Фундамент свайный с ростверком

Как возвести свайный фундамент с монолитным ростверком

Устройство такого типа основания предельно простое, но при этом и отличается надежностью и качеством. Ведь каждый элемент тут делается с бетона, используется армирование в горизонтальных и вертикальных поясах. Не удивительно, что устройство такого основания считается оптимальным даже в горных районах с высокой вероятностью сейсмической активности.

Сделать такой фундамент своими руками не составит труда через его простоту. Проблемное место – это выбор опор и типа монолитного ростверка. Поэтому, поэтапная технология возведения свайно-монолитного фундамента с учетом его устройства следующая:

• Разработка подробного чертежа будущего здания. В состав этого этапа должна входить подробная карта территории, где указана структура почвы, уклон и природный рельеф. Также в проекте должны быть указаны характеристики самого здания, его масса, конструктивные элементы, размеры и все необходимые разрезы;
• Провести бурение скважин в соответствии с разработанным проектом на заданную глубину. Если устройство фундамента предусматривает использование забивных или винтовых свай, то их нужно установить строго вертикально в заданных местах;
• После монтажа опор нужно поверх сделать несущую опалубку. Тут нужно учесть ряд особенностей. Если опалубка предусматривается для мелкозаглубленного монолитного ростверка, тогда опалубку нужно сделать с достаточным углублением до уровня грунта. Если фундамент висячего типа, тогда опалубка делается П-образной с шириной в толщину будущих несущих стен;
• После установки опалубки нужно залить конструкцию бетоном, начиная от свай и заканчивая монолитом по отдельным горизонтальным слоям;
• Нужно оставить бетон засохнуть и набрать необходимую расчетную прочность и уже через несколько недель начинать возведение несущих стен здания.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи – виды и особенности

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

1. Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
2. Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
3. Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк – классификация и особенности

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

• железобетонными заливными;
• деревянными;
• из готовых ЖБИ-изделий;
• металлическими.

По расположению относительно грунта:

• висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
• мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
• заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Этап 1 – Подготовительный

Включает в себя:

• геологические исследования;
• расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
• составление проекта и необходимых чертежей.

Этап 2 – Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

• очистка местности под постройку;
• снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
• разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 – Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Включает в себя:

-для забивных:

• установка столбов с помощью сваебойной техники;
• выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

• бурение отверстий;
• установка труб и армирование;
• бетонирование.

Устройство забирки

Забиркой называют конструкцию, перекрывающую расстояние между сваями под ростверком. Ее устройство позволяет сделать полы в доме более теплыми. Дело в том, что при наличии такого ограждения под здание не поступает холодный воздух, а следовательно оно и не так сильно остывает снизу. Помимо всего прочего при наличии забирки под дом не будет попадать снег и подтекать вода. К тому же такое ограждение делает внешний вид постройки законченным и привлекательным.

Забирку такой конструкции, как свайно-ростверковый фундамент, можно сделать из кирпича, бетонных плит, камня или дерева. Оптимальным материалом по практичности и стоимости считается обрезная доска 20-25 мм. Обшивка в этом случае производится с креплением на столбы дюбелями. Иногда доски устанавливают и вертикально. При этом по периметру здания выкапывается неглубокая траншея, в которую насыпается песок. На получившуюся подушку укладывается брус 50*50 мм с проделанными в нем пазами под доски. Каждый такой отрезок крепится уголком к столбу с обеих сторон. Все элементы деревянной забирки в обязательном порядке пропитываются антисептическими составами.

Преимущества и недостатки

Буронабивной фундамент имеет целый ряд преимуществ:

• оперативность проведения работ;
• экономичность;
• сохранение ландшафта;
• пригодность для любого участка;
• возможность создания криволинейных конструкций.

В возведении буронабивного фундамента исключается необходимость проведения трудоемких работ, не требуется рытье котлована, траншеи. Поэтому работы по созданию конструкции проводятся быстро. Для полного цикла достаточно пяти-семи дней. При этом близлежащая территория остается незатронутой, потому работы можно проводить у зданий и сооружений.

Оборудование буронабивного фундамента может производиться на неровной местности, независимо от особенностей грунта. При этом нет необходимости нарушать естественный ландшафт. Возможность выбора диаметра свай, использование арматуры позволяет применять такую основу для любого дома. Возведение буронабивного фундамента обойдется значительно дешевле, нежели монолитные или ленточные конструкции.

Гидроизоляция свай, подушки из песка, углубление ниже уровня промерзания дает возможность создать долговечную, прочную, надежную основу для дома, которой будут не страшны морозы, глубина залегания подземных вод. При помощи такой основы можно создать дом оригинальной конфигурации. Этот вид фундамента, несмотря на все достоинства, вполне доступен для выполнения своими руками, без привлечения специалистов.

К недостаткам буронабивного фундамента можно отнести лишь то, что:

• расчеты по размещению, диаметру свай необходимо провести точно, чтобы правильно распределить нагрузку, к этой работе желательно привлечь профессионала;
• не подходит такой фундамент для многоэтажных зданий из монолитных плит;
• нельзя возводить его на подвижном грунте;
• сложности возникнут при желании создать под домом подвал.

Какой материал свай лучше для свайно-монолитного фундамента?

• Фундамент из асбестоцементных труб Деревянные брусья. Их дина составляет 8,5 метра, диаметр до 34 см, форма круглая, реже прямоугольная. Для их производства используется пихта, ель и сосна, реже дуб и граб. Применяются редко через высокую стоимость строительных материалов, а также подверженности древесины гниению, малому сроку службы и небольшой надежности.

• Железобетонные опоры. Производятся в заводских условиях или вручную с цемента марки М-200 и выше, срок службы от 100 лет. Для монтажа нужно использовать специальную технику и подключать дополнительный персонал;
• Сталь. Такие опоры пользуются заслуженной популярностью, но стоят дорого, они подвержены влиянию коррозии, а через большой внешний диаметр отличаются огромной массой. Также тут нужно использовать специальные антикоррозийные материалы.
• Асбестовые трубы. Относительно недорогие, простые в монтаже, но без дополнительного армирования тут не обойтись.

Бетонирование свайного фундамента для двухэтажного дома

Вся конструкция после гидроизоляции и утепления заливается жидким раствором бетона. Для удаления воздуха из свай нужен вибропогружатель. Бетонный раствор подготавливается в специальной бетономешалке.

Когда бетон застыл полностью, можно приступать к бетонированию оголовка и блоков опалубки. Высота опалубки может достигать 5-10 см над поверхностью залитого бетона. Монтаж ростверка под двухэтажный дом осуществляется на заключительной стадии строительства фундамента.

Для связывания свай в единую конструкцию используется цельный ростверк, изготовленный из железобетона. Он может быть приподнят либо заглублен в зависимости от состава почвы. Глубина фундамента для двухэтажного дома может составлять 50 см. Если ростверк планируется поднять над уровнем земли, то расстояние от нее до конструкции должно составить 30 см. После этого можно приступать к обустройству арматурного каркаса, устанавливаемого на сваи с ростверком.

Для изготовления арматурного каркаса необходимо уложить вертикально 4 металлических прута, а затем связать их между собой. Вокруг армирующего каркаса, привязанного к сваям, следует смонтировать опалубку. Вся конструкция окончательно заливается бетонным раствором. Когда весь состав хорошо застынет, можно начинать возведение стен дома 2 этажа. Обычно следует подождать 28 дней. Стены следует возводить из газобетонных блоков или дерева, если не осуществлять строительство кирпичного дома.

Виды ростверков

Обвязка свай может иметь различную конструкцию и выполняться из разных материалов. Чаще всего применяют металлический швеллер и двутавровые балки или деревянный брус. Выбор материала зависит от массы домостроения, его характеристик и назначения, а так же от геологических особенностей местности.

При строительстве легких построек достаточно выполнить обвязку свай брусом. Для деревянных домов роль ростверка может выполнять первый венец стен. Древесину крепят на сваю при помощи закладных шпилек. Конструкцию нужно изолировать от воздействия влаги с помощью рулонных материалов или мастик, производимых на основе битума.

Для строительства домов, имеющих значительный вес, более подходящим вариантом будет монтаж металлического ростверка. Элементы обвязки соединяют между собой при помощи сварки, для повышения прочности стягивают болтами.

Бетонная обвязка способна выдерживать значительную нагрузку при условии использования качественного бетона, но она нагружает фундамент. Для такого ростверка понадобятся более мощные опоры. Обязательным условием является монтаж армированного каркаса. Цементно-песчаный раствор заливают в предварительно изготовленную опалубку, стенки которой должны быть укреплены подпорками.

По расположению относительно уровня земли ростверки подразделяются:

• Висячие над уровнем грунта конструкции устраиваются на высоких опорах. Целесообразно монтировать такой тип основания на участках с близким расположением подземных источников.
• Наземные строятся по уровню земли. Под обвязкой обязательно насыпают песчаную подушку.
• Заглубленные располагаются ниже уровня поверхности земли, являются разновидностью ленточного основания. Такой тип характерен тем, что нагрузка передается не только на опоры, а сразу на грунт.

Существует технология монтажа фундамента с установкой свайных кустов. Под местами с наибольшей нагрузкой несколько опор устанавливают рядом друг с другом. Они как бы образуют куст, благодаря такому расположению способны выдерживать нагрузку от камина, колонн, промышленных конструкций. В верхней части сваи соединяют между собой металлической обвязкой.

Установка опалубки под ростверк

В том случае, если ростверк будет заглубленным, под него одновременно с ямами под столбы выкапывается траншея. В нее насыпается слой песка не менее 10 см, а далее устанавливается опалубка. Сбивают ее из деревянных щитов. На бруски набивают доски 2.5 мм. Шляпки гвоздей при этом должны находиться изнутри конструкции. Бруски вкапывают в землю, устанавливают щиты вертикально. Закрепляют стенки опалубки подпорками с внешней стороны и распорками изнутри, устанавливая их между щитами. Для надежности фиксации в вертикальном положении можно дополнительно использовать проволочные скрутки. Для этого связывают попарно брусья щитов, расположенных напротив друг друга. После связывания в проволоку вставляют металлический прут и начинают закручивать ее, стягивая тем самым стенки опалубки

Важно сделать распорки абсолютно одинаковыми по длине, которая должна быть равна ширине ростверка

Лучший фундамент получается, если ростверк расположен над землей. При таком решении на него не будут действовать силы весеннего пучения. Опалубка в этом случае поднимается на подпорках, и в ней дополнительно устраивается дно из досок. Перед устройством приподнятой ленты следует выждать неделю после укладки бетона в ямы.

Размеры опор

Изготовление винтовых свай в заводских условиях регламентируется положениями ГОСТа, созданными на основании многочисленных лабораторных испытаний, расчётов и практических наблюдений. Прежде всего, нормативами определяются марки стали, допустимые для производства опор, их длина и диаметр. От этих параметров полностью зависят долговечность их эксплуатации и несущая способность.

Стандартными размерами винтовых свай, согласно ГОСТ, являются:

Диаметр

• 57 мм;
• 76 мм;
• 89 мм;
• 108 мм;
• 133 мм;
• 159 мм.

По длине они могут быть от 1,6 до 12 м.

Ключевым параметром для определения несущих способностей служат размеры винтовых свай, прежде всего, их диаметр. Длина же опоры может регулироваться путём обрезки непосредственно на строительном участке. Таким образом, диаметр сечения является основным параметром сваи, от которого отталкиваются при проектировании несущего фундамента для будущего здания. Зная несущую способность винтовых свай, архитектор-проектировщик сможет вычислить минимально допустимое сечение опоры и расстояние между ними.

57-мм

Принимаемая за среднюю величину несущая способность винтовых свай такого типа составляет 0,8 т. Подобные опоры широко используются для возведения деревянных, каркасных и прочих облегчённых малоэтажных строений на просадочных и пучинистых грунтах.

Также 57-мм сваи могут применяться при необходимости возвести постройку на участке, имеющем значительный уклон. Как правило, заглубление стоек подобного диаметра производится вручную при помощи рычага-сваекрута.

89-мм

Винтовые сваи подобного диаметра могут выдерживать, при условии установки на прочном грунте, до полутора тонн внешних нагрузок. Область применения опор такого сечения – бревенчатые, брусовые или газобетонные строения в 1 – 2 этажа, возводимые на насыпных грунтах, болотистых почвах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Процесс заглубления происходит, в зависимости от прочности грунта, либо вручную, либо с применением техники.

108-мм

Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т. Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т.д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.

133-мм

Данный тип свай обладает самой высокой несущей способностью, превышающей 6 т на одну опору. Они могут использоваться для возведения массивных особняков, коттеджей и загородных домов из кирпича, камня или монолитного железобетона. Заглубление опор, имеющих такой диаметр, на сколько-нибудь значительную глубину без спецтехники невозможно из-за большой массы сваи и увеличенной силы сопротивления грунта.

На видео показано, как можно самостоятельно с применением подручных материалов и инструментов сделать лёгкие винтовые сваи для забора. Впрочем, опоры подобной конструкции вполне подойдут и для строительства лёгких хозяйственных построек: бани, сарая и гаража. https://www.youtube.com/watch?v=Hc85ryUtkhU С помощью винтовых свай можно создать недорогое и, главное, прочное и долговечное основание для малоэтажной постройки практически любого типа. Необходимо лишь правильно произвести вычисления общего веса будущего строения и в соответствии с этим правильно выбрать тип опоры.

Виды и особенности их установки

Виды фундаментных свай

Надежность, жесткость и долговечность фундамента прежде всего зависят от конструкции свай и технологии их установки.

Сегодня существуют несколько разновидностей фундаментных конструкций с ростверками, которые делятся:

1. По виду распределения свай в фундаментной системе:
   • одиночное расположение, когда каждая свая является индивидуальной опорой и воспринимает свою нагрузку;
   • ленточная установка, при которой сваи равномерно, через определенный шаг, забиваются по всему периметру;
   • кустовая установка, когда фундаментная колонна сформирована из нескольких свай;
2. По конструкции и материалу изготовления фундаментные свайные опоры делят на:
   • железобетонные опоры, которые устанавливаются в заранее пробуренные скважины;
   • винтовые трубчатые изделия, с винтовым наконечником, выполняющим функцию сверла;
   • специальные железобетонные или стальные конструкции, которые устанавливаются методом вибропогружения или вдавливания в грунт;
   • заливные опоры из металла или железобетона, которые устанавливаются в заранее пробуренную яму, а затем заливаются бетоном;

Перед началом земляных и монтажных работ по возведению фундаментной конструкции, желательно сделать эскизы всего фундамента, с указанием на них необходимых сечений и разрезов отдельных участков. Возможно найти и скачать чертежи фундамента в интернете и приспособить их к индивидуальным условия строительства.

Установка буронабивного свайного фундамента

Последовательность самостоятельного выполнения работ следующая:

1. На строительной площадке, в соответствии с планом, необходимо выполнить разметку с указание точек бурения или забивки свай.
2. Осуществляют установку свайных опор.
3. Выравнивают оголовки опор – бетонные обрубают до оголения арматуры, металлические, трубчатые или обрезают газосваркой, или наращивают.
4. Фундаментные опоры соединятся между собой арматурным поясом.
5. На оголовках свай устанавливается и закрепляется деревянная опалубка. Если выполняется высокий ростверк, то под днище опалубки необходимо установить дополнительные опоры.
6. При наличии готового раствора, осуществляется заливка ростверкового пояса.
7. Время застывания раствора в весенне-осенний сезон, при среднесуточной температуре воздуха не ниже +5,0°C, не менее месяца.
8. После застывания бетона и набора им нужной прочности, осуществляется демонтаж опалубки.
9. Контроль параллельности всех поверхностей на любом этапе работы, проверяется строительным уровнем.

Варианты конструкции и их устройство

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона состоит из двух частей, которые монолитно связываются друг с другом и воспринимают нагрузку: ростверк и сваи.

Виды ростверка

Ростверк – верхняя часть основания, представляющая собой монолитную ленту, которая объединяет оголовки свай и проходит под всеми несущими стенами строения. Назначение ростверковой части – восприятие нагрузки от газобетонного дома и равномерное распределение ее на нижележащие свайные опоры. По материалу ростверк под газоблок может быть двух видов:

• Железобетонный. Монолитная конструкция из бетона. Конструктивно ж/б ростверковая лента похожа на традиционный ленточный фундамент, только без заглубления в грунт. Это универсальный вид ростверка, который может применяться к любым сваям.
• Металлический. Балки из стали, обладающие высокой прочностью на сжатие. Используется преимущественно для винтовых свай, но возможно и применение с бетонными сваями. Стоимость металлического ростверка значительно выше, чем монолитного. Его выбирают тогда, когда строительство дома из газоблока нужно завершить как можно быстрее (монолит набирает прочность в течение 28 дней).

Виды свайных опор

Для свайно-ростверковых фундаментов для дома из газобетона используются три вида опор:

1. Железобетонные забивные сваи. Это унифицированные изделия квадратного сечения с заостренным нижним оголовком, выпускаемые на заводе. Для забивки свай в грунт используется специальное оборудование – сваезабивочные машины. На мягких грунтах работают мини-копером, услуги которого обходятся дешевле. Минимальная длина готовых ЖБИ – 1625 мм, поэтому для их доставки нужен автомобиль-трал. Транспортные расходы и аренда сваезабивочной техники удорожают строительство, поэтому этот вариант опор не нашел широкого применения в частном домостроении.
2. Буронабивные сваи. Это железобетонные изделия, которые заливаются непосредственно на стройплощадке. Простота исполнения и невысокая себестоимость делают этот вариант самым предпочтительным при устройстве свайного фундамента с ростверком под газобетон. О том, как рассчитать свайно-ростверковый фундамент с буронабивными опорами расскажем ниже.
3. Винтовые сваи. Металлические опоры заводского производства с винтом на когце, с помощью которого они вкручиваются в грунт. Для устройства свайного поля из винтовых опор не требуется спецтехника, а отсутствие бетонных работ делает этот вариант приемлемым для тех, кто хочет закончить стройку максимально быстро. В грунтах с высоким УГВ и агрессивной кислотно-щелочной средой нужно использовать винтовые сваи из легированной стали с антикоррозийным покрытием. Такие опоры имеют относительно высокую цену – от 3500 рублей за штуку.

В каких случаях необходим ростверк?

Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками желательно ознакомиться с теми условиями, в которых его применение считается обязательным. Такие фундаменты чаще всего применяются в следующих случаях:

• при наличии на застраиваемом участке нестабильных и слабонесущих грунтов, располагающихся на значительном удалении от поверхности земли (к данной категории относятся карстовые и торфяные почвы, а также плывуны и плодородные земли). В подобной ситуации возникает необходимость в передаче нагрузки от строения на плотные слои грунта с повышенной несущей способностью, добраться до которых удаётся лишь посредством увеличения глубины заложении свай;
• на участках с пресечённым рельефом местности, характеризующимся значительными перепадами высот. В этом случае с точки зрения снижения трудозатрат удобнее использовать сваи различной длины, что избавляет от необходимости проводить масштабные земляные работы по выравниванию грунта.

Видео: Свайно-ростверковый фундамент

Экономичность данного подхода выражается ещё и в том, что при его реализации не требуется формировать высокий ростверк, способный компенсировать имеющиеся перепады высот;

при близком нахождении подземных (почвенных) вод. В данной ситуации только комбинированные свайные фундаменты с ростверком способны обеспечить требуемую устойчивость основания

При этом важно, чтобы под пяткой такого фундамента располагался устойчивый грунт с достаточной несущей способностью. От глубины залегания почвенных вод (ГГВ) на вашем участке будет зависеть высота ростверка: так, при их близком расположении он обязательно делается высоким;
в жестких грунтах, в которых использование фундаментов рассматриваемого типа позволяет уменьшить глубину их заложения, а также сократить объемы предполагаемых земельных работ;
в случае возведения каркасного дома, не нуждающемся в основании, изготавливаемом в виде сплошной монолитной ленты

Во избежание ничем не оправданных расходов, связанных с заливкой монолита, для строений каркасного типа рекомендуется обустраивать свайный фундамент глубокого заложения с ростверком;
при значительной массе строящегося здания (более 300 тонн), нуждающегося в массивном ленточном основании, что экономически нецелесообразно. Столбчато-ленточный фундамент своими руками в данной ситуации оказывается более подходящим вариантом, позволяющим сэкономить как на материалах, так и на трудозатратах.

Приведённые выше варианты свидетельствуют о том, что при выборе комбинированного основания с ростверком чаще всего исходят из соображений экономичности. Однако при таком подходе не следует забывать о частичной потере надежности конструкции (в сравнении с монолитными и плитными вариантами оснований).

Это объясняется тем, что невозможно заранее получить точные данные о качестве грунта под каждой из свай глубокого заложения. Вот почему при расчете параметров опорной системы следует побеспокоиться о небольшом запасе прочности.