Устройство железобетонного фундамента ленточного и свайного типа

Инструкция по устройству свайно-ленточного фундамента

Варианты конструкции и их устройство

Виды свай для дачного строительства

Сваи – это относительно длинные заостренные или имеющие пяту бетонные, деревянные или металлические стержни квадратного или круглого сечения, погруженные в грунт в готовом виде или изготовленные непосредственно в грунте. Применяется в дачном строительстве для укрепления грунта в качестве фундамента здания. 

Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме скальных пород. Этот вид фундамента технологически и экономически целесообразно применять в частном строительстве:

• Для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• Если плотные грунты расположены глубоко и когда верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны);
• При большой глубине промерзания от 2 м;
• На склонах с крутым уклоном;
• Если масса частного дома слишком велика (более 350 т).

Свая в готовом виде с одной стороны имеет острый конец, которым свая погружается в землю с помощью специальной техники (молотов) через подвижные слои грунта, пока она не достигнет твердого слоя.

Для изготовления свай непосредственно в грунте в нем бурятся скважины с последующим их армированием и заливкой бетоном.

Сваи различают по способу изготовления, материалу, форме поперечного и продольного сечений, способу их погружения в грунт.

Требуемая длина свай заранее рассчитывается проектировщиком.

Как правило, в индивидуальном домостроении длина сваи составляет от 1,5 до 6 м, расстояние между сваями не привышает 2 м.

В зависимости от способа их заглубления в грунт можно рассматривать следующие виды свай: 

• Забывные – загружаются в грунт без выемки. Для этого используются специальные механизмы, такие как вибропогружатели, вибровдавливающие и вдавливающие устройства;
• Набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в пробуренные скважины;
• Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных элементов;
• Винтовые – имеют форму сверла и закручиваются в грунт при помощи специальных машин.

1 – деревянная, 2 – железобетонная сплошного сечения, 3 – железобетонная полая, 4 – стальная винтовая, 5 – набивная бетонная в процессе изготовления.

В частном строительстве, в основном, применяют сваи вариантов 1, 2, 4, 5.

По характеру работы сваи подразделяют:

Сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта

У свай-стоек небольшая гладкая поверхность, за которую не цепляется грунт. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим острием на глубоко расположенный прочный грунт. В этого типа сваях самое важное – это достаточно широкое основание, так как оно принимает на себя более 80% нагрузки. К ним относятся сваи ТИСЭ – это сваи с уширением в нижней части и сваи, забетонированные в обсадной трубе или иногда без нее бетонируют прямо в скважине, но теряется 15-20% прочности

Применяются, когда прямо под подошвой залегает слабый грунт и такие сваи практически не дают осадки. 

Висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки. Эти сваи имеют развитую боковую поверхность и по всей своей длине они цепляютмя за грунт. Для них менее важна площадь острия, главное их поверхность – неровная, со множеством выступов. Например, буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в скважину (иногда и под давлением). В этом случае боковые поверхности сваи обеспечивают от 60-70% несущей способности. Применяются, когда вести серъезные земляные работы оказываются очень дорого. Чаще используют когда высокий уровень грунтовых вод или сравнительно толстый слой слабого грунта, под которым есть более прочный, но не настолько, чтобы удержать сваю-стойку).

Конструкция свай-стоек.

Забивные железобетонные сваи

Преимущества и недостатки

Подготовка к сооружению

После того, как участок, на котором ведется строительство дома, был очищен от мусора и растительности, приступают к разметке. Монолитный ленточный фундамент представляет собой сплошную ленту, расположенную по периметру дома и содержащую внутри сборный каркас, сделанный из арматурных прутов. Толщина стержней составляет 12-16 миллиметров.

Качественная арматура – залог надежности основания

Устройство конструкции таково, что эти пруты расположены и закреплены в два ряда с поперечными перемычками. Крепление выполнено с помощью специальной проволоки. Применение сварки категорически запрещено, так как в местах сварных швов наиболее вероятно повреждение под действие коррозии.

Именно наличие данного остова и делает данную конструкцию железобетонной и придает ей особую прочность. Прежде чем приступить к сооружению сборного каркаса, необходимо вырыть траншеи.

Они будут расположены не только по всему периметру здания, важно выполняя разметку, обратить внимание на устройство фундамента внутри будущего дома. Траншеи, в которые позже будет установлена каркасная конструкция и залит бетон, прокладывают в тех местах, где в соответствии с проектом будут расположены несущие стены

Конструкция опалубки

Устройство монолитного железобетонного фундамента предусматривает сооружение опалубки, а это значит, что ширина каждой траншеи должна быть увеличена на толщину опалубочной конструкции.

Итак, глубина траншеи под ж/б ленточный фундамент определяется глубиной промерзания грунта и высотой цоколя. Ширина – не менее 20 сантиметров (без учета опалубки).

После того, как будут готовы траншеи, можно приступать к сборке и выставлению опалубочной конструкции. Для этого используют щиты с гладкой внутренней поверхностью, которая может быть дополнительно закрыта пленкой. Это сделано для того, чтобы избежать впитывания влаги из раствора в деревянные щиты. Для того, чтобы устройство опалубки полностью соответствовало требования жесткости, всю конструкцию скрепляют поперечными перемычками. Теперь можно приступить к изготовлению сборного каркаса.

Технология строительств ленточного фундамента

Монтаж стен сборного фундамента

Для монтажа стен применяются блоки шириной 400-600 мм. Блоки шириной 600 мм используются при монтаже наружных стен фундамента, для внутренних можно использовать блоки в 400 мм.

Установка начинается по натянутому шнуру с углов здания. Обязательно соблюдается перевязка нижнего ряда блоков со швами фундаментных подушек. Монтируются блоки на цементном растворе марки не ниже М100. Вертикальность и горизонтальность каждого смонтированного элемента проверяется строительным уровнем.

Все последующие ряды блоков устанавливаются с перевязкой швов, заделкой их цементным раствором, замки между блоками заливаются раствором или бетоном на мелкой фракции щебня.

Особенности и устройство железобетонного фундамента

Ленточный ЖБ фундамент заливается ниже уровня промерзания грунта

Железобетонный фундамент представляет собой мощную и тяжелую конструкцию, предназначенную для строительства массивных зданий. Такое основание рассчитано на большие нагрузки и длительный срок эксплуатации практически в любой среде. Это замкнутая система, погруженная в землю ниже точки ее промерзания или плита, равномерно распределяющая массу здания на поверхность.

Конструктивно монолитный ЖБ фундамент состоит из таких элементов:

1. Подложка. Служит для амортизации сезонных подвижек грунта. Делается из песка и щебня, высота слоя варьируется в пределах 10-30 см в зависимости от размера опорной системы, типа почвы и веса строения.
2. Металлический каркас. Принимает на себя изгибающие и крутящие нагрузки, придавая всему сооружению единую структуру. Остов изготавливается из прутов арматуры диаметром до 16 мм, соединенных между собой проволокой или стяжками. По форме каркасы бывают плоскими и объемными.
3. Бетон. В состав раствора входит песок, цемент, щебень, могут добавляться пластификаторы и модификаторы. После застывания бетон приобретает прочность камня. Принимает на себя вертикальные и горизонтальные нагрузки, защищает армирование от коррозии.
4. Внешняя отделка. Не является обязательным элементом конструкции. Как правило, утеплению и гидроизоляции подвергается фундамент ЖБ ленточный, внутри которого обустраивается подвал.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента?

В монолитной конструкции aрмирование ленточного фундамента, для которого используется металлический пруток с сечением от 0,8 до 1,2 мм, отвечает за прочность и жесткость.

Чаще всего используется материал с разными диаметрами, например: для продольных ребер – больший, а для поперечных, служащих соединением продольных – с меньшим.

Потребуется также и проволока для вязания конструкции, хотя в некоторых случаях может использоваться и сварочный аппарат.

Но, до того как армировать ленточный фундамент своими руками следует знать, что второй вариант, несмотря на его скорость сборки является менее предпочтительным, так как сварочные соединения уязвимы перед агрессивной средой бетонного раствора, а значит, прочность фундамента со временем может снизиться.

Поэтому, если выбран этот вариант, то перед тем, как укладывать конструкцию в траншею, все сварочные швы следует обработать антикоррозийным составом.

Собирать армирующий каркас можно как прямо в траншее, так и на земле, а после устанавливая все элементы по месту. При этом особо внимательно и качественно должно проводиться армирование углов ленточного фундамента, так как обеспечение их прочности и стабильности – гарантия надежности здания и, соответственно, его долговечности.

Во время монтажа армирующего каркаса следует подумать и о технологических отверстиях в фундаменте, например, для прокладки коммуникаций или вентиляции будущего подвала. Для этого устанавливается обрезок металлической или асбестовой трубы, длина которого чуть больше ширины фундамента.

Проводя расчет арматуры для ленточного фундамента, важно учитывать не только периметр и ширину фундамента, а также количество продольных и поперечных ребер жесткости, достаточное для обеспечения равномерного распределения нагрузки. Необходимо учесть и такой критерий, как «защитный слой», представляющий собой не что иное, как расстояние от внешних краев основания до каркаса

Данная величина определяется исходя из сечения используемой арматуры, то есть величина не должна быть меньше двух и не более семи диаметров. Но можно ориентироваться и на общие требования: в этом случае минимально допустимое значение не должно быть менее 5 см

Необходимо учесть и такой критерий, как «защитный слой», представляющий собой не что иное, как расстояние от внешних краев основания до каркаса. Данная величина определяется исходя из сечения используемой арматуры, то есть величина не должна быть меньше двух и не более семи диаметров. Но можно ориентироваться и на общие требования: в этом случае минимально допустимое значение не должно быть менее 5 см.

Типы оснований

Чертёж фундамента своими руками

Свайное поле из металлических винтовых свай: особенности и устройство

Технология устройства свайного поля фундамента зависит от особенностей рельефа и типа грунта, вида опор, расчетных нагрузок. Основными этапами монтажа являются:

1. Подготовка объекта, удаление валунов, деревьев, кустарников, мусора. На участке проводится разметка, определяются точки установки базовый свай и второстепенных опор.
2. Монтаж свай. Опоры ввинчиваются в грунт до достижения расчетной точки. Работы осуществляются ручным или механизированным методом. Для установки винтовых свай можно использовать ручной труд, для чего в монтажные отверстия вставляются рычаги, при помощи которых сваи вкручиваются в почву. При механизированной установки опор с диаметром от 76 миллиметров используется специальное оборудование – мотобуры, редукторы и другая техника с гусеничным или колесным ходом.
3. Проводится обрезка свай, заливка полости трубы бетонной смесью. Обрезка проводится на одном уровне, после заливки привариваются оголовки, все швы зачищаются, обрабатываются при помощи антикоррозионных составов.
4. Монтируется обвязка. Для каркасных домов и срубов используется обвязка из деревянного бруса. Для блочных строений применяется ростверк из стального профиля. При строительстве кирпичных домов рекомендуется использование железобетонной обвязки.

Особенности блоков

Столбчатый фундамент

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Сборка опалубки и каркаса

Порядок выполнения работ

Пошаговая инструкция по обустройству ленточного фундамента своими руками выглядит следующим образом.

Подготовительные работы

С чего следует начать? Правилами строительства ленточного фундамента определено, что действовать рекомендуется поэтапно, и первым этапом строительства будет выполнение необходимых расчетов. В этом имеется своя спецификация, так что эту работу, чтобы не допустить ошибок, следует поручить опытным специалистам.

Теперь необходимо выполнить разметку строительного участка, чтобы точно знать, как выглядит ваш ленточный фундамент. Место под застройку очищается от мусора, поверхность почвы выравнивается. При устройстве разбивки необходимо учесть толщину опалубочной конструкции, какой глубины должен быть фундамент, возможность устройства пола.

Последовательность работ следующая:

• намечаются угловые участки;
• уточняется ровность их расположения и расстояния;
• натягивается шнур;
• сверяются диагонали получившегося периметра;
• пошагово размечаются внутренние стены, веранда, крыльцо.

Начинаем копать траншею, которая должна точно соответствовать разметке. Если ленточный фундамент предполагается на песке, то все работы лучше выполнять вручную. При земляных работах следите, чтобы соблюдалась вертикаль стенок траншеи. На сложных участках подготовительные работы под заливку ленточного фундамента ведутся с бурением под сваи.

На дне траншеи устраивается песчаная подушка, помогающая правильно перераспределять нагрузку на основание. На не укладывается гидроизоляционный материал, защищающий от влаги. Материал следует завернуть на стены траншеи по 15 – 20 см.

Опалубка

Как правильно сделать опалубочную конструкцию? Ее можно сбить из подготовленных досок, которые в последующем демонтируются. Второй вариант – опалубка несъемная, в дальнейшем выполняющая роль утеплительного материала.

Сборно-щитовая конструкция должна возвышаться над грунтом на высоту 35 – 40 см, чтобы была возможность устроить цоколь. Щиты фиксируются поперечинами и стойками, скручиваются проволокой, чтобы не расходились. Многих интересует вопрос, можно ли сделать отверстия в ленточном фундаменте для коммуникаций и заземления. Для прокладки труб это возможно, а вот заземляющий провод лучше прокладывать с наружной части. Устанавливая опалубку для ленточного фундамента, необходимо периодически контролировать ее ровность, устранять уступы, чтобы поверхность основы получилась гладкой.

Несъемная опалубка устраивается из пенополистирольных блоков, установленных друг на друга. Она же будет являться и утепляющим материалом для каменного ленточного фундамента. Кстати, в помещениях можно заливать стяжку с системой теплого пола – потерь энергоресурсов не будет.

Армирование

Чтобы ленточный фундамент был сделан от «а» до «я», рекомендуется устроить каркас из арматурных прутьев. Заготавливаются решетки, прутья крепятся проволокой, чтобы исключить прерывистость в каркасе ленточного фундамента. Если в опалубке планируется укладка утеплителя, то арматурные обрезки должны войти в него, чтобы каркас закрепился еще надежней.

Бетонирование

Под какие стены закладывается ленточный фундамент, нам уже известно, с подготовительными работами тоже разобрались. Остается ответственный этап – заливка траншеи бетоном. Эту работу следует выполнять за один раз, но в таком случае бетон придется приобретать в готовом виде с доставкой на площадку. Если есть определенные особенности (удаление завода, недостаточно финансовых средств), то бетонирование ленточного фундамента выполняется поэтапно, ровными слоями. В каждом из случаев придется выполнять трамбование, чтобы удалить из раствора воздушные пузыри. В разрезе ленточный фундамент должен выглядеть сплошным монолитным камнем.

Часто возникают вопросы: сколько сохнет или сколько «отстаивается» бетонный фундамент? Не менее четырех недель при благоприятных климатических условиях. Судя по отзывам частных застройщиков, кому довелось заливать ленточный фундамент, это срок может быть увеличен.

Ростверки свайных фундаментов

Свайный фундамент с ростверком (свайно ростверковый фундамент) – строительная конструкция, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на них и на грунтовое основание. Различают сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки. 

Ростверки бывают высокие и низкие. Низкий ростверк обычно располагают ниже поверхности грунта и он передает часть вертикального давления на грунт основания, в то время как высокий ростверк эти нагрузки передает на сваи. Устройство сборных железобетонных и монолитных ростверков представляют наиболее приемлемые варианты для дачного строительства.

Металлические ростверки обычно сваривают на месте и «привязывают» к сваям арматурным прутком. При обустройстве большого по размерам фундамента, для установки отдельных элементов швеллера или двутавра требуются применения крановой техники, что не всегда удобно в индивидуальном строительстве, т.к. требует организации подъездных дорог и площадки для крана. 

Самым приемлемым для частного строительства считается железобетонный ростверк. Для изготовления литого железобетонного ростверка, между сваями собирают опалубку, в которую закладывают арматуру из стальных прутков. Часть вертикальных прутков приваривают к сваям и «связывают» их между собой длинными арматурными прутками, находящимися внутри опалубки. 

Древесина и обработка

В нормативах для свайного фундамента в качестве рекомендованных указаны два вида древесины: сосна и лиственница. Но если позволяют местные условия, а доставка хвойных пород ограничена, то можно использовать и бревна дуба.

Все элементы фундамента из дерева для дома подвергают обработке материалами по защите от гниения и поражения насекомыми древоточцами. Помимо пропитки современными составами, есть и «народные» методы обработки деревянных свай для фундамента своими руками:

• обугливание поверхностного слоя на глубину до двух сантиметров;
• обработка гудроном или битумными мастиками;
• обертывание рубероидом в 2-3 слоя.

К сведению — обработка отработанными машинными маслами не является полноценной защитой от гниения и влаги по двум причинам:

• они не могут пропитать древесину достаточно глубоко, как современные антисептики;
• с течением времени они частично «вымываются» — при контакте с воздухом на поверхности не образуется пленка, как у специальных масел для дерева.

Материалы для ленточного фундамента

Широко используемым материалом для ленточных фундаментов является бутобетоны, железобетоны, кирпич, железобетонная фундаментная плита и блок.

Бутобетонные ленточные фундаменты.

Схема устройства деревянной опалубки.

Представлены смесью песчано-цементного раствора и крупного камня. В результате выходит прочный фундамент. При достаточном запасе крупного камня и если участок представлен легкими грунтами, то это самый подходящий вариант. Если же грунт глинистый, лучше отказаться от применения этого материала, так как существует риск появления трещин или полного разрушения фундамента из бутобетона. Ширина фундамента должна составлять от 20 до 100 см. Этот показатель будет зависеть от нагрузок, воздействующих на здание. Такие фундаменты требуют выполнения песчаной или гравийной подушки с толщиной не менее 10 см для выравнивания поверхностей грунта и удобства укладки бетонной смеси.

Железобетонные ленточные фундаменты.

Представлены смесью цемента, песка и щебня, армированной металлическими сетками или прутьями арматуры. Это широко применяемый материал для фундаментов. Он дешевый, прочный, дает возможность создавать монолитные конструкции сложных конфигураций. Если участок представлен песчаными грунтами, этот материал будет оптимально подходить. Ширина таких фундаментов выбирается в зависимости от толщины стен.

Кирпичные ленточные фундаменты.

Пригодны для надземных и подземных частей фундаментов. Не стоит забывать, что кирпич легко вбирает влагу и в таком состоянии легко может быть разрушен даже легкими морозами, поэтому необходимо обеспечить защиту от влаги с помощью гидроизоляции. Высокий уровень грунтовой воды и большие глубины заложения исключают применение кирпичного фундамента.

Фундаментная плита и блок.

Для сборного фундамента применяется фундаментная плита по типу ФЛ 12.12, ФЛ 14.12. и фундаментный блок, длина которого составляет 90, 120 или 240 см типа ФБС. Это железобетонное изделие производится в заводских условиях. Они имеют высокую прочность, надежность и подходят для всех видов грунта и сооружения.

10 полезных советов при устройстве ленточного фундамента

В качестве заключения закрепим информацию по ленточным фундаментам, выделив 10 важных правил:

1. Точную выемку последнего слоя непучинистых грунтов (порядка 15 см) под чистую от­метку лучше производить вручную, а пучинистых грунтов – механически, с обязательной подсыпкой средне- или крупнозернистым песком слоем от 10 см, с последу­ющим проливом и уплотнением.
2. Стенки котлована делаются под углом, необходимым для предотвращения осыпания, а глубина заложения фундамента должна быть ниже отметки промерзания грунта.
3. Если грунты пучинистые – суглинки или супеси, об­ратную засыпку необходимо производить из непучинистого грунта – песок средне- или крупнозернистый, с устройством дренажа для отведения грунтовых вод от основания фундамента.
4. Для обеспечения жест­кости при большой высоте сборных фундаментов рекомендует­ся устройство обвязывающего монолитного пояса.
5. Арматурный каркас монолитного фундамента – это всегда пространственная струк­тура из рабочей арматуры и обвязывающих ее хомутов, один или несколько плоских каркасов не обеспечат конструкции ожидаемой прочности.
6. В монолитном фундаменте необходимо соблюдение дистанции между арматурным каркасом и стенками опалубки, следует предусмотреть устройство всех технологических отверстий в фундаменте (канализация, водоснабжение, электроснабжение).
7. Рекомендуется заказы­вать бетон заводского изготовления марки не меньше М 200, самостоятельное изготовление смеси в таких объемах – задача трудоемкая и не обеспечивает надлежащего качества работ.
8. Если заливка фундамента в один прием не представ­ляется возможной, послойная заливка бетона производится с обязательным уплотнением и увлажнением свежеуложенной смеси (поверхность должна быть влажной, но не мокрой).
9. Обязательное уплотнение бетонной смеси производится методом виброуплотнения, ручного или механическо­го, с целью удаления воздуха из смеси, (1% воздуха в залитой смеси уменьшает прочность бе­тона на 5%).
10. Проектную прочность бетон наберет через 28 суток. Первые 5-7 суток необходимо обеспечить поверхностное увлажнение уложенной смеси. Первые 10-14 суток готовую конструкцию нагружать не рекомендуется.

Ленточный фундамент — это самый распространенный вид основания для частной застройки. Если вы решите начать строительство своего дома с возведения такого типа фундамента, то придерживайтесь всех норм и рекомендаций. Это позволит избежать серьезных ошибок и проблем в будущем.