Свайно-ростверковый фундамент: конструктивные особенности и технология монтажных работ

Для строительства построек различного предназначения время от времени употребляется свайно-ростверковый фундамент. Он употребляется в тех случаях, когда на земляном участке наблюдаются резкие перепады рельефа, пучинистый либо находится слабенький грунт. В особенности подходит этот тип основания для застроек расположенных в зоне нескончаемой мерзлоты.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверняка, представляют для себя все: это некое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя либо ниже уровня вымерзания. В чистом виде этот тип фундамента употребляется изредка. Виной тому типичная конструкция, которая не позволяет перераспределять меж сваями нагрузку от дома. Поэтому свайный фундамент в главном делают под срубы из бревна либо бруса, время от времени — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за собственных особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их улучшенный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недочетов и может употребляться и под кирпичные, и под блочные постройки. В их все опоры завязаны с помощью ленты из металла либо железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и именуется ростверком.

Что такое свайный фундамент ростверкового типа

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стенок. Конкретно ростверк воспринимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть железным, древесным, бетонным либо железобетонным. По типу выполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высочайшими.

Различают свайные фундаменты с высочайшим и низки ростверком

Высочайший ростверк находится выше уровня земли. В большинстве случаев его делают из металла — швеллеров огромного сечения либо квадратных железных труб. Еще делают таковой ростверк из бетона, но его устройство труднее: приходится выдумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Хоть какой дом в различных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи расположены неравномерно. Как следует, и нагрузка от различных его частей будет разной. Ростверк воспринимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтоб прирастить размер рисунки щелкните по ней правой кнопкой мышки)

Чем это отлично? Тем, что при схожей нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как понятно, к трещинкам в фундаменте и стенках. Поэтому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недочет свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Поэтому спрогнозировать их поведение нереально. Вот поэтому их не очень обожают архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома нереально.

Ленточный фундамент на сваях

Более прогнозируемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (либо нет — находится в зависимости от проекта) бетона. При этом арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В данном случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и делается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы увеличивает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты именуют ленточными на сваях либо свайно-ленточными. Такая конструкция является практически безупречной: соединяет внутри себя плюсы свайного и ленточного фундамента, в значимой мере компенсируя их недочеты.

Отличие свайных и свайно-ростверковых фундаментов

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Потому что лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При всем этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

О цельных ленточных фундаментах можно прочитать в этой статье.

В зимнее время, когда начинают на фундамент повлиять силы пучения, появляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень трудно представить условия, при которых дом перекости либо он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, ну и они сами, не дают способности грунтам двинуть фундамент. Поэтому ленточно-свайные фундаменты — хороший выбор на очень пучнистых почвах. Издержки при всем этом еще выше, чем при строительстве обыденного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины вымерзания.

Когда его можно использовать

Советуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в последующих случаях:

• Когда на довольно огромную глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные земли, плывуны, растительные и злачные земли большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В данном случае нагрузку необходимо передать на расположенные ниже плотные грунты с обычной несущей способностью. Докопаться до их не всегда может быть, а если и можно, то фундамент выходит очень уж дорогой. Поэтому передача нагрузки с помощью свай — наилучший выбор.
• На участках с большенными перепадами высот. В данном случае нередко намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта либо заливать глубокую ленту, которая сумеет восполнить перепад высот. Свайно-ростврековый фундамент — со сваями ТИСЭ
• При высочайшем уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение. Принципиально, чтоб под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод оказывает влияние лишь на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высочайшим, если она залегает глубоко — можно делать маленький.
• При строительстве в жестких грунтах. В данном случае положительно сказываются маленькие объемы земляных работ (по сопоставлению с ленточными либо плитными фундаментами).
• Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — зря растрачивать средства: получится очень большой припас прочности, который, в этом случае, ни к чему. В данном случае свайный либо свайно-ростверковый фундамент — лучший выбор.
• При большой массе строения (больше 350 тонн). Тогда выходит, что лента либо плита должны быть очень громоздкими, а, как следует, дорогими. Более дешевеньким в данном случае нередко оказывается свайно-ростверковый фундамент.

Время от времени все еще проще: исходят из меньшей цены. Но всегда необходимо держать в голове, что хоть какой тип свайного фундамента наименее надежен, чем плитный и ленточный. А все поэтому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Вот поэтому при расчете характеристик в конструкцию закладывается завышенный припас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно использовать любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, время от времени — дерева. Могут они иметь круглое либо квадратное сечение. Различаются они и по методу установки:

• Забивные. Они инсталлируются без бурения либо выемки грунта. Обычно — забиваются, поэтому так и именуются. В личном строительстве употребляются изредка: требуется особая техника. Забивные железобетонные сваи употребляются почаще при строительстве высотных домов
• Буронабивные. Поначалу в грунте проделывается скважина, потом в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные свойства. Позже вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В данном случае тоже бурятся скважины, но в их инсталлируются (забиваются, но с наименьшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтообразные. Это железные сваи, заостренные на конце и имеющие винтообразные лопасти, разрезающие грунт. При огромных глубинах нужна особая техника, маленькие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную. Один из видов свай — винтообразные, их можно использовать с ростверками из различных материалов под различные дома

В личном строительстве в большинстве случаев употребляют буронабивные сваи. В особенности популярны они при строительстве дач либо бань. Могут употребляться и при строительстве маленьких домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень лучше заказать проект.

Различные сваи бывают по форме: квадратного либо треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, время от времени разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

• висящие;
• сваи-стойки. Чем отличаются сваи по типу работы

Висящие сваи имеют огромную боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их употребляют, если несущей возможности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтоб выдержать всю нагрузку, а предстоящее углубление нецелесообразно. В данном случае наличие «пятки» практически ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

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

Размещение свай в ростверке

Почти всегда опоры в грунте располагают вертикально. Время от времени может потребоваться наклонная установка, при этом нескольких штук в одном месте. Таковой метод используют, если могут появиться горизонтально направленные силы. К примеру, при строительстве на наклонных участках.

Размещение свай на плане дома

Сваи могут размещаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое размещение типично при строительстве навесов либо устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.

Под личные дома маленькой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, время от времени в два либо три, смещая друг относительно друга. Время от времени в самых нагруженных частях, к примеру, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустиками: несколько штук на маленьком расстоянии друг от друга.

Как расставить на плане дома без помощи других

При проектировании свайного фундамента своими силами обычно поступают последующим образом. На плане строения, нарисованного с соблюдением масштаба, непременно закладывают сваи в углах и в местах скрещения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, меж ними ставят промежные опоры. Лучше чтоб сваи размещались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.

Поначалу расставляют сваи по углам, позже под местами примыкания несущих стенок

Принцип прост, но еще необходимо найти нужную площадь свай. А ее необходимо высчитать (быстрее, подобрать).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Для того чтоб быть хоть частично уверенным в надежности фундамента его лучше хоть примерно высчитать. Для этого будет нужно изготовить несколько не самых сложных расчетов.

1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
2. Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется нужная опорная площадь.
3. Потому что сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
4. Далее подбираем площадь сечения свай. Потому что мы знаем их количество, то умножив на избранную площадь, узнаем общую.
5. Приобретенный итог сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
6. Если площадь, которую отыскали на шаге 4 больше той, которую высчитали на шаге 2, избранные характеристики свай нам подходят.
7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, опять перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.

Время от времени прибыльнее не наращивать площадь свай, а поставить их почаще. Методика расчета при всем этом не меняется.

Несущая способность свай различных поперечников в разных грунтах

Площадь опоры, нужная для обычного рассредотачивания нагрузки считается по формуле:

Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 использован из-а того, что свайным фундаментам требуется больший припас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Поэтому лучше перестраховаться.

Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.

Разработка строительства

Итак, у вас готов проект, либо вы сами обусловились с местом расположения свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Можно приступать к строительству.

Разметка

Поначалу снимают весь злачный слой земли, его вывозят в сад либо складывают в одном из углов участка. Площадку под фундамент сглаживают. Потом, с внедрением колышков и шнуров, размечают границы дома. При этом, натягивают два шнура, отмечающие внешнюю и внутреннюю поверхность стенок. Непременно инспектируют 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 меж ними.

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента собственноручно

Земельные работы и заливка свай

Как непосредственно будут проходить работы, находится в зависимости от типа применяемых свай. В большинстве случаев при строительстве дома употребляют винтообразные либо буронабивные сваи.

Винтообразные можно вкрутить вручную. При закручивании их оголовки выставляют на этом же уровне. Его удобнее отмечать с помощью шнуров.

Для буронабивных будет нужно либо особая техника, либо ручной бур подходящего поперечника. Этими устройствами в подходящих местах бурятся отверстия. В готовые скважины опускается избранная опалубка, устанавливается арматура (четыре прута ребристой арматуры, связанные меж собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура обязана иметь выпуск более 60-70 см. Она позже свяжется с ростверком. Последний шаг на этом шаге — заливка бетона.

Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка. В данном случае применена опалубка из толя либо рубероида, свернутого в пару раз

Устройство ростверка

Если избран железный ростверк, его приваривают к оголовкам свай. При работе принципиально выдерживать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться умеренно.

Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) пригодится подсыпка щебнем фракции 20-60 мм и его уплотнение виброплатформой. Малый слой щебня — 15 см. Чтоб достигнуть улучшения несущей возможности грунта под лентой, нужно насыпать щебень маленькими слоями (по 5 см) и кропотливо его уплотнять виброплатформой. Вокруг свай отлично уплотнить не получится, но это не настолько принципиально.

На эту подсыпку устанавливается опалубка. Ширина ленты чуток больше ширины стенок, 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 почти всегда так же, как и при строительстве ленты: два пояса вверху и понизу из ребристой арматуры, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прута наименьшего поперечника. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только перевязка со сваями. Выпуски арматуры из свай загибаются: один ряд привязывается к нижнему поясу, 2-ой — к верхнему (не забудьте выпуски изготовить разной длины). Они должны быть не наименьшее 50 поперечников прута (если арматура употребляется 12 мм, загнуть необходимо 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования примыкания сваи показана на рисунке.

Как армируется ленточный фундамент читайте здесь.

Установка закладных деталей

На этом шаге нужно бросить вентиляционные продухи и заложить трубы и короба, через которые будут подводиться инженерные коммуникации (водопровод, отопление, электричество, сточная канава).

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

Если этого не изготовить, придется потом долбить бетон. А это для фундамента огромное зло, ведь нарушается целостность монолита. Так что все отлично прокрутите в голове: переделывать не будет способности.

О выборе бетона для фундамента читайте здесь.

Заливка бетона

Бетон не просто заливают. Его к тому же вибрируют. Без этого процесса достигнуть однородности и высочайшей прочности очень трудно. Поэтому обработка бетона фундамента вибратором может считаться неотклонимым процессом.

Если температура воздуха после заливки бетона находится в районе +20 °C, то снимать опалубку можно через четыре денька. За этот период времени бетон наберет приблизительно 50% от проектной прочности, чего довольно для проведения последующих работ. Если температура была в районе +10°, ожидать придется 10-14 дней. При более низких температурах, условия числятся зимними, и залитый бетон просит утепления либо обогрева.

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

При всей собственной привлекательности свайноростверковые фундаменты имеют недочеты:

• Как уже говорилось, из-за того что нереально найти какой грунт находится под каждой из свай, прогнозированию его поведение практически не поддается;
• В таких постройках нереально оборудование подвалов;
• При больших ростверках требуется каким-то образом закрывать зазор: там обожают селиться животные и насекомые.