. Необходимо по всему периметру участка снять небольшой слой почвы, потом установить опалубку, засыпать песок и залить бетон.
- Следует точно рассчитывать шаг между сваями. Этот показатель определяется в соответствии с нагрузкой на фундамент, диаметром и количеством арматуры.
- Во время проведения армирования стоит предусмотреть нужное количество вентиляционных продухов. Все внутренние отсеки нужно соединить с выходами на улицу.
- Огромную роль в устройстве основания играет утепление и гидроизоляция. Их следует уложить до того, как залить фундамент бетоном.
- Дно котлована или траншеи необходимо делать утрамбованным и не разрыхленным. Нельзя допускать, чтобы на основание осыпалась земля со стенок. Кроме этого, от траншеи или котлована должны отходить осадочные воды, иначе дно намокнет и будет непригодным для заливки раствором. Недопустимо также в траншеях наличие излишней крутизны откосов.
- Слабый грунт требует усиления сваями и хорошей засыпки.
- Песок, который используется для засыпки воздушной подушки, следует обязательно увлажнять и распределять подушку под контур в обрез под углом 45 градусов.
- Опалубку необходимо надежно закрепить, так как при заливке бетоном она может не выдержать нагрузку и разрушиться. Не допускается отклонение опалубки от вертикали больше, чем на 5 мм.
- Высота фундамента делается с небольшим запасом на 5-7 см от высоты, указанной в проекте.
- Во время армирования каркаса рекомендуется использовать стержни с суммарной площадью сечения не менее 0,1% от площади бетонного элемента. При этом лучше всего выбирать гладкую арматуру, не имеющую следов ржавчины, грязи и краски.