Фундамент ростверк на сваях

Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

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

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

Чем отличаются сваи по типу работы (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

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

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

Расположение свай в ростверке

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

Расположение свай на плане дома

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

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

Как расставить на плане дома самостоятельно

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

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

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

Расчет свайно-ростверкового фундамента

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

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

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

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах (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.

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 опалубки для ленточного фундамента.

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

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

Установка закладных деталей

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

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

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

Заливка бетона

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

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

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

Свайный фундамент с ростверком

Строительство домов в недавнем времени производилось на четырех основных видах фундаментов: плитном, ленточном, свайном и столбчатом. Обычно производится ленточный фундамент и заглубляется ниже уровня промерзания грунта. Но строительство этого фундамента стоит достаточно дорого, а точнее почти половину от всего бюджета на строительство. Не каждый готов к таким неимоверным расходам.

Ситуацию можно спасти с помощью нового типа фундамента – свайно-ростверкового. Очень удобен его вид, который сооружается таким образом, что потом с него не нужно снимать опалубку. Также отлично данный фундамент может удерживать строение на неровном грунте или склонах, в отличие от такого типа, как свайный фундамент под дом.

Что такое свайный фундамент ростверкового типа

Известен свайный фундамент для дома, который представляет собой определенное количество свай, которые заглублены в землю. Но использование этого фундамента не так популярно в силу того, что нет возможности перераспределить нагрузку строения между всеми сваями. Обычно его применяют только в случае постройки из бруса или бревна, так как такой материал может сам перераспределять нагрузку. Для других строительных материалов он не подходит.

Но есть такой вид свайного фундамента, который выполняется с ростверком. Ростверк – это балки или плиты, с помощью которых сваи соединяются воедино на поверхности земли. Ростверк может быть монолитной или сборно-монолитной конструкцией, а также сборным. Благодаря тому, что сваи связаны между собой, нагрузка распределена равномерно и фундамент может использоваться для блочных и кирпичных построек.

В разных частях готовой постройки разная нагрузка, которая определяется отделкой, как внутренней, так и наружной, мебелью и прочим наполнением дома. Ростверк призван принимать на себя такую нагрузку и распределять ее по сваям.

Это помогает исключить неравномерную усадку свай, которая ведет за собой трещины в стенах и их разрушение. Это не исключает главного недостатка свайных фундаментов – неуверенности в типе грунта, который находится под каждой из опор. Спрогнозировать заранее поведение фундамента просто невозможно, поэтому такой тип основания дома не особенно нравиться архитекторам, так как не гарантирует многолетнюю эксплуатацию строения.

Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента

Ростверковый тип свайного фундамента имеет плюсы и минусы. Рассмотрим преимущества, благодаря которым данный фундамент становится все более популярным:

• Относительная простая технология монтажа, который может осуществить небольшая бригада профессиональных рабочих.
• Благодаря первому плюсу снижаются затраты на возведение.
• Небольшое расходование бетона.
• Так как фундамент не будет контактировать с промерзшим грунтом, то дом не будет терять тепло.
• Уникальная технология соединения ростверка и свай не дает дому вибрировать даже при нахождении рядом с железнодорожными путями.
• Работы по установке такого фундамента можно вести в любое время года, но не при морозе ниже 10 градусов.
• На возведение фундамента не оказывает влияние уровень грунтовых вод.
• Этот фундамент, как говорилось ранее, прекрасно подходит для строительства на участках с неоднородным рельефом.
• Не нужно заранее подготавливать участок, например, снимать плодородный слой или траву, что значительно экономит время на возведение.
• Стоимость работ, которая зависит только от использованного материала.

Как и у любой технологии, у оборудования свайно-ростверкового фундамента также есть свои отрицательные черты:

• Нет возможности создать в доме подвал или цокольный этаж. Если все-таки это предусмотрено, то потребует больших финансовых затрат.
• Не подходит для домов массой более 5 т.
• Обязателен четкий расчет количества свай, предполагаемой нагрузки в соответствии с типом грунта. Также нужно четко знать на каком расстоянии и на какую глубину устанавливать сваи.
• Обязательное следование плотности армирования в соответствии с маркой используемого бетона.
• Возможен разрыв свай при давлении на них промерзшего грунта, но такие случаи крайне редки.
• Нет гидроизоляции ростверка.
• Обязательно нужно использовать спецтехнику, что повлечет за собой дополнительные затраты.

Важно! Свайный фундамент под дом с ростверком прекрасно подойдет для небольших домиков или бань, а не для массивных построек в несколько этажей.

Подготовительные работы перед строительством

Перед проведением работ по монтажу такого фундамента со сваями нужно обязательно подготовить все необходимые инструменты и материалы, чтобы в процессе строительства не возникало неприятных пауз.

Выбор свай и их расположение

Для такого фундамента нужно позаботиться о правильном выборе использующихся свай. В зависимости от материала сваи можно выбрать бетонные, металлические, деревянные или железобетонные. Также они могут быть висячими, то есть такими, которые переносят нагрузку от постройки на боковые поверхности. Существуют сваи в виде стоек, которые нагружают непосредственно грунт, который находится под ними.

Обычно при строительстве свайного фундамента используются набивной вид свай, которые укладываются в подготовленные для них отверстия непосредственно на месте монтажа фундамента. Также можно выполнять заливку так называемых инъекционных свай, которые делаются при помощи заливки бетона в отверстие с арматурой посередине. Отлично подойдет и использование набивных свай, которые просто забиваются в необходимое место специальной строительной техникой.

Сваи могут иметь разное сечение: квадратное или треугольное, а также круглое в полом или заполненном исполнении.

Важно! Такой фундамент способен сэкономить использование на 1 куб. метр 100 кг цемента высокой марки, а также уменьшает земляные работы на 3 куб. м и уменьшает размеры трудозатрат.

В этом типе фундамента существует пять способов разложения свай в грунте:

• Одиночный – расположение свай относительно опоры каждая под своей. В некоторых случаях сваи устанавливают наклонно, это обусловлено особенностями рельефа.
• Ленточный – расположение свай по всему периметру строения.
• Полосами – используется для массивных зданий в несколько этажей. Это установка свай в несколько рядов.
• В виде кустов – сваи находятся там, где предполагается большая нагрузка и под несущими стенами. Также такой способ расположения свай используется при строительстве навесов в местах, где располагаются колонны, удерживающие кровлю.
• Полем – расположение свай в шахматном порядке под всем ростверком, который отличается большими размерами.

Для того чтобы правильно рассчитать количество и расположение свай для строительства дома нужно учесть определенные правила. В первую очередь обязательно должен быть подробный план здания, в соответствии с которым будет производиться расчет. Сваи обязательно должны быть в углах, а также в тех местах, где пересекаются простенки. Если между ними расстояние, которое больше трех метров, то обязательна установка промежуточных свай. Вообще самым оптимальным расстоянием между сваями считается 2 – 3 метра. С этим этапом проблем возникнуть не должно, а вот с расчетом площади сваи нужно будет подумать.

Для создания надежной обвязки дома свайным фундаментом ростверкового типа, необходимо произвести определенные расчеты. При этом обязательно должны учитываться следующие показатели:

1. Масса самого дома и его внутренних составляющих.
2. Опорная площадь, которая необходима. Она рассчитывается относительно веса и коэффициента надежности.
3. Площадь сечения свай. Для этого их количество умножается на площадь, которая выбрана. Полученный результат будет общей площадью свай.
4. Если общая площадь свай, полученная в предыдущем пункте, будет больше, чем та, которая необходима, ее расчет производился в пункте 2, то все параметры верны, и они подходят для этого сооружения.
5. Если общая площадь получается меньше, то необходимо увеличить сечение и пересчитать. Таким образом, находим нужное число.

Иногда возникают такие ситуации, когда проще увеличить количество свай, а не их сечение. При этом метод, по которому производился расчет, не изменяется. Площадь опоры, которая нужна для создания надежного фундамента, рассчитать можно по следующей формуле:

Площадь опоры равна массе дома умноженной на 1,4 и разделенной на несущую способность грунта.

Показатель несущей способности грунта нужно взять из представленной таблицы:

Использование коэффициента, равного 1,4, объясняется тем, что неизвестно какой именно грунт находится под каждой сваей, поэтому лучше перестраховаться и взять чуть больше.

Пошаговая технология установки свайно-ростверкового фундамента

После того, как выполнены все работы, связанные с расчетами, можно смело приступать к основным этапам строительства фундамента.

Разметка места строительства

Лучше всего снять плодородный слой земли и вывести его на участок или в сад. Потом необходимо будет разровнять верхнюю поверхность. При помощи колышков и шнура нужно определить границы дома. На этом этапе обязательно должны быть очерчены не только внешние, но и внутренние стеновые границы.

Важно! Геометрию лучше проверить с помощью повторных измерений и натягивания шнура по диагонали.

После того, как произведена разметка, необходимо разметить те места, где будут устанавливаться сваи в соответствии с планом, оформленным ранее.

Проведение земляных работ

Чтобы определиться с теми работами на земле, которые будут проведены, нужно четко знать какие именно сваи будут использоваться. Дом на свайном фундаменте ростверкового типа обычно ставиться на сваи винтовые или буронабивные. Сваи винтового типа можно вкрутить и своими руками, но только на одном уровне, который заранее отмечается при помощи натягивания шнура.

Буронабивные сваи требуют использования специальной техники. С ее помощью нужно в размеченных местах пробурить отверстия в грунте. В эти отверстия устанавливается опалубка, а также производится армирование. Обычно это 4 отреза ребристой арматуры, которые связаны друг с другом. Далее последним шагом является заливка бетона в подготовленные отверстия.

Важно! Обязательно после заливки концы арматуры длиной около 60 см должны оставаться снаружи, причем одни должны быть длиннее первых сантиметров на 20.

Обустройство ростверка

При выборе металлической конструкции, ростверк должен строго горизонтально привариваться к оголовкам прутков арматуры.

Для того чтобы сделать железобетонный ростверк заглубленного типа, нужно произвести подсыпку с помощью щебня. Для улучшения качества фундамента щебень насыпается слоями по 5 см и каждый слой обрабатывается виброплатформой. Так нужно повторять до тех пор, пока слой не достигнет нужной толщины, минимально 15 см.

На готовую подсыпку устанавливают опалубку. Она должна быть чуть шире ширины стен, а высота зависит от того, какой высоты задуман цоколь. Установка опоры и сборка щитов производится по технологии установки ленточного фундамента. Обычно для опалубки используют доски, сколоченные друг с другом или водонепроницаемую фанеру. Для каждого вида ростверка имеются свои нюансы возведения опалубки, но главным остается то, что обязательно опалубка должна превышать высоту готового ростверка на 5-10 см.

Важно! Работа должна проводиться только с использованием нивелира.

Армирование фундамента производят тем же способом, что и при устройстве ленточного фундамента. То есть вверху и внизу идут два пояса из арматуры ребристого типа, соединенные между собой прутьями меньшего сечения и гладкой поверхности. Добавить нужно только перевязку со сваями. Отрезки арматуры, выходящие из свай, нужно загнуть и один ряд привязать внизу к армированному поясу, а второй сверху.

Для того чтобы не нужно было тратить время и нервы на заливку свай, можно приобрести готовые из железобетона.

Установка дополнительных элементов и заливка бетона

Этот этап подразумевает под собой заложение специальных труб, через которые в дальнейшем нужно будет проводить такие коммуникации, как отопление, канализация, водопровод и другие. Также обязательно выполняются вентиляционные отверстия в фундаменте.

Если этот этап будет пропущен, то обязательно придется нарушать целостность ростверка, что для такого фундамента крайне нежелательно и вообще недопустимо.

Для начала бетонирования нужно изготовить смесь самостоятельно. Особо качественный раствор получится из марки цемента М200 или М500. Его необходимо по всем правилам развести и тщательно смешать.

Бетон заливается, но при этом он обязательно обрабатывается вибратором. Обязательно залить всю смесь нужно за один раз, чтобы не было слоистости. Верхний слой обязательно должен быть выровнен с помощью правила и проверен на предмет горизонтальности с помощью уровня. Верхний слой бетона закрывается пленкой во избежание его пересыхания и образования трещин на поверхности. Если на улице во время подсыхания залитого в фундамент бетона стоит жаркая погода, то верхний слой обязательно должен увлажняться.

После заливки снятие опалубки можно производить через определенный срок:

• Если во время проведения работ по заливке бетона и последующие дни температура воздуха не опускалась ниже +20 градусов, то по прошествии 4 дней опалубка может быть снята. При таких условиях фундамент и сваи наберут более половины крепости, что даст возможность использовать их для проведения последующих работ.
• Если же после заливки температура была в районе +10 градусов, то придется подождать 14 дней перед снятием щитов опалубки.
• При температурах ниже +10 градусов условия застывания уже считаются зимними, и понадобится дополнительный обогрев и утепление фундамента.

Обязательно перед проведением работ по монтажу свайно-ростверкового фундамента нужно ознакомиться со СНиП 2.02.03 – 85. В этом документе официально прописаны требования к обустройству такого вида основания, допуски, расчет по коэффициентам, материалы свай. Также здесь же можно найти рекомендации по возведению на нормальных грунтах, а также в тех местностях, которые пострадали от оползней и карста. Свайные фундаменты СНиП регламентирует в полной мере.

Возможные ошибки при обустройстве фундамента

Нередко те, кто не имеет опыта в заложении такого вида фундамента, допускают немало ошибок, исправить которые впоследствии очень сложно или вовсе невозможно. Это:

• Несвязность свай и ростверка
  Это очень важно зимой при промерзании грунта, когда нижняя часть грунта остывает медленней за счет наличия внизу утепленного слоя. Из-за этого может возникнуть опрокидывающая сила, которая способна вытолкнуть сваи в подпольное пространство. В таком случае может возникнуть повреждение постройки, особенно этому подвержены те здания, которые выполняются из легких материалов.
• Отсутствие воздушного пространства под ростверком
  Если после того, как конструкция ростверка отвердеет, не убрать из-под нее слой песка, то воздействием движения грунта лента ростверка может оборваться. Для исключения такого развития событий на дно опалубки закладываются плиты пенополистирола толщиной около 15 см. Они будут своего рода амортизатором, который способен защитить подполье от промерзания и давления промерзшего грунта.
  
• Маленькая глубина заложения
  Если сваи заложены не слишком глубоко, то вся конструкция фундамента может дать усадку, в результате которой обязательное воздушное пространство между грунтом и ростверком исчезнет. Если сваи размещены таким образом, что находятся выше глубины промерзания грунта, то они в зимнее время будут выталкиваться наружу силами почвы. Из-за того, что нагрузка потеряет равномерность, стены здания могут растрескаться или вообще разрушиться.
• Ошибки при расчетах несущей способности грунта и фундамента
  Для того чтобы правильно рассчитать несущую способность фундамента, нужно знать тот тип грунта, на котором производится строительство. Большая несущая способность у каменистых грунтов и скальных пород, супеси и пески имеет минимальные показатели несущей способности.

Если в процессе расчетов будут допущены ошибки, то фундамент будет уходить под землю, а замедлить такой процесс весьма сложно, а в некоторых случаях и вовсе не представляется возможным.

Заключение

Свайно-ростверковый фундамент – это сочетание качественных характеристик свайного и ленточного типа в одном основании. Он прекрасно подойдет для тех построек, которые не отличаются очень большим весом, и распределит нагрузку равномерно между всеми сваями для предупреждения растрескивания стен. Ростверк будет надежней и качественней, чем обычный свайный фундамент и поможет его закрыть, а также экономней, чем постройка ленточного основания. Самостоятельно выполнить такой фундамент будет очень сложно, поэтому обязательно потребуется помощь профессионала, который правильно произведет все расчеты и поможет с возведением конструкции.

Обсудить статью на форуме

Источники: http://ofacade.ru/fundament/svajnyj-fundament-s-rostverkom/, http://stroychik.ru/fundament/svajno-rostverkovyj-fundament, http://bouw.ru/article/svayniy-fundament-s-rostverkom