Что такое свайный фундамент ростверкового типа

Плюсы и минусы

Как любой из типов конструкций, свайно-ростверковый также имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам нужно отнести:

• устройство на любых грунтах, в том числе и там, где невозможно строительство ленточного либо плитного оснований;
• независимость возведения фундамента и зданий от рельефа местности;
• заложение фундаментов в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности;
• формирование свайного поля отдельно от ростверка;
• расположение высокого ростверка в основании здания, практически исключает вероятность подтопления во время паводков;
• возможность строительства собственными руками без привлечения крупных механизмов;
• экономия при возведении такого вида основания под строительство может достигать 25% в сравнении с традиционными видами фундаментов;
• возможность строительства зданий сложных геометрических форм;
• высокая скорость строительства.

При всей видимой привлекательности у этой конструкции есть свои минусы:

• невозможность устройства подвальных помещений или нулевого (цокольного) этажа;
• ростверковый фундамент невозможно сделать в каменистых грунтах;
• для возведения такой конструкции необходимо тщательное изучение грунтов на участке;
• проблематично ведение строительных работ в местах, где присутствует горизонтальное смещение грунтов.

Монтаж основания своими руками

Проектирование

Согласно своду правил , перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Плита по-шведски

Фундамент типа утепленная шведская плита (УШП) активно рекламируется едва ли не как универсальный под частную застройку. Немалая доля вины в этом – производителей специальных материалов и аффилированных с ними строительных фирм. УШП – действительно очень хороший, но вовсе не универсальный фундамент. Кроме того, как УШП часто подают «пирог» слева на рис., с оригинальной конструкцией имеющий мало общего. Подробный разбор УШП «по косточками дают 2 части видео:

Видео: утепленная шведская плита

Часть 1: мифы и реальность

Часть 2: плюсы и минусы

Мы же дадим только некоторые дополнения.

Как устроена оригинальная шведская плита, показано справа на рис.:

Фундаменты типа шведской плиты

В сущности, это плитно-ленточный фундамент с дополнительными частыми мелкими ребрами жесткости. Все достоинства плиты с лентой (см. далее) и все ограничения для нее действительны и в данном случае. Изюминка конструкции в том, что весь короб заливается на пластиковую форму, вдавленную в мощную песчано-гравийную подушку; она же является гидро- и теплоизоляцией. Точность выполнения нижней поверхности плиты по форме обеспечивает полное соблюдение расчетных параметров. Дополнительные ребра жесткости и тоннели для коммуникаций формируются несъемной опалубкой из стекломагнезитовых плит, слева внизу на рис. Это позволяет почти вдвое снизить материалоемкость плиты. Однако расчет и постройка такого фундамента требуют профессиональной работы достаточно высокого уровня или точного повторения типовых образцов.

Еще о ребрах жесткости

Фундамент-плиту с ребрами жесткости (см. след. рис.) выполняют, вообще-то, когда расчетная толщина плиты-параллелепипеда оказывается слишком большой, скажем, здание будет тяжелое многоэтажное, а местные условия не позволяют применить основание иного типа. Напр., для постройки ЦУМА на другом фундаменте понадобилось бы снести ряд близлежащих исторических зданий. Фундаментная плита с ребрами жесткости требует сложных расчетов и точного следования проекту, т.к. ребро не на месте или неправильно выполненное может на прочность и надежность основания оказать обратное действие. В общем, это не для самостроя.

Свайно-ростверковый фундамент для кирпичного дома

Построить дом из кирпича на такой фундаментной основе вполне возможно, не только одноэтажный, но и  двухэтажный. Строительство двухэтажного дома нужно проводить с соблюдением всех нормативных правил и требований.

Основание должно выдерживать большие нагрузки. Такой усиленный фундамент потребует использовать для бурения специальную строительную технику.

При необходимости возведения ростверкового основания под дом из кирпича своими силами придется выполнить работы в несколько этапов:

1. Создание проекта. Разработка и выполнение чертежей. Расчет нагрузок и объема материалов, необходимых для работы.

2. Уборка площадки под строительные работы.

3. Разметка участка для определения мест прохождения коммуникаций.

4. Буровые работы для получения технологических углублений в грунте.

5. Подготовка строительной смеси песка и  цемента с добавлением щебня.

6. Заливка полученного состава в углубления, которые могут быть укреплены асбесто-цементными трубами.

7. Перемешивание раствора металлическим прутом для однородного заполнения пространства углублений.

8. Монтаж перекрытий над заполненными углублениями.

9. Построение опалубки для создания ростверков.

10. Заливка ростверков бетоном.

11. Укладка гидроизоляционного слоя.

Для построения фундамента под одноэтажный дом из кирпича и некоторых видов двухэтажных можно применять бурение ручного либо механического типа.

Ручной бур подойдет для небольших свай, которые входят на небольшую глубину. Если задача такова: загнать сваи в глубокие слои грунта —   придется привлечь специализированную технику, автомобильную и строительную.

Для этих целей пробуривают колодец, ширина которого будет определять толщину фундамента. На дно укладывают подушку, состоящую из песка и гравия.

Монтируется арматурный каркас, чтобы создать перекрытия над углублениями. Арматурные прутья должны оказаться выше поверхности почвы. 

Затем происходит монтаж гидроизоляции, для этих целей подойдет рубероид.

Виды ростверков на свайные фундаменты по расположению

Существует очень много вариантов устройства ростверка для комбинированного свайного фундамента. При выборе необходимо определиться с тем, каким образом конструкция будет располагаться относительно земли. По этому критерию различают следующие типы ростверков:

1. Висячий или высокий. Расстояние между уровнем земли и нижней частью сооружения составляет не менее 30 см. Подходит для домов на пучинистых, набухающих грунтах, участках с риском подтопления, при высоком уровне подземных вод. Для устройства висячего ростверка необходим сложный расчет несущей способности свай, т.к. именно они будут воспринимать до 70% нагрузки.
2. Повышенный. Подошва сооружения совпадает с нулевой отметкой, а сама конструкция возвышается над нулевым уровнем на 10 см. Устройство такой обвязки возможно только на грунтах с хорошей несущей способностью. Недостаток данного типа — отсутствие воздушной прослойки между ростверкоми почвой, что приводит к повышенным теплопотерям дома. Для минимизации потерь тепла под ростверком производят выемку грунта на 10-15 см, чтобы образовалась воздушная подушка.
3. Мелкозаглубленный. Ростверк на 10-20 см заглублен в землю. Это самый оптимальный вариант, т.к. в этом случае конструкция равномерно распределяет нагрузку на сваи и фундамент. Мелкозаглубленный ростверк можно делать только на стабильных грунтах. Если почвы на участке рыхлые, водянистые, то потребуется подсыпка слоя грунта толщиной 0,5 м, что приводит к удорожанию строительства.
4. Заглубленный. Более половины ростверка находится под землей. Конструкция отличается надежностью, но при ее реализации необходимо проделать большой объем земляных работ. Поэтому такой тип обвязки применяется редко, преимущественно для возведения массивных 2-4-х этажных таунхаусов и коттеджей из кирпича.

Обвязка фундамента из бруса

Если вы строите небольшое здание из легких материалов — каркасное либо щитовое, и при этом финансовые средства на реализацию проекта сильно ограничены, лучшим выбором будет обвязка свай брусом.

Ростверк из бруса, как правило, устанавливается на основания из винтовых и буронабивных свай. Это отличный вариант для строительства фундаментов под бани, хозяйственные постройки и одноэтажные деревянные здания.

Совет эксперта! Ростверк из бруса, в сравнении с металлическими и железобетонными ростверками, обладает на порядок меньшим запасом прочности, однако для строительства вышеуказанных зданий его будет вполне достаточно.

Для обустройства обвязки чаще всего используются брус из дерева хвойных пород с сечением 150*150 либо 200*200 мм, его стоимость на порядок меньше бруса из лиственных деревьев, а в плане эксплуатационных свойств и продолжительности срока службы какие-либо отличия отсутствуют.

Рис 1.4: Строительство ростверка из бруса

Перед монтажом ростверка брус обязательно покрывается антисептическими составами, предупреждающими гниение дерева, и слоем битумной гидроизоляции, который необходим для приданию брусу гидрофобных свойств.

Последовательность монтажа обвязки из бруса следующая:

• После монтажа свай столбы выравниваются по одному уровню;
• На сваи устанавливаются оголовки;
• Выполняется гидроизоляция материала;
• На стыкующемся в углах дома брусе выпиливаются пазовые соединения;

Рис 1.5: Варианты стыковки ростверка из бруса

• Брус укладывается на оголовки свай по контуру фундамента, так, чтобы стыки отдельных элементов ростверка соединялись на оголовках, сами стыки, при этом, уплотняются джутом;
• Проверяется прямота углов и уровень ростверка;
• Брус фиксируется на оголовках свай с помощью саморезов.

Так же смотрите

Усиление фундаментов

Лидерное бурение

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:

1. Подъём свай.
2. Размещение непосредственно над требуемым участком.
3. 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:

1. Производится бурение скважины.
2. В скважину погружается обсадная труба.
3. Из обсадной трубы извлекается грунт.
4. В пустое пространство устанавливается арматурный каркас.
5. Всё заливается бетоном.

При этом возможно как удаление обсадной трубы в процессе замоноличивания скважины, так и оставление её в грунте как части буронабивной сваи.

Предварительные работы по устройству фундамента

Устройство свайного фундамента с ростверком начинают с определения типа грунта и расчетов

Важно правильно рассчитать конструкцию и количество материалов, чтобы равномерно распределить нагрузку свай и ростверка. Иначе фундамент будет проседать, что приведет к образованию трещин и перекосу стен дома или бани

В интернете вы можете найти калькулятор расчета свайно-ростверковых фундаментов. Но чтобы получить точные и правильные результаты, лучше обратиться к специалистам!

После расчетов переходят к разметке фундамента на земельном участке. Поверхность очищают от мусора и выравнивают, затем отмечают углы будущего основания при помощи брусков. Углы соединяют веревкой. Проверяйте ровность углов, стен и диагоналей отвесом и угольников. Для более точной и быстрой разметки используют лазерные нивелиры.

Затем переходят к разметке свай. Сваи могут располагаться различными способами. При одиночном каждый столб находится под своей опорой. При ленточном расположении сваи равномерно распределяю по периметру здания. Расположение полосами подходит для массивных сооружений. В данном случае столбы располагают в шахматном порядке либо в два и более ряда под ростверком большого размера. Иногда сваи расставляют в виде куста под наиболее нагруженном местом.

В первую очередь, делают разметку и устанавливают сваи под углами будущего дома или бани. Затем размечают положение других столбов. Наиболее распространенная схема представляет устройство свай на расстоянии 2-3 метров друг от друга и закладки на глубину 2 метров.

Устройство свайно — ростверкового фундамента.

Вначале бурятся отверстиея по всему периметру, в которые вкладывается рубероид для обсадки. После чего вставляется связанная арматура, которая должна выступать из ямы для соединения с ростверком. Ямы заливаются бетоном и выжидается 7 дней для набора марочной крепости.

Армирование ростверка.

Прежде всего собирается опалубка, на низ которой укладывается песок или утеплитель. Гидроизоляцию на столбы нужно положить сверху, после чего вяжется арморостверк и соединяется со свайной арматурой. Когда все готово можно заливать бетоном. После того как ростверк окрепнет, можно убрать из-под него ранее насыпанный песок, таким образом, получается просвет. Не рекомендуется чтобы ростверк между столбов лежал на земле.

Для каких строений рассчитан свайно — ростверковый фундамент.

Чаще всего сборные железобетонные ростверки используют в дачном строительстве для небольших легких домов из:

• клееного бруса;
• оцилиндрованного бревна;
• нетяжелого кирпича;
• керамзитоблоков, пеноблоков;
• сендвичпанелей;
• каркасно-щитового.

При каком грунте рекомендуется использовать такой фундамент.

Свайно-ростверковое основание отлично подойдет на пучинистой почве с высокими грунтовыми водами, на берегу рек, озер, практически на любой почве, кроме каменистых. Для постройки на неуверенной местности хорошо бы осмотреть дома, которые уже давно построены и не имеют перекошенных свай. С таких зданий нужно взять пример для более уверенного строительства. Если такой возможности нет, то лучше обратиться к специалистам.

Как правильно выбрать сваи

Сваи влияют на прочность и срок службы фундамента

Поэтому важно выбрать надежные и долговечные изделия. Специалисты рекомендуют покупать столбы, изготовленные только на заводе

Такие материалы отвечают каждому требованию по строительству загородных домов. Самодельные сваи отличаются неправильно сделанным сварочным швов и некачественным сырьем.

Чем больше диаметр трубы, тем она надежнее и прочнее. Оптимальным диаметром считается 10-12 сантиметров

Перед покупкой обращайте внимание и на толщину стенок столба. Так, при диаметре 10,8 сантиметров толщина должна быть свыше 4 миллиметров

Качественные сваи изготавливают только из новой стали с использованием пескоструйной и антикоррозинной обработки. Стволы изделий должны быть цельными без сварочных швов, а лопасть — с правильной и тщательно выверенной геометрией без дефектных изгибов.

Сваи различают по материалам изготовления. Сегодня используют железобетонные, металлические и бетонные изделия. Эксперты рекомендуют применять железобетонные сваи, так как они отличаются наибольшей прочностью.

Что такое свайное поле и ростверк, как они взаимодействуют между собой

Фундаментом свайного типа называют конструкцию из группы свай (установленных в грунт вертикальных стержней), наземная часть которых для жёсткости и возможности опирания стен объединена плитой или балкой (ростверком).

Рядное расположение свай

• Устройство ростверка или плиты даёт возможность всем сваям включаться в работу одномоментно, распределять нагрузки по всему контуру, что обеспечивает равномерность осадки здания. В зависимости от условий строительства, ростверк может располагаться на разной высоте, и по этому признаку делится на три типа: низкий, повышенный, высокий.
• У низкого ростверка подошва находится на отрицательном уровне (ниже планировочной отметки грунта). Благодаря своему положению он не только может передавать грунту часть вертикальных усилий, но и воспринимает боковые нагрузки от давления грунта при морозном пучении.

Схема низкого ростверка

• Повышенный ростверк не поднимают высоко, но и не заглубляют в грунт. Его подошва опирается непосредственно на него — а вернее, на устроенную между головами свай противопучинистую подушку из песка или с прокладкой пенополистирола (отметка верха подушки совпадает с нулевой). При устройстве опалубки такой конструкции, короб можно делать без дна, что экономит и время, и средства — но передавать нагрузки на грунт повышенный ростверк не может.
• Высокие ростверки могут располагаться выше планировочной отметки грунта как на 20 см, так и на высоту целого этажа, что бывает при строительстве зданий на местности с уклоном. Такой способ устройства ростверка применяют при возведении сооружений гидротехнического назначения, которые требуется поднять выше уровня воды.

Высокий ростверк под дом

Пошаговая инструкция сооружения фундамента

Для изготовления ленточно-ростверкового фундамента необходимо подготовить сваи круглого сечения. Их установка выполняется при помощи специального инструмента – строительного бура. Когда скважины будут готовы, в них перед установочными работами создается песчаная подушка слоем 30 см. Следует иметь в виду, что это работа большого количества свай, которые устанавливают в основание стен, на углах ленты, выдержав между элементами шаг 1,8-2 м друг от друга. Не следует забывать про гидроизоляцию, в качестве которой применяются асбестоцементные или трубы, изготавливаемые из рубероида с помощью лески.

Чаще всего при возведении свайно-ростверкового фундамента выбирается вариант, при котором сваи устанавливают на глубину 2 м при шаге 3 м, при этом ростверк должен уйти на глубину 20 м. Конструкцию ростверка можно использовать для изготовления подпола на песчаной подушке или стяжке. Таким образом, можно отказаться от выполнения гидроизоляции.

Этапы работ

Этап 1. В самом начале необходимо выполнить разведывательно-изыскательные геологические работы для определения характеристик грунта на участке и степени его однородности. Если обстоятельства не позволяют воспользоваться услугами специалиста, то необходимо проделать эту операцию хотя бы самым примитивным способом. Следует учесть, что даже на небольшой площади грунт может отличаться по своим характеристикам

Следует уделить внимание и другим факторам – ветровой нагрузке, весу стройматериалов и величине уклона рельефа.
Этап 2. Выполняется изготовление песчаной подушки для железобетонной ленты основания

Эта операция поможет обеспечить максимальную защиту основания от механического воздействия грунта.
Этап 3. Изготавливается опалубка. Ее делают по той же схеме, что и в случае с ленточным фундаментом. Однако при возведении свайно-ростверкового фундамента с несъемной опалубкой имеются свои нюансы. В качестве емкости используют экструдированный пенополистирол «Пеноплекс» или «Термомонолит». Всё это позволит качественно утеплить и гидроизолировать основание. Для ликвидации мостиков холода используют стеклопластиковую арматуру и СВТ-стяжки.
Этап 4. Изготовление свай. Для их установки потребуется спецтехника, которой бурят скважины. Далее их стенки обсаживают рубероидом либо обладающим аналогичными свойствами листовым материалом. Эта работа проводится с учетом того, что верхняя часть будет находиться на уровне земли. Асбестоцементная труба в этом случае может выполнять роль обсадки. В скважину устанавливают четыре нитки арматуры, которые нужно соединить друг с другом таким образом, чтобы их верхняя часть выходила из сваи и соединялась с ростверковой арматурой. Туда впоследствии заливают бетонный раствор.

Прежде чем проводить армирование ростверка, необходимо уложить между ним и верхней частью сваи гидроизоляцию. Для расчета материала необходимо предварительно замерить площадь нуждающейся в защите поверхности. Часть арматуры, которая будет выходить из сваи, необходимо надежно соединить с арматурой ростверка. Когда конструкция наберет половину прочности, подсыпку убирают, и тогда ростверк будет располагаться полностью над землей. При этом у него не должно быть опоры на грунт.
Этап 5. Выполняется крепление ленты и сваи в единую конструкцию, после чего их заливают бетонной смесью. Лучше всего это делать строительной вибротехникой. В конечном итоге должен получиться тот самый ленточный фундамент на сваях, официально именуемый «свайным фундаментом с монолитным ростверком». Технология его установки предполагает вначале заливку сваи. Когда пройдет достаточно времени, можно переходить к бетонированию железобетонной ленты.
Обычно выжидают 7 дней – по прошествии этого времени бетон набирает 50% заявленной прочности. После этого переходят к работам по ростверку. Сперва необходимо построить опалубку, заполнить ее песком или пенополистиролом. В результате этой операции ростверк поднимется над землей и днище опалубки будет выровнено по верхней части сваи. Владельцы, которые пожелают сэкономить, могут использовать для заливки бетон собственного производства.
Обязательно нужно учитывать недостатки, которые присущи свайно-ростверковому фундаменту. Конструкция не будет иметь общего цокольного этажа с парной, основание не предназначено для тяжелых стен, выполнить расчёты свайно-ростверкового фундамента непрофессионалу достаточно сложно. Однако при возведении русской бани он является самым подходящим среди доступных вариантов.