Существующие виды
Виды свайных фундаментов различают по типу свай.
Бывают:
- Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
- Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.
Материалом для изготовления свай служат:
- Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
- Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
- Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.
Существует три основных разновидности свайных фундаментов:
- На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
- На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
- На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах
Предназначение
В отличие от других видов оснований, свайно-ростверковый фундамент идеально распределяет несущие нагрузки от строений на грунт, поэтому выбирая его, можно быть уверенным, что новое здание надежно прослужит не один десяток лет и будет защищено не только от резких перепадов температуры, но и от сейсмической активности. Подобные конструкции широко применяются как для общественного, так и для индивидуального строительства. Особенно хорошо подходят для участков, расположенных на склоне с пучинистой вечномерзлой почвой и сложным рельефом.
Кроме этого, такие фундаменты рекомендуются:
- для постройки кирпичного дома;
- в каркасном строительстве;
- для сооружений из газосиликатных блоков;
- на почвах с повышенной плотностью;
- при высоком размещении грунтовых вод;
- на нестабильной почве с плывунами.
Свайно-ростверковая конструкция позволяет также настилать полы непосредственно по грунту без выполнения дополнительного выравнивания поверхности и заливки глубокой ленты, так как установленные различной высоты сваи компенсируют все неровности, устраняя перепад высот. Можно использовать такой фундамент и при строительстве зданий с весом, превышающим 350 тонн, – он получится намного надежнее и экономичнее, чем ленточное или плиточное основание. Но в этом случае придется в проект заложить повышенный коэффициент запаса прочности, который должен составлять не 1,2, как обычно, а 1,4.
Пошаговая инструкция по изготовлению фундаментного основания с ростверком
Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками вам следует внимательно ознакомиться с инструкцией, в которой приводится подробный (пошаговый) план его обустройства.
Содержащиеся в этой инструкции указания предполагают выполнение следующих рабочих операций:
- разметка участка застройки;
- земляные работы;
- монтаж свайных опор с учетом глубины заложения;
- обустройство связующей ленты (ростверка).
Рассмотрим каждый из указанных пунктов пошаговой инструкции более подробно.
Разметка фундамента и мест установки свай
Разметка участка под фундамент производится в следующей последовательности:
- Сначала удаляются верхние (плодородные) пласты почвы, которая складывается затем в специально отведённом под неё месте строительного участка.
- После этого площадка под фундамент тщательно выравнивается (то есть осуществляется её планировка).
- Вслед за этим посредством колышков и тонкой бечевы размечаются границы будущего фундаментного основания дома (внутренняя и внешняя).
- По окончании разметки границ основания можно перейти к обозначению точек установки свайных опор, которые ещё на стадии подготовки проекта должны быть прорисованы на плане постройки с указанием точных расстояний между ними.
Земляные работы и монтаж свай
Порядок проведения земляных работ определяется типом используемых при строительстве опорных элементов, в качестве которых чаще всего используются сваи винтового или буронабивного типа.
В случае винтовых опор необходимости в подготовке специальных приямков, как правило, не возникает. Они вворачиваются в землю посредством специальных механических приспособлений или вручную. В процессе монтажа оголовки винтовых свай выставляют на одном заранее обозначенном с помощью шнурка уровне.
Для монтажа буронабивных свай вам потребуются специальные механизмы, которые могут быть заменены обычным ручным буром с исполнительным инструментом подходящего диаметра. Производимые с их помощью работы осуществляются в следующем порядке:
Сначала этими приспособлениями в нужных точках разметки бурятся скважины под опоры с учётом параметров их заложения.
После выравнивания стенок скважин на них монтируются элементы ограждающей конструкции (опалубки).
Вслед за этим в отгороженное опалубкой пространство опускается арматурный каркас (он предварительно изготавливается из четырёх толстых продольных прутьев, связанных между собой с помощью отожжённой проволоки).
В завершении этой стадии работ производится заливка жидкого бетона, подготовленного любым удобным для вас способом.
Обустройство ростверка
Порядок подготовки связующего основания зависит от типа материала, выбранного для его изготовления. Так, ростверк из металлических профилей просто приваривается к хорошо выровненным оголовкам свай.
При изготовлении небольшого по высоте железобетонного ростверка сначала по всей длине будущей малозаглублённой ленты делается подсыпка из щебня толщиной порядка 15 см.
Затем поверх этой подсыпки монтируется опалубка из деревянных щитов или досок с частичным погружением её стенок в грунт.
Высота элементов ограждения выбирается исходя из заложенных в проекте параметров цокольной конструкции. Сборка щитов и их крепление посредством перемычек и упоров полностью аналогичны соответствующим операциям, производимым при обустройстве опалубки ленточного фундамента.
Армирование формируемой железобетонной конструкции осуществляется точно таким же образом, как это делалось при усилении обычного ленточного фундамента с той лишь разницей, что в этом случае добавляется перевязка с выпусками из свай.
При её формировании свайные выпуски различной длины сначала загибаются, после чего один ряд приваривается к нижнему армирующему поясу ростверка, а второй соответственно – к верхнему.
При обустройстве ростверка не следует забывать о необходимости оставлять вентиляционные продухи, также о закладке труб и коробов, которые необходимы для подводки к дому инженерных коммуникаций.
Применение свайно-ростверкового фундамента
Использование СРФ при строительстве деревянного дома.
Где используется СРФ?
- На слабонесущих грунтах. При строительстве домов на глубоко уходящих (до 1.5 метра) нестабильных почвах, таких как торфяники, карстовые грунты, плавающие и т.п., оптимальным вариантов является свайно-ленточное основание. Использование свайных столбов позволяет с минимальными затратами добраться до плотного почвенного слоя.
- Для строительства на местах с перепадом рельефа. Это позволяет значительно сэкономить на выравнивании поверхности с помощью бетонирования и объемных земляных работ. Чтобы создать ровное основание под постройку на грунтах с уклоном, достаточно лишь варьировать длину сваи.
- Для почв с любым уровнем грунтовых вод. Единственное на что это повлияет – высота ростверка. Низкий – для глубокого залегания вод, высокий – для поверхностного.
- Для тяжелых зданий. Обустройство ростверка не только позволяет более равномерно распределить нагрузки на сваи, но и повысить несущую способность фундамента.
- При строительстве на жестких почвах. Для ленточного или плитного в этом случае придется производить слишком трудоемкие земляные работы.
- На участках, где новые земляные работы могут повредить фундаменты близлежащих построек или испортить ландшафтный дизайн.
- В местах расположения некоторых коммуникаций (трубопроводы, подземные электролинии и др.), которые могут быть повреждены объемными земляными работами – рытьем траншей, котлованов и т.д.
Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками
Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент, лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.
Разметка на участке
При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.
Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:
Выбурить либо выкопать ямы под опорные столбы по схеме «по углам дома и с шагом 1–2 метра под лентой».
Бурим сваи и вставляем асбестоцементные трубы под сваи
Насыпать и утрамбовать на дне “скважин” 30-сантиметровую песчаную, а затем на ней залить из бетона подошву для опорных столбов толщиной еще на 20 см.
Опустить в землю трубы из асбестоцемента, выполнить их армирование прутками сечением 10–12 мм и залить бетонным раствором.
Вяжем арматуру под сваи
Сделать опалубку для ленты.
Собираем опалубку
Уложить арматуру ростверка и залить ее бетоном.
Арматура не должна касаться краев опалубки
Заливаем
Выполнить гидроизоляцию.
Нижний край опор должен находиться ниже точки промерзания грунта. При этом скважины под сваи делаются на 10–15 см шире взятых асбестоцементных труб. Чтобы столбы прочней стояли на месте, в нижней их части обустраивается расширяющаяся бетонная подошва. Ямы в земле под опоры по ширине делаются как раз под ее размеры.
Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.
Устройство
Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.
Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.
Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.
Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайно-ростверковый фундамент представляет собой надежную конструкцию из свай и ростверка.
Сваи – это погруженные на определенный уровень в землю столбы. Они обычно имеют прямоугольное или круглое сечение и служат главной опорой для всей будущей постройки. Изготавливают сваи обычно из бетона, железобетона, металла или дерева в зависимости от сложности и тяжести строения.
Конструкция свайно-ростверкового фундамента
Ростверк – это железобетонная монолитная конструкция, связывающая между собой сваи. Он предназначен для распределения нагрузки между сваями, и является надежной и устойчивой основой для возведения стен.
Комбинация свай и бетонного ростверка позволяет сделать готовую конструкцию более устойчивой и надежной.
Свайно-ростверковый фундамент в разрезе
При выборе вида фундамента необходимо оценить все плюсы и минусы и, исходя из этого, принимать решение о дальнейших действиях.
Этапы монтажа
Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:
- бетон;
- металл;
- дерево.
Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.
На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.
В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.
На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).
Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).
С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.
Преимущества:
Краткосрочное строительство.
Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.
Экономичность.
Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.
Энергоэффективность.
В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.
Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.
Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.
Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.
Недостатки и минусы:
Применение специальной техники.
Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.
Наем бригады.
Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.
Сложность возведения цокольных этажей.
Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.
Низкая стойкость к опрокидыванию.
Применение бетонного ростверка
Ростверк – это комбинированное основание, которое изначально предусматривало соединение деревянных брусьев и решеток, на которые затем устанавливался помост. В большинстве случаев ростверк использовали при строительстве зданий на влажных почвах или около воды. Сейчас такие конструкции также используются, но производятся не из дерева, а совсем из других строительных материалов.
Свайные фундаменты часто используют в случае наличия сложного ландшафта строительной площадки, сыпучих или влажных грунтов около поверхности, а также если присутствует уклон почвы в одну сторону. Бетонный ростверк считается самым надежным и экономичным видом основания для дома. Пользуется популярностью среди строителей загородных домов.
Схема сопряжения голов свай с ростверком.
Чтобы лучше понять, что собой являет ростверк, стоит вспомнить конструкцию основания загородных домов. Их фундаменты делаются на свайном основании, жестко соединяются между собой металлическими швеллерами. Вот именно такой швеллер, который соединяет все сваи в единое целое и принимает на себя равномерную нагрузку, и считается обычным ростверком.
Методы утепления свайно – винтовых фундаментов
Выбор метода утепления свайно винтового фундамента зависит от расстояния между уровнем грунта и полом 1-го этажа дома, от материала стен, от материала обвязочной балки, и, наконец, от вида утепления:
- Снаружи по периметру ростверка.
- Утепление пола.
- Полное.
Первым способом пользуются при строительстве деревянного дома и небольшой разнице отметок грунта и пола. В этом случае выполняется каркас по периметру ростверка, по которому проводят утепление и облицовку. Промежуток между отмосткой и низом цокольной панели служит для проветривания подпольного пространства (1).
Второй способ заключается в утеплении пола первого этажа и отмостки, при устройстве пола по грунту (2).
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: нежелательно для гидроизоляции использовать полиэтилен, так как срок его службы несопоставим со сроком службы капитальных построек, а замена невозможна. При третьем способе утепляют и цоколь, и перекрытие между подполом и первым этажом дома, что является идеальным методом сохранения тепла и уменьшения энергозатрат на отопление (3). При третьем способе утепляют и цоколь, и перекрытие между подполом и первым этажом дома, что является идеальным методом сохранения тепла и уменьшения энергозатрат на отопление (3)
При третьем способе утепляют и цоколь, и перекрытие между подполом и первым этажом дома, что является идеальным методом сохранения тепла и уменьшения энергозатрат на отопление (3).
При выполнении каждого из этих способов утепления свайно винтового фундамента возможны различные вариации, например, утепление цоколя не снаружи, а изнутри, или устройство цоколя из кирпича на своем ленточном фундаменте.
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Чтобы более детально понять, что такое свайно-ростверковый фундамент, следует вспомнить устройство классического свайного фундамента. Это несущая конструкция, представленная определённым количеством свай, заглубленых в землю. Сваи заглубляются по периметру и площади будущего строения с некоторым шагом, который высчитывается исходя из проектной нагрузки.
Для обвязки свайного фундамента используется ростверк из деревянного бруса
Главный недостаток свайного фундамента — это плохое распределение нагрузки между опорами. Поэтому этот вид несущего основания используется только для небольших бревенчатых и каркасных построек.
Благодаря жёсткой связи между опорами нагрузка, оказываемая на фундамент, распределяется более равномерно. Это даёт возможность использовать свайный фундамент ростверкового типа для постройки строений из блоков и кирпича.
Как работает ростверк
Ростверк — это верхняя горизонтальная часть свайного фундамента, объединяющая несущие опоры в единую конструкцию. Этот элемент фундамента принимает и равномерно распределяет нагрузку от стен строения на опоры в виде свай. Несущие элементы в свою очередь передают нагрузку в грунт.
Высота опор свайно-ростверкового фундамента зависит от глубины промерзания грунта
По сути, основная задача ростверка — это объединение свай в единое сооружение, что значительным образом улучшает распределение нагрузки, предотвращает просадку отдельных свай в грунт, снижает риск повреждения несущих стен и других конструктивных узлов строения.
По способу исполнения ростверк фундамента может быть сборным или монолитным. Наиболее показательным примером сборного ростверка является пояс из стальных балок, которые фиксируются между собой при помощи сварки. В основном сборный ростверк применяется для нежилых построек, рассчитанных на 15–20 лет эксплуатации.
Монолитный ростверк представляет собой более цельную и прочную конструкцию, для изготовления которой используются различные материалы. Например, популярным типом монолитного ростверка является железобетонная лента. Иногда этот тип ростверка также именуется ленточным из-за некоторого сходства с одноимённым видом фундамента.
Наземный ростверк должен располагаться на песчаной подушке толщиной до 30 см
В зависимости от положения конструкции относительно грунта можно выделить следующие типы ростверка:
- висячий — располагается над поверхностью земли на расстоянии 10–15 см и более;
- наземный — ростверк лежит на поверхности земли без заглубления в грунт;
- заглубленный — нижняя часть ростверка располагается ниже уровня грунта и опирается на песчано-гравийную подушку.
При возведении жилых строений наиболее часто используется висячий или так называемый высокий тип ростверка. Расстояние между грунтом и нижней плоскостью ростверка предохраняет основную конструкцию фундамента от деформации и вырывания из особо пучинистых типов грунта.
Наличие пустоты между грунтом и полом строения позволяет подполу постоянно проветриваться, что снижает уровень влажности в помещениях дома или бани. Наземный и заглублённый ростверк применяется при постройке малоэтажных домов, когда требуется более прочное основание с повышенными теплоизоляционными качествами.
армирование ростверка
Для армирования железобетонного ростверка необходимо создать каркас из арматурных прутьев диаметром 12 мм. Каркас должен обладать двумя контурами – верхним и нижним (на каждом контуре по 2 вертикальных прута), и соединяющими их вертикальными перемычками.
Рис.: Схема армокаркаса для ленточного ростверка
Арматурный каркас ростверка должен жестко соединятся с выпусками арматурных прутьев буроинъекционных свай, однако технология строительства не предусматривает жесткой фиксации самого каркаса – для этого нельзя использовать сварку, поскольку в таком случае армокаркас потеряет эластичность и не сможет нормально переносить деформационные нагрузки.Соединение отдельных элементов каркаса выполняется с помощью вязальной проволоки диаметром 1 мм, для удобства работы имеет смысл использовать специальный крючок для вязки.
Рис.: Схема соединения арматуры вязальной проволокой
Необходимо выполнить правильное соединение углов армокаркаса, поскольку именно на углах ростверк испытывает максимальные нагрузки.
Рис.: Схема соединения углов армокаркаса
После создания армокаркас размещается внутри опалубки, при этом обязательным является наличие 5-ти сантиметрового защитного слоя бетона между самим каркасом и наружной поверхностью стенок ростверка. Для поднятия армокаркаса над нижней поверхностью ростверка используются специальные пластиковые подставки – “бобышки”, они же “грибки для арматуры”.
Рис.: Армокаркас внутри опалубки ростверка
