Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками
Содержание:
- Суть конструкции
- Описание свайного фундамента с ростверком
- Когда его можно использовать
- Классификация
- Устройство
- Свайно-винтовой фундамент
- Технология возведения
- Технология закладывания
- Глубина заложения – от чего зависит
- Типы и назначение ростверков
- Монолитная плита с ростверком
- Основные факторы, определяющие выбор фундамента
- Его необходимая высота
- Преимущества свайно-ростверкового фундамента
- Особенности и устройство свайно ростверкового фундамента
- Устройство свайного фундамента с ростверком
- Типы свайно-ростверковых конструкций
- Плюсы и минусы
- Монтаж ростверка
- Конструирование и расчет
- Этапы работ
- Итоговые моменты
Суть конструкции
Из названия становится очевидным примерная конструкция такого фундамента. Первым основным элементом является свая, точнее, определенное количество свай, которые забиваются в грунт. При этом их погружение не производится хаотично есть определенные правила, которые регламентируют этот момент. Одним из них является обязательное размещение корня сваи ниже уровня, на который происходит промерзание. Благодаря этому удается пройти плодородный и верхние слои, которые отличаются небольшой несущей способностью. Но при самостоятельной установке такие сваи обладают спорной несущей способностью.
Связано это с тем, что проседание элементов может происходить неравномерно, что вызывает деформации в здании, т. к. нагрузка не распределяется равномерно. Такой вариант фундамента является хорошим решением, например, для домов из сруба, т. к. их конструкция более устойчива к изменениям положения свай в силу своей целостности, при этом перераспределение веса и нагрузки происходит автоматически.
Чтобы была возможность на таком фундаменте возводить кирпичные и блочные здания, требовалось некоторое усовершенствование, которое пришло в виде ростверка. Задачей последнего является создание монолитной конструкции, которая приобретает улучшенные свойства.
Если говорить просто, то ростверк представляет собой небольшой ленточный фундамент. Он может располагаться как непосредственно на грунте, так и быть приподнятым от него на определенную высоту. Ростверк может быть монолитным, т. е. выполненным из армированного бетона или металлическим. Во втором случае применяются балки, которые соединяются между собой посредством сварки. В некоторых случаях применяется деревянный ростверк, который также прекрасно справляется со своими задачами.
Обратите внимание! Ростверк, который находится на уровне земли, называется низким. При расположении конструкции выше уровня грунта его характеризуют как высокий.
Описание свайного фундамента с ростверком
Уже название свайного фундамента говорит о том, что он состоит из свай, которые заглублены в грунт до определенного уровня. Чаще всего сваи погружают до плотного несущего слоя грунта или ниже уровня его промерзания. Готовая свайная конструкция не может использоваться в чистом виде, так как представляет собой разрозненные элементы. Исключение составляют каркасные постройки или срубы из бруса или бревна, в которых нижние венцы способны принять на себя нагрузку всей постройки.
Свайный фундамент с ростверком
Для строительства домов из других видов материала используется более совершенная форма — свайный ростверковый фундамент. В этой конструкции надземные части свай соединены металлической или бетонной лентой, ростверком.
На профессиональном языке ростверком называют часть основания, которая соединяет оголовки свай и служит опорой для несущих стен.
Когда его можно использовать
Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:
Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.
При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение
Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий.
При строительстве в жестких грунтах
В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами).
Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор.
При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.
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.
Классификация
От вида ростверка, уложенного на свайный или столбчатый фундамент, зависит долговечность, эргономичность и эстетичность сооружения. Поэтому к его выбору необходимо отнестись край не серьезно.
Классифицируется ростверк по:
- месту расположения;
- конструкции;
- материалу.
Виды объекта по месту расположения
По месту расположения существует три вида ростверка.
1.Высокий тип фундамента. Он отличается целесообразностью, так как располагается в 15–25 см., а то и выше от поверхности земли. За счёт этого создаётся дополнительная вентиляция пола, что исключает сырость и появление плесени.
Также эта конструкция позволяет попасть под сооружение, чтобы проверить целостность основания жилища и при необходимости без проблем его отремонтировать. К тому же пустота под полом является дополнительной зоной для хранения, например, садового инвентаря или для просушки урожая.
Есть и недостаток: в доме с высоким ростверком нельзя сделать подвальное помещение, поэтому погреб нужно сооружать отдельно.
2.Низкий тип ростверка. Объекты этого типа сооружаются в уровень с поверхностью земли. Из-под опалубки вынимается 20 см грунта, чтобы плита или балки находились над воздушной «подушкой», но при этом не касались почвы.
Благодаря такой конструкции отсутствует пространство под жилищем, которое не «ворует» тепло, что позволяет значительно сэкономить на теплоизоляционном материале. Правда, придётся немножко потратиться, чтобы изолировать «подушку», иначе ростверк будет лежать на грунте, что приведёт к осыпанию земли в открытое пространство.
3.Заглубленный тип основания. Этот вариант пользуется большой популярностью, так как помещение получается очень тёплым, комфортным, надёжным, долговечным, безопасным. Выполняется он следующим образом: копается траншея, монтируются сваи или столбы, делается опалубка и заливается бетон. Этот тип базиса превосходен даже для домов в несколько этажей.
Оптимальным является объект, устроенный на уровне земли, поскольку он равномерно распределяет нагрузку на несущую плоскость.
Виды сооружения по конструкции
Конструктивно существует три вида фундамента, но мы рассмотрим два.
- Монолитный вид. Он представляет собой цельную плиту или замкнутую балку. Монолитный ростверк чаще всего используется при малоэтажном строительстве.
- Сборный вид. Он представляет собой «конструктор», состоящий из деталей, оборудованных крепежной системой. Применяется он в основном для строительства промышленных зданий и многоэтажных сооружений. Для частного домостроения сборная категория не подходит, так как её изготовление очень трудоёмкое и затратное.
Безупречный вариант для частного строительства – это монолитный вариант, например, из швеллера или армированного бетона. О нём и речь далее.
Разновидности основания по материалу
По материалу существует четыре вида.
- Деревянный. Он безупречен для древесных домов и срубов. Отличается надёжностью, прочностью, экологичностью, безопасностью. Но в то же время требуется обработка противопожарными, гидроизоляционными и антисептическими составами.
- Железобетонный. Он изготавливается из стальной арматуры и бетона, которые, сочетаясь, обеспечивают долговечность, износостойкость, прочность и надёжность всему объекту.
- Металлический. Он прочен и надёжен. Ростверк безупречен для фундамента на винтовых сваях. А вот для базиса на буронабивных опорах – это не самый лучший вариант. Кроме того, ростверк из металла требует наличия грузоподъёмной техники (попробуйте разложить и точно выставить двутавровые балки).
- Бетонный. Специалисты крайне негативно к нему относятся, так как устройство работает на изгиб (вот Вам статья), а его возникновение приводит к растрескиванию бетона. Ростверк применяется исключительно для небольших зданий при наличии множества опор.
Оптимальный вариант – железобетонные виды или сварные металлические (для каркасных домов).
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.
Свайно-винтовой фундамент
В частном строительстве получает всё большее распространение. Имеет ряд преимуществ по сравнению с перечисленными выше.
- Экономичен.
- Универсален (может использоваться во всех случаях, когда требуется глубокий фундамент).
- Быстрая, беззвучная и безвибрационная установка (в сравнении с забивными сваями).
- Не требует перемещения грунта.
- Может применяться в большинстве типов грунтов.
- Готов принимать нагрузку после установки.
- Устраивается в любое время года.
- В некоторых случаях сваи можно использовать повторно.
Установка в каменистых грунтах и твёрдых глинах возможна с использованием узколопастных свай с литым зубчатым наконечником.
Всё перечисленное относится к деревянному и металлическому ростверку, как неотъемлемой части фундамента.
Технология возведения
Порядок действий:
- Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
- Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
- Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
- Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
- Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
- Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.
Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.
Технология закладывания
Технология монтажа свай имеет различия в зависимости:
- от типа свай;
- от типа ростверка;
Чаще всего устанавливают обычные забивные сваи. Монтаж забивных свай при этом состоит из следующих операций:
- Подъём свай.
- Размещение непосредственно над требуемым участком.
- Погружение в землю при помощи молота до отказа.
При слишком неустойчивых грунтах (вроде песка) применяют вибропогружение свай. Их погружение осуществляется вибрацией, передаваемой на оголовок сваи специальным оборудованием.
Вдавливание свай оправдано в условия плотной застройки, где вибрация или ударный метод погружения свай может привести к разрушению фундаментов окружающих зданий.
Буронабивные же сваи устанавливают по совершенно иному принципу:
- Производится бурение скважины.
- В скважину погружается обсадная труба.
- Из обсадной трубы извлекается грунт.
- В пустое пространство устанавливается арматурный каркас.
- Всё заливается бетоном.
При этом возможно как удаление обсадной трубы в процессе замоноличивания скважины, так и оставление её в грунте как части буронабивной сваи.
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.
Типы и назначение ростверков
Ростверковые конструкции различаются по типу и назначению. При выборе необходимой конструкции учитывается много факторов.
Ленточные фундаменты с ростверками
Для зданий, довольно прочной и надежной опорой являются свайные фундаменты с ленточным ростверком, для устройства которых используют две технологии. Одна из них применяется при обустройстве оснований выше уровня грунта, а вторая – на этапе создания решетчатой конструкции, которая принимает на себя часть нагрузки.
Ленточный фундамент с ростверком в разрезе
Ленточный фундамент – это оптимальный вариант для устройства основания на склонах и участках со сложным рельефом, поскольку не требуется выполнение сложных подготовительных работ по планированию участка с привлечением спецтехники. Данная конструкция прекрасно подходит для возведения сооружений из облегченных материалов.
Используя при строительстве дома ленточный фундамент обязательно необходимы:
- Песчаная подушка, толщина которой составляет 200-300 мм. Она создается под бетонным каркасом и сваями для их защиты от разрушительного воздействия грунтовой влаги.
- Гидроизоляция решетки и опор, для чего применяют полиэтиленовую пленку, рубероид или асбоцементные трубы.
При обустройстве фундамента необходимо тщательно рассчитывать количество и шаг свай в ленточном ростверке, а также его толщину и прочие параметры.
Для забора
Устройство ростверка для заборов необходимо для полноценной защиты конструкции, которую не может обеспечить плоскость ограждения. Создание пояса обусловлено не только обеспечением от внешних факторов, но и для того, чтобы например домашние животные не могли выбраться за пределы участка. Причины могут быть любыми, но исполнение всегда должно быть качественным, обеспечивать прочность и долговечность конструкции.
Ростверк для забора
В принципе, ростверк под забор практически не отличается от пояса, используемого при обустройстве фундаментов домов. Здесь использована та же конструкция, стройматериалы и выполняются аналогичные функции.
Для свайного основания
Необходимость устройства столбчатого фундамента с ростверком обуславливается непосредственно конкретной конструкцией здания, его весом и жесткостью каркаса сооружения. Для того чтобы опорные колоны не заваливались их обязывают монолитным железобетонным, металлическим или даже деревянным поясом.
Свайное основание с ростверком
В строительстве используется несколько схем свайного основания зданий:
- Колонны с навесным поясом заглубляются в грунт. Данная схема используется в 90% всех свайных фундаментов;
- Столбы опираются на щебневую насыпь без углубления в грунт. При такой схеме обеспечивается высокая жесткость основания дома, что позволяет максимально снизить вероятность просадки сооружения;
- Без ростверка. Этот вариант используется для строительства небольших домов.
Монолитная плита с ростверком
Свайные фундаменты с монолитным ростверком представляют собой столбчатые сооружения с усиленной верхней частью. Оголовки свай объединяются цельным элементом. Существует несколько видов таких оснований, которые можно разделить по разным критериям. Зависит эта классификация от метода создания, материала изготовления и способа монтажа.
Главной задачей создания ростверка является оптимальное распределение нагрузок на основание. Поскольку сваи устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга, чтобы зафиксировать их оголовки на одном уровне, создают соединяющую конструкцию. Благодаря этому распределяется нагрузка на опоры.
Благодаря устройству ростверка можно хорошо утеплить фундамент. Это позволяет продлить срок эксплуатации всего сооружения. Возможность движения свай исключается.
Монолитная плита относится к традиционным основаниям. Ее делают двух типов – незаглубленной или мелкозаглубленной. При выборе последнего варианта ее погружают в землю на 45 см. Обязательно армирование ростверка свайного фундамента по всей площади. Благодаря этому монолитное основание способно выдерживать значительные нагрузки во время подвижек грунта. Это актуально для местностей с проблемными почвами.
Основные факторы, определяющие выбор фундамента
Рассмотрим основные условия, влияющие на выбор фундамента для дома. Свойства грунтового основания определают по его составу, уровню грунтовых вод и глубине промерзания почвы.
Состав грунта
По своей несущей способности грунты подразделают на три группы:
Слабые грунты
Строительство на песчаных почвах достаточно затруднительно
Слабыми грунтовыми основаниями считают торфянистые, песчаные и глинистые почвы. Например, торфяники настолько ненадёжны, что на них зачастую избегают возведения каких-либо сооружений.
Глинистые грунты, как правило, подвержены такому явлению, как пучение. Пучение, то есть резкое увеличение в объёме почвы под воздействием влагонасыщения, может вызвать выталкивание фундаментных конструкций на поверхность земли. Таким же образом воздействуют на опорные конструкции строения промёрзшие слои грунта.
Слабые песчаные почвы не обладают высокой несущей способностью и могут способствовать просадке и разрушению фундамента дома. На грунтах такого типа закладывают свайные основания с ростверком, монолитные железобетонные плиты, как опирающиеся на сваи, так и без них.
Скальные основания и скалистые грунты
Скальные основания являются самыми прочными. На таких грунтах возводят ленточные монолитные и сборные железобетонные фундаменты. Столбчатые опоры с ростверком также отлично служат надёжным основанием для зданий на таких грунтах.
Плотные почвы
Плотные почвы формируются из связанных пород, которые выдерживают большие нагрузки и невосприимчивы к пучению.
На плотных грунтах возводят в основном ленточные монолитные и сборные железобетонные фундаменты, а также широко применяют столбчатые фундаментные опоры. Плотные грунты надёжны и приемлемы для всех типов фундаментов.
Глубина промерзания грунта и уровень грунтовых вод
Уровень грунтовых вод значительно влияет на выбор основания
Эти два фактора определают глубину заложения фундамента. Для создания надёжного основания строения, глубину заложения фундамента определают ниже промерзающих слоёв почвы и ниже уровня грунтовых вод.
При строительстве малоэтажных домов из лёгких конструкций фундамент делают мелкозаглубленным выше грунтовых вод, но ниже глубины промерзания почвы.
Вертикальная нагрузка от дома
Руководствуясь расчётной величиной нагрузки от дома на всю опорную площадь фундамента, определают тип основания, его габариты и конфигурацию.
Если для строящегося объекта можно применить несколько типов оснований, то решение, какой фундамент лучше делают исходя из стоимости его строительства и надёжности.
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.
Преимущества свайно-ростверкового фундамента
Данная точка зрения ценна тем, что отражает опыт реальной работы специалиста. В дополнение можно лишь добавить, что для возведения данного вида фундамента не проводятся предварительные работы, такие как освобождение территории от растительности, снятие верхнего слоя земли и другие, то есть подготовительный этап отсутствует, что очень экономит время.
Свайно-ростверковый фундамент часто используют под газобетон. Это отдельная большая тема, мы ее коснемся в наших следующих публикациях.
Свайно-ростверковый фундамент
Также выделяют еще несколько плюсов:
- Фундамент можно устанавливать своими силами, не пользуясь услугами специалистов и не используя технику.
- Низкая стоимость реализации проекта, что делает данный вид фундамента очень выгодным.
Особенности и устройство свайно ростверкового фундамента
Практичный и удобный в использовании долговечный состоит из:
- Погруженные на определенный уровень в грунт столбы круглого или поперечного сечения
- Железобетонной монолитной конструкции, которая связывает сваи, ростверка
В число особенностей, которые отличает устройство ростверка, входит:
- Готовность выдерживать нагрузку до 5 тонн
- Устойчивость конструкции на подвижных и неустойчивых грунтах
- Возможность успешного строительства на территории со сложным рельефом, на склоне
- Возможность отказаться от подготовительного этапа очистки территории от растительности
- Строительство такого вида фундамента может выполняться самостоятельно
Устройство свайного фундамента с ростверком
Фундамент свайный с монолитным ростверком
Такие основания состоят из свай и монолитного или ленточного ростверка, соединенного жестко с каждой сваей. В зависимости от глубины заложения свай, они бывают следующих типов:
- забивные;
- бурозабивные;
- винтовые;
- инъекционные.
Каждый вид свай выбирается под конкретный тип почвы и уровня заложения, а также с учетом глубины заложения грунтовых вод. Понятно, что финансовая составляющая также играет важную роль, ведь, например, забивные сваи монтируются с помощью специальной строительной техники, а бурозабивные или винтовые можно установить своими руками.
Например, деревянные сваи не подходят для пучинистых почв с высоким содержанием грунтовых вод, а металлические быстро разрушаются за счет влияния агрессивных грунтовых вод.
Типы свайно-ростверковых конструкций
Буронабивные
Такой свайный фундамент подразумевает использование в качестве заглубленных элементов – буронабивных свай. Такие конструкции монтируются на месте, прямо в грунт. Для этого, в точке заложения, ямобуром делается отверстие расчетным диаметром, как правило, от 300 мм и до 800 мм. На глубину, превышающую глубину промерзания грунта, но в любом случае до несущего грунта. Такая глубина определяется по результатам инженерных изысканий на участке.
В готовый ствол будущего узла устанавливается опалубка и металлический арматурный каркас, выступающий выше устья скважины на 600 – 700 мм. К нему впоследствии будет вязаться монолитный ростверк.
Подготовленный ствол сваи заполняют бетоном до самого верха. Изготавливая свайно набивной фундамент, следует помнить, что бетон должен подаваться непрерывно до самого верха.
Окончив подготовку свайного поля, выполняют устройство ростверка. Для этого между сваями, где будет монтироваться ростверк, устанавливают подготовленный каркас балки. Нижняя линия ростверка заполняется песком, а по бокам устанавливается опалубка. По внешнему виду это будет напоминать традиционный ленточный фундамент. Подготовленные пространства заполняют бетоном с последующим вибрированием. После отвердения бетона, снимают опалубку, а песок из-под балки убирается, в случае если конструкция предполагает устройство высокого ростверка. Таким образом, получается ленточный ростверк. Также такую конструкцию можно определить как свайный фундамент с монолитным ростверком.
Забивные
Для свайно-забивного фундамента используют технологию установки элементов способом забивания в грунт, то есть без выемки грунта и бурения. Такие сваи предварительно изготавливаются на заводах ЖБИ. Они имеют различную длину и сечение (прямоугольное). Забиваются сваи специальными копровыми установками с дизельным или гидравлическим молотом.
Для устройства основания на таких конструкциях используется готовая железобетонная балка, выполняющая роль ростверка. Сверху, на оголовок, монтируется металлическая пластина, на которую впоследствии устанавливается край ростверка с закладной деталью. Крепится такое соединение сваркой. Стыки между балками заделываются бетоном.
Основания с применением таких конструкций, используются при возведении многоэтажных домов и промышленных зданий.
Винтовые
Винтовые сваи погружаются в грунт с помощью вкручивания с одновременным вдавливанием. Они также связываются между собой балками. Ростверк на винтовых сваях может быть любого исполнения (металлическим, деревянным, железобетонным). Такие основания применяют в тех моментах, где встречаются обводненные грунты, на местности с большим перепадом высот.
Строительство свайно-ростверкового фундамента с основой из винтовых свай, происходит в той же последовательности, что и при других видах свайных конструкций
Плюсы и минусы
К плюсам свайного фундамента относят:
- Возможность устройства на слабом типе грунтов.
- Высокая прочность.
- Безопасный для окружающих зданий монтаж. Риск повреждения существующих фундаментов существенно ниже, чем при устройстве фундамента в траншеях и котлованах.
-
Экономия при монтаже ввиду отсутствия необходимости:
- проведения земельных работ,
- ограждения значительных площадей на местности;
- Устойчивость к действию грунтовых вод.
Минусами же устройства подобных фундаментов являются:
- Необходимость создания скважин под некоторые виды свай, для чего требуется привлечение дополнительной техники и оборудования. Увеличивает стоимость работ.
- Опасность процесса устройства скважин (например, посредством взрыва).
- Вредные условия для работников при монтаже (шум, вибрация, поднимаемая пыль).
- Дороговизна готовых свай (особенно большой длины).
Монтаж ростверка
Ростверк делают из готовых сборных железобетонных блоков или в виде монолитной конструкции. Последний вариант более надежный и простой. Учтите, что собрать и установить отдельные элементы в одном месте достаточно трудно. Чтобы залить монолитный ростверк, сначала изготавливают опалубку из брусков, досок и других подручных материалов. Опалубку делают в виде прямоугольной коробки так, чтобы между почвой и будущем ростверком оставалось расстояние 100-120 сантиметров.
После установки опалубки прокладывают гидроизоляционные материалы и делают армирование фундамента. Помните, что арматуру скрепляют только при помощи проволоки! Затем ростверк заливают бетоном. Можно купить готовую бетонную смесь либо сделать раствор своими руками. Для самостоятельного изготовления смешайте цемент, песок и щебень в пропорции 1:3:5. Затем массу разбавьте водой в размере 60% от цемента. В жаркую погоду смесь разбавляют теплой водой, а в холодную — теплую!
Если вы используете готовый бетон, выбирайте марку не ниже М200 В15. Такая смесь подойдет для строительства бани, беседки и строений с малой нагрузкой. Для дачного дома и загородного коттеджа — берите марку М300 В22.5.
Заливку выполняют сразу плотными слоями, чтобы не появились полости. В завершении бетон разравнивают специальной лопаткой. Ростверк оставляют застывать 3-4 недели до полного засыхания. Помните, что 99% прочности фундамент набирает в первые 27 дней! Бетон покрывают пленкой, а в жаркую помогу иногда поливают водой. После затвердевания убирают песчаную подушку из-под нижней части основания. Такое пространство обеспечит нормальную вентиляцию и увеличит срок службы конструкции.
Важно, чтобы между основанием и сваями была жесткая связь, а под нижней частью ростверка оставалась воздушное пространство. Не забывайте, что в процессе установки фундамента делают монтаж коммуникаций и инженерных систем частого дома
Конструирование и расчет
Перед проектированием фундамента необходимо провести ряд важных инженерных расчетов. Полученная информация позволит правильно выбрать характеристики основания, тем самым обеспечив устойчивость и долгий срок службы возводимой конструкции.
Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой следующие математические операции:
- Расчет массы сооружения с учетом веса кровли, перекрытий, стяжки, стропильной системы, а также удельного веса одного квадратного метра строительных материалов.
- Определение полезной нагрузки. Параметр включает вес мебели, облицовки стен, людей и прочее. Согласно актуальным строительным нормативам, полезная нагрузка на один квадратный метр жилого дома принимается равной 100 кг.
- Расчет снеговых нагрузок на всю площадь кровли.
- Нахождение суммарной нагрузки на фундамент.
- Расчет несущей способности одной опоры по формуле.
- Определение количества свай путем деления общей нагрузки дома на несущую способность одного столба.
- Расчет ростверка включает: определение нагрузок, глубины закладывания, габаритов фундамента, несущей способности, сил давления на боковые поверхности, изгибающих моментов на основание и т.д.
Для обеспечения надежности основания выбирают минимальное расстояние между столбами – от 1,5 до 2,5 м. Как правило, ширина ростверка больше толщины свай на 250 мм, при этом его ось должна совпадать с разбивочной осью сооружения.
Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой совокупность сложных математических вычислений. Получить исходные данные, описывающие особенности грунта, можно из геологических изысканий.
Малейшие ошибки в расчетах и неправильно подобранные коэффициенты приведут к нарушению технологии и снижению срока службы фундамента. Как правило, проектирование фундаментов под сооружения I и II класса ответственности доверяют профессионалам.
Много важной и полезной информации о свайно-ростверковом фундаменте найдете в этом разделе
Этапы работ
Поэтапная технология монтажа системы опор выглядит так:
- Бурение ямок.
- Установка свай.
- Крепеж проволочного каркаса.
- Выполнение заливки раствора.
- Сооружение ростверка.
Сам ростверк заливают, сначала смонтировав опалубку и выполнив внутри нее армирование.
Подбор свай
Для свайных конструкций подходят различные материалы. Выбор зависит от грунта, предполагаемой нагрузки сооружения. Опоры делают бетонные, металлические либо деревянные. Они имеют прямоугольное или круглое сечение.
По способу монтажа их классифицируют так:
- Забивные. Устанавливают, не выполняя бурение либо выемку земли. Используются при возведении многоэтажных комплексов.
- Буронабивные. Сначала выполняют в почве скважину, в которую закрепляют опалубку и заводят арматуру. После всю конструкцию целиком заливают бетонной смесью повышенной прочности.
- Буровые железобетонные. Сначала бурят скважины, забивая в них железобетонные изделия.
- Винтовые. Сваи из металла, на конце которых присутствует заострение с винтовой лопастью.
Для индивидуального строительства обычно применяют буронабивные сваи.
Расчет монолита
Для выполнения самостоятельного подсчета требуемых материалов, сначала определяют длину ростверка. При использовании металлического либо деревянного пояса это значение является необходимым количеством стройматериала. При монтаже бетонного монолита расчет несколько усложнен.
После этого вычисляют объем монолита, рассчитывая вначале площадь его сечения. При параметрах ленты 0,3*0,4 м этот показатель равен 0,12 кв. м. Тогда необходимо заготовить следующий объем бетона для монолита: 38*0,12=4,56 куб. м.
Изготовление монолитно-свайно-ростверкового основания
Поскольку монолитный ростверк тяжелый, присутствуют определенные особенности его монтажа. Чтобы гарантировать максимальную прочность всего сооружения, позволить ему противостоять грунтовым подвижкам, необходимо грамотно выполнить армирование конструкции:
- Армирование опор. Когда сваи делают непосредственно на собственной стройплощадке, требуется внутри опалубки закрепить жесткие металлические прутья вертикально, а затем соединить их горизонтальными поясами проволоки. Такие перемычки выполняют через каждые 0,5 м, соединяя их болтами. Верх арматуры обязан выступать выше опор минимум на 15 см, а лучше, еще больше.
- Армирование монолита. Для процедуры располагают равномерно, с десятисантиметровым интервалом пояса арматуры на расстоянии в полметра по вертикали. После этого их соединяют, скрепляя с выступающими концами металла из опор.
Итоговые моменты
Свайно-ростверковый фундамент представляется как уникальное совмещение характеристик и свойств ленточного и свайного основания. Может использоваться при возведении небольших зданий и инженерных сооружений. Равномерно распределяет нагрузку от стен строения между всеми элементами основания, предотвращая осадку и появление трещин в стенах. Ростверк отличается надежностью и качеством от свайного основания и более технологичен, чем обыкновенный ленточный фундамент. Своими силами одолеть такую стройку можно, но в любом случае, для выполнения расчетов по фундаменту, придется пригласить специалиста.