Свайно ростверковый фундамент в низине. Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы. Пошаговая инструкция на примере монолитного ростверка на буронабивных сваях

Строительство свайно-ростверкового фундамента распространено в местностях с подвижными глинистыми и песчаными основаниями. Этот тип несущей конструкции применяют в основном для высотных зданий жилого, торгового и промышленного назначения, но более преобладают случаи использования и в частном домостроительстве.

Устройство свайно-ростверкового фундамента

Как ясно из названия, фундамент состоит из свай, обвязанных ростверком.

Сваи могут быть разными 2-х видов:

• Буронабивные;
• Железобетонные;
• Деревянные;
• Стальные.

На подвиды сваи разделяют по форме сечения: квадратные и круглые.

Основная их задача - перенос и распределение нагрузки от здания на основание по всей длине.

В зависимости от вида, опорные столбы вводятся в грунт по-разному:

• Винтовые ввинчиваются вручную или с использованием специальной установки;
• Буронабивные собираются прямо в земле;
• Железобетонные забиваются копром.

Винтовые можно вкручивать даже около существующих строений без риска сломать часть конструкции.

Монолитный или сборный (подвесной) ростверк играет роль несущей балки, на которую монтируются стены и перекрытия. Он перераспределяет нагрузку от конструкций над землей, передавая ее на сваи. Он может быть железобетонным или деревянным, в зависимости от материала опор и стен. Конструкция ростверка подразумевает расположение над грунтом, по земле его не располагают.

Когда целесообразно использовать свайно-ростверковый фундамент

Монтаж свай и обвязочной балки - процессы трудоемкие и финансово затратные. В каких случаях материальные и ресурсные потери будут потрачены не зря:

• При высоком уровне грунтовых вод;
• При рыхлых и слабых основаниях их песка, глины и суглинков;
• Для строительства деревянных и пенобетонных домов.

Для облегченных домов с каркасно-щитовыми стенами подойдет ростверк из швеллера, деревянного бруса. Для более тяжелых конструкций понадобится бетон монолитный или сборный.

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона просто находка: он выдержит нагрузку даже от 2-х этажного дома и сэкономит бюджет относительно выбора основания другой конструкции.

Плюсы свайно-ростверкового фундамента

Тот или иной вид фундамента принимают на основании конструктивных расчетов, где определяют максимальную нагрузку на основание, размер всех составляющих конструкцию элементов. Но все же и перед инженерами часто встает вопрос, какую конструкцию принять, опираясь на результаты исследования. Почему отдают предпочтение свайно-ростверковому фундаменту:

• Высокая несущая способность опор позволяет использовать их под здания и сооружения любого размера. Они надежно и жестко входят в рыхлый грунт, достигая его твердых слоев. При колебаниях грунта в следствии сейсмической активности или сезонных перепадов температур и влажности, почва двигается, а свая остается неподвижной. Это исключает разрушение здания и нарушение целостности его несущего остова. Из-за этой особенности данный тип фундамента широко применяют в районах, где часто происходят землетрясения.
• Облегченные стальные сваи подходят для строительства небольших домов и хозяйственных сооружений.
• Разная длина опорных столбов позволяет устраивать ровное основание для возведения строений на холмистых и гористых местностях, достаточно правильно подобрать из длину и распределить по неровному участку. Этот прием используют при создании многоуровневых домов.
• Низкая стоимость материала и работы относительно ленточного фундамента.
• Сваи не боятся грунтовых вод: в глубоких пластах, где происходит опирание, их зачастую нет. Это показатель не принимается к расчетам фундамента.
• Пренебрегают и уровнем промерзания грунта в регионе или местности, поскольку нижние слои грунтового среза не подвергаются температурным колебаниям, а ростверк с землей не соприкасается. Определять уровень зимнего промерзания бессмысленно.
• Отсутствие контакта ростверка с землей обеспечивает сухость стен и снижают риск проникновения в дом грызунов.
• Небольшой срок монтажа и легкость установки;
• Ремонтопригодность составляющих фундамент элементов;
• Фундамент не требует подготовительных грунтовых работ, участок не нужно выравнивать, что снижает затраты на его обустройство.
• Сделать монтаж несущей конструкции еще дешевле можно, заменив труд наемных рабочих на свой. Изучив некоторые инструкции, каждых застройщик сможет без труда самостоятельно обустроить сваи и собрать ростверк.

Внушительный перечень достоинств конструкции располагает к ее выбору. Чтобы не делать поспешных выводов, стоит ознакомиться с обратной стороной медали.

Минусы свайно-ростверкового фундамента

На что надо обратить внимание:

• Непросто собрать нагрузки, не зная правил расчетов. Примерный подсчет, скорее всего, приведет к перерасходу материала и средств, а недостаток столбов чреват разрушением недостроенного дома или неравномерное его оседание.
• Неприспособленность свай под тяжелые строения - значительный их минус. Чтобы повысить несущую способность, их диаметр увеличивают, но это создает потребность в серьезной технике монтажа с вытекающими затратами.
• Сложность с проектированием подвала, которого у свайных фундаментов встречаются крайне редки. При этом есть потребность в укрывании зазора между грунтом и ростверком для защиты от охлаждения, продувания и замерзания.
• На рыхлых грунтах возможно неравномерное оседание свай с последующей деформацией ростверка. Чтобы этого избежать, под основание столбов закладывают песчаные подушки, компенсирующие движение.
• При неграмотном монтаже арматуры возможно ее оголение и последующее ржавление, что ослабляет все основание. Но это, скорее, исключение из правила. То же самое качается стальной трубы: если ее материал некачественный, она начнет коррозировать в ближайшее время.

Самостоятельный расчет количества опор под дом

Инженерные расчеты - удовольствие дорогое. Если нет ни денег, ни времени, а свайно-ростверковый фундамент подходит Вам по всем параметрам, можно принять расстояние столбов самостоятельно.

1. Нарисуйте план дома в масштабе с соблюдением всех пропорций.
2. Расставьте точки в углах периметра, в местах пересечения стенок.
3. Под несущие стены сваи ставят через каждые 2-3 метра, но не более. Если расстояние между соседними столбами даже незначительно превышает норму, смело ставьте между ними еще одну точку.
4. Посчитайте количество.

Для самостоятельного определения диаметра воспользуйтесь таблицей.

Диаметр основания, мм			100	150	200	250	300	400	500
Площадь основания, см2			78,5	177	314	491	707	1256	1963
Расчетное сопротивление грунта, МПа			Несущая способность сваи
Крупные пески с любой влажностью	Средние	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
	Плотные	4,5	353	795	1413	2208	3179	5652	8831
Пески средней крупности с любой влажностью	Средние	2,5	196	442	785	1227	1766	3140	4906
	Плотные	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
Маловлажные мелкие пески	Средние	2	157	353	628	981	1413	2512	3925
	Плотные	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
Пылевидные пески, насыщенные влагой	Средние	2,5	196	442	785	1227	1766	3140	4906
	Плотные	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
Твердые глины	Средние	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
	Плотные	6	471	1060	1884	2944	4239	7536	11775
Пластичные глины	Средние	1	79	177	314	491	707	1256	1963
	Плотные	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
Крупнообломочный грунт (щебень, галька, гравий)	Средние	5	393	1570	2453	3533	6280	3768	9813
	Плотные	6	471	1060	1884	2944	4239	7536	11775

В расчете представлены значения для наиболее часто используемых для частного строительства буронабивных свай. Соберите все нагрузки от конструкций и примерно одинаково распределите их на столбы одного куста (несущая способность). Для центральных опор полученные нагрузки делят на 4, для угловых - на 2.

Глубина забивания определяется, исходя из расчетов. В среднем:

• Буронабивные - 10-30 метров;
• Железобетонные - от 3 и 4 метров;
• Винтовые от 2-х метров.

В зависимости от условий:

• В сейсмически опасных районах опоры заглубляют не менее 4 м;
• При опирании на влажные основания - не менее 8м;
• Согласно СНиП.

Ростверк – это конструкция, ленточно связывающая сваи при возведении свайно-ростверкового фундамента. Она представляет собой плиты или балки, уложенные на сваи на небольшом расстоянии от поверхности грунта. Ростверк фундамента может быть выполнен из бревен, металлического профиля: двутавра, швеллера или уголка, бетонных балок или монолитного бетона. Фундамент, верх которого выполнен не ленточно, а в виде общей плиты, может быть основой целого здания. Если при использовании есть необходимость сделать фундамент для местной повышенной нагрузки, например, для массивной колонны, то применяется кустовое расположение свай. На таком кусте фундамент выполняется в виде общей плиты для куста, а не ленточно. Этот фундамент удобен на склонах, при переменном рельефе, на болотистых и других подвижных грунтах.

Вернуться к оглавлению

Упрощенный расчет фундамента

Важно верно определить количество столбов, требуемое для конкретного веса здания и их расположение в плане. Исходными данными будут несущая способность грунта и вес здания. Несущая способность грунта выражается в кг/см² почвы. Вес здания зависит от используемого материала и снеговой и ветровой нагрузки. От деления веса здания на несущую способность грунта получаем . Чтобы избежать просчетов, увеличиваем полученную величину на 30%, создавая запас прочности. Для определения числа столбов следует разделить полученную площадь фундамента на площадь опоры одного столба.

Затем следует расположение столбов в плане. Здесь нужно учитывать три принципа:

• столбы должны обязательно располагаться в углах здания;
• они должны находиться и в местах пересечения или стыковки стен;
• расстояния между столбами намечается от 2,5 до 3,5 м. Если расстояние будет меньше 2,5 м, увеличатся затраты, если более 3,5 м, появляется опасность излома ростверка или возникновения в нем трещин.

Верх сваи заделывается в ростверк до 10 см. Высота оставшейся части ростверка определяется сопротивлением материала на продавливание. После подбора делается проверка. Параметры ростверка должны соответствовать условию:

F/u + M/Wb < Rbt х Hp, где:

F – сосредоточенная сила от внешней нагрузки, например, от колонны (кг);

u – площадь приложения силы (см²);

М – момент силы относительно оси сваи в плане (кг х см);

Wb – статический момент сопротивления сечения (см³);

Rbt – предельное cуммарное сопротивление растяжению бетона и арматуры (кг/см²);

Нр – высота ростверка (см).

Край ростверка в плане должен отстоять от края сваи на величину не менее 0,15 диаметра сваи или ее боковой стороны. Размер этот должен быть не менее 5 см. Высота ростверка определяется Hp = Ho + 0.25м. Где Ho – расчетная высота ростверка, которая должна быть не менее 0,3 м.

Сваи, применяемые в ленточно-ростверковом фундаменте могут быть из различного материала: бетон, металл, кирпич и даже древесина. Армирование бетонной сваи производится при ее изготовлении в условиях цеха или на месте монтажа для буровых и буронабивных свай. Многое зависит от нагрузки. Технологически сваи можно разделить на буронабивные, винтовые, буровые, забивные, вибропогружные и вдавливаемые. Ростверки различаются уровнем своего расположения над грунтом. Низкий ростверк частично передает нагрузку от здания непосредственно на грунт. Высокий ростверк передает нагрузку на грунт через сваи.

Вернуться к оглавлению

Ростверк из монолитного бетона и его армирование

Чаще всего делается из монолитного бетона. При этом варианте армирование обязательно. При сооружении ростверка фундамента нужно особое внимание уделить пространственному арматурному каркасу. Обычно ростверк имеет прямоугольное сечение и ленточно связывает сваи между собой. В процессе эксплуатации возникают сжимающие и изгибающие нагрузки. При сооружении применяется опалубка. Если по какой-то причине не снимался верхний слой грунта, то делаются только боковые стенки. После того как произойдет отвердение бетона в корпусе фундамента, опалубка снимается и грунт под ростверком выкапывается до глубины 0,2 м.

Если грунт снят, то опалубка делается с нижним дном. Дно должно быть съемным. Это дно должно быть из доски толщиной не менее 40 см. Внутренняя поверхность опалубки делается из оструганных досок.

Дно опалубки усиливается ребрами жесткости из досок и дополнительными опорами.

Если этого не сделать, то корпус опалубки может сломаться под тяжестью заливаемого бетона. Чтобы не было потерь цементного молочка, опалубка выстилается полиэтиленовой пленкой.

Имеет свои особенности. Каркас арматуры должен находиться на расстоянии трех диаметров стержней от наружной поверхности ростверка фундамента. Он выполняется в виде двух поясов у верхней и нижней кромки ростверка. Для того чтобы арматура находилась в нужном положении и не сдвинулась при заливке раствора, пояса можно прикрепить к горизонтальным стержням, вставляемым в отверстия в боковых стенках опалубки. Через полчаса после заливки опалубки горизонтальные стержни убираются.

Для того чтобы армирование фундамента было надежным, используется толстая металлическая арматура с периодическим поперечным сечением. Арматуру варить не рекомендуется из-за появлений нежелательных напряжений в конструкциях. Применение вязки гораздо надежнее. Каркас ростверка на сваях можно армировать синтетической арматурой, но только при небольших нагрузках. Прочность на разрыв у такой арматуры выше, чем у стальной. Сцепление с бетоном лучше. Но по нормативам ее не применяют в фундаментах и перекрытиях.

При заливке бетона внутри раствора остаются воздушные полости. Поэтому залитый фундамент обрабатывается вибратором. Если нет вибратора, то делают «штыревание» – не спеша протыкают залитый объем стержнями арматуры. Воздушные пазухи внутри ростверка значительно снижают его прочность. После укладки бетон покрывают полиэтиленовой пленкой. После высыхания фундамент следует снова полить водой и укрыть пленкой. Такие циклы повторяют в течение 7 дней.

С ленточно построенным верхом требуют затрат меньшего количества бетона и сокращают трудозатраты. Расстояние между опорами следует делать не меньше 2,5 м. При меньшем расстоянии эффект от экономии бетона небольшой. Не требуются большие объемы земляных работ. Если сваи устанавливаются с использованием специальной техники, то земляные работы не требуются вовсе.

Относительно небольшая боковая поверхность свай высокого ростверкового фундамента снижает уровень вибрации, передаваемый от грунта к зданию. Это хорошо ощущается при расположении строений вблизи шоссейных и железных дорог. Свайный фундамент обладает большей долговечностью по сравнению с другими конструкциями. Времени на возведение ростверковых конструкций требуется меньше. Потребность в трудовых ресурсах снижается. К недостаткам обычно относят относительную сложность при оборудовании подвала.

В большинстве случаев, когда не ставится задача оборудования подвальных помещений, лучшим решением будет ростверковый фундамент, обладающий способностью выдерживать нагрузку больше, чем отдельные сваи.

На устойчивых, спокойных грунтах его ставят из соображений экономии материалов и времени. Там, где большая глубина промерзания, пучинистые, слабые почвы устройство фундамента на сваях с ростверком позволяет строить не только легкие каркасные сооружения, но и большие срубы, кирпичные или блочные дома.

Назначение и функции

Сваи оптимальны на участке со сложным рельефом

При проектировании собственного частного дома обязательно нужно разобраться, что это такое свайный фундамент с монолитным ростверком, и подходит ли он для этого конкретного случая.

В качестве несущих опор сваи являются оптимальным вариантом в сложных геологических условиях, когда силы пучения оказывают значительное воздействие на подземные конструкции, а большой уровень промерзания потребует заглубления монолитной ленты свыше 2 м.

На схеме показано, как работает конструкция свайного ростверка:

Технология изготовления отличается от обычной установки здания на сваи тем, что все опоры связываются в единое основание цельным поясом, принимающим и распределяющим нагрузки на столбчатые опоры.

Виды ростверка

Ростверк соединяет сваи между собой

Проектным расчетом, исходя из условий участка и общего веса здания, выбирают, какой вид свайно-ростверкового фундамента целесообразно применить.

На решение оказывает влияние необходимость устройства под венцом вентилируемого подполья, возможность подтопления паводковыми водами, уклон (рельеф) площадки.

Исходя из таких условий, определяют высоту ростверка свайного фундамента:

Низкий ростверк имеет достоинства ленточного фундамента

Низкий ростверк является комбинацией незаглубленного ленточного фундамента со сваями, что существенно повышает надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции.

Этот вариант сочетает достоинства свайного и ленточного типа фундаментов, при том, что объединение значительно компенсирует недостатки, проявляющиеся по отдельности:

• весовая нагрузка здания передается на фундаментную бетонную ленту и за счет наличия армирующего каркаса перераспределяется на всю площадь опоры;
• монолитная низкая лента опирается своей нижне частью между сваями на подушку (грунт), обеспечивая площадь контакта с опорой по всему периметру;
• зимой воздействие сил у поверхности компенсируется заглубленными столбами свай.

Повышенные ростверки применяют на сложных неустойчивых почвах

С повышением уровня грунтовых вод растет высота бетонного ростверка относительно поверхности почвы.

Повышенный тип используют на плывунах, торфяниках, карстовых, лесовых, плодородных почвах, толщиной больше 1,4 м.

Такое расположение исключает воздействие боковых сил на монолитный ростверк, а сваи являются не только опорами, но и якорем в подвижных породах.

Устройство такого фундамента сокращает объемы производства земляных работ, потребует меньшего количества материалов и денежных затрат, чем бетонная лента или плита. При монтаже монолитный железобетонный ростверк потребует точного соблюдения проектных размеров и технологии производства работ.

Материал

Деревянный брус — наиболее дешевый материал

Основой для ростверка под свайный фундамент выбирается сырье, способное по своим характеристикам длительно выдерживать постоянную и переменную нагрузки, заложенные в проектный расчет дома.

Прочный ростверк на сваях изготавливают из таких материалов:

• стальные профили (швеллер, двутавровая балка);
• деревянный брус (оцилиндрованное бревно);
• бетонное (железобетонное) литье.

Низкий свайно-заглубленный фундамент может быть только с бетонным ростверком.

Бетонные конструкции применяют для тяжелых домов

Высокими делают металлические ростверки, так как при своей большой прочности они нуждаются в защите от влаги.

Железобетонный тип, возвышающийся над землей, применяют при постройке достаточно тяжелых домов, так как на высоте бетонирование потребует хорошей опалубки.

Еще один критерий – срок службы материалов стен постройки. Выбранный ростверковый фундамент должен соответствовать или превышать по эксплуатационным качествам конструкциям, расположенным выше него.

Как опирают свайный фундамент с ростверком из разных материалов на сваи представлено на схеме:

Выбор свай

Следует рассмотреть, что такое устройство ростверка фундамента из разных видов сваи. Для таких конструкций можно применять любые виды опор, исходя из особенностей геологии площадки и общего веса материалов и внутреннего оборудования дома.

Сечение (ширина), сырье, способ установки на глубину устойчивого упора должны соответствовать расчетной нагрузке.

В частном строительстве своими руками распространено применение буронабивных свай, которые изготавливают путем заливки цементного раствора в опалубку. Практикуется установка асбоцементных труб, армированных в зависимости от Ø 4 – 6 вертикальными прутами.

Нагрузка таких опор, укрепленных металлом, может быть значительной и зависит от несущей способности природного основания:

Винтовые модели применяяют для более легких построек

При возведении легких построек (баня, сарай, одноэтажная дача) ростверковый фундамент буронабивного типа не требует сложного расчета, важен правильный выбор точек опоры.

Забивные сваи устанавливают с применением специальных механизмов без буровых и земляных работ. Их используют при строительстве больших многоэтажных зданий.

Винтовые модели вкручивают на нужную глубину и обрезают по установленному уровню. Они выпускаются длиной от 2 до 11 м с разными видами винта, поэтому на больших уклонах поверхности можно выдержать требуемые размеры ростверка, используя различные модели изделий.

Общие правила

Учесть при выборе свайно ростверкового фундамента плюсы и минусы достаточно просто. К недостаткам относится:

• необходимость в специальной технике при необходимости установки тяжелых модификаций, забивных моделей;
• требования по антикоррозийной защите к стальным изделиям, антисептической – к деревянным;
• отсутствие подземных помещений у дома. Рекомендации специалистов по устройству данного вида фундамента смотрите в этом видео:

Проектный размер ростверка по ширине должен быть чуть больше опираемой стены, балки, венца.

Согласно СНиП шаг для свай в ленточном ростверке, включая набивной фундамент, составляет не менее 3 Ø опоры. При этом выбранным расстоянием может быть и 5 Ø, если позволит прочность, которой обладает по сечению ростверковый фундамент.

На слабых, пучинистых и переувлажненных грунтах обычно возводят свайно-ростверковое основание, которое за счет минимальной площади подошвы свай и равномерного распределения нагрузки не дает фундаменту усаживаться и деформироваться, а за счет ростверковой бетонной ленты позволяет поставить не только деревянный или пеноблочный, но и тяжелый дом из кирпича или бетоноблоков. В индивидуальном строительстве свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы которого будут рассмотрены ниже, применяется практически для любых типов сооружений, будь то хозяйственная постройка или двухэтажный коттедж. Универсальное его использование ограничивается только сложностью оборудования подвала.

Особенности конструкции

Объединенных ростверком, имеет одно неоспоримое преимущество перед другими типами оснований – дом с таким фундаментом можно смело строить на участке с любым рельефом и свойствами грунта, а само здание может быть построено из любых материалов, и может быть любой архитектурной и конструктивной сложности.

К недостаткам можно причислить наличие определенной специфической практики и теории возведения таких оснований, сложность расчетов конструкции и частичное применение спецтехники. Проще, но дороже, будет нанять специалистов и арендовать землеройную технику, чтобы избежать дилетантских ошибок.

При проектировании любых типов оснований в расчеты закладываются несущая способность грунта и минимизация сил морозного и сезонного пучения, а свайно-ростверковый фундамент как нельзя лучше подходит для осуществления оптимального проекта надежного дома. Обеспечение нагрузочной (несущей) способности почвы разрешается сквозным бурением нестабильных слоев грунта и строительством основания на грунте с высокой несущей способностью.

Минимизировать или нивелировать действие пучения можно такими решениями:

1. Слабый и подверженный пучению слой грунта вынимают, на его место послойно и с трамбовкой засыпают нерудные стройматериалы;
2. Укладка теплоизоляционного слоя под подошвой основания и отмосткой, а также защита стен фундамента (бетонного ростверка) вертикальным утеплением, которое должно переходить в утепление стен здания;
3. Обустройство дренажной и ливневой систем вокруг фундамента.

Что может препятствовать осуществлению этих работ: возросшая строительная смета.

Если ростверк свайного фундамента будет заглубляться в почву, то скважины рекомендуется заглублять ниже точки промерзания почвы, а сам ростверк возводить на песчано-щебневой подушке. К тому же, такой армированный ростверк придется заливать бетоном за один прием, что повлечет за собой дополнительные расходы на обеспечение требуемого объема раствора.

При возведении , приподнятого над поверхностью грунта, эти недостатки процесса исчезают:

1. Сваи так же опускаются ниже уровня промерзания, до упора в несущий слой;
2. При этом плотная дает дополнительное усиление фундамента за счет сил бокового трения, не позволяющих силам пучения вытолкнуть опору наверх и разрушить ростверк;
3. Выталкивающие силы у пучинистого грунта для свай маленького диаметра намного меньше, чем для ростверка, погруженного в грунт, или для монолитной бетонной плиты;
4. Ростверк по оголовкам свай более равномерно распределяет нагрузки от сооружения.

Соблюдая высокую устойчивость к опрокидыванию, свайно-ростверковая конструкция без конструкционного напряжения и с достаточным запасом прочности выдерживает воздействие опрокидывающих сил и сил пучения.

Преимущества свайно-ростверковой конструкции:

1. Строительство относится к низкобюджетному;
2. Быстрый монтаж свай – за один рабочий день можно установить до 30 единиц;
3. Возможность строительства на участке со сложными условиями;
4. Нет необходимости проводить геологические изыскания;
5. Абсолютная ремонтопригодность без функциональных ограничений по эксплуатации дома.

Главные недостатки:

1. Невозможно или трудно обустроить подвальное помещение;
2. Открытое пространство под домом необходимо защищать от ветра и атмосферных осадков, а также декорировать;
3. Инженерные коммуникации, проходящие в подполье и в грунте до уровня его промерзания, необходимо утеплять.

Сфера применения конструкции

При использовании свайно-ростверкового фундамента для строительства МАФ (малые архитектурные формы), хозяйственных и дворовых построек, появляются возможности для значительной экономии бюджета. Выбивать комбинацию ростверк-сваи (сваи могут быть любой конструкции) рекомендуется для таких случаев:

1. При высоком уровне залегания грунтовых вод. Так как бетонный ростверк не контактирует с грунтом, то и силы пучения на него не оказывают никакого влияния;
2. При строительстве дома из древесины или пиломатериалов рекомендуется строить ростверк из двутавров или швеллеров – для облегчения конструкции и более легкого увязывания стен дома с основанием;
3. При использовании в основании можно строить стены из кирпича или ячеистых бетонов в плане возведения малоэтажного дома.

Часто ленточное основание на сваях застройщики называют ростверком, но это – разные конструкции. Бетонный или металлический ростверк лежит на свайных оголовках и не контактирует с грунтом. Предназначение такого ростверка – равномерное распределение нагрузок. Для ленточного основания опорой служит поверхность грунта, а сваи только увеличивают нагрузочные возможности фундамента, если верхние слои грунта слабые или влагонасыщенные.

К тому же, существуют такие геологические условия, при которых возможно применение исключительно свайно-ростверковой конструкции:

1. Строительство в прибрежной зоне облегчено за счет того, что не нужно копать траншеи и постоянно откачивать из них воду, а также обустраивать дополнительную гидроизоляция основания;
2. На участке со сложным рельефом или с уклоном более 2 метров на стройплощадке обустройство плиты или ленты увеличит смету в 2-3 раза.

Буронабивные, забивные или винтовые сваи можно использовать в ремонте различных типов оснований: ленточного, плитного или столбчатого, на которых могут стоять срубы, каркасные дома, панельные или кирпичные здания. К тому же, минусы использования свай в значительной мере преувеличиваются конкурирующими компаниями. В качестве примера можно привести срок службы свай с горячей оцинковкой, которые были погружены в почву 40-60 лет назад, но работают до сих пор, и неизвестно, сколько еще они могут простоять.

Отличия винтовых и буронабивных свай

В частном секторе популярными конструкциями являются сваи винтовые и буронабивные, так как их можно изготовить самостоятельно, а значит, намного дешевле. Хотя по обустройству в грунте конструкции похожи, конструктивные отличия между ними большие:

1. Основной недостаток процесса при изготовлении буронабивной (правильное название – буровой) сваи состоит в больших трудозатратах, так как даже при механизации операций сделать глубокую скважину достаточно сложно. А иногда глубина сваи диаметром 50-70 см может достигать 5-7 метров;
2. Свайно-ростверковую основу с применением винтовых сваях можно построить максимум за неделю, и сроки зависят в основном от материала, из которого будет возводиться ростверк.

Минусы использования буронабивных опор: при ручном ввинчивании глубина погружения составит 3-5 метров. Такое неглубокое погружение ограничивает использование свай на слабых, насыпных и переувлажненных участках. Фундамент на винтовых сваях подобных ограничений не имеет:

1. Не обязательно вкручивать сваи вручную: можно купить или арендовать мультипликатор к электродрели, что увеличит точность установки опоры и уменьшит количество рабочих на стройплощадке.

Значительным минусом можно назвать подбор материалов для винтовых свай при самостоятельном их изготовлении, так как основная масса компаний-производителей этих элементов не отличается предъявлением высоких требований к качеству продукции – стенки свай могут быть тонкими, а антикоррозионная защита – слабой. Также наблюдаются расхождения в точности изготовления лопастей и шага спирали, что априори ослабляет конструкцию. Но эти недочеты относятся к сварным изделиям, а литые сваи от них избавлены. Кроме того, литые изделия можно дополнительно защитить от коррозии перед их погружением в грунт.

Для прочного соединения ростверка из различных стройматериалов и винтовых свай необходимо использовать такие технологии:

1. В свайной трубе сваркой делаются отверстия диаметром, превышающим диаметр арматуры, на высоте армирующего каркаса бетонного ростверка;
2. Через отверстия протягиваются прутья арматуры и связываются с армирующим каркасом ростверка;
3. С металлическим ростверком сваи соединяются сваркой или широкими хомутами.

Если используются буронабивные сваи, то соединить их с бетонным ростверком еще проще: арматура не вяжется, а бетонируется в тело конструкции. Для обеих конструкций необходимо обустраивать декорированную забирку, дренаж и ливневую канализацию с отмосткой.

Выводы: основные недостатки свайно-ростверкового основания – это невозможность обустройства подвала и сложности расчетов при составлении проекта.

Достоинства и недостатки свайного фундамента с ростверком обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund

Конструкция свайно-ростверковых фундаментов заметно дешевле популярных ленточных и даёт прекрасный результат по надёжности и долговечности. При этом технологический процесс настолько прост, что имеется возможность выполнить всю работу своими руками.

Свайно-ростверковые фундаменты в строительстве

Свайно-ростверковые опорные конструкции для зданий и сооружений всё активнее приходят на смену популярным ленточным. Особенно это актуально для строительства в районах Крайнего Севера, где они являются единственной возможным вариантом устройства фундамента для любой постройки.

Изготовление фундамента - дело затратное. В смете расходов на строительство эта статья составляет до 45% общей стоимости при устройстве наиболее популярного опорного основания ленточной конструкции.

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой монолитную конструкцию (ростверк), расположенную на свайных опорах

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Основной особенностью свайно-ростверкового фундамента является применение свай в качестве основного несущего элемента. Их погружают в грунт различными способами до достижения надёжного грунтового слоя, но в любом случае ниже уровня его максимального промерзания.

Для связки системы свай в горизонтальном направлении поверх них устанавливаются горизонтальные балки из различных материалов:

• литые бетонные. Изготавливаются одновременно с заливкой свай или отдельно. Такие фундаменты можно применять при строительстве загородных домов до двух этажей высотой;
• деревянные. Ростверки из древесины применяются при возведении бревенчатых и брусовых зданий, бань или хозяйственных строений. Они используются также при строительстве каркасных зданий и установке парников в сочетании с винтовыми металлическими сваями;
• металлические из различных профилей - балки, швеллеры и уголки крупных размеров. Они популярны при монтаже нежилых строений, таких как мастерские или гаражи.

Основным назначением ростверков, кроме горизонтального укрепления опорного основания, является равномерное распределение нагрузки от расположенного на нём строения на сваи. Такая конструкция предотвращает перекосы здания в процессе эксплуатации.

Фотогалерея: разновидности свайных фундаментов

Плюсы и минусы ростверковых фундаментов

К положительным качествам ростверковых фундаментов относятся следующие их качества:

Присущие конструкции минусы не перевешивают положительных качеств, перечисленных выше. Недостатком считают тот факт, что при таком фундаменте невозможно устроить цокольный этаж или подпол. Второй отрицательный момент - для закрытия проёма над сваями нужно устраивать забирку. Но это просто решается с использованием недорогого винилового сайдинга.

Видео: плюсы и минусы свайных фундаментов

Область применения свайно-ростверковых фундаментов

Свайные основания применяются при неблагоприятных ландшафтных или гидрогеологических условиях для постройки любых объектов от забора и надворных построек до жилых зданий небольшой этажности. Выбирать ленточный фундамент с использованием буронабивных свай в таких случаях экономически выгодно:

1. Высокий ростверк приподнимается над грунтом, пучинистая сила практически не воздействует на фундамент. Опора через сваи передаётся на грунт с высокой несущей способностью.
2. Свайное основание с металлическим ростверком из швеллера является отличным решением для возведения деревянных зданий.
3. Буронабивные сваи с монолитным бетонным ростверком хорошо справляются с нагрузкой от двухэтажных кирпичных и газобетонных строений.

Устройство свайного фундамента с ростверком

При проектировании фундаментов двумя основными задачами является обеспечение несущей способности и противодействие силам вспучивания грунта при его промерзании. Иными словами - нельзя допустить просадки строения под собственным весом и его перекоса при неравномерном пучении. Основными мерами по обеспечению устойчивости являются:

Оговоримся, что свайно-ростверковый фундамент не следует путать с ленточным, опирающимся на сваи. Разница состоит в том, что ростверк опирается только на сваи в узловых точках, а лента в полной мере опирается как на свайные устройства, так и на грунт.

Различают три вида ростверков по месту расположения:

1. Высокий. Независимо от способа изготовления и материала ростверк располагается на расстоянии от грунта. Такие конструкции применяются при строительстве эстакад, мостов, жилых домов и хозяйственных построек на склонах. Отдельной областью применения является возведение причалов или пирсов.
2. Повышенный. Подошва такого ростверка находится на уровне поверхности земли, не опираясь на грунт. Устройство опоры такой конструкции позволяет сохранить воздушную подушку под зданием, защищая её от ветра. Недостатком является отсутствие доступа к пространству под домом.
3. Заглублённый ростверк. Весьма распространённая и популярная конструкция ввиду низкой стоимости и функциональности. Отличие от других состоит в том, что лента располагается ниже уровня грунта. Заливка ленты производится в желобчатую опалубку.

В отличие от ленточного свайно-ростверковый фундамент имеет опоры только в узловых точках

Изготовление свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент вполне по силам сделать своими руками при наличии минимального опыта выполнения строительных работ.

Изготовление свай

Вид свай выбирается исходя из конкретных гидрогеологических условий на участке. Перед началом строительства обычно производится предварительное разведочное бурение на месте возведения здания. В случае с объектами частного загородного жилья это можно сделать самостоятельно при помощи шнекового бура небольшого диаметра. Целью исследования является определение характера грунтов и глубины расположения опорного несущего слоя.

Изготовление сваи рассмотрим на примере устройства буронабивной опоры. Работы производятся в следующем порядке:

Виды стандартных свай

В строительстве применяются несколько видов свай. Если классифицировать их по материалу изготовления, основными являются:

1. Бетонные или железобетонные.
2. Металлические из различных профилей: балок, швеллеров, труб.
3. Деревянные из бруса или кругляка.
4. Пластиковые из соответствующих труб.
5. Асбоцементные.

Кроме того, сваи различают по способу их погружения в грунт:

1. Забивные - их погружение производится ударом специальных молотов, вибраторами или путём вдавливания в грунт. Молоты и вибраторы применяются только на удалении от действующих объектов или жилых домов, поскольку сотрясения грунта могут вызвать его подвижки под этими строениями.
2. Полые оболочечные сваи - погружение производится вибрационным способом с одновременным удалением грунта из внутренней полости и заменой его бетоном.
3. Буровые - устраиваются путём бурения скважины с последующим армированием и заливкой бетоном непосредственно в грунт.
4. Набивные - изготавливаются образованием полости обжатием грунта и заливкой её бетоном.
5. Винтовые - погружаются путём завинчивания в грунт с использованием специальных механизмов или вручную, если речь идёт об индивидуальном жилищном строительстве.

Говорить о недостатках или преимуществах тех или иных свай не представляется возможным. Эти опорные элементы всегда выбираются исходя из конкретных условий. Например, нельзя использовать дешёвые деревянные сваи в условиях повышенной влажности грунтов на участке, они быстро выйдут из строя. В местах с закисленными грунтами нельзя использовать сваи металлические, предпочтительны пластиковые или асбоцементные.

Фотогалерея: виды свай

Расположение свай в фундаменте

Количество свай для конкретного здания определяется весом здания и суммарной площадью опорных поверхностей. Данные о допустимой удельной нагрузке в месте строительства можно найти в интернете или получить в местных строительных организациях.

При планировании фундамента следует учитывать, что:

1. Сечение фундамента по внешнему периметру и для внутренних перегородок должно быть одинаковым.
2. Сваи устанавливаются на всех пересечениях стен.
3. Расстояние между осями соседних опор не должно быть более трёх метров для индивидуального жилищного строительства.

Расстояние между сваями может быть неодинаковым.

Расстановка свай на плане фундамента

Эту операцию нужно выполнять по методике, описанной в предыдущем пункте.

Чертёж свайного фундамента представляет собой расположение опорных точек с их привязкой к осям опорного основания. На внутренних стенах и перегородках также необходимо устанавливать опоры, соблюдая расстояние между ними.

Ростверковые фундаменты на сваях сложнее в исполнении, чем другие виды опор. Но они менее трудоёмки и экономически оправданы. При выборе такого исполнения чертёж должен содержать не только схему расположения свай, но и указание на последовательность сборки и сведения о необходимых материалах для изготовления фундамента.

Плана свайного поля должен содержать схему расположения свай, размеры и материал ростверка, а также необходимые данные о последовательности сборки элементов фундамента

Решение о характере расстановки свай принимается на основании анализа характера грунтов и их несущей способности.

Таблица: средние расчётные сопротивления грунтов

Грунт	Расчётное сопротивление, кгс/см 2
Щебень, гравий	5
Пески крупные, гравелистые	4
Пески средней крупности	3
Пески мелкие и пылеватые плотные	2
Пески мелкие средней плотности	1,5
Супеси твёрдые и пластичные	2,5
Суглинки твёрдые и пластичные	1,5
Глины твёрдые	4
Глины пластичные	1,5

Имея такие данные, можно рассчитать нагрузки на фундамент и отдельные его части и спроектировать его таким образом, чтобы все его части были нагружены одинаково. В противном случае возникнут местные напряжения в опорном основании, не способствующие длительной эксплуатации.

Способы расстановки свай

Способы расстановки свай бывают следующие:

1. Ленточный способ - все сваи выстраиваются по одной оси. Применяется для равномерного распределения нагрузки на сваи при равновесной конструкции строения.
2. Кустовой способ - сваи концентрируются на определённом участке, подвергающемся увеличенным нагрузкам в связи с особенностью исполнения верхнего строения. Для уравнивания нагрузок в этом месте делают несколько свай, объединяющихся монолитным ростверком.
3. Свайное поле - устраивается, когда невозможно применить простой ленточный фундамент, так как расчёты показывают чрезмерные нагрузки на сваи. Создаётся ряд дополнительных лент, оси которых пересекаются. Объединённые ростверком, они принимают часть нагрузок на дополнительные сваи.

В зависимости от особенностей конструкции здания для устройства фундамента под ним выбирают один из трёх способов расположения свай

Порядок расчёта свайно-ростверкового фундамента

При выполнении расчётов фундамента нужно вычислить массу всех частей здания:

1. Собственный вес свай и ростверка, включая массу бетона. Для этого нужно приблизительно выбрать диаметр свай и сечение ростверка. Затем рассчитывается объём одиночной сваи. Для вычислений используется формула: масса равна плотности, умноженной на объём.
2. Собственную массу фундамента. Для этого площадь сечения ростверка умножаем на его общую длину и на плотность бетона и складываем с массой всех свай.
3. Вес каркаса дома. Принцип тот же - определение общей площади стен и простенков, исключая проёмы дверей и окон, с последующим умножением на толщину. Удельные веса различных материалов легко найти в интернете.
4. Полную массу дома, включая перекрытия и кровлю. Производится по количеству используемых материалов на основании эскизного проекта.
5. Полную нагрузку на грунт, как сумму всех результатов, полученных на предыдущих этапах.
6. Дополнительную нагрузку от мебели и оборудования. Её можно принять равной 150 кг на каждый квадратный метр. Полученное значение прибавляем к полной массе дома.

Далее нужно определить площадь опорной поверхности. Для этого площадь поперечного сечения одной сваи умножаем на общее количество опор. Разделив суммарную массу дома на площадь опорной поверхности, получаем удельную нагрузку в тоннах на метр квадратный.

Теперь нужно сравнить этот показатель с нормативными данными для почвы в месте строительства. Если он значительно превышает рекомендуемые нагрузки, нужно поступить следующим образом:

• увеличить площадь опоры за счёт изменения опорного размера свай;
• увеличить количество опор, уменьшив расстояние между ними;
• пересмотреть размеры сечения ростверка в сторону уменьшения;
• ещё раз проанализировать конструкцию дома, изыскивая возможность снижения его веса за счёт использования других, более лёгких материалов.

Например, суммарный вес фундамента и верхнего строения дома составляет 120 тонн, площадь опорной поверхности свай равна 20 000 квадратных сантиметров. Проверочный расчёт показывает, что удельная нагрузка составляет 120 000 кг: 20 000 см 2 = 6 кг/см 2 . Опорными грунтами для свай в месте строительства являются гравелистые пески, несущая способность которых составляет 4 кг/см 2 .

Вывод: количество свай нужно увеличить в полтора раза (6: 4 = 1,5). Как рекомендовано выше, можно пересмотреть не количество, а размер свай.

Технология заливки фундамента

Порядок действий при строительстве свайно-ростверкового фундамента может выглядеть следующим образом.

Разметка участка

В отличие от разметки ленточного фундамента нанесение контура опорного основания на поверхность земли не производится. Основная операция - установка колышков на месте нахождения каждой сваи. Контрольная операция - проверка равенства длины диагоналей по угловым кольям наружного периметра и внутри каждого прямоугольника внутренних перегородок. Замеры нужно производить рулеткой соответствующей длины.

Необходимо вбить колышки в места установки свай, а затем проверить равенство диагоналей по крайним точкам фундамента

Земляные работы и заливка свай

Выемка грунта по контуру при высоком ростверке не производится. Нужно только пробурить шурфы на местах, где ранее были установлены колья. Для этого можно привлечь подрядчика с ямобуром, тогда все работы будут выполнены в течение нескольких часов. При использовании бура диаметром до 30 сантиметров шурфы можно сделать своими руками, если глубина погружения не превышает пяти метров.

Заливка каждой сваи должна производиться без перерывов. Для этого используется бетон марки 300, постоянно приготовляемый на месте выполнения работ. Подачу раствора внутрь скважины лучше производить по деревянному или металлическому лотку.

Работы выполняются в таком порядке:

1. Удаляется растительность на площадке строительства, включая траву, кусты и деревья.
2. Производится бурение скважины.

   Если глубина скважины не превышает пяти метров, её можно проделать обычным садовым буром

3. На дне скважины устраивается дренажный слой из песка (до 15 сантиметров) и гравия средней фракции (до 20 сантиметров). Слой уплотняется трамбовкой и проливается водой.
4. В скважины устанавливаются трубы из выбранного материала. Все верхние концы обсадок должны находиться на одном уровне по горизонту.

   Перед заливкой бетона необходимо выставить оголовки обсадных труб на один уровень по вертикали

5. Изготавливаются армирующие решётки и погружаются в шурфы, обеспечивая выпуск концов арматуры над срезом трубы для связи сваи с ростверком при его заливке.
6. Приготавливается бетонный раствор и заливается в трубы. Допускается перерыв в заливке свай, но нельзя прерывать формирование сваи до заполнения трубы.

   Заливку одной сваи нужно обязательно выполнить до того, как бетон внутри трубы застынет

Обязательно в процессе заливки производить его уплотнение. В противном случае в теле сваи могут образоваться пустоты.

Можно воспользоваться услугами бетононасоса, тогда к заливке нужно приготовить все скважины одновременно.

Устройство ростверка, заливка бетоном

Приступать к заливке ростверка можно спустя не менее 7 дней после окончания бетонирования свай. Поэтому времени на подготовительные работы по ростверку вполне достаточно.

По окончании заливки свай нужно приступить к установке опалубки для ростверка. Она выполняется из любого доступного материала, но чаще всего из досок. По форме опалубка представляет собой лоток, закрепляемый на весу подпорками. При её установке нужно контролировать горизонтальность верхнего края, в противном случае может получиться неровная опорная поверхность, что неминуемо скажется на эксплуатационных характеристиках здания.

Видео: изготовление свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковые фундаменты в своё время стали революционным решением для строительства самых различных зданий. Применение винтовых металлических свай вообще исключает необходимость земляных работ, что значительно сокращает трудоёмкость и сроки сооружения фундамента. Успехов вам!