Отечественные строители частных домов обычно предпочитают делать фундамент в монолитно-ленточном исполнении. Но при больших величинах глубины промерзания грунта такой вариант обходится дорого. Ведь его в подобной ситуации приходится закладывать очень глубоко, а это дополнительные существенные расходы на железобетон. Чтобы уменьшить смету устройства основания коттеджа, сейчас застройщики-частники все чаще стали отдавать предпочтение свайному ростверковому фундаменту, заглубление опорных свай которого обходится значительно дешевле.
Что такое свайный фундамент с ростверком?
Конструктивно свайно-ростверковый фундамент – это ряд опор, погруженных в грунт ниже точки промерзания, и связывающий их поверху «обвязкой» из стали или железобетона. На последний уже укладываются первые ряды кирпича либо бруса (бревна). Такая конструкция обеспечивает равномерное перераспределение нагрузок со стороны как дома, так и земли.
Схема фундамента
Возникающие при пучении точечные воздействия от свай расходятся по всей ленте ростверка такого основания. Стены не испытывают лишнего давления в какой-то одной точке. Перекосы и разрушения кладки на подобном основании практически исключены.
Виды фундамента на сваях
Ростверк этого типа свайного фундамента выполняется из монолитного железобетона либо стального швеллера. Чаще всего используется бетонная конструкция с армированием. Нагрузки она способна выдержать значительные. Вариант, где обвязка металлическая, больше предназначен для легких строений (гаражей, хозпостроек, зданий из СИП-панелей и бань).
Свайный фундамент с металлическим обвязом
Свайный фундамент с монолитной обвязкой
По типу используемых опор свайно-ростверковый фундамент бывает двух разновидностей:
Винтовой.
Буронабивной.
В первом случае это практически полная копия фундамента на винтовых сваях . Только на опорах у него лежит более мощный монолитный ростверк. При этом стальные “винты” для такой конструкции приходится выбирать попрочнее, у которых толщина стенок и диаметр больше.
Те, кто собираются делать основание своими руками, зачастую предпочитают использовать буронабивные сваи в несъемной опалубке в виде асбестоцементных труб. Эта технология проще и дешевле при самостоятельном исполнении.
Преимущества и недостатки
Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.
Такое основание имеет следующие плюсы:
Возможность обустройства на склонах и в болотистой местности;
Сравнительная дешевизна сооружения свайной ростверковой конструкции;
Минимум временных затрат на возведение фундамента;
Отсутствие потребности в привлечении грузоподъемной автотехники;
Простота технологии установки буронабивных и винтовых опор, а также заливки бетона;
Отличные показатели устойчивости на подвижных пучинистых участках.
По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.
Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.
Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.
Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.
Минусы у фундамента с бетонным ростверком на сваях также имеются, но их откровенно немного:
Отсутствие возможности сделать подвальное помещение;
Затраты на дополнительное утепление пола.
Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.
Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками
Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент , лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.
Разметка на участке
При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.
Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:
Нижний край опор должен находиться ниже точки промерзания грунта. При этом скважины под сваи делаются на 10–15 см шире взятых асбестоцементных труб. Чтобы столбы прочней стояли на месте, в нижней их части обустраивается расширяющаяся бетонная подошва. Ямы в земле под опоры по ширине делаются как раз под ее размеры.
Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.
Использование
Сравнивая плюсы и минусы свайно-ростверковой фундаментной конструкции, сразу видно, что первых гораздо больше вторых. Подобное основание подходит как для небольших хозяйственных построек, так и для одноэтажных частных домов из пенобетона или кирпича. При этом сделать все можно без проблем самостоятельно. Земляных и бетонных работ придется выполнять не так много, а устройство самой конструкции – предельно просто.
Традиционный ленточный фундамент превосходно выполняет свои задачи, будучи построен на достаточно плотных и устойчивых грунтах.
В более сложных условиях требуются другие опорные конструкции, способные создавать прочное основание на проблемных или вовсе неустойчивых почвах.
Оптимальным вариантом становятся сваи, которые способны опираться на глубинные плотные слои, проходя сквозь поверхностные неустойчивые напластования и практически не образуя с ними конструкционной связи.
Такое решение проблемы позволяет получить неподвижный и надежный фундамент, сэкономить деньги и, зачастую, время.
Рассмотрим один из наиболее удачных вариантов - тип.
Свайно-ростверковый фундамент представляет собой систему вертикальных опор (свай), жестко связанных общим наружным несущим поясом (фото ниже).
Сваи опираются на плотные слои грунта, а ростверк несет стены дома, равномерно распределяет нагрузку и передает ее на систему свай .
Такой тип фундамента имеет массу конструкционных вариантов, может выдерживать нагрузки разного типа и эксплуатироваться в самых сложных условиях. Могут быть использованы разные типы и материал свай, ростверк может представлять собой простейшую опорную линию или мощную железобетоную ленту.
Различные комбинации этих элементов дают возможность создания фундамента с необходимыми параметрами, оптимальным образом подходящего к имеющимся нагрузкам, условиям эксплуатации и гидрогеологии участка.
Наличие ростверка характерно для любого типа свайного фундамента, поэтому их все можно относить к этой обширной группе.
Существующие виды
Виды свайных фундаментов различают по типу свай.
Бывают :
- Сваи-стойки . Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
- Висячие сваи . Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.
Материалом для изготовления свай служат :
- Древесина . Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
- Металл . Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
- Железобетон . Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.
Существует три основных разновидности свайных фундаментов :
- На забивных сваях . Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
- На буронабивных сваях . Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
- На винтовых сваях . Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа - лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.
Типы ростверков в зависимости от расположения
В зависимости от глубины погружения существует три типа конструкции ростверка :
- Заглубленный . Представляет собой полный аналог заглубленного ленточного основания. Погружается на глубину ниже уровня промерзания, чтобы исключить нагрузки пучения, направленные вертикально вверх.При этом, развитая боковая поверхность стенки испытывает максимальные величины боковых нагрузок, что необходимо учитывать при проектировании. На сложных или обводненных грунтах не используется из-за отсутствия технологических условий производства отливки бетона.
- Мелкозаглубленный . Представляет собой наиболее распространенный вариант конструкции свайно-ленточного фундамента, где лента погружается на небольшую (40-70 см) глубину. Этот вариант гораздо экономичнее, чем заглубленный, поскольку не требует такого серьезного объема земляных работ.
- Незаглубленный . В этом случае ростверк устанавливается над дневной поверхностью грунта, образуя зазор определенной высоты. Вариант используется на грунтах, не позволяющих выполнять объемные земляные работы - обводненных, чрезмерно рыхлых, имеющих склонность к пучению или сезонным подвижкам.
Некоторые специалисты принципиально разделяют свайно-ленточные и свайно-ростверковые опорные конструкции из-за наличия или отсутствия погружения ленты в грунт. Другие объединяют их в одну группу, поскольку общая конструкция у тех и других практически не отличается.
Варианты использования
Существует несколько вариантов использования материала для ростверка :
- Древесина . Применяют либо цельный брус 150:200 или 200:200 мм, либо пачку из обрезной доски 50:200, собранную в 3 или 4 слоя. Полученная балка обладает высокими несущими способностями, ее просто обрабатывать и монтировать. Стоимость древесины относительно невысока, поэтому ростверк подобного типа является оптимальным вариантом для домов, не имеющих большого веса (древесина, газобетон, пенобетон).
- Металл . Этот тип ростверка позволяет получить прочное основание, жестко соединенное с оголовками свай. В результате получается прочная конструкция, время монтажа которой самое маленькое, а результат очень надежен. В качестве балок используют швеллер, двутавр или рельс, крепление к верхушкам свай производят на сварку. Чаще всего применяют в сочетании с винтовыми сваями.
- Железобетон . Этот вид ростверка строится по обычной технологии отливки монолитной ленты (плитка перекрытия). Единственное отличие возникает из-за наличия воздушного зазор между грунтом и нижней частью основания. Кроме того, арматура свай должна быть жестко связана с армпоясом ленты, образуя монолитную опорную конструкцию . Эта процедура образует мощное и жесткое основание, устойчивое ко всем видам нагрузок. Недостатком является длительный срок застывания бетона, останавливающий работы на месяц.
Его необходимая высота
Высота ростверка напрямую связана с материалом стен дома. Если планируется строительство кирпичного (бетонного, шлакоблочного) дома, то минимальной высотой считается 15-20 см над уровнем грунта. Для деревянных домов высота ростверка должна быть несколько увеличена и составлять около 40-60 см .
Это обеспечит необходимую изгибную жесткость, позволит отделить древесину от источников влаги снизу.
Имеется в виду снеговой покров, высота которого также должна учитываться. Если в регионе зимы очень снежные с большой высотой сугробов, необходимо рассчитывать высоту ростверка, превышающую их уровень.
Глубина заложения – от чего зависит
Глубина заложения зависит от состояния грунта на участке.
Во внимание принимаются все сопутствующие факторы :
- Уровень залегания грунтовых вод.
- Наличие и объемы почвенных вод.
- Возможность подтопления в весенний период.
- Наличие сезонных изменений гидрогеологии, повышения или понижения степени наполнения всех водоносных пластов.
Для правильного выбора глубины нередко приходится собирать информацию в местных геологических и метеорологических подразделениях, советоваться с опытными строителями, обращаться к различным приложениям СНиП.
Необходимо учитывать, что все значения, указанные в различных источниках, являются минимальными, т.е. допускается увеличение высоты подъема, но уменьшать высоту зазора нельзя .
Устройство
Ростверк представляет собой опорную конструкцию, расположенную под всеми несущими стенами, как наружными, так и внутренними.
Он собирается в единую ленту, сборка балок в единую конструкцию выполняется по обычным технологиям, свойственным данному материалу :
- Деревянные балки соединяют вполдерева с прокладкой стыка джутовой лентой.
- Металлические балки приваривают к оголовкам с усилением соединений резьбовыми элементами.
- Бетонный ростверк отливают в виде монолитного элемента, жестко соединенного со сваями общим армпоясом.
Каждая балка жестко соединена со всеми опорами, находящимися под ней . Расстояние между ними должно соответствовать величине нагрузки, превышение будет способствовать прогибу балок и деформации всех смежных элементов. Продольные соединения балок могут быть расположены только над оголовком сваи, стыковать их в пролете запрещается.
Как рассчитать монолитную основу
Расчет свайно-ростверкового фундамента выполняется опытными и грамотными специалистами .
Это сложная и ответственная инженерная задача, которая не под силу людям посторонним и не имеющим специальной подготовки (работа проводится с использованием схем и формул).
Если возможности обратиться к специалистам нет, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами , которые дают достаточно корректный ответ в течение нескольких секунд и совершенно бесплатно.
Если по каким-либо причинам необходимо рассчитать опорную конструкцию самостоятельно, выполняют следующие действия :
- Производится подсчет веса дома вместе с имуществом, ветровой и снеговой нагрузкой, дополнительными элементами. Этот пункт самый сложный, так как надо учесть абсолютно все факторы воздействия на фундамент со стороны постройки. Некоторые значения можно отыскать в таблицах СНиП, например - величину ветровой и снеговой нагрузки, свойственных данному региону .
- Полученное значение умножают на коэффициент прочности конструкции. Обычно его принимают равным 1,1, но в некоторых случаях используют повышенный коэффициент - 1,2.
Величина запаса прочности актуальна только для данной конфигурации дома.
Все дополнительные элементы, отделка, мебель или пристройки будут увеличивать его вес и нагружать фундамент сверх расчетного значения.
Поэтому вполне допускается принять коэффициент прочности намного больший, чтобы избежать в будущем деформации или разрушения фундамента.
После того, как нагрузка определена, выполняется расчет количества свай .
Общий вес дома делят на величину допустимой нагрузки единицы и округляют результат до целого числа.
Допустимая нагрузка на готовые опоры указывается в паспорте изделий, для буронабивных свай ее рассчитывают самостоятельно, используя методику, указанную в СНиП или других источниках.
Пошаговая инструкция по монтажу своими руками
Рассмотрим порядок действий по монтажу железобетонного ростверка, расположенного на высоте 30 см над уровнем грунта (один из наиболее сложных вариантов).
Порядок действий :
Подготовка
Производится очистка и планировка участка (если это необходимо). Удаляют все посторонние предметы, растения и прочие помехи.
С помощью колышков производят разметку участка . Для забивных свай она заключается в установке одного колышка на оси опор, для буронабивных отмечаются линии внешнего и внутреннего периметра. Также для них необходимо предварительное бурение скважин, которое производится по результатам пробного бурения.
Оно определяет глубину залегания плотных слоев грунта и производится в любом случае, так как дает возможность определить длину стволов .
Установка свай
Забивка свай производится с помощью специальных машин .
Необходимо составить схему погружения, чтобы готовые сваи не отсекли точки установки следующих опор.
Обычно установку производят по спирали или змейкой , последовательно переходя от одной точки к другой.
Для буронабивных свай производят гильзование скважин (погружение трубы из свернутого рубероида или куска пластиковой трубы нужного диаметра). Затем собирают и опускают в скважину армпояс, размеры которого надо выбрать так, чтобы он легко входил в отверстие.
Длина арматуры должна превышать длину скважины, чтобы впоследствии ее можно было жестко связать с армпоясом ростверка. Затем производится заполнение скважины бетоном и выдержка в течение положенного времени (28 дней).
Строительство опалубки
Для постройки опалубки не обязательно выжидать срок затвердения бетона в скважинах . Если использованы забивные сваи, то обычно выжидают около недели, чтобы ствол «обсосало» (строительный термин, обозначающий восстановление грунта и плотное прилегание к боковым стенкам).
Опалубка представляет собой род длинного деревянного лотка , внутренние размеры которого повторяют форму будущего ростверка.
Сборку производят из обрезных досок, стараясь не допустить образования щелей и промежутков.
Высота опалубки должна несколько превышать высоту ростверка . Для жесткости нижнего отдела на землю устанавливают ряд подпорок, исключающих прогиб днища опалубки. Внутренняя часть устилается полиэтиленом, препятствующим выход воды или материала из опалубки.
Создание армпояса
Арматурный каркас создается по обычной технологии - рабочие стержни с помощью гладкой вспомогательной арматуры устанавливаются в нужном положении согласно проектной схемы и общих правил.
Важным моментом является жесткое соединение арматуры свай и армпояса ленты, для которого лучше всего использовать сварку. Остальные элементы соединяют путем вязки мягкой проволокой.
Заливка бетона
Заливку бетона производят после окончательного затвердения бетона в сваях.
Это важно, так как вес железобетонного ростверка очень велик и способен деформировать не застывший бетон .
Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости. Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой.
Через 10 дней снимают опалубку , после чего выдерживают ленту до полного застывания, которое наступает через 28 дней после заливки.
Полы по грунту
Полы по грунту применяют при создании конструкции ростверка, погруженной в грунт. Если имеется воздушный зазор, создание пола по грунту становится слишком сложным, неэффективным и нецелесообразным.
Внутренняя часть ленты засыпается слоем песчаной подушки . Затем на нее укладывают слой геотекстиля и засыпают щебень, на который через дополнительный слой геотекстиля насыпают слой щебня.
Всю засыпку последовательно уплотняют, добиваясь максимально возможного результата. Затем заливают слой стяжки, на который укладывают теплоизолятор.
Поверх него вновь заливают стяжку, внутрь которой монтируют систему теплого пола.
На эту стяжку можно настилать финишное покрытие . Пирог пола получается достаточно многослойный, но он обеспечивает качественный обогрев и препятствует теплопотерям из-за контактов с грунтом.
Технология гидроизоляции
Гидроизоляцию ростверка выполняют при помощи одного из наиболее распространенных материалов :
- Горячий битум.
- Битумная мастика.
- Оклейка рубероидом.
- Нанесение пропиточных составов.
Наиболее простым и быстрым вариантом является использование битумной мастики, которая отлично выполняет свои задачи и продается в готовом к употреблению виде. Наносится валиком или кистью, обычно в один или два слоя.
Схема утепления
Для утепления используются водонепроницаемые материалы :
- Жидкий пенополиуретан.
- Экструдированный пенополистирол (пеноплекс).
- Пенопласт.
- Керамзит.
- Пеностекло и т.д.
Наиболее удобным и эффективным вариантом считается пеноплекс, который наклеивается плотным слоем на всю поверхность ростверка, как внутреннюю, так и внешнюю.
Несколько хуже, но значительно дешевле использовать пенопласт , который также устойчив к воздействию влаги и является отличным теплоизолятором, но обладает способностью крошиться и избыточной хрупкостью.
Полезное видео
В данном разделе вы сможете увидеть, как сделать свайно-ростверковую основу (армированный фундамент) своими руками, а также как происходит армирование ростверка:
Заключение
Свайно-ростверковые основания являются одним из наиболее успешных и надежных видов фундамента.
Они способны выполнять свои функции в самых сложных условиях, хорошо реагируют на изменения, позволяют строиться на самых проблемных грунтах.
В большинстве случаев строительство подобных фундаментов обходится дешевле, чем при постройке традиционной ленты.
Эти преимущества делают свайно-ростверковые основания предпочтительными среди большинства пользователей, чьи участки находятся в низинах, на подтапливаемых местностях.
Возможность самостоятельного строительства только увеличивает оценку этой технологии среди строителей, позволяя выполнять работу в удобное время и полностью соблюдать технологию.
Вконтакте
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
Когда разговор заходит о такой строительной конструкции, как фундамент свайно-ростверковый, необходимо понимать, что это симбиоз двух разновидностей фундаментов: столбчатого и ленточного. При этом лента ростверка опирается на столбы свай.
Она несет на себе нагрузки от веса здания и равномерно распределяет их по всем опорным столбам. Конструкция надежная, устойчивая, поэтому ее используют на любых видах грунтов.
Разновидности свайно-ростверковых фундаментов
В основном в этой фундаментной конструкции отличаются друг от друга сваи. В гражданском и промышленном строительстве применяются сегодня три их типа:
- Буроналивной фундамент с ростверком. Это когда в грунте бурятся скважины, устанавливается в них армирующий каркас, заливаются они бетонным раствором.
- Забивные. Это готовые сваи, изготовленные из железобетона. Они при помощи специальной техники забиваются в землю.
- Винтовые. Это стальные трубы, на конце которых установлен бур. Они просто вкручиваются в грунт и заполняются бетоном.
Вторая технология сложна тем, что для забивки свай требуется техника. Отсюда и дороговизна проводимых процессов.
Преимущества и недостатки конструкции
Рассматривая плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента, необходимо в первую очередь обозначить сложность расчета конструкции. Это большой минус для тех, кто не является специалистом в строительном деле. Поэтому проектом и расчетом свайного фундамента должен заниматься специалист.
Он может рассчитать не только размеры элементов, но и глубину заложения опорных столбов. Последний фактор очень важен, потому что по СНиП фундаменты должны закладываться ниже уровня промерзания грунта. К недостаткам устройства свайно-ростверкового фундамента также можно отнести:
- сложность организации подвального помещения или цокольного этажа;
- рекомендуется заливать такой фундамент под дом, возводимый из легких материалов.
Что касается преимуществ фундамента на сваях с ростверком, то в первую очередь необходимо обозначить небольшой объем проводимых работ, что сказывается на себестоимости сооружения. Сюда же добавим возможность строительства на участках с уклоном.
Правила сооружения
Рассмотрим технологию заливки ленточно свайного фундамента с буроналивными сваями, как самую часто используемую.
Подготовка площадки и разметка
Площадку под строительство расчищают от растительности и мусора. В некоторых случаях снимают верхний слой. Теперь основной этап – разметка. Оптимальный вариант для установки точного места расположения свай – пригласить специалиста с лазерным нивелиром.
С помощью этого инструмента прямо по грунту определяются места опор и их точное расположение относительно границ участка. В них забиваются колышки, которые между собой связываются шпагатом или бечевкой.
Теперь нужно по проложенной оси в две стороны от натянутой нити отложить половину ширины фундаментной конструкции. К примеру, если ширина ростверка – 40 см, значит, от оси надо отложить по обе стороны по 20 см. По этим размерам выкапывается траншея глубиною 30-40 см.
Сооружение свай
По месту установки колышков бурятся скважины. Их диаметр, расстояние между сваями, величина заглубления, схема расположения определяется проектом дома. Кстати, бурить можно садовым буром, главное подобрать его по диаметру свай.
- В скважины засыпается песок толщиною 20-30 см. он обязательно трамбуется.
- Внутрь вставляется металлический каркас из стальной арматуры диаметром 8-16 мм. армировать опоры надо обязательно, особенно, если фундамент свайно-ростверковый сооружается на пучинистых или слабых грунтах. В СНиПах обозначено, что для столбчатых конструкций можно использовать каркасы с сечением круглым, квадратным или треугольным. Надо обязательно каркас делать длиною больше на 15-20 см, чем глубина сваи. Эти арматурные концы будут соединяться с каркасом монолитного ростверка.
- Производится заливка бетонного раствора. Здесь используется марка М400 с рецептурой – один объем цемента марки М400, два объема мелкого песка, три объема щебня (мелкой или средней фракции).
- Обязательно проводится штыковка бетонной массы, чтобы удалить из нее воздух.
Если на строительном участке грунты слабые, то рекомендуется стенки скважин усилить. К примеру, скрутить в трубочку рубероид и опустить его внутрь. Вместо рубероида подойдет сюда любая труба: металлическая, пластиковая или асбестовая. Главное – выдержать диаметр фундамента свайного.
Если монолитный ростверк устанавливается на весу, тогда столбы заливаются с выходом над уровнем грунта. Для них придется сооружать опалубку цокольной части, для чего можно использовать все те же трубы. Итак, свайный фундамент готов.
Сооружение ростверка
Так как ростверк – это ленточный фундамент, мелкозаглубленного типа, то его надо сооружать по соответствующей технологии.
- Траншея засыпается песком или гравием толщиною 20-30 см. Уложенный слой трамбуется.
- Устанавливается опалубка из любых плоских материалов. Кстати, собрать опалубку для ленточного фундамента своими руками несложно.
- Укладывается внутрь армирующий каркас из арматуры. Он должен располагаться в теле фундаментной конструкции, поэтому рекомендуется под него подложить подпорки.
- Соединяются концы арматуры столбов с каркасом в ростверке. Это делают или электросваркой, или при помощи вязальной проволоки.
- Проводится заливка бетона , изготовленного по той же рецептуре, что и раствор для свай.
- Обязательно залитый в опалубку материал подвергается вибрации.
- Сверху конструкция закрывается мешковиной или полимерной пленкой. Если на улице стоит жара, то придется свайный фундамент с ростверком два-три раза в день поливать водой. Причина – быстрое высыхание смеси, что приведет к растрескиванию.
- Через неделю можно снимать опалубку, через 28 дней нагружать фундамент (поднимать стены, устанавливать перекрытие).
Многие нарушают требования СНиП, не выдерживая время высыхания бетонной конструкции, считая, что, к примеру, фундамент для дома из газобетона выдержит небольшую нагрузку, исходящую от газобетонного сооружения. И это большая ошибка. Никто не знает, в каком временном диапазоне происходят химические процессы внутри бетонной массы.
Как быстро бетон набирает марочную прочность. Ведь этот показатель зависит от многих фактором, учесть которые на стройплощадке невозможно. Поэтому и установлен временной диапазон 28 дней. Вот такая не совсем простая пошаговая инструкция сооружения сваной-ростверкового фундамента своими руками.
Комбинированный вариант
Это технология возведения ростверка с плитой. То есть, в ней отсутствует свайный фундамент. Обычно этот вариант применяется при строительстве частных домов, если застройщик решает на слабых нестабильных грунтах построить дом с подвальным или цокольным помещением.
То есть, на месте дома сооружается монолитная плита с ростверком. Сложность возведения этой конструкции заключается в том, что заливать бетон нужно так, чтобы плита и ростверк были единым целым. Поэтому создается единый армированный каркас.
Для этого придется уложить в плиту металлическую решетку, а к ней в два или три ряда прикрепить по месту расположению ленты вертикальные отрезки арматуры, которые между собой свяжутся в каркасную клетку. Расстояние от края ростверка до края плиты определяет именно установка вертикальных арматурных прутов.
Но есть еще одна сложность – установка опалубки для ростверка. Ее не к чему крепить, особенно это касается внутренних щитов. Ведь край ростверка располагается далеко от несущей опоры. Поэтому каждый элемент монолитной плиты с ростверком заливается по отдельности. Эта технология определена СНиПами.
- Сначала пол (плита). Кстати, можно провести его теплоизоляцию, засыпав поверх подушки керамзит. Залитый бетон должен набрать минимум 70% от марочной прочности, на что уходит 20-21 день.
- Затем монтируется опалубка для ростверка, и заливается бетонный раствор.
Такой тип фундамента – это большие материальные расходы, сложность в изготовлении, требования к точным подсчетам. Особенно это касается расстояния от края ростверка до края плиты. Чем меньше расстояние, тем больше нагрузок на края плитного фундамента, отчего он может разрушиться.
Даже если его закладывать под газобетон. Но есть и свои плюсы. К примеру, нет необходимости копать котлован ниже уровня промерзания грунта.
Заключение
Устройство свайного фундамента с ростверком, в независимости от того используются буроналивные сваи или винтовые, основано на точном расчете элементов конструкции в плане их размеров, места расположения и глубины заложения.
Утепление свайно-ростверкового фундамента под газобетон, его отделка и другие строительные операции – это второе. Главное – сооружение самой конструкции точно по СНиП.
Ростверк — это элемент отдельно стоящих фундаментов при строительстве зданий. Он предназначен, чтобы объединять столбы или сваи в одну слаженно работающую конструкцию. Элемент предотвращает неравномерные просадки здания и растрескивание стен.
Конструкция, которая объединит буронабивной или любой другой столбчатый или свайный фундамент нужна всегда, но устройство ростверка не обязательное мероприятие. Для некоторых типов зданий, необходимости в нем нет. Элемент не предусматривают в следующих случаях:
- брусовые и бревенчатые дома (функцию ростверка берет на себя нижний венец стены);
- каркасные дома (элемент фундамента заменяет нижняя обвязка).
Важно помнить, что это справедливо только для небольших индивидуальных строений. При строительстве массивного здания высотой в два и более этажей, лучше придать дополнительную жесткость.
Виды по материалу
Материал для изготовления подбирается исходя из конструкции будущего дома и расчетных нагрузок на буронабивной или другие фундаменты. В этой классификации приводят четыре типа:
Ростверк из железобетона
Фото ростверка из железобетона на буронабивных сваях.
Изготавливается из бетона, который воспринимает вертикальные сжимающие нагрузки, и стальной арматуры, работающей на изгиб. Материалы дополняют друг друга и обеспечивают высокую несущую способность и надежность ростверка. Арматура и толщина бетонного слоя подбирается расчетом. При этом длина стальных стержней подбирается так, чтобы они не выходили наружу (принимается защитный слой из бетона 20-30 мм с каждого конца стержня). Это необходимо для предотвращения коррозии металла. Армирование ростверка толщиной 15 см и меньше выполняют сетками, более толстые элементы требуют закладки арматурных пространственных каркасов.
Достоинства железобетонного ростверка при строительстве:
- прочность;
- надежность;
- устойчивость к воздействию окружающей среды;
- возможность выполнения без дополнительной спецтехники.
Металлический ростверк
Ростверк из швеллера на винтовых сваях.
В качестве обвязки фундамента используют металлопрокат. Можно закупить двутавр (ГОСТ 26020-83) или швеллер (ГОСТ 8240-97). Номер изделия определяют в зависимости от нагрузки. Швеллера могут выпускаться двух видов: с уклоном внутренних граней полок и с параллельными гранями полок. Разницы между ними нет, несущая способность изделий с одинаковыми номерами не отличается. В случае с покупкой двутавра, нужно обращать внимание на маркировку.
- Б — нормальный двутавр. Имеет небольшую ширину и обладает самой низкой несущей способностью по сравнению с остальными при равной высоте. Максимальная ширина — 32 см, при этом высота такого проката доходит до метра. Использовать в качестве ростверка такую балку не выгодно, поскольку чтобы обеспечить надежное опирание стен, нужно подбирать ростверк приближенный к толщине ограждающих конструкций.
- БД — нормальный дополнительный. Дополнительные типоразмеры к предыдущей группе.
- К — колонный двутавр. Имеет большую ширину по сравнению с нормальным двутавром. Максимальная ширина проката составляет 40 см, при этом высота балки намного меньше, чем в первом случае – до 43,1 см. Имеет высокую несущую способность. Например, если сравнить двутавры Б20 и К20, у второго эксплуатационные характеристики будут примерно в два раза выше.
- Ш — широкополочный. Характеризуется увеличенной шириной. При одинаковой высоте его несущая способность и устойчивость к деформациям ниже, чем у колонного, но намного превышает значения для нормального двутавра. Ширина составляет от 15 до 32 см.
- ДШ — дополнительный широкополочный.
Также важно обращать внимание на цифру, которая стоит после буквенной маркировки. Например, двутавры 18Б1 и 18Б2 при практически одинаковых габаритах имеют разную несущую способность. У второго толще стенки, поэтому он может воспринять большую нагрузку. Цифра перед буквенной маркировкой обозначает округленную высоту профиля в сантиметрах.
Достоинства металлического ростверка:
- прочность;
- жесткость;
- надежность крепления к свайным фундаментам (на сварку к металлическим оголовкам, если при строительстве используется буронабивной или другой тип фундамента из бетона, крепление металлопроката усложняется).
К недостаткам можно отнести:
- подверженность коррозии;
- необходимость в грузоподъемной техники для выгрузки и установки в проектное положение балок;
- высокая стоимость проката.
Фото ростверка из дерева на винтовых сваях.
Ростверк из дерева изготавливают для деревянных домов. Как говорилось ранее в этом случае функцию элемента выполняют нижний венец или обвязка каркасного дома.
При сопряжении металлических и бетонных фундаментов с деревянной обвязкой необходимо предусматривать гидроизоляцию. Это необходимо для предотвращения гниения древесины. Гидроизоляция может быть выполнена:
- толем (устаревший и неэффективный, но дешевый вариант);
- рубероидом;
- гидроизол;
- линокром.
Важно также обработать деревянные элементы антисептическими составами. Такое мероприятие обеспечит их устойчивость к грибку и плесени.
Бетонный ростверк
Самый нежелательный тип. Ростверк — конструкция, которая должна работать на изгиб. У бетона очень высокая прочность на сжатие, но при возникновении изгиба, он трескается. Такой материал подходит только для небольших построек с достаточно частым расположением опор фундамента.
Конструктивные решения
По конструктиву можно привести классификацию по способу изготовления:
- сборный (чаще применяется, если фундамент из винтовых свай или для деревянных строений);
- монолитный (такое решение подойдет, если фундамент буронабивной или сборный бетонный);
- сборно-монолитный.
К сборным конструкциям относят деревянный и металлический ростверк. Монолитный вариант изготавливается из бетона или железобетона. Кроме того монолитный ростверк имеет разделение на:
- монолитная лента;
- монолитная плита.
Ленточный — наиболее распространенный вариант. При плохих геологических условиях и сильных подвижках грунта проектируют плитный ростверк по обрезу фундамента. Он придает конструкции дополнительную жесткость, но характеризуется высокой стоимостью и трудоемкостью.
Промежуточный вариант между сборным и монолитным — сборно-монолитный вариант. Он состоит из сборных элементов, которые служат опалубкой и заполнения бетонной смесью. Такое решение не получило широкого распространения из-за своей высокой стоимости.
Виды по расположению элемента
Относительно земли обвязка может располагаться по разному. В зависимости от этого различают три вида:
- висячий;
- незаглубленный;
- заглубленный.
Первый вариант подходит, если нужно связать буронабивной, столбчатый или винтовой фундамент при плохих характеристиках грунта:
- просадочные грунты;
- водонасыщенные;
- пучинистые.
Заглубленный бетонный ростверк
Конструктив требует обязательного устройства вентилируемой прослойки, толщиной не менее 10 см. Расстояние измеряется от самой высокой точки земли под домом до обвязки. При этом важно уделить внимание утеплению пола первого этажа. Минусом такого варианта является сложность обустройства подвала.
При незаглубленном ростверке элемент располагают на уровне грунта. Под обвязку укладывают песчаную или щебеночную подушку, которая служит для дренажа и предотвращения воздействия сил морозного пучения.
При третьем варианте ростверк располагают ниже уровня земли. Для устройства выкапывают траншею, на глубину которой укладывают песчаную или щебеночную подушку. Она служит для разравнивания, дренажа и замещает собой пучинистый грунт.
Под незаглубленный и заглубленный ростверки лучше всего положить пенопласт малой плотности, это предотвратит воздействие сил морозного пучения на ростверк, которые будут стремиться оторвать его от свай.
Нормативная документация
Любые строительные конструкции возводятся в два этапа:
- проектирование;
- возведение.
Расчет ростверка выполняют как для многопролетной балки. При проектировании ростверка нужно руководствоваться следующими нормативными документами:
- . По пункту 7.4.15 рассчитывают общий крен свайного фундамента.
- СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов», пункт 15. Приведены общие требования к возведению и приемке опор под здание.
При завершении отдельно стоящих фундаментов важно правильно выбрать тип обвязки. Это обеспечит высокую жесткость, предотвратит неравномерные осадки и появление трещин на стенах дома.