Ростверк на сваях что это такое?

Свайно-ростверковый фундамент: особенности и преимущества

Содержание

Одна из разновидностей оснований – свайный ростверковый фундамент. Сваи выбираются отнюдь не с целью сокращения сроков строительства: есть ситуации, когда это не просто самый оптимальный, а вообще единственно возможный вариант устройства надёжного основания. О том, что представляет собой такой фундамент, расскажем сегодня.

1. Особенности основания на сваях с ростверком

Такой фундамент представляет собой систему вертикально установленных длинномерных опор, оголовки которых в наземной части обвязаны кольцевой балкой.

На заметку

Смысл такого фундамента заключается в том, что сваи, проходя сквозь неустойчивые слои грунта, зацепляются за более прочные. Глубина их залегания неодинакова даже в радиусе пары метров –оголовки выступают на разную высоту. Чтобы сформировать обвязку опор, их приходится подрезать в один уровень.

При условии правильно подобранной длины, свайные поля являются самым надёжным видом фундаментов, устраиваемых на нестабильных грунтах. Однако сами по себе опоры не работают: чтобы передать на них нагрузки от веса здания, необходимо устроить промежуточный пояс — ленту или плиту. На фото ниже сваи обвязаны кольцевой балкой – это и есть свайно ростверковый фундамент.

1.1 ростверк на опорах: за и против

Существует ряд неоспоримых преимуществ, которыми обладает ростверковый фундамент.

  • высокая прочность и сейсмическая устойчивость фундамента;
  • возможность строительства в самых неблагоприятных гидрогеологических и климатических условиях;

Минусов свайный фундамент с ростверком почти не имеет. В их числе необходимость использования спецтехники, что ограничивает её применение на уже застроенных участках. На таком фундаменте нельзя построить подвал, хотя в условиях вечной мерзлоты или высокой влажности грунта такое мало кому придёт в голову.

1.2 На каком уровне закладывать фундамент

Среднее расстояние от ростверка до земли 30-40 см, но в зависимости от условий строительства эта цифра может как увеличиваться, так и иметь отрицательное значение. При проектировании ростверка свайного фундамента принимают во внимание климатические условия и качество грунта на участке.

Существует три варианта расположения ростверка. Чтобы увидеть их все – переключайте вкладки.

Высокое расположение ростверка

Ростверк с заглублением

В этом случае, удаление ростверка от земли может быть достаточно большим. Расстояние может соответствовать высоте помещения, в этом случае и получается наземный цокольный этаж. Высоко поднятый свайный ростверковый фундамент проектируют в регионах с высокой вероятностью подтопления, при строительстве на склонах.

Если на участке слабый грунт, но зимой много снега не выпадает, ростверк выполняется в наземном варианте. В этом случае он играет роль цоколя, что избавляет от необходимости закрывать расстояние между ним и землёй.

По сути — это фундаменты ленточные свайно ростверковые. Устраивают их только по забивным сваям, хотя в жилищном строительстве встречаются и в тандеме с буронабивными. В последнем случае, решение в корне неправильное, и скорее всего принимается на уровне любительских строительных бригад.

Ленточный ростверк на свайном фундаменте представляет собой комбинацию двух видов опор, которые дополняют друг друга.

2.На какие сваи опирается наземная лента

Все упомянутые выше плюсы и минусы свайного фундамента с ростверком, касаются в основном железобетонных конструкций. Для каменного дома, и даже для сруба, свайный ростверк рекомендуется выбирать бетонные сваи, которые могут иметь абсолютно разный конструктив: длину, форму сечения, геометрию подошвенной части, интенсивность армирования.

Вот из каких опор может формироваться свайно ростверковый фундамент:

2.1 Способы погружения опор

Различия есть не только в структуре опор, но и в способе их погружения. По этому признаку опоры делятся на такие группы.

К ним относят только изделия заводской формовки — как полнотелые, так и оболочки. Фундаменты монтируются посредством использования специальной техники – сваебоя. В частном секторе технология практически не используется: дающая сильную вибрацию техника не может работать вблизи фундаментов существующих зданий.

В основе установки элементов этого фундамента технология воздействия на грунт вибрирующей спецтехники, в результате усилий которой свая заглубляется.

Когда вибрации ограничивают сферу применения сваебоев и вибропогружателей, для вертикальной или наклонной установки опор фундаментов используют сваевдавливающие машины. Они работают в щадящем режиме, однако техника тоже довольно громоздкая.

Винтовыми могут быть не только металлические сваи, но и бетонные. Как выглядят такие опоры для свайно ростверкового фундамента, можно видеть на фото ниже. Их завинчивают гидравлическим сваекрутом в неглубокие скважины, затем обрезают по уровню наземной ленты (бетоном не заливают).

2.2 Группировка опор

Основой свайно ростверкового фундамента, схема которого для примера представлена ниже, являются сваи, которые принимают нагрузки от обвязки и передают их на грунт. В зависимости от конфигурации и параметров вышележащих конструкций, рассчитывается как количество опор в фундаменте, так и расстояния между ними.

Примечание

В проектах домов малой этажности сваи располагают в ряд, по осям несущих стен. Таких рядов, в зависимости от конкретных условий строительства, может быть два или три. При этом поле формируется так, чтобы опоры фундамента располагались со смещением. В самых нагруженных зонах, сваи могут устанавливаться густо (кустами). Такой вариант фундамента чаще всего проектируется для многоэтажных зданий и промышленных объектов.

При расчете опор для фундамента небольшого жилого дома, отчерчивают план координатных осей в реальном масштабе. Сваи на фундамент закладывают в углах и в местах пересечения наружных стен с внутренними. Там, где длина пролётов превышает 3 м, предусматривается минимум одна промежуточная опора.

Чтобы понимать, хватит ли одного ряда опор, поле необходимо рассчитать по несущей способности. Расчёт поможет подобрать не только оптимальное сечение свай, но и их количество на фундамент. Для этого требуется определить и суммировать вес всех конструкций здания (начиная с ростверка) и его внутреннего оборудования.

Затем подсчитывают количество расставленных на схеме опор. Умножают количество на площадь сечения одной сваи, получается общая площадь опирания фундамента. Результат сравнивается с таблицей, которую мы привели выше.

3.Этапы устройства

Устройство свайного поля буронабивного фундамента предваряется сверлением скважин. Затем выполняется комплекс таких операций:

  • Обсадка стволов под опоры фундамента трубами.
  • Извлечение из отверстия осыпавшегося грунта.
  • Послойное заполнение элемента фундамента бетоном.
  • Глубинное трамбование свайного монолита.
  • Осторожное извлечение обсадки после заливки каждой порции бетона.
  • Сборка опалубки для ленты.
  • Заливка ленты.

Свайные опоры, заливаемые буронабивным способом, обычно имеют круглое сечение. Оно чуть меньше диаметра пробуриваемых для фундамента скважин, стенки которых неровные и шероховатые. При удалении обсадной трубы, находящаяся в ней смесь полностью заполняет все зазоры. В процессе уплотнения и твердения бетона, цементное молочко проникает в грунт, и, застывая там, повышает прочность сцепления фундамента.

4. Как заказать изготовление свайного ростверкового фундамента

Для изготовления свайного фундамента с ростверком любым возможным методом необходимо наличие специального оборудования и техники. Компания «Артель и С» имеет огромный опыт (с 2003 года) изготовления фундаментов любого типа и сложности.

Что такое свайный фундамент ростверкового типа

Проблема выбора основания для сооружений существует в сложных геологических условиях. Рационально использовать свайно-ростверковый фундамент, который принимает на себя 20% затрат от стоимости строительства. Подземная часть из висячих стержней повышает несущую способность почвы и обеспечивает надежность строения. Реконструкция некачественного основания требует дополнительных вложений, поэтому целесообразное проектирование является актуальным направлением.

  1. Определение свайно-ростверкового фундамента
  2. Выбор свай
  3. Виды свайно-ростверкового фундамента
  4. По способу погружения в грунт
  5. По степени заглубленности
  6. Технология возведения
  7. Процесс и этапы заливки ростверка
  8. Проведение работ по утеплению фундамента
  9. Возможные ошибки
  10. Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Определение свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент возводится на нестабильных грунтах

Конструкция применяется для возведения зданий на нестабильных грунтах или в случае строительства крупногабаритного сооружения. В качестве основания используются сваи с заостренным окончанием, каждая из них противостоит усилию 2 – 5 т. Верх стержней объединяется балочным или плиточным поясом, который называется ростверком. Обвязка применяется под несущими стенами и ставится по периметру дома.

Для определения количества висячих элементов делается расчет, который требует характеристик:

  • вес здания с оборудованием, людьми, снеговой и ветровой нагрузкой;
  • технические показатели почвы в месте строительства.

Ростверк распределяет статические усилия равномерно и связывает вертикальные стержни, чтобы они не сдвигались при нагрузке. Сваи делают из металла или железобетона, а для соединительных балок берут металлопрофиль, бетон, деревянные бруски.

В частном домостроении фундамент-ростверк на сваях применяется редко из-за большой затратной части. Использование такой конструкции оправдывается, если дом строится в болотистой местности или на грунтах, относящихся категории плывунов.

Выбор свай

Разновидности свай по конструкции и типу монтажа

Длина сваи, диаметр зависит от нагрузки, сопротивления почвенного слоя и назначается так, чтобы элемент располагался вне зоны промерзания грунта. Протяженность скважины зависит от возможностей сверлильного оборудования. Низ ростверка определяется присутствием технического подпола, подвала, рельефом земельного надела.

Проект свайного основания базируется на итогах инженерных разработок, информации о сейсмичности района. При выборе технологии учитываются экологические требования и сравниваются экономические варианты других решений. Регламент расчета приводится в нормативном документе СНиП 11.В.1 – 62.

В плане сваи ставятся с постоянным или переменным шагом, который предварительно указывается на чертеже. Висячие элементы и ростверк рассчитывается по деформациям с условием, что строение осаживается на величину, меньшую от нормативного показателя. Метод позволяет определить выгодность ростверкового основания перед устройством монолитного ленточного фундамента, сплошной бетонной плиты.

Виды свайно-ростверкового фундамента

Сваи с железобетонным ростверком самые прочные

Слабые почвы прокалываются острием стержня до упора в стабильный грунт, которыми являются крупнообломочные, скальные слои и твердые глинистые породы. Длина вертикального шпунта может достигать 20 метров.

Свайный фундамент с ростверком подразделяется по признакам:

  • материал — бывают железобетонные, деревянные, стальные и бетонные варианты;
  • способ погружения в землю — классифицируют забивные, вибропогружаемые, винтовые;
  • работа с почвой — висячие конструкции распределяют нагрузку с помощью трения, а стойки передают усилия непосредственно на стабильную породу.

Сечение шпунтов бывает квадратным, многоугольным, трубчатым. Элементы изготавливаются составными, цельными, винтовыми, с расширением. Монолитные конструкции имеют внутри цилиндрическую полость, они цельные с постоянной длиной. Сборные варианты соединяются из железобетонных блоков и набираются требуемой протяженности.

По способу погружения в грунт

Вибропогружатель для свай

Забивные сваи погружаются с помощью ударного оборудования. Острие смещает почвенные частицы в сторону, вверх при углублении и внедряется в землю. Стержень выгоняет кубатуру грунта, равную объему погруженного участка и дополнительно уплотняет основание. На стройплощадке применяются дизельные и штанговые молоты.

Вибрационный способ уменьшает трение в почве и на боковой площади погружаемого элемента. Требуется усилие, которое в несколько раз меньше, чем при ударном методе. Земля уплотняется на расстоянии 1,5 – 3 диаметра сваи от ее тела. Используются электромеханические вибропогружатели, которые с помощью амплитуды пульсаций и массы сваи разбивают структуру почвы.

Завинчивание одновременно с давлением проводят для железобетонных и стальных свай с применением автомобильных установок. Вертикальные элементы имеют наконечник с винтовой лопастью, ствол, направляющую часть и удлинитель. Используются для реконструкции и ремонта фундаментов и при строительстве в регионах вечной мерзлоты, на пучинистых, обводненных почвах.

По степени заглубленности

Чем больше свай под ростверк, тем дороже обходится фундамент

Висячий ростверк работает в окружении сжимающихся грунтов, распределяют нагрузку с использованием силы бокового трения, сопротивления наконечника. Такие элементы нельзя углубить до стабильного пласта и в этом есть их недостаток. Для надежности увеличивается площадь пяты направляющей части и ставится большее число элементов на участке.

Увеличение размеров приводит к удорожанию конструкции фундамента, повышению трудоемкости. Большое количество потянет утяжеление и дополнительную осадку. Уменьшение расстояния между висячими стержнями иногда спасает ситуацию.

У стоек работает наконечник, который передает усилие на несжимаемые слои, такие стержни не приводят к усадке строения. Стоечные шпунты используются для укрепления основания при прокладке коммуникаций, трубопроводов, железнодорожных перегонов т. к. имеют большой коэффициент сопротивления сдвигу. В городе ставятся в качестве подпорок для стен и для возведения промышленных единиц с тяжелым оборудованием.

Технология возведения

Для устойчивости под ростверк насыпается песчано-щебневая подушка

Скважины углубляют с помощью ручных буров, при этом сверлится диаметр 100 – 200 мм, а длина ограничивается расстоянием в 1 м. Моторизированные, гидравлические и электрические машины увеличивают поперечный размер скважины и длину прохода до трех метров. Ростверки на свайные фундаменты требуют устройства песчано-щебеночной прослойки толщиной 15 – 20 см.

Допускается состав подсыпки:

  • щебень мелкой фракции, песок — 1 : 2, соответственно;
  • крупный песок, гравий средней фракции — 2 : 3, соответственно.

Количество вертикальных стержней принимается по расчету, но если такового нет, принимается запас прочности основания, сваи располагаются с минимальным шагом 1 м. Центры стержней совпадают с осями разбивки дома, диаметр свай может быть 170 – 400 мм. Для армирования используют сварные или вязаные каркасы с ребристой арматурой диаметром свыше 12 мм. Продольные пруты нужно сделать из металла класса А-3, а в поперечном направлении ставитьА-1.

Процесс и этапы заливки ростверка

Заливка ростверка после установки свай

Заделка арматурных выпусков и жесткое соединение ростверка со сваями обеспечивается в случае слабых грунтов и боковой нагрузки на здание. Концы загибаются и присоединяются к ростверковому каркасу с помощью вязальной проволоки. Заливка ростверка выполняется послойно, за один прием бетонируется до 25 см. Используется электрический вибратор для выгона воздушных пузырей из массы. Бетон набирает 100% прочности через 28 дней, только после этого его нагружают и ставят ростверк.

Пошаговая инструкция правильной заливки:

  1. на треть заполняют опалубку;
  2. трубу автомиксера приподнимают, чтобы некоторая часть попадала на дно;
  3. вытекшую массу прижимают к земле, чтобы получилась жесткая опорная площадка;
  4. арматура вставляется так, чтобы верх не выступал над уровнем трубы;
  5. в верхнюю часть бетона ставится резьбованная шпилька для стыковки с ростверком, элемент выступает на 30 см.

Лучше непрерывно заливать опалубку с перерывом на уплотнение слоев. Если вырыть траншею по ширине ростверка, опалубка не понадобится, бетон можно лить непосредственно в грунт.

Проведение работ по утеплению фундамента

Схема утепления ростверка с помощью пеноплекса, который наносится распылителем

Железобетонный ростверк становится мостиком холода, независимо от его расположения по уровню земли. Конструкция оттягивает тепло от стен, которые возводятся непосредственно на нем. Утепление работает аналогично изоляции ленточного основания и защищает сам ростверк от потерь энергии.

Деревянная или металлическая балка оставляет пространство под домом, продуваемое ветром. Просвет закрывается утеплителем, чтобы сэкономить на отоплении дома. Канализация, водопровод также прокладывается в этом пространстве, и термоизоляция предохраняет от замерзания воды и стоков.

В открытое место под строением попадает мусор, листья, что потребует дополнительной уборки. Закрытая и красиво отделанная нижняя часть смотрится выигрышно и украшает фасад. Утепление цоколя делается одновременно с созданием изолированной отмостки снаружи по периметру стен. Варианты термоизоляции зависят от высоты цокольной части, особенностей ростверка.

Возможные ошибки

Чтобы ростверк не обвалился, необходимо правильно просчитать количество свай и укрепить бетон арматурой

Монтаж свай с ростверком лучше доверить специалистам или работать по чертежу и только после технического расчета. Нарушение технологии приведет к просадке и разрушению дома.

  • отсутствие вертикальности при заглублении сваи;
  • использование приямков при закручивании винтовых стержней;
  • установка так, что свая касается твердого основания, а должна заходить в него на 0,2 – 0,3 м;
  • нарушение технического плана размещения элементов;
  • игнорирование металлических оголовков на верхней части сваи;
  • использование отверстий от старых свай для монтажа новых.

Стержни, которые стоят под наклоном, снижают несущую способность фундамента, со временем такие элементы могут быть вырваны из грунта. Сваи должны закручиваться в землю, начиная с поверхности грунта. Полость элемента бетонируется после забивания и ограничивается наголовником, защищающим от увлажнения.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Под свайным фундаментом нельзя обустроить подвальное помещение

Для устройства нужно меньше материалов, чем для изготовления сплошной монолитной плиты, при этом выбирается любое заглубление, есть возможность строить на зыбкой почве или в условиях мерзлоты. Малый объем вынимаемого грунта не требует применения экскаватора, а винтовые сваи погружаются с помощью бура.

Технологические особенности позволяют снизить стоимость свайного фундамента до аналогичного показателя на ленточное основание при демонстрации высоких прочностных характеристик. Снижение трудоемкости ведет к тому, что комплекс работ вместе с изоляцией выполняет бригада специалистов в составе трех человек.

Недостаток свайного основания с ростверком в том, что в таких домах трудно построить подвал или цокольный этаж. Для их сооружения требуется дополнительный состав работ по заделке пространства теплыми стенами, что дает удорожание строительства.

Технология предполагает точное соблюдение соотношения компонентов бетона и марок составляющих материалов для предупреждения разрыва стержня под боковым давлением почвы.

Ростверк на винтовых сваях

Ростверк — это каркас, который монтируется на сваях. Он необходим для опоры и равномерного распределения веса строящегося здания. Грамотная обвязка винтовых свай так же важна, как и сам свайный фундамент. Существует несколько видов ростверка и способа обвязки свайно-винтового фундамента

1. Фундамент на винтовых сваях

Впервые винтовые сваи, как и многие современные технологии, стали применяться военными структурами. Прочность, доступная стоимость и быстрый монтаж конструкций без использования земельных работ отлично подходили для возведения конструкций на местах военных действий.

Несомненно, как и все разработки, связанные с оборонной промышленность, начали постепенно входить в другие отрасли народного хозяйства. Сегодня свайно-винтовые фундаменты успешно осваиваются строителями для самых мирных целей – сооружения жилья.

Свайно-винтовой фундамент является экономным и удобным выбором для строительства частных домов. Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с заострением и лопастями на одном конце и отверстием на другой. Острым концом сваю вкручивают в грунт вручную либо буровым механизмом на глубину от полутора метров. На другом конце монтируется основание (оголовок) с вертикальной поверхностью под обвязку. Другое общепринятое название обвязки винтовых свай – ростверк.

Сваи, как правило, устанавливаются по периметру и под особо нагруженными частями здания. Количество свай, глубина вкручивания и расположение рассчитываются исходя из масштабности всей постройки.

2. Виды ростверка винтовых свай

Основная классификация обвязки винтовых свай проводится по типу используемого материала. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Ростверки бывают:

  • Деревянными
  • Металлическими
  • Бетонными

В деревянном ростверке роль обвязки выполняют брусья, уложенные на оголовки свай.

Металлический ростверк представляет собой металлические балки, приваренные к оголовкам винтовых свай.

Бетонный ростверк выполняется при возведении наиболее тяжелых конструкций, и роль опоры дома выполняет бетонные балки, связанные со сваями.

Рассмотрим подробнее каждый способ установки ростверка на винтовых сваях.

3. Деревянный высокий ростверк. Подготовка к монтажу

Деревянный ростверк используется обычно при малоэтажном строительстве. Он хорошо подходит для дачных домов и одноэтажных коттеджей с мансардой. Чаще всего его используют при возведении каркасных строений. В качестве обвязки фундамента выступает первый венец бруса, уложенного на оголовки. Поскольку древесина испытывает пагубное влияние влаги, неизбежно соседствующей с грунтом, брус должен быть обязательно обработан специальными составами, препятствующими гниению и придающими дереву гидрофобные свойства. После этого брусья устанавливается на оголовки свай.

Деревянный ростверк

Перед установкой самих балок после вкручивания свай необходимо произвести еще несколько операций по подготовке монтажа ростверка.

  1. Выровнять высоту свай (лишнее можно просто срезать)
  2. Установить оголовки (металлический пластины, на которых есть отверстия для крепежа брусьев)
  3. Произвести грунтовку и нанесение антикоррозийного слоя на сваи (если это не было сделано до монтажа)
  4. Между оголовками и балкой сделать гидроизоляционную прокладку из рубероида, бикроста и тому подобных материалов

Деревянные брусья тоже должны быть подготовлены для возведения фундамента. В первую очередь они должны быть сухими. Лучше всего использовать брус после камерной сушки. Если это слишком дорого, дерево необходимо выдержать до 3-4 месяцев в хорошо проветриваемых штабелях для просушки. Далее они пропитываются специальным антисептиком и, также веществом, снижающим горючесть дерева – антипиреном. Если используется клееный брус, то обычно, все эти процедуры с ним уже произведены.

4. Монтаж деревянного каркаса

Процесс монтажа деревянного ростверка происходит в несколько этапов:

  1. На сваи укладываются брусья по периметру. Для большей прочности они соединяются между собой выемками. Это позволяет увеличить прочность соединения.
  2. Затем укладываются брусья на внутреннюю часть.
  3. Далее все оголовки прикручиваются к брусьям. В дереве должны быть заранее высверлены отверстия. Можно сделать в дереве фаску, если требуется, чтобы из него не торчали гайки.
  4. Для прочности дополнительно по краям можно установить уголки или швеллеры.

Оголовки свай с отверстиями для крепления бруса

Существует несколько способов соединения бруса на углах. Два основных – «в пол-дерева» и «в лапу».

Способы соединения бруса по углам

Укладка бруса ростверка может производиться только по периметру будущего здания, а может иметь более сложную форму с поперечными брусьями, если здание имеет большие размеры и много точек с повышенной нагрузкой на фундамент

После укладки бруса необходимо тщательно проверить горизонтальность плоскости. В тех местах, где брус немного выступает из плоскости, его можно подтесать, а в там, где образованы впадины необходимо изготовить плоские подкладки, например, из фанеры.

5. Металлический высокий ростверк

Металлическая обвязка используются для более массивных конструкций, в том числе и для кирпичных зданий или тяжелых металлоконструкций, типа ангаров. Здесь на сваи укладывается швеллер или двутавр, полками вниз. Соединения делают согласно схеме несущих стен. Необходимо сварить соединения и дополнительно укрепить болтами. Конструкция за счет этого обретает большую прочность и может выдержать нагрузку металла. Также дополнительное укрепление шва не дает образоваться на фундаменте трещинам и последующим разрывам. Для кирпичной кладки шаг свайного ряда должен быть не более 1-1,5 м, т. к. масса кирпичной конструкций будет гнуть швеллер при шаге от 3м.

Размер швеллера может быть разным. Для усиления нагруженных осей используется самый большой размер.

Следует не только сварить металлический ростверк, но и дополнительно стянуть болтами. Это требование обусловлено разным видом нагрузок – не только боковых, но и вертикальных. Так металлические балки защищаются от образования трещин и разрывов.

6. Бетонный ростверк

Если здание, которое устанавливается на винтовые сваи, имеет большой вес – это может относиться к домам из бревен, пеноблоков или каркасников с тяжелой кровлей – под них рекомендуется устанавливать бетонный ростверк.

Для его устройства требуются

  • Металлическая арматура
  • Вязальная проволока
  • Бетон
  • Опалубка из досок

После установки свай на них по периметру фундамента вяжется арматура диаметром 12-18 мм с расстоянием между прутками 15-35 см. В верхней части свай просверливаются отверстия, куда вставляются продольные прутки.

Затем вокруг свай монтируется опалубка, наподобие той, что используется для заливки ленточного фундамента. В опалубку заливается бетон. При заливке бетона заливается и внутренность сваи.

Таким образом, создается сборная конструкция фундамента из собственно свай и бетонной обвязки.

Такой ростверк считается самым мощным и не уступает ленточным бетонным фундаментам таких же параметров, а монтаж его на сваи осуществляется значительно проще.

Обычно сваи выступают на значительное расстояние от земли – до метра, если поверхность ровная. Таким образом, обвязка свай чаще всего расположена тоже на некотором расстоянии от грунта. Особенно это касается деревянного и металлического ростверка. Бетонные ростверки, напротив, заливаются вплотную к земле. Это более равномерно распределяет нагрузку не только по оголовкам свай, но и на грунт.

Схема устройства бетонного ростверка

7. Свайный куст

Иногда опоры под здания должны быть очень мощными. Конечно, в таких случаях обычно устанавливаются объемные бетонные столбы, но есть возможность использовать и винтовые сваи, если они кручены на близком расстоянии друг к другу. При этом верхние части соседних свай связываются друг с другом. Это соединение называют свайным кустом.

Получается, что на восприятие нагрузки в каком-то особенно нагруженном узле работают сразу несколько свай.

Эти методом особенно часто пользуются в промышленности, где возведение обычных бетонных фундаментов затруднено – в болотистых местах, на уклонах и т.д.

Обвязку свайных кустов производят описанными выше способами, учитывая, что сваи собраны группами.

8. Заключение

Установка ростверка на винтовые сваи определяет окончательную несущую способность фундамента. Обвязку винтовых свай нужно проводить особенно тщательно, так как сваи представляют собой надежные опоры, но со сравнительно небольшой площадью основания для фундамента. Это увеличивает роль обвязки.

Фирма «К-ДОМ» специализируется на возведении фундаментов на винтовых сваях для различных типов конструкций – домов для постоянного проживания, садовых домиков, ангаров, мостовых опор. Нами используются все виды ростверка винтовых свай – в зависимости от типа зданий, грунта и условий местности.

Свайно-ростверковый фундамент для дома

Чаще всего для возведения фундамента для дома используется плитный или ленточный вид основания. Эти типы давно зарекомендовали себя с хорошей стороны, поэтому застройщики останавливают свой выбор именно на них.

Но прежде чем приступить к строительству, необходимо тщательно изучить все имеющиеся виды фундаментов для будущей постройки. Ведь существуют ситуации и условия, при которых лучше всего подойдет другой тип основания: свайно-ростверковый фундамент.

Он набирает все большую популярность за счет своих силовых качеств, да и по стоимости в некоторых случаях свайный фундамент с ростверком намного выгоднее, чем другие виды основы под планируемое здание.

Чтобы понять устройство свайно-ростверкового основания, разберемся для начала с такими понятиями, как «свая» и «ростверк».

  1. Что такое сваи. Виды, функции.
  2. Что такое ростверк.
  3. Устройство свайного фундамента с ростверком. Когда лучше применять?
  4. Технология строительства ростверкового фундамента
  5. Плюсы и минусы свайно-ростверкого фундамента для дома
  6. Примерный расчет стоимости свайного фундамента с ростверком.

1. Что такое сваи? — Виды, функции

Свая – это специальный стержень, широко используемый в строительстве фундаментов.

  • передать нагрузку от строящегося объекта нижним слоям почвы;
  • увеличить несущую способность основания.

Сваи различаются по материалу изготовления:

Деревянные (рис.1). Преимущественно для производства деревянных стержней применяют хвойные породы (сосна, кедр и др.), реже – дуб. Конструкция представляет собой стержень с заостренным концом. На острый конец сваи крепится металлическая защита (башмак), предотвращающая от преждевременного разрушения. Верхний конец снабжается бугелем – специальное кольцо из прочной стали, который позволяет сохранить древесину в целостности во время этапа забивки. Деревянные стержни выпускают различной длины – от 4,5 до 18 метров, диаметр – от 16 до 35 см.

Металлические. По форме конструкции бывают трех видов: винтовые, шпунтовые корытообразные и шпунтовые трубы.

  • Винтовые стержни (рис.2) на своем нижнем конце имеют лопасти в виде винтов. Винтовые сваи имеют длину от 1,5 м до 10 метров, диаметр – от 50-160 мм.

Шпунтовые корытообразные (шпунт Ларсена, рис.3) изготавливается из металлопроката. Конструкция выполнена в виде корыта, с торца которого размещаются пазовые замки. Длина –5-20 м.

Шпунтовые трубы (рис.4). Металл изготовления – особо прочная сталь СТ3КП или 16ХГ. Также, как и корытообразный шпунт, данный вид металлических свай имеет пазовые замки на торцевых частях. Трубчатый шпунт производят длиной 6 – 25 метров, диаметром — 0,5 – 1,40 метра.

Бетонные. В строительстве фундаментов выделяют несколько видов бетонных свай (в зависимости от технологии изготовления):

  • забивные железобетонные (рис.5),
  • набивные (рис.6).

Самый популярный вид – забивные жб сваи. Бывают с круглым, квадратным сечением, цельные и составные. Длина может достигать 45 метров, а минимальная длина – 1,5 метра. Диаметр в пределах от 30 см до 1 метра.

2. Что такое ростверк?

Ростверк – это часть фундамента, располагающаяся горизонтально на сваях, и служащая для соединения установленных стержней в единую конструкцию, а также для передачи нагрузки от здания на сваи.

Устанавливают ростверки металлические, деревянные, железобетонные или просто бетонные. Конструкция бывает цельная, сборная, либо сборно-монолитная.

Если говорить о расположении ростверка по отношению к поверхности почвы, то выделяют:

    • висячий ростверк (рис.7);
    • мелкозаглублённый ростверк (рис.8);
    • заглубленный ростверк (рис.9).

Более востребован при строительстве первый метод расположения ростверка, то есть висячий. Это обусловлено более легким выполнением монтажных работ, и сравнительно невысокой стоимостью.

Свайно-ростверковый фундамент подходит для домов из:

    • Газобетона
    • Пеноблоков
    • Бруса
    • Кирпича
    • Керамических блоков
    • Дерева
    • Сип панелей
    • Арболита
    • И других.

Далее рассмотрим, как устроен фундамент из свай с ростверком.

3. Устройство свайного фундамента с ростверком. Когда лучше применять?

Популярность свайно-ростверкового фундамента в последние годы значительно выросла. Частные застройщики останавливают свой выбор на этом виде фундамента из-за его универсальных конструкционных качеств: он подходит для всех типов почв, в том числе и для слабых грунтов.

Фундамент свайно-ростверковый лучше применять, если территория застройки обладает следующими характеристиками:

    • сильносжимаемые грунты, которые перенасыщены водой;
    • наличие глинистых, торфяных или илистых слоёв в почве;
    • условия вечной мерзлоты (единственный вид фундамента, который походит в таком случае);
    • незначительная глубина промерзания почвы;
    • наличие сложного рельефа (например, строение возводится на склоне горы, рис. 11).

Такое широкое применение достигается благодаря продуманному устройству ростверкового фундамента на сваях.

Для устойчивости здания, сваи забиваются до тех пор, пока не достигнут твердый слой грунта. Необходимый уровень также зависит от массы будущего строения.

Выше описаны различные типы, которые подбираются для каждой постройки индивидуально, выбор зависит от характеристик почвы, рельефа местности и проекта здания (важны его размеры, материалы возведения и т.д.)

После всех подсчетов и исследований определяется наилучший вид свай, их длина и необходимое количество. Верхняя обвязка (ростверк) прочно соединяет установленные сваи в единую конструкцию. Тем самым создается прочное и надежное основание для дома.

4. Технология строительства ростверкового фундамента на сваях

Первый этап строительства — подготовка и разметка территории.

Второй этап — установка свай.

Метод установки зависит от выбранного вида. Для примера, рассмотрим забивку железобетонных свай ударным способом. Забивка осуществляется специальной техникой (рис.13): молота и сваебойной установки (сваебойная машина).

Процесс забивки свай:

Молот устанавливается на сваебойную машину. Далее установка наносит сильные удары по верхней части сваи до тех пор, пока не достигнет запланированный уровень. Для защиты верхнего конца жб стержня применяют специальный наконечник, предотвращающий разрушение железобетонного изделия.

После установки всех свай переходим к следующему этапу возведения свайно-ростверкового фундамента – монтаж ростверка.

Третий этап — строительство ростверка.

Как выше уже было сказано, ростверки бывают разных типов.
Один из самых распространенных – висячий ростверк, поэтому остановимся более подробно на нем.

Процесс устройства ростверка:

1 шаг – Возведение опалубки.

Для установки опалубки понадобиться обрезная доска не менее 3 см толщиной. По заранее размеченным уровням строится каркас из пиломатериалов, как показано на рисунке 14 (один из способов).

2 шаг – Устранение всех щелей.

Обязательный этап, так как щели недопустимы в опалубке! Поверхность опалубки застилают материалом (любой имеющийся), который сможет предотвратить вытекание бетонной смеси через щели.

3 шаг – Гидроизоляция.

Гидроизоляционный материал (специальная полиэтиленовая пленка) выстилается по всей поверхности опалубки, края гидроизоляционного материала должны выступать за пределы опалубки, сваи также покрываются изоляцией и прочно закрепляются проволокой.

4 шаг – Укрепление ростверка арматурой.

Для армирования используется продольная арматура (диаметр 12-16 мм) и поперечная (диаметр 6-8 мм). Металлические прутья соединяются между собой в прямоугольный каркас, как показано на рисунке 16.

Каркас необходимо расположить на расстоянии от всех сторон опалубки, чтобы после заливки бетоном, он оказался полностью покрыт смесью.

5 шаг – Заливка бетоном (рис.17).

Заключительный этап включает в себя приготовление бетонной смеси, и непосредственное заполнение опалубки получившимся раствором.

В процессе заливки обязательно устраняются воздушные пустоты при помощи специального вибратора или собственноручно с использованием арматуры (штыковать). Выгнать весь воздух нужно обязательно, так как пренебрежение этой процедурой грозит ослаблением несущих способностей фундамента.

5. Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента для дома

Каждый вид фундамента имеет свои плюсы и минусы.

К положительным сторонам ростверкового фундамента на сваях относят:

  • Значительная экономия времени на возведение фундамента. Некоторые организации забивают сваи в течение 1 дня. А на устройство ростверка уходит не больше 3 дней.
  • Возведение основания возможно в любое время года.
  • Для строительства фундамента требуется меньше рабочей силы (2-3 человека), а значит экономятся денежные средства на наем строителей.
  • Сравнительно небольшой объем требуемого материала, что тоже удешевляет полную стоимость работ.
  • Неважно качество грунта на месте стройки, а также не важен рельеф местности.
  • Если выбрать висячий способ устройства ростверка, то основа здания не будет касаться промерзшей земли, тем самым сохранить тепло в зимнее время года намного проще.
  • Долгий срок службы свайного основания (больше 100 лет).

Минусы свайно-ростверкового фундамента.

  • Построить такой фундамент собственными силами будет очень сложно, так как для установки свай необходимы специальное оборудование и техника.
  • Если планируется дом с подвалом, то такой тип фундамента не целесообразен (чтобы заполнить пустоты между сваями потребуются дополнительные финансовые вложения).
  • Чтобы избежать перекос здания в будущем, необходимо тщательно изучить грунт, сделать правильные расчеты.

Буронабивной фундамент — технология, расчет, устройство

Современные реалии строительства заставляют выбирать наиболее экономичный вид фундамента, который при этом является прочным и не теряет своей несущей способности с годами. Одним из таких примеров является буронабивной фундамент с ростверком. Этому набирающему популярность виду основания мы посвятили сегодняшнюю статью.

Что такое буронабивной фундамент

Буронабивной фундамент – это один из видов свайного фундамента, при котором сваи не забивают и не закручивают, а отливают прямо в земле, в том месте, где они должны быть установлены. При этом не требуется техника для забивки свай и не нужно переплачивать за готовые железобетонные конструкции. Кроме всего, пробурить скважины для таких конструкций можно своими руками, используя ручной бур или бензобур.

Помимо финансовой составляющей, данный вид фундамента хорош тем, что технология возведения позволяет использовать его на участках с самими слабыми и неустойчивыми грунтами, а также на склоне, что не приведет к значительному удорожанию конструкции, как, например, при строительстве ленточного фундамента или, тем более, УШП.

Фундамент с буронабивными сваями представляет собой комбинацию ленточного фундамента и свайного, но при этом лента, которая выполняет функцию ростверка, не несет на себе нагрузок, так как не соприкасается напрямую с землей.

Основание с монолитным ростверком отлично выдерживает большие нагрузки, так как ростверк, передавая нагрузку с дома на сваи, помогает равномерно распределять вес строения по всему свайному полю. Для многоэтажных домов важно произвести детальный расчет конструкции, а также продумать все нюансы, касающиеся защиты бетонных свай от атмосферных осадков и внешних воздействий.

При строительстве легких домов, либо бань и хозяйственных построек вместо монолитного ростверка можно использовать обвязку из железного профиля либо из бруса.

К минусам данного фундамента, как и всех свайных конструкций, можно отнести невозможность обустройства подвала под домом. Но владельцы участков с высоким уровнем грунтовых вод, как правило, не задумываются о наличии подвала в доме, даже с ленточным фундаментом, так как это может привести к дополнительным проблемам.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Для определения необходимого количества свай, их диаметра и шага между ними, необходимо исходить из габаритов дома и материала для его строительства. Для тяжелых и нагруженных домов расчеты являются достаточно сложными, поэтому для решения такой задачи нужно обратиться в специальное проектное бюро.

Для более легких домов расчеты можно сделать своими силами. Для этого нужно иметь данные о типе грунта на участке и примерной нагрузке от строения. Тип грунта можно узнать самостоятельно, последовательно делая пробы в разных участках будущей площадки под домом.

Длина свай зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе и в среднем составляет 1,8-2,5м. Самый распространенный диаметр буронабивных свай в частном строительстве составляет 20см.

Чтобы не производить долгих и сложных расчетов, можно воспользоваться готовой таблицей, по которой можно узнать несущую способность буронабивных свай, и, исходя из массы дома, рассчитать их необходимое количество. Для этого необходимо массу дома разделить на несущую способность одной сваи выбранного диаметра.

При выборе расстояния между сваями придерживаются правила, что оно должно быть не более трех диаметров свай. На грунтах с хорошей несущей способностью к этой цифре можно добавить еще 25%. Получается, что для свай, диаметром 20см, расстояние между ними будет равняться 80см.

Первыми на плане свайного поля располагают угловые сваи и сваи под пересечениями несущих стен. Далее равномерно с выбранным шагом распределяют остальные сваи. На последнем этапе планируются сваи под входные группы и пристройки, а также под тяжелые элементы в виде каминов и печей.

Расчет ширины и высоты монолитного ростверка также является сложной процедурой, зависящей от несущей способности грунтов и массы дома. В большинстве случаев, для стандартных построек, он принимается 40-50см в ширину и 20-40см в высоту. Этих размеров вполне достаточно для правильного распределения нагрузок от здания.

Важно помнить, что если монолитный ростверк для буронабивных свай заглублен в землю, он не становится ленточным фундаментом и не начинает перенимать нагрузки от дома. Все нагрузки берут на себя сваи. Это важно учитывать на этапе проектирования фундамента. Это правило так же справедливо при возведении опорно-столбчатого фундамента.

Как сделать буронабивной фундамент с ростверком

Начинать строительство любого фундамента необходимо с проекта. Буронабивной фундамент не исключение. После расчетов у вас на руках должны быть документы с указанием количества свай, их диаметром, глубиной заложения, а также схема свайного поля, на которой показано расположение свай в привязке к участку.

Разметка фундамента и бурение скважин

Начинают монтаж с разметки и бурения скважин (ямок) для свай. Расположение свай и их диаметр, как было сказано выше, зависит от конструкции дома и от передаваемых нагрузок на фундамент. Расстановку свайного поля переносят с чертежей на участок при помощи веревки, размечая таким образом ряды и пересечения будущих стен дома. После разметки приступают к бурению скважин в размеченных местах.

Диаметр скважины делают несколько больше конечного диаметра сваи, так как в скважину будет вставлена так называемая обсадная труба, которая будет защищать стенки скважины от обрушения и в которую впоследствии зальется бетон.

Глубину скважин рассчитывают для каждой местности отдельно. Необходимо, чтобы нижняя подошва сваи обязательно находилась ниже уровня промерзания грунта. В противном случае из-за незначительной площади опоры сваи будут подвержены пучению грунта. При бурении скважин под буронабивные сваи, основание скважины делают в 2-3 раза шире диаметра скважины, создавая тем самым устойчивую подошву. Это расширение засыпают песком, щебнем и тщательно утрамбовывают, образуя подушку.

Опалубка

Далее необходимо сделать опалубку для сваи. Как правило, для этого используются обсадные трубы либо из асбесто-цемента, либо пластика, которые вставляются в пробуренную скважину до начала подошвы. Также для этих целей может использоваться обычный рубероид, свернутый в трубу.

Опалубку делают несколько выше уровня земли, тем самым поднимая цоколь здания. Из-за относительной дороговизны пластиковых труб большого диаметра при строительстве буронабивных свай, как правило, используют асбесто-цементные трубы, которые достаточно прочны и имеют хорошую геометрию. Опалубку из рубероида делать не рекомендуется. Это тонкий и хрупкий материал, который может не выдержать давления осыпавшихся стенок скважины и деформироваться, что приведет к нарушению геометрии конечной сваи и, как следствие, к ухудшению ее несущей способности.

Армирование свай

Следующий этап — армирование буронабивных свай. Армирование придает дополнительную прочность сваям и позволяет им выдерживать поперечные нагрузки со стороны грунта. Для армирования таких свай чаще всего применяют стальные прутья диаметром 10-12 мм, связанные в один арматурный каркас. Как правило, это каркас из 3-4 прутьев – использование большего количества прутьев для стандартных свай нецелесообразно.

Далее арматура опускается в скважину на специальные проставки для того, чтобы металл не соприкасался с землей после заливки, это исключит воздействие влаги и коррозию. Для дальнейшей заливки монолитного ростверка и прочного соединения его с буронабивными сваями, делаются выпуски арматуры сверху свай на 50-60 см.

Заливка свай

На этом этапе производят заливку бетона в подготовленные скважины, а затем его трамбовку подручными средствами или специальным строительным вибратором. Бетон, используемый для заливки буронабивных опор, должен соответствовать СНиП 2.03.01-84 и быть не ниже класса В12,5. Для больших тяжелых домов лучше использовать бетон В15. Заливка производится порционно для лучшего уплотнения и выгона лишнего воздуха из бетона при помощи вибратора.

Из-за сравнительно небольшого расхода бетона, заливку буронабивных свай можно производить самостоятельно, используя бетономешалку. Но гораздо проще заказать готовый бетон, который привезут на вашу строительную площадку в миксере и насосом зальют в скважины. Это будет стоить дороже, но времени и сил вы сэкономите гораздо больше.

Заливка монолитного ростверка

После заливки свай и их высыхания в течение не менее 7 дней, переходят к заливке монолитного ростверка. Для этого на залитых сваях сооружается опалубка по типу опалубки для ленточного фундамента, вяжется армирующий каркас, который связывается с арматурой, выпущенной ранее из буронабивных свай. После этого в опалубку заливают бетон.

Если монолитный ростверк располагается над поверхностью земли, то опалубка для него будет иметь вид деревянного корыта, поэтому важно продумать нижние упоры для такой опалубки, чтобы она не разрушилась под тяжестью залитого в нее бетона.

Для расчета количества бетона для монолитного ленточного ростверка можно воспользоваться калькулятором ленточного фундамента, приняв высоту ростверка за полную высоту фундамента.

Для строительства легких каркасных домов или домов из бруса на буронабивном фундаменте не обязательно делать монолитный ростверк из бетона, достаточно сделать обвязку из деревянного бруса или металлического швеллера, предварительно выровняв длину свай по одному уровню.

Утепление буронабивного фундамента с ростверком

При утеплении фундамента из буронабивных свай можно рассмотреть два варианта. Первый вариант – когда залит мелкозаглубленный ростверк. При таком устройстве применяют схему утепления как для ленточного фундамента. То есть напрямую к ростверку крепятся листы экструдированного пенополистирола и производится финишная отделка. После этого, при необходимости, монтируется утепленная отмостка.

Второй случай — когда монолитный ростверк залит над поверхностью земли или сделана обвязка из бруса или швеллера. В этом случае монтируют обрешетку из деревянного бруса или металлического профиля от поверхности цоколя до земли, закладывают слой утеплителя и обшивают цоколь декоративными панелями или сайдингом. С обратной стороны фундамента, как правило, пустое пространство засыпается песком. Также распространен вариант, когда цоколь буронабивного фундамента выкладывают декоративным кирпичом.

Возведение буронабивных свай с монолитным ростверком не представляет сложности для начинающего строителя – эту популярную технологию способен освоить каждый. При правильном расчете и соблюдении технологии устройства такой фундамент можно заложить бригадой из 2-3 человек.

В конце предлагаем посмотреть интересное видео об ошибках при возведении фундамента на буронабивных сваях: