Технология возведения свайно-ростверкового тип фундамента

Что это такое?

Конструкция такого фундамента содержит комплекс вертикально заглубленных свай и пояс обвязки, который принимает нагрузку, а затем передает ее на опоры.

Удачное сочетание элементов дает оптимальную конструкцию, гарантирующую требуемый спектр параметров.

Конструктивные особенности

Существует всего два варианта заливки монолита:

• связывание всех свай в цельную систему;
• последовательное соединение всех опор ростверком.

Монолитную плиту заливают под всем зданием, а ленту — лишь под несущие стены. Для частного домостроения применяют ленточный тип, поскольку особо тяжелые сооружения на загородном участке сооружают редко.

У ленточной системы несколько разновидностей:

1. Высокое расположение. Ростверк поднимают выше грунта.
2. Наземное расположение. Подошва монолита опирается на почву.
3. Низкий. Заливку выполняют, погружая ростверк в выкопанную между опорами траншею.

Большинство хозяйственных построек возводят на свайных фундаментах с ленточным ростверком — это наиболее дешевый и простой в исполнении вариант сооружения.

Целесообразность использования

Залитый из бетона ростверк на сваях рекомендовано использовать, когда плотный шар грунта залегает глубоко. Также такой вариант предпочтителен для сложных грунтов:

• высокий подъем почвенных вод;
• всевозможные торфяники;
• слишком глинистая почва.

Основание на опорах — единственный вариант при наклонном или рельефном горизонте участка. Не нужно в такой ситуации выполнять выравнивание грунта, достаточно оголовки опор выставить по единому уровню. Лента образует сплошной фундамент под несущими и внутренними стенами.

Фундамент практичен для легких зданий:

• деревянных,
• каркасных,
• невысоких кирпичных либо блочных домов.

Если сооружение тяжелое, рекомендовано применять заглубленный ростверк, равномерно распределяющий вес здания  по всему своему периметру непосредственно на поверхность грунта. Свайные конструкции удобны при строительстве около иных объектов, поскольку не требуют переноса коммуникаций.

Преимущества и минусы

Несомненный плюс такого свайной системы — повышенная прочность. Смонтированное на таком фундаменте здание будет долгие годы стоять устойчиво.

Немало у конструкции и иных преимуществ:

1. Не много земляных работ.
2. Существенно снижен расход бетона в сравнении с традиционным фундаментом.
3. Столбы разрешено монтировать даже зимой.
4. Фундамент не проседает после морозного пучения либо подтопления.
5. Мизерный контакт основания с грунтом снижает потери тепла.
6. Устройство фундамента отнимает меньше времени.

Конструкции присущи и некоторые минусы:

• нельзя устраивать такое основание при горизонтальной подвижности почвы;
• невозможно соорудить цокольный этаж либо подвальное помещение, если не заполнить промежутки между сваями (забирка);
• не рекомендовано возводить на этом фундаменте громоздкие здания.

Разновидности свай

Основы свайного фундамента изготавливают из различных материалов: дерева, армированного бетона, металла в чистом или комбинированном виде. По локализации выделяют одиночные и ленточные сваи, свайные кусты и поля. Последние используются при сооружении многоэтажных и башенных конструкций.

По способу монтажа сваи делятся на несколько типов:

• вдавливаемые заглубляются в грунт при помощи гидравлических насосов;
• набивные изготавливаются на месте (бетон заливается в заранее пробуренные скважины);
• забивные буквально вбиваются гидравлическими молотами, используются при строительстве тяжелых зданий на проблемных грунтах, практически не имеют аналогов по прочности и надежности;
• винтовые ввинчиваются в грунт по типу шурупов ручным или машинным методом, подходят для возведения легких деревянных или каркасных домов.

Типичные ошибки и рекомендации

Наиболее часто неопытные застройщики при сооружении свайной системы с монолитным ростверком по неопытности допускают такие ошибки:

• плохо соединяют арматуру опор и ростверка;
• делают слишком незначительный воздушный зазор при сооружении высокого варианта ростверка;
• крепят мало свай, из-за чего происходит прогиб ростверка.

Все такие ошибки требуют непременного исправления посредством усиления соединений, монтажа дополнительных опор, обеспечения качественного воздушного зазора.

Дополнительно приводим несколько рекомендаций:

1. Выполнять более заглубленный монолит, чтобы обеспечить место для подвального помещения непрактично, поскольку это значительно увеличит затраты. Целесообразнее немного выше поднять сваи, выложив между ними кирпичные стены.
2. Закрепляя в опалубке армирующий каркас, требуется понимать, что монолит постепенно будет крошиться. Прутки необходимо располагать минимум на удалении 5 см от среза бетона.
3. Для усиления бетонного монолита запрещено применять композитные изделия. Хотя их производители постоянно рекламируют достоинства пластиковой арматуры, однако они старательно замалчивают то, что надежность такого материала не успела пройти проверку временем. Поэтому явно преждевременно говорить, что композитная продукция имеет вековую гарантию надежности.
4. Выполняя вязку каркаса, запрещено использовать сварку. Соединять прутки необходимо только посредством их увязывания мягкой проволокой. При резком температурном перепаде изменяется внутренняя структура металла, поэтому армирование становится не таким прочным и менее надежным.

Типы ростверка, их назначение и возможность применения в различных ситуациях

О типах монолитного ростверка мы уже упоминали в общих чертах. А сейчас пришло время поговорить об этом более подробно. Возможно, именно эта информация поможет домашнему мастеру решить для себя основной вопрос – с чего начать устройство фундамента.

Устройство ленточного фундамента с ростверком – нюансы выполнения работ

Начнем с того, что если предполагается ленточный фундамент, то и сваи под него будут забиваться или вкручиваться в грунт по-особому. И этому есть свое объяснение. Дело в том, что шаг свай в ленточном ростверке должен быть несколько меньше, чем это допускается в плитном.

Профессионально выполненная работа. Аккуратные сваи, идеальная опалубка

Нужно понимать, что расстояние между сваями будет зависеть в большей мере от грунта. Ведь по законам физики, чем меньшее количество свай будет расположено под ростверком, тем большее давление на них будет оказывать сооружение. Так же при заливке свай (если выбран буронабивной вариант) необходимо помнить об армировании – этот этап обязателен.

Ростверк для забора – каким образом выполняются работы по его выполнению

Ростверк для забора никаких сложностей в устройстве не предполагает. Он может быть как монолитным, так и деревянным или металлическим. Основная задача здесь – рассчитать установку свай таким образом, чтобы одна из них обязательно находилась под опорой забора, без которых его не построить. Например, если решено, что одна секция будет длиной в 3 м, а при этом ростверк изготавливается из бруса, имеет смысл забивать сваи через каждые полтора метра. А при двухметровых секциях промежуточные точки опоры могут и не потребоваться. Но это, если не планируются бетонные секции, которые весят достаточно много. В этом случае ростверк под забор лучше сделать из металла или монолита.

Вот так и строится забор с фундаментом

Свайный куст – что это и какой ростверк для него нужен

Говоря простым языком, куст – это несколько свай, объединенных одним ростверком. Для примера можно взять тот же забор, который проходит через заболоченную местность с неустойчивым грунтом. Тогда, в некоторых местах сваи могут «поплыть». Остается одно – использовать свайный куст.

Для того, чтобы воплотить это в жизнь, не нужно в неустойчивом месте устанавливать одну сваю, как она шла по проекту прямого забора. Тут следует действовать немного иначе. Размечаем в этом месте равнобедренный треугольник со сторонами по 0.5 м (к примеру) с таким расчетом, чтобы центр его оказался именно на прямой линии забора. После этого загоняем 3 сваи по углам и объединяем их ростверком. Конечно, работы добавляется, но и прочность такой конструкции будет в разы выше. Таким образом столбчатый фундамент с ростверком для свайного куста будет намного устойчивее к движению грунта, а значит и надежнее.

Так намного понятнее, что значит «свайный куст»

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.

Особенности выбора и возведения основания

Широкое разнообразие вариантов устройства свайно-ростверкового фундамента усложняет выбор неопытного застройщика. Не имея навыков и знаний в этой сфере, лучше заказать проектирование у профессионалов.

Ростверк на сваях для дома из газосиликатных блоков

Когда планируется строить дом из газобетона на склонах или участках с переувлажненным грунтом, выбор в пользу свайно-ростверкового фундамента станет лучшим решением.

К выбору штампованных железобетонных конструкций лучше подходить с осторожностью, поскольку способ монтажа опор исключает возможность гидроизоляции нижней части фундамента. Последний способ актуален, если хорошо обработать ростверк гидрофобными составами

Для кирпичного сооружения

Параметры конструктивных элементов основания под малоэтажное строительство выбирают с учетом суммарных нагрузок, а также несущей способности грунта.

Чем мощнее планируется строение, тем надежное и устойчивее вбираются опоры. Как правило, для жилых домов сваи опускают ниже линии промерзания. Для переувлажненных грунтов целесообразно продумать искусственный отвод сточных вод и дренажную систему на участке.

Под гараж

Под такие легковесные постройки как гараж или баня с экономической точки зрения лучше использовать металлические винтовые сваи с такой же обвязкой. Выбранный метод отличается высокой скоростью возведения, простотой монтажа и небольшим количеством строительного мусора.

Металлические сваи подойдут для заболоченных мест, торфяных грунтов и других слабых пород, а также для участков с неравномерным рельефом.

Если проектируется гараж с надстройкой, можно увеличить количество свай или использовать железобетонные опоры. В любом случае, увеличение мощности опорной конструкции приведет к удорожанию строительства.

Ошибки и рекомендации

Несмотря на простоту технологии и доступность строительных материалов, собственники часто допускают ошибки в проектировании и монтаже:

1. Отказ от геологического исследования грунта. Начинающие строители часто недооценивают действие сил морозного пучения, которые при минусовой температуре окружающей среды «выталкивают» фундамент из почвы. Устроенная под опорами песчаная подушка послужит защитой от расширения грунта. При этом слой песка нужно тщательно утрамбовать.

2. Использование бетона низкого качества. В целях экономии некоторые застройщики покупают более дешевый бетон (М100, М150). Такой материал не способен выдержать вес массивной конструкции, поэтому эксперты рекомендуют использовать бетон марки не ниже М200.
3. Слабая связка опор и ростверка. Соединение ленты и столбов – слабое место конструкции. При недостаточной жесткости связки под действием сил морозного пучения может произойти разрыв верхней и нижней части фундамента, что грозит обрушением сооружения.

Много важной и полезной информации о свайно-ростверковом фундаменте найдете в этом разделе

Критерии выбора: когда свайно-ростверковый фундамент – лучший вариант

Выбор в пользу свайно-ростверкового фундамента делается в том случае, если:

• участок с большим уклоном. Устройство ленточной конструкции будет затруднено;
• имеются элементы ландшафтного дизайна, которые не хочется разрушать при строительстве дома;
• невозможно выполнить земляные работы из-за близкого расположения соседних строений;
• грунтовые воды подошли близко к поверхности. Устройство высокой подсыпки чревато значительными финансовыми тратами;
• надо сократить сроки строительства;
• на участке уже имеются инженерные коммуникации. Их наличие усложняет возведение фундамента.

ФОТО: small-house.ruВ ряде случаев свайно-ростверковый фундамент – лучший вариант.

Проектирование

До начала монтажных работ выполняется точный расчёт свайно-ростверкового фундамента, который начинается с проработки проекта будущего здания и составления эскиза основания. Обязательно прорабатывается схема расположения свай. Их устанавливают в местах пересечения стенок и в углах.

ФОТО: obetone.com Схема расположения свай тщательно продумывается.

Совместно с расчётом количества и определением месторасположения опор, рассчитывается их высота и толщина. Для точного вычисления надо знать:

• массу возводимого строения. Рассчитывается суммарный вес отделочных материалов, мебели, домашней утвари;
• опорную площадь. Зная вес и учитывая коэффициент надёжности, определяют нагрузку на каждую опору;
• габариты свай. Определяется площадь одной опоры. Суммарное значение сравнивается с требуемой опорной площадью.

Общие понятия и область применения

Среди множества разновидностей фундаментов свайный тип, можно сказать, стоит немного особняком. При возведении традиционного основания под дом используются сплошные конструкции. Чаще всего фундамент делается в виде монолитной «ленты» из бетона.

В свайном типе такого не встретишь. Здесь используются отдельные точки, на которых и будет держаться все строение.

В общих чертах такой фундамент представляет собой сваи, которые углублены в грунт. Далее все элементы соединяют в единую обвязку, а поверх ведут строительство самого дома. Кроме того, очень часто сваи соединяют между собой при помощи ростверка. Такая конструкция позволяет лучше распределить нагрузки на фундамент.

Для изготовления свай могут использоваться различные материалы, а именно:

дерево. Такие сваи используются довольно редко. Древесина подвержена гниению, поэтому служит недолго (особенно если она помещена в грунт). Современные препараты, которыми обрабатывают древесину, способны продлить срок ее эксплуатации, но ненадолго. Такие сваи считаются самым дешевым вариантом;

• стальные трубы – это довольно дорогой вариант. Такой свайный фундамент под дом требует тщательно обработки антикоррозийными средствами. Стальные трубы отличаются высокой прочностью, но вот срок эксплуатации не превышает нескольких десятков лет;
• асбестоцементные трубы – это разновидность предыдущего варианта, только в этом случае расходы будут существенно снижены;
• железобетон – это наиболее часто используемый материал для свайного фундамента. Сами сваи можно изготовить непосредственно на месте. Стоимость их будет ниже, чем стальной вариант. Еще один существенный плюс – это срок службы. Железобетонные сваи могут простоять сто и более лет.

Чаще всего выбирают именно последний вариант. Но и деревянные сваи тоже не такие уж редкие. Такой фундамент выгоден при строительстве легких каркасных или деревянных домов. Кроме того, древесина часто используется при возведении столбчатых оснований, которые являются упрощенной разновидностью свайных.

Кроме используемых материалов такой тип фундамента можно подразделить в зависимости от способа погружения свай в грунт:

• забивной. В этом случае используется специальная техника – вибропогружатель или ему подобная. Сваи вбиваются в грунт;
• буровой. При таком способе вначале пробуривается скважина. Далее в нее помещается сама свая;
• набивной. Такой способ подразумевает заливку бетонной смеси в пробуренную скважину;
• винтовой. В этом случае сваи (которые оснащены специальным винтовым наконечником) вкручиваются в грунт.

Каждый способ имеет свои плюсы и минусы

Но, в общем, у любого свайного фундамента есть одно важное преимущество – это возможность использования на сложных участках и грунтах. Такой тип основания применяется в следующих случаях:

• если на вашем участке грунтовые воды близко подходят к поверхности;
• при условии, что верхний слой земли имеет низкую несущую способность (слишком рыхлый);
• если в вашем регионе глубина промерзания грунта достигает двух и более метров;
• на участке имеются крутые склоны

Во всех этих случаях устойчивые грунты находятся на большой глубине (или, как в случае участка со склоном, на разных высотах). «Дотянутся» до них можно только с использованием свай. Кроме того, такой тип фундамента используется в случае строительства массивных зданий (весом в несколько сот тонн).

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

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

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

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.