Характеристика свайного фундамента с ростверком
Свайный фундамент – это конструкция, в которой нагрузка на грунт от сооружения передается через сваи, что представлены частично или полностью заглубленными в грунт столбами или брусьями. Для жесткой и надежной связи верхних частей свай устраивается ростверк. Данный тип фундамента рационально использовать при возведении строений на водонасыщенных слабых грунтах, на склонах, имеющих крутой уклон, в районах, где глубина промерзания грунта превышает 2 м, также, если вес будущего строения превышает 350 т.
Статья по теме:
Сваи представляют собой металлические, деревянные или бетонные заостренные, длинные или имеющие пяту стержни круглого или квадратного сечения. Они погружаются в грунт в готовом виде или изготавливаются непосредственно в толще грунта. В готовом виде свая имеет с одной стороны острый конец, которым при помощи специальной строительной техники погружается в толщу грунта, проходя подвижные слои, упирается в твердую почву. При изготовлении свай в грунте выполняется бурение скважин, которые, впоследствии, армируются и заливаются бетоном.
Фундамент с ростверком не подойдет для многоэтажных построек
Деревянный ростверк для фундамента
Это самый простой в исполнении и дешевый вид обвязки. Для деревянных легких строений функции обвязки может выполнять первый венец, но при строительстве каркасной бани или хозпостройки из газосиликатных блоков необходим ростверк. Технология монтажа конструкции простая: предварительно подготовленные доски укладываются вдоль будущих стен и соединяются с оголовками свай. Подробнее о монтаже и требованиях к ростверку можно узнать в нормативе СП «Деревянные конструкции»
При выполнении деревянной обвязки важно соблюдать следующие правила:
- Деревянный ростверк может быть только висячим или повышенным. Оказавшись в земле, дерево быстро придет в негодность.
- Использовать такой тип обвязки можно только для легких строений.
- Желательно чтобы сваи были винтовыми. Для опор из бетона придется делать металлические оголовки, т.к. связать бетон с деревом жестко невозможно.
- Доски для конструкции должны быть камерной сушки, обработанные антисептиком и водозащитным составом.
- Сечение досок выбирается в зависимости от массы сооружения: для одноэтажных строений — 15х15 см, для домов с мансардой — 15х20, 20х20 см.
- Доски устанавливаются строго вертикально!
- После монтажа конструкции устанавливается лежень — горизонтальная доска, улучшающая геометрию сооружения.
К преимуществам деревянной обвязки можно отнести простоту изготовления и отсутствие необходимости утепления. Гидроизоляция сооружения необходима: пленка из вспененного полиэтилена подкладывается в месте соединения свай с деревом, а также под лежень. Недостатки деревянного ростверка: ограниченность применения, срок службы 10-15 лет.
Свайный фундамент под дом и его устройство
Технология строительства: основные этапы
Чтобы свайно-ростверковый фундамент смог выдержать эксплуатационную нагрузку, при выполнении монтажных работ следует тщательно соблюдать технологию. Предлагаем познакомиться с основными этапами и их содержанием.
Разметка и земляные работы
До начала строительных работ на участке выполняется подготовка территории. Если имеются насаждения или камни, мешающие формированию основания, их удаляют. Грунт выравнивается. Наносится разметка. Для определения положения опор свайно-ростверкового фундамента используются колышки с ниткой. Выясняется место наружной и внутренней стены. Контролируются положения диагоналей.
После выполнения разметки производятся земляные работы. Прокапывается траншея под ростверк. Её ширина зависит от назначения возводимого строения. Для жилых домов – 0,8 м, для хозпостроек – 0,25 м. Глубина траншеи – 0,7 м, отверстий под столбы 0,2–0,3 м. Сверлятся лунки под опоры. Делается это с помощью подходящего инструмента или спецтехники.
Земляные работы выполняются по предварительно выполненной разметке
Формирование песчаной подушки
Геометрия подготовленной траншеи контролируется с помощью уровня. На дно укладывается песчаная подушка толщиной не меньше 0,2 м. Для её формирования используется песок крупной фракции.
Песчаная подушка должна иметь достаточную толщину
Обустройство опалубки
Установка опалубки производится на подготовленное основание. Ширина ростверка должна быть больше толщины стен. В процессе сборки щиты следует надёжно зафиксировать, чтобы избежать смещений под массой залитого раствора.
ФОТО: skb44.ru Опалубка монтируется по всему периметру.
Монтаж свай
Выполняется монтаж свай выбранным способом. Опоры должны погружаться на достаточную глубину, чтобы исключить их смещение под действием неблагоприятных факторов.
Опоры должны располагаться вертикально
Заливка ростверка
После установки опор производится заливка ростверка. Для этого:
| Иллюстрация | Описание действия |
 | Формируется два пояса из ребристой арматуры. |
 | Армирующие элементы устанавливаются в соответствующие места. Они должны обеспечить равномерно повышение прочности ростверка. |
 | Производится послойная заливка бетонной смеси. Состав равномерно перемешивается по объёму для исключения скопления пузырьков воздуха. |
 | Бетон накрывается плёнкой, чтобы предотвратить его растрескивание в процессе застывания. |
 | После застывания бетона, опалубка разбирается. Контролируются геометрические параметры сформированного ростверка. |
Утепление и гидроизоляция
Чтобы в доме было тепло и комфортно, по всему периметру возводимого дома выполняется гидроизоляция и утепление свайно-ростверкового фундамента. Чаще всего для этого используется пенопласт и монтажная пена.
Открытое пространство стоит утеплить
Долговечный фундамент: пошаговая инструкция
Пошаговая инструкция сооружения фундамента
Устройство своими руками
Как подобрать сваи
Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.
Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:
- Материал;
- Способ производства;
- Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
- Метод погружения в почву;
- Степень защиты от внешнего воздействия;
- Несущие характеристики опор.
Какие сваи использовать
Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками
Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:
- Разметка участка.
- Погружение и выравнивание свай.
- Заливка бетоном.
- Обвязка ростверком.
Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.
Фото 8. Разметка мест установки свай
Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.
Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости
Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:
- Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
- Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.
Фото 9. Погружение свайных опор фундамента вручную
Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.
Фото 10. Вкручивание винтовых свай механическим способом
Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.
Выравнивание свай осуществляется следующим образом:
- Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
- Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.
Фото 11. Процесс обрезки винтовых опор
Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:
Заливка бетоном
Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.
Фото 12. Заливка свай бетоном
Обвязка свай ростверком
Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.
Технология обвязки свай разными материалами:
Железобетон – стоит дороже по сравнению с другими видами обвязки, но позволяет возводить даже здания даже из кирпича. Техника работ заключается в сборке опалубки, изготовлении армирующего каркаса, его связке со сваями с помощью рифленой арматуры и последующем бетонировании.
Фото 13. Свайное основание с железобетонным ростверком
Деревянные балки – применяются преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Технология работ предполагает необходимость приваривания плоских оголовков для крепления бруса. Балки между собой соединяются в полдерева и фиксируются к оголовкам с помощью саморезов, болтов или гвоздей.
Фото 14. Свайный фундамент с обвязкой из деревянных балок
Металлические балки – для обвязки обычно применяются швеллеры, которые крепятся тоже к оголовкам, но при помощи сварки.
Фото 15. Обвязка свай с применением стального швеллера
Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество.
Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.
От 11500 руб/м³Подробнее
Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.
От 11500 руб/м³Подробнее
Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино
Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино
Этапы работ
Устройство ростверка выполняют по следующему алгоритму:
- очищают и выравнивают основания;
- делают отверстия в определенных местах, предусматривая заранее рассчитанную глубину и размер для столбов;
- утрамбовывают почву и делают песочные на дне отверстий;
- монтируют винтовые или буронабивные сваи, соблюдая правила и технологичность проведения работ;
- подготавливают песочную подушку для монолита;
- делают опалубку;
- готовый арматурный каркас опускают в яму;
- заливают ров с арматурой бетоном;
- создают деревянную опалубку непосредственно для ростверка;
- собирают каркас;
- монтируют опалубку для обвязки;
- ростверк заливают бетонным раствором;
- после высыхания бетона убирают опалубку;
- укладывают гидроизоляционное покрытие.
Как рассчитывается потребность в материалах для фундамента
Создание ростверка.
Одной из важных составляющих качественного устройства ростверкового фундамента является осуществление точного расчета несущей способности свайной конструкции, количества необходимых свай и их рационального расположения на участке.
Первое, что потребуется учесть в данной работе, – это почвенный состав. От этого будут зависеть длина и конструкция свай, а также расстояние между ними. Обязательно определяется нагрузка на фундамент. Для этого нужно знать:
- общую массу стен, перекрытий и кровли возводимого объекта;
- наличие бытового и инженерного оборудования в доме;
- количество проживающих человек;
- предполагаемые нагрузки от снега и т.д.
Когда его можно использовать
Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:
Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот. Свайно-ростврековый фундамент — со сваями ТИСЭ
При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение
Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий.
При строительстве в жестких грунтах
В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами).
Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор.
При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.
Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.
Минусы и плюсы свайного фундамента
Пример расчета
Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.
Так, учитываются при расчетах следующие данные:
Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.
Рис: Вес конструктивных элементов здания
Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м 2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.
Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.
Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.
Рис: Карта снеговых нагрузок РФ
- Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
- Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:
- Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
- Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.
Рис: Схема заглубления ЖБ свай
Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.
Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.
В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.
В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.
Варианты расположения свай и их виды
Что такое свайное поле и ростверк, как они взаимодействуют между собой
Какой фундамент лучше возвести для газобетонного дома?
По каким признакам классифицируют сваи
Виды свайно-ростверкового фундамента
Расположение свай в ростверке
Варианты расположения свай и их виды
Расчет количества свай для фундамента
Надежность возведенного строения во многом зависит от правильного расчета количества опор и расстояния между ними, так как они принимают на себя основную нагрузку и распределяют ее. При проведении расчетов необходимо учитывать:
Считаем количество свай
- Примерную массу конструкции, включая пол, стены, перекрытия и облицовку.
- Полезную нагрузку от мебели, приборов и жильцов. Чаще всего этот параметр имеет постоянную величину: для многоэтажных конструкций — 200 кг/м2, для жилых одноэтажных домов — 150 кг/м2.
- Нагрузка от снежного покрова в зимнее время. Это значение также имеет постоянность, в большинстве регионов оно составляет 180 кг/м2.
- Коэффициент запаса, который в большинстве случаев равен 1,1 (очень редко применяется коэффициент 1,2).
К примеру, нужно рассчитать количество свай и шаг между ними для строения высотой в один этаж и размером 6*8 метров:
Определяем вес конструкции, для примера можно взять 29500 кг. Высчитываем общую полезную нагрузку, для этого значение, указанное на 1 кв.м., умножаем на площадь дома: 6*8*150=7200 кг. Узнаем величину снеговой нагрузки с учетом площади дома: 6*8*180=8640 кг. Определяем общую нагрузку на основание, для этого суммируем нагрузку конструкции, полезную и снеговую нагрузку: 29500+7200+8640=45340 кг. Полученное значение необходимо умножить на коэффициент запаса 1,1: 45340*1,1=49874 кг
Принимая во внимание, что в среднем одна свая способна выдержать нагрузку около 2000 кг, определяем необходимое количество свай. Для этого достаточно разделить значение общей нагрузки с учетом коэффициента надежности на возможную нагрузку на одну сваю: 49874:2000=24,937
Считаем шаги между сваями
При округлении этого числа получаем, что для одноэтажного дома площадью 48 кв.м. необходимо 25 свай. К этому количеству нужно прибавить сваи, которые будут поддерживать половые лаги внутри фундамента.
Шаг между опорами свайного фундамента определяется в размере 1,2-1,5 метра.
Пошаговая инструкция по изготовлению фундаментного основания с ростверком
Разновидности свайно-ростверковых фундаментов
Расположение свай в ростверке
В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.
Расположение свай на плане дома
Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.
Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.
Как расставить на плане дома самостоятельно
При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.
Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен
Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).
Монтаж свайно-ростверкового фундамента
Сваи для фундамента подбирают в зависимости от геологических, климатических условий, вида почвы и веса дома. Они изготавливаются из древесины, бетона, металла, или с комбинированием этих материалов.
Монолитная обвязка из бетона
Монтаж бетонного ростверка
Бетонная обвязка подлежит обязательному армированию. Нужно предусмотреть, чтобы из свай, заглубленных в грунт, выступала арматура (2-3 стержня в каждой). Концы металлических прутьев крепят между собой проволокой, которую продевают в предварительно просверленные отверстия в свае.
Пошаговая инструкция:
- Опалубку монтируют такой же ширины, как будущие стены дома. По высоте конструкция должна соответствовать длине цоколя. Дно формы должно располагаться на таком уровне, чтобы после заливки цементно-песчаным раствором оголовки опор находились внутри бетонного ростверка.
- Насыпают в опалубку песок, слоем 150-200 мм, хорошо его уплотняют.
- Устраивают гидроизоляцию.
- Выполняют армирование двумя продольными рядами прутьев, скрепляют их между собой вертикальными перемычками.
- Заливку бетоном выполняют с таким расчетом, чтобы раствор не вытекал из опалубки. С помощью штыкования или вибратора хорошо уплотняют цементную массу. Следят, чтобы внутри не осталось пустот и пузырьков воздуха.
- Накрывают ростверк полиэтиленовой пленкой, регулярно смачивают. Это делается для того, чтобы конструкция не растрескалась при высыхании. После полного высыхания обвязки можно демонтировать опалубку.
При монтаже ростверка из металла, двутавровую балку, швеллер срезают с помощью болгарки под углом 45 градусов, сваривают элементы между собой двойным швом, для большей прочности стягивают болтами.
При устройстве ростверка из древесины к голове сваи приваривают плоский металлический квадрат, а уже к нему крепят брус. Укладывают гидроизоляционный слой. Монтируют обвязку.
Для каркасного строительства достаточно монтировать ростверк из бруса.
При строительстве дома из более тяжелых материалов применяют металлический ростверк из двутавровой балки или швеллера.
Как построить ростверк для фундамента на винтовых сваях можно посмотреть на видео:
https://youtube.com/watch?v=7DQqVrLpixc
При монтаже ростверка для свайного фундамента нужно правильно подобрать материалы и четко выполнять все этапы технологического процесса. Если все сделано правильно, дом простоит более 50 лет. При необходимости замены отдельного элемента ремонт легко выполнить своими руками.
Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов
Свайно-ростверковый фундамент в разрезе Проведение подробных изыскательных работ, в результате которых нужно получить подробную информацию о типе почвы и глубине заложения водных горизонтов;
- Разработка проекта основания, где сразу будут предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую опору, глубина их заложения, а также тип ростверка;
- Монтаж опор. Если в проекте четко указано, какой тип опор нужно использовать, то и технология их установки уже предусмотрена. Бывает, что при возведении небольших зданий на сваях сделан только расчет нагрузок. Тогда строитель сам определяется с типом свай и часто используется винтовые или инъекционные опоры, которые легче монтировать.
- Установка ростверка с дальнейшим его армированием;
- Обустройство цоколя, проведение гидроизоляционных и теплоизоляционных работ внутренней части пола.
Как правило, ключевым фактором при выборе типа и длины фундамента будет глубина заложения нижней кромки основания.
При расчете нагрузок берется во внимание масса несущих стен и перекрытий, масса возможных сезонных нагрузок, полезные нагрузки от мебели и полученный результат умножается на коэффициент 1.3
