Свайно-ростверковый фундамент
Фундамент – бетонное основание, часто армированное, служащее надёжной основой под строительство дома, предотвращающее проседание, преждевременное разрушение.
Свая – технологический элемент основания здания, стержень разной формы (цилиндр, квадрат, винт), выполненный из дерева, металла, железобетона, заглубляемый в землю для придания прочности фундаменту. Погружаемые в грунт стержневые опоры минуют проблемные породы, достигая твердых устойчивых слоев, образуют надёжные, неподвижные узлы привязки несущего основания с землей.
Ростверк – дополнительный элемент столбчатых, свайных конструкций, формируемый в дневной зоне. Упрочняет несущие элементы (столбы, сваи), равномерно распределяет основную и дополнительную нагрузку, создаваемую домом. Делают из армированного бетонного пояса, закольцованного по контуру.
Сваи с ростверками применяются на сложных рельефах, в условиях пучинистых, слабых пород грунта.
- Если нужно построить дом рядом с водоёмом, решение только одно – свайный фундамент.
- Если грунт зимой заметно «гуляет», есть обоснованное подозрение, что грунт имеет сложную многопластовую структуру, свайное основание с ростверком — решение.
При пучинистых почвах требуется либо обустраивать «плавающие» поверхностные фундаменты, либо заглублять на значительные величины, что нецелесообразно. СРФ совмещают свойства и характеристики, с потерей физических нагрузок — весовые величины меньше, чем у заглублённых аналогов, невозможно построить цокольный этаж, подвальное помещение.
Информация общего характера о железобетонных сваях (ЖБС)
Железобетонные сваи (ЖБС), являющиеся соединительной конструкцией между основанием здания и слоем почвы (на котором сооружение возводится), представляют собой арматурный каркас, залитый бетонной смесью. Опора – это не что иное, как штырь, который, пройдя сквозь сыпучие почвы, входит в прочные слои грунта.
Прочностные характеристики изделий находятся в прямой зависимости от используемой для их изготовления марки бетона. Она может варьироваться от М250 до М400. Чем марка выше, тем сваи надежнее и прочнее.
Достоинства ЖБС:
- Они являются идеальным соотношением цена/качество.
- Их прочность (то есть, высокая несущая способность). В среднем каждая опора может выдерживать 10-60 тонн, нормально функционируя при этом. Это обусловлено не только маркой бетона, но и арматурой, которая является неотъемлемой составляющей любой ЖБС.
- Долгий эксплуатационный срок (порядка 90÷100 лет при абсолютном соблюдении технологии монтажа). Причем, в течение этих лет не происходит потери таких свойств, как морозоустойчивость и влагостойкость; а также технической характеристики – предела прочности на сжатие (он находится в зависимости от марки бетона и устройства каркаса).
На заметку! Влагостойкость и морозоустойчивость – крайне важные эксплуатационные параметры, а вот предел прочности весьма важен при монтаже изделий
Если не брать данный показатель во внимание, то может так случиться, что при забивании или вдавливании свай они просто могут рассыпаться
- Изделия устойчивы к гниению и коррозии.
- Устойчивость ЖБС, практически, на всех типах грунтов. Достигается это исключительно благодаря тому, что опоры очень глубоко монтируют в почву.
- Использование подобных ж/б изделий позволяет укоротить сроки строительства.
- Возможность возводить сооружения не только на прочных грунтах, но и подвижных (например, в районах с повышенной сейсмичностью), влажных, глинистых, заболоченных и промерзших.
- Относительная доступность. Независимо от региона проживания подобные бетонные изделия можно без труда приобрести и организовать их доставку.
- Возможность использовать разнообразные технологии для установки ЖБС.
- Широкий выбор ж/б свай.
К минусу изделий относят их вес. Это существенно усложняет погрузку/разгрузку свай и их монтаж, так как для этого приходится задействовать специальную технику. А это, естественно, дополнительные трудозатраты и денежные тоже.
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.
Виды ростверков на свайные фундаменты по расположению
Существует очень много вариантов устройства ростверка для комбинированного свайного фундамента. При выборе необходимо определиться с тем, каким образом конструкция будет располагаться относительно земли. По этому критерию различают следующие типы ростверков:
- Висячий или высокий. Расстояние между уровнем земли и нижней частью сооружения составляет не менее 30 см. Подходит для домов на пучинистых, набухающих грунтах, участках с риском подтопления, при высоком уровне подземных вод. Для устройства висячего ростверка необходим сложный расчет несущей способности свай, т.к. именно они будут воспринимать до 70% нагрузки.
- Повышенный. Подошва сооружения совпадает с нулевой отметкой, а сама конструкция возвышается над нулевым уровнем на 10 см. Устройство такой обвязки возможно только на грунтах с хорошей несущей способностью. Недостаток данного типа — отсутствие воздушной прослойки между ростверкоми почвой, что приводит к повышенным теплопотерям дома. Для минимизации потерь тепла под ростверком производят выемку грунта на 10-15 см, чтобы образовалась воздушная подушка.
- Мелкозаглубленный. Ростверк на 10-20 см заглублен в землю. Это самый оптимальный вариант, т.к. в этом случае конструкция равномерно распределяет нагрузку на сваи и фундамент. Мелкозаглубленный ростверк можно делать только на стабильных грунтах. Если почвы на участке рыхлые, водянистые, то потребуется подсыпка слоя грунта толщиной 0,5 м, что приводит к удорожанию строительства.
- Заглубленный. Более половины ростверка находится под землей. Конструкция отличается надежностью, но при ее реализации необходимо проделать большой объем земляных работ. Поэтому такой тип обвязки применяется редко, преимущественно для возведения массивных 2-4-х этажных таунхаусов и коттеджей из кирпича.
Виды ростверка: висячий и монолитный
Выбор оптимального ростверка для монтажных работ напрямую зависит от конструкции здания
Выбор оптимального ростверка для монтажных работ напрямую зависит от конструкции здания. Стоит отметить, что 70 свай спокойно смогут выдержать вес в 5 тонн, а если необходимо больше, то их диаметр можно увеличить. Свайно-ростверковый фундамент способен функционировать на сложных пучинистых почвах и даже при сильных морозах. А сегодняшний день их делят на два таких вида:
- Висячая конструкция. Данный тип постройки имеет свои плюсы и минусы. Такой фундамент исключает контакт с почвой, благодаря наличию зазоров между ней и ростверком. Стоит выделить минус – это обязательное проведение гидроизоляции и теплоизоляции. Это схема бюджетная, но из-за технических нюансов в жизни встречается довольно в редких случаях.
- Свайно-плитный фундамент или монолитный. Для проведения монтажных работ обязательно применяется опалубка, которая делает формирование каркаса. Конечным результатом всего процесса должна быть монолитная плита. Назовем основные минусы – это, прежде всего соприкосновение с почвенным покроем.
Для того чтоб сделать своими руками свайно ростверковый фундамент нам необходимо знать компоненты строения. Стоит запомнить, что ключевой составляющей выступает все-таки свай, которые изготавливаются из бетона, металла и дерева. Для них обычно характерной формой есть – круг или прямоугольник. Выбор формы и материала напрямую зависит от вида грунта на участке. Рассматривая виды свай можно выделить и плюсы, и минусы объектов.
Вторым немаловажным компонентом выступает ростверк. По своей конструкции они представляют монолиты из железобетона, которые служат опорой для стен. Стоит отметить, что основная задача данных деталей – это равномерно разделить массу здания на каждую сваю.
Классификация фундаментов
Существует несколько классификаций фундаментов, из которых можно легко выбрать подходящий для потребителя вариант. Ведь не на всех видах грунта можно построить здание. Тем более, что технические характеристики (глубина заложения, используемый материал) оказывают существенное влияние на качество будущей постройки.
В зависимости от используемого для строительства материала они могут быть:
- каменные (бутовые, кирпичные, бутобетонные);
- железобетонные (они подразделяются на сборные и монолитные);
- деревянные.
Столбчатый ыундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, иначе сваи может вытолкнуть морозным пучением
По типу конструкции они делятся на:
- ленточные;
- плитные(сплошные);
- столбчатые;
- свайные.
В дачном строительстве из-за простоты монтажа и доступности материалов чаще всего применяют столбчатые и ленточные типы.
Ленточный
Исходя из названия нетрудно догадаться, что он из себя представляет ленту по всему периметру постройки. Такие типы в свою очередь подразделяются на сборные и монолитные.
Ленточное основание достаточно часто используется, потому как на таком фундаменте возможно возведение любого дома, начиная с монолитного и заканчивая деревянным без больших финансовых и физических затрат.
Ленточный тип имеет массу достоинств:
- небольшая цена, но по сравнению со столбчатым фундаментом с ростверком стоимость несколько выше;
- устойчивость;
- большой срок эксплуатации;
- возможность проведения работ в любое время года;
- универсальность- возможность использования для зданий любого типа.
Сфера его применения — строительство оснований для кирпичных и блочных домов.
Плитный (сплошной)
Этот вид располагают под всеми надстройками в виде плиты. Его используют для строительства многоэтажных домов, где требуется перераспределить нагрузку на основание, понизив при этом нагрузку на слабых участках грунта и увеличив сильные участки.
Если на участке высокий уровень грунтовых вод, расположенных на слабых почвах — это наилучший вид. Он отличается устойчивостью к любым типам деформаций и прекрасно может справиться с самыми большими нагрузками без каких-либо потерь функциональности. К тому же, срок его службы достаточно продолжительный.
Но по сравнению с другими видами, возведение плитного фундамента своими руками- трудоемкий процесс, требующий финансовых вложений.
Столбчатый
Этот вид фундамента является одним их лучших решений для строительства небольших сооружений в виде бани, веранды и других деревянных домов каркасного типа.
Столбчатый фундамент наименее затратен по трудоемкости и финансам
Если по проекту не предусмотрено возведение подвалов, нагрузка на грунт совсем небольшая. Поэтому столбчатый фундамент здесь, как нигде кстати. К тому же, цена на столбчатый фундамент с ростверком, при условии возведения его своими руками, совсем незначительна.
Поэтому в дачном строительстве лучше применять этот быстрый метод, не нанеся попутно вред качеству. Цена на постройку столбчатого фундамента с ростверком своими руками на 75 % меньше аналогичного ленточного фундамента.
Свайный
Для непрофессионала возвести свайный фундамент своими руками достаточно трудно. Чаще всего он применяется для возведения построек на слабых почвах. Причем, он подразделяется на сваи-стойки и висячие сваи. В зависти от того, как нагрузка передается на грунт, используется тот или иной тип.
Свайный фундамент с заглубленным ростверком — это особый тип основания, отличающийся особой прочностью. Его чаще всего используют при строительстве газобетонных и кирпичных зданий.
Подробнее об особенностях каждого типа фундамента и его цене можно посмотреть в таблице:
| Оценка сложнос-ти | Оценка надежности | Сроки исполне-ния (дней) | Цена(тыс. руб за 1м2) | Главное преиму-щество | Главный недостаток | |
| Свайно-винтовые фундаменты | 3 | 8 | 1-2 | 100 | сочетание цены-сроков | невозможность закладки на скальных грунтах |
| Плитный фундамент | 6 | 9 | 35 | 570 | надеж- ность | высокая стоимость |
| Столбчатый фундамент | 4 | 3 | 10 | 280 | простота закладки | неравномерная нагрузка, приводящая к разрушению здания |
Виды ростверка на сваях
Нагрузки от дома на неустойчивой почве через ростверк передаются глубинным слоям. Они достаточно плотные, чтобы выдерживать серьезные нагрузки. Свайное основание с ростверком возводят в регионах с глубиной промерзания почвы до полуметра. Если дом строят в местности со сложным рельефом, этот вид фундамента является единственно возможным.
Ростверки, помещаемые на сваи, делят на группы с учетом технологии производства:
Монолитные. Представляют собой армированные ленты. Их сооружают по принципу простого ленточного основания. Однако иногда они могут быть выполнены в виде плиты. В этом случае на заливку тратится больше средств и времени. Обвязка оголовков свай ленточным ростверком происходит по периметру, и в местах расположения несущих стен
Важно понимать, что свайно-ленточный фундамент возводят только в тех случаях, когда это допустимо по расчетным показателям прочности. Сборные. Их выстраивают из железобетонных балок
Их выстраивают из железобетонных балок
Создать полноценный ростверк получится при соединении нескольких готовых элементов. Впоследствии их замоноличивают. Сборно-монолитные – комбинированные конструкции.
Габариты ростверка на свайном основании определяют в соответствии с конструкцией. Ширина ленты обычно превышает 40 см и превосходит ширину стены на несколько сантиметров. Разобраться, что такое ростверк свайного фундамента, можно при изучении различий таких конструкций:
- Высокий способен передавать нагрузку от несущих конструкций дома на глубокие слои земли. Его возводят на сильнопучинистых грунтах. В этом случае действие сил морозного пучения не сказывается на состоянии подошвы. Под домами с высоким ростверком находится проветриваемая область . В холодное время через него проходят большие теплопотери. Чтобы исключить сквозняки, пол утепляют, а цоколь закрывают щитами.
- Низкий. При опоре на землю он частично снимает нагрузку со свай. Его размещают на высоте 10-15 см над уровнем грунта. Необходимо принять меры, чтобы грунт не осыпался под ленту. В противном случае земля забьется под ростверк, и поднимет его во время зимнего пучения. Лента может оторваться от свай.
- Заглубленный. Его размещают в траншее на глубину 30-40 см. В этом варианте сделать монолитный ростверк намного проще. Траншея будет частично заменять опалубку. В этом случае полы первого этажа окажутся не очень холодными.
Каждый из этих типов ростверка выбирают в зависимости от особенностей участка и будущего дома.
Плюсы плитных фундаментов
Монолитная плита с ростверком, как опорная конструкция основания постройки, имеет повышенные характеристики прочности, надёжна и обладает высокой устойчивостью при возможных колебаниях грунта. Фундаментная плита возводится в короткие сроки, с этой работой справиться могут даже неспециалисты, обладающие минимальными познаниями в строительном деле.
Устойчивость монолитной плиты к влажности позволяет обустроить здание с подвалом, защищенным от подтопления и разрушений от воздействия подземных вод.
Все материалы для строительства фундаментной монолитной плиты можно приобрести в шаговой доступности.
Конструкционные особенности армопояса
Порядок, последовательность обустройства, расчеты прочности и размеров ростверка изложены в СНиПах 2.03.01-84, II-17-77 и 2.01.07-85. Соединение ростверка с опорами свайного фундамента зависит от вида свай.
Форма несущей конструкции зависит от распределения нагрузки стен, кровли и внутреннего содержимого дома:
- Квадратную форму сечения бетонный пояс имеет в случае, если давление строения приходится на центр свай,
- При смещенной от центра (внецентренной) нагрузке пояс изготавливают в форме прямоугольника, соотношения сторон которого рассчитывают исходя из несущей способности свай, вида, способа крепления ростверка к поверхности опоры, уровня смещения нагрузки от центра.
В подготовленную опалубку для заливки бетонной ленты, монтируется армокаркас на расстоянии минимум 5 см от края деревянных стенок. Нижний слой армопояса укладывается на оголовок сваи, если ростверк заливается и перекрывает верх опоры на 5 см.
Армирование стакана сваи проводится с внутренней и наружной стороны металлическими стержнями. Количество продольных стержней в месте соединения опорного столба и ростверка минимум четыре, расстояние между ними 5-10 см.
- Армопояс представляет собой квадратный или прямоугольный каркас, состоящий из верхнего и нижнего продольного пояса, соединенного вертикальными и горизонтальными перемычками.
- Перемычки изготавливают в виде отдельных обрезков арматуры, которые крепятся с помощью сварки или проволоки к продольным стержням, или изготовленными изогнутыми из арматуры хомутами в виде прямоугольников. Хомуты сложно монтировать на всю длину ростверка, но они менее подвергаются коррозии.
Устанавливается каркас на специальные пластиковые фиксаторы, которые надежно крепят прут в специальных пазах, выдерживают необходимую высоту установки внутри опалубки и не подвергаются коррозии.
- Количество стержней в нижнем и верхнем поясе четыре, две внизу и две наверху. Расстояние между ними 10 см. Вертикальные стержни устанавливаются на расстоянии минимум 40 см друг от друга.
- Верх и низ каркаса соединяют между собой перемычками с шагом минимум 20 см.
- Не допускается соединение между собой прутьев арматуры в углах. Угловое соединение проводят с помощью Г- и П-образно изогнутых стержней. На углы ростверка приходится наибольшая нагрузка, чтобы избежать повреждений в местах соединения, примыкание делается на расстоянии 70 см от угла.
Между собой стержни скрепляют с помощью сварки или вязки. Сваривание повреждает металл, в местах соединения увеличивается риск появления коррозии, а при чрезмерной нагрузке шов может треснуть и разорваться.
Поэтому строители предпочитают связывать арматуру между собой металлической проволокой толщиной 1 – 1,4 мм.
