Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свайно-ростверковый фундамент: устройство, плюсы и минусы

Устройство и виды свайно-ростверкового фундамента

Новым типом фундамента для строительства домов считается свайно-ростверковый. Он позволяет сократить расходы на строительство по сравнению с ленточным, который по всей длине должен заглубляться ниже уровня промерзания земли. Кроме того, данный вид фундамента устанавливают на неровностях и даже склонах. Это достаточно большое преимущество этой конструкции.

  1. Конструкция фундамента
  2. Разновидности свай
  3. Ростверк
  4. Преимущества и недостатки
  5. Советы

Какой ростверк лучше выбрать?

Специалисты признают, что свайно-ростверковый фундамент идеальный вариант для сооружений из каркаса, кирпича или блоков, которые будут возводиться на песках, суглинках, а также супесях. В данном случае идеальным также является и соотношение следующих показателей – стоимость, качественные характеристики и надежность.

Для возведения небольшого и относительно легкого сооружения достаточно будет использовать до 100 свай, диаметр которых будет не более 200 мм, но, в том случае, когда требуется большая несущая способность, применяется следующий ход – основание свай увеличивается до значения в 400 мм. Стоит также отметить, что вариантов устройства ростверка всего два – монолитный и висячий, которые имеют свои преимущества и недостатки.

Конструкция свайно-ростверкового фундамента висячего типа представляет собой основание, в котором есть небольшой зазор непосредственно между ростверком и самим грунтом (именно он не дает грунту воздействовать на фундамент в случае его вспучивания). Такой вид ростверка считается очень экономным, потому как в качестве опалубки в данном случае выступают стенки скважины.

Для того чтобы цементное молочко не вытекало, из рубероида «организовывается» чехол (иногда применяется и пенка из полиэтилена), которым покрывают скважину изнутри. Поскольку такое основание можно возводить только на достаточно прочных грунтах, этот вариант применяется редко. Для того чтобы определить насколько практична основание, плюсы и минусы ростверкового фундамента на сваях необходимо рассмотреть подробнее.

В данном случае опалубкой выступают трубы из различных материалов (металл, картон или асбоцемент), причем диаметр у них различный. Чтобы конструкция получилась прочной, арматурные каркасы становятся незаменимой составляющей рассматриваемого устройства ростверка.

Чтобы фундамент был ровным, здесь используются сваи, длина которых – разная. Для того чтобы вспучивание грунта никаким образом не повлияло на возводимую конструкцию, устраивают песчаную подушку при заглублении ростверка (обычно она не менее 90 мм). Используемая арматура образует единый каркас, что и дает возможность такому фундаменту выдерживать очень большие нагрузки, поэтому такое устройство ростверка используется чаще.

Устройство

Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.

Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.

Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.

Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.

Минусы свайно-ростверкового фундамента

На что надо обратить внимание:

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

Основные особенности свайно-ростверковых конструкций

Выделим ключевые особенности свайных конструкций оснащённых ростверком:

  • повышенная устойчивость на нестабильных грунтах со сложным рельефом местности;
  • низкий уровень затрат – если возводить каркасное строение, не требующее укрепления фундамента, то цена строительства будет невысокой;
  • проект требуется составлять с особой тщательностью;
  • обустройство основания займёт 7-ми дней.

Добиться указанных преимуществ поможет профессиональный подход, заключающийся в выполнении комплекса работ. Предварительно проводятся геологические изыскания, направленные на определение состава грунта, уровня залегания подземных вод, степень промерзания почвы в зимний период. Подбираются качественные материалы, соответствующие условиям работы. Уделяется внимание выбор свай, служащих основной опорой фундамента.

Читать еще:  Как утеплить погреб изнутри от промерзания: пол, потолок,стены


Рис. 5 Готовый дом на свайно-ростверковом фундаменте

Рекомендуется обратиться к профессионалам, способным учесть все нюансы и создать надёжное основание, с отличными техническими характеристиками и продолжительным эксплуатационным сроком. Гарантируется качество работ и нивелирование возможных недостатков, за счёт огромного опыта и тщательного соблюдения технологических требований в процессе работы.

Расчёт свайно-ростверкового фундамента является комплексным и включает в себя:

  • Расчёт по первому предельному состоянию (проверка несущей способности сваи по грунту, прочности материала свай и ростверков):
    • Производится определение длины сваи, после чего определяют её несущую способность, рассчитывают необходимое количество свай и определяют фактическую нагрузку, приходящуюся на сваю. Затем фактическая нагрузка сравнивается с допустимой. Расчёт правильный, если полученная нагрузка не превышает значений допустимой. Окончательной проверкой на данном этапе является проверка прочности куста свай.
    • Выполняется расчёт ростверка на продавливание.
  • Расчёт по второму предельному состоянию (расчёт осадок основания фундамента):
    • Определяются вертикальные напряжения от собственного веса в пределах исследуемой толщи грунта. Затем полученные значения умножаются на 0,2. На основе и тех, и тех значений строится эпюра напряжений относительно существующей толщи грунта и глубины фундамента.
    • Рассчитываются дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки. Эти значения также заносят в эпюру.
    • Идёт разбивка толщи грунта на равные участки.
    • Определяется место пересечения эпюр нагрузок, которое является нижней границей сжимаемой толщи основания.
    • В пределах сжимаемой толщи грунта (от верха фундамента и до нижней границы сжимаемой толщи основания) на основе полученных значений нагрузок идёт расчёт осадок фундамента.
    • Проводится сравнение полученного значения осадки с предельно допустимым значением деформации основания. Сваи подобраны правильно в случае, когда размер осадок меньше предельно допустимых значений.

Стоимость свайно-ростверкового фундамента во многом зависит:

  1. от условий эксплуатации;
  2. уровня грунтовых вод;
  3. материала и формы свай;
  4. материала ростверка;
  5. размера свай;
  6. технологии монтажа;

В целом свайный фундамент показал себя достаточно надёжным при строительстве тяжёлых и больших по размерам зданий. Он достаточно долговечен, прост и удобен при монтаже, что особенно важно в условиях тесной городской застройки.

При наличии же на строительной площадке слоёв слабых грунтов только свайный фундамент способен обеспечить устойчивость будущих зданий и сооружений.

Содержание

Конструктивно свайно-ростверковый фундамент – это ряд опор, погруженных в грунт ниже точки промерзания, и связывающий их поверху «обвязкой» из стали или железобетона. На последний уже укладываются первые ряды кирпича либо бруса (бревна). Такая конструкция обеспечивает равномерное перераспределение нагрузок со стороны как дома, так и земли.

Возникающие при пучении точечные воздействия от свай расходятся по всей ленте ростверка такого основания. Стены не испытывают лишнего давления в какой-то одной точке. Перекосы и разрушения кладки на подобном основании практически исключены.

Этапы строительства свайно-ростверкового фундамента

Сначала следует убедиться, что именно такой фундамент подходит для конкретного участка и проекта дома. Что другая основа нежелательна и не подходит из-за вспучивания и колебаний грунта.

(1) Если решено строить именно свайно-ростверковый тип основания, первым делом следует произвести разметку под стройку. Разметка делается при помощи колышков, веревок и нивелира.

Использование нивелира важно и в дальнейшем. При сравнивании горизонтальной плоскости по верхушкам вгоняемых в землю свай.

(2) Когда участок под дом размечен, следует наметить места, где они будут находится.

Перед этим желательно снять дерн и насыпать песчаную подушку. Это обеспечит лучшие условия для работы.

(3) Под несущими стенами необходимо наметить установку столбов. В зависимости от площади стройки их можно устанавливать на расстоянии через 1,5 или 2 метра.

Под стены внутри дома, где тоже будут проложены узлы ростверков, отметки под столбы можно наметить чуть реже.

Рекомендуется особое внимание обратить на углы. Они выполняют важную функцию двойного назначения: связывают соединения по углам и отвечают за распределение равномерной тяжести постройки по всей площади основания.

(4) После этапов разметки и подготовки начинается само строительство. Сваи вгоняют на глубину 1,5 или 2 метра. Сверху, обычно, делают выступ столбов над поверхностью высотой в 40–50 см.

Изделия ввинчивают или вбивают техникой. И обязательно следят за точностью вертикального вхождения в грунт, а также отмечают нивелиром горизонт верхней плоскости столбов.

В идеале должно получиться так, чтобы на все вбитые сваи была возможность уложить правильно сразу все ростверки. Если все сделано грамотно, то ростверки будут горизонтальны по всем направлениям соединений между столбами.

(5) На заключительном этапе ростверки скрепляются друг с другом:

  • Деревянные ростверки просверливают в нужных местах и впритирку сажают на штыри;
  • Бетонные – приваривают арматурными выступами;
  • Металлические тоже крепят при помощи сварки.

Получившийся каркас должен крепко сидеть в земле и быть хорошо скреплен во всех своих сочленениях.

Другие типы ростверков

Иногда строят фундамент для дома на так называемых заливных ростверках. В этом случае, между сваями прокладываются горизонтальные опалубки, внутрь которых укладывается в определенном порядке связанная арматура и заливается бетон необходимой марки.

Читать еще:  Расчет арматуры для ленточного фундамента: как рассчитать количество, сколько рядов нужно для армирования лф высотой 1 метр?

Есть способ укладки ростверков на почву. Это когда запроектированный дом будет иметь небольшой вес, и для него не страшен возможный дисбаланс связки ростверки–свая.

Тогда между сваями прокладываются ростверки на подготовленной песчаной подушке. Они могут быть деревянные, железные, из бетонных балок.

В этом случае важно не забывать о тщательной изоляции. Соприкосновение с почвой ростверков должно быть максимально защищено от окисления (а следовательно коррозии) и других негативных разрушающих последствий.

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.

Область применения

Сваи являются бюджетным решением для малых архитектурных форм (МАФ), надворных построек и заборов. Выбор ленточного фундамента (ростверка) на буронабивных или винтовых конструкциях экономически оправдан в следующих случаях:

  • высокий УГВ – ростверк приподнят над землей, силы пучения практически отсутствуют, сваи опираются на несущий пласт;
  • деревянные дома – оптимальное решение свайно-винтовой фундамент с ростверком из швеллера;
  • кирпичные, пенно-, газобетонные стены – буронабивные сваи с монолитным ростверком выдерживают сборные нагрузки двухэтажных особняков.

Многие индивидуальные застройщики путают ленточный фундамент на сваях с ростверком. При внешней схожести ростверк опирается на оголовки свай и не имеет контакта с землей. Он служит исключительно для перераспределения нагрузок. Лента же опирается на грунт полностью, сваями лишь усиливается несущая способность при недостаточной несущей способности верхних грунтов.

Свайно-ростверковый фундамент является единственным решением для эксплуатационных условий:

  • прибрежная зона – в отличие от ленточного фундамента не нужно отрывать траншеи, откачивать воду;
  • холмистый участок – при перепадах высот больше 2 м в пятне застройки ленточный фундамент или плита обойдутся слишком дорого, столбы опрокинут силы пучения.

Сваи применяют при ремонте ленточных, плитных и столбчатых фундаментов каркасных, срубовых, панельных и щитовых домов. Таким образом, плюсы пространственных конструкций с жестко закрепленными балками по оголовкам буронабивных или винтовых свай перевешивают минусы.

Кроме того, недостатки, указываемые в агрессивной рекламе оппонентов свайно-винтовых фундаментов, не обоснованы и не подтверждаются фактами. Во времена СССР для нужд армии выпускались винтовые сваи, покрытые горячим цинком. Постройки на этих свайных полях эксплуатируются в настоящее время, поэтому реальный ресурс до сих пор неизвестен.

Этапы строительства свайно-ростверкового фундамента своими руками

Технология возведения ленточного основания на опорах подразумевает выполнение следующих работ:

  • создание проекта и расчет фундамента;
  • подготовка и разметка рабочей площадки;
  • рытье траншеи и бурение скважин;
  • изготовление опалубки;
  • армирование;
  • заливка бетонной смеси.

Проектирование и расчет

Обычно сваи монтируются в почву вертикально, хотя для местности со сложным рельефом может быть выполнена установка под определенным уклоном. Для строительства частных домов опоры размещаются по всему периметру здания и под внутренними несущими стенами с шагом 200-300 см. Инструкция предполагает, что сваи в обязательном порядке должны присутствовать в углах фундамента, точках состыковки стен и местах изменения направления основания.

После составления схемы фундамента приступают к расчетам, при которых необходимо:

  1. Рассчитать общий вес здания (нужно учитывать массу не только стройматериалов, но и всей мебели, техники и т.п.).
  2. Вычислить требуемую опорную площадь фундамента.
  3. Определить оптимальное сечение опор и рассчитать их общую площадь.
  4. Сравнить данные, полученные в пункте 2 и 3. Если вторая цифра равна или больше первой, значит, сечение свай выбрано правильно. В противном случае потребуется увеличить площадь опор или уменьшить шаг их установки.
Читать еще:  Варианты укрепления фундамента частного дома своими руками

Площадь сваи рассчитывается по формуле: S = M*1.4/H, где М – суммарный вес дома, Н – усредненное сопротивление грунта (несущая способность). Расчетное сопротивление почвы берется из таблицы.

Подготовка и разметка строительной площадки

Перед началом строительных работ необходимо должным образом подготовить рабочее место. Сначала площадка очищается от механических препятствий (деревьев, корней, камней и т.п.) и выравнивается. После этого согласно проекту на землю наносится разметка с обозначением мест размещения свай. Для этого используются деревянные колышки и шнур.

Разметке следует уделить особое внимание, так как даже небольшие отклонения от имеющегося проекта могут повлечь за собой нежелательные последствия в виде искривления фундамента, дополнительных финансовых затрат и т.п. Если место строительства дома не имеет больших перепадов высот, то разметка не должна у вас вызвать никаких трудностей. При наличии сложного рельефа лучше обратиться за помощью к профессионалам. Внимательно отмечайте углы здания – они должны быть строго прямыми, то есть наружные стены должны пересекаться между собой под углом 90°.

Земляные работы

Сначала роется траншея под ростверк, после чего сверлятся лунки под сваи. Для этого можно применять ручной инструмент (лопату, бур, лом и т.п.) или нанять специализированную технику. Выбор того или иного варианта зависит от вашей платежеспособности и свободного времени.

Выбирая ширину ростверка, нужно принимать во внимание тип почвы на участке и назначение будущего здания. Так, для хозяйственных построек минимально допустимая ширина ленты на твердых грунтах составляет 0,25 м, а для подвижных – 0,5 м. Для жилого дома эти цифры возрастают до 0,4 и 0,8 м соответственно. Глубина залегания ростверка должна составлять 0,5-0,7 м.

Когда канава вырыта, ее стенки и дно проверяются на ровность с помощью нивелира. Для этих целей лучше использовать лазерный уровень, однако можно ограничиться и обычным. Затем на дно траншеи укладывается подушка из песка большой фракции. Песок немного смачивается водой и тщательно утрамбовывается ручной трамбовкой. Рекомендуемая толщина подушки – 0,2 м.

После этого в отмеченных ранее местах с помощью бура сверлятся отверстия под вертикальные опоры. Их диаметр должен быть соразмерен с сечением свай. Глубина лунок выбирается на 0,2-0,3 м больше глубины промерзания почвы и составляет 150-200 см. На их дно также укладывается песчаная подушка. Далее в ямы монтируются асбестоцементные трубы, которые будут выполнять функцию опалубки. Вертикальность установки труб проверяется уровнем.

На последнем этапе земляных работ дно и стенки траншеи застилаются пленочной гидроизоляцией, которая будет защищать конструкцию от влаги.

Изготовление опалубки, армирование и заливка бетона

Для создания монолитной ж/б ленты необходимо собрать опалубку. Для этих целей обычно применяется обрезная доска. Данный материал полностью выполняет свои функции и стоит значительно меньше металлической или пенополистирольной опалубки. Доски между собой соединяются деревянными брусьями. Полученная конструкция дополнительно фиксируется подпорками и вертикальными перемычками, которые устанавливаются через каждые 0,5-1,0 м.

При конструировании опалубки не забудьте установить канализационные трубы, если они нужны, так как сделать это после схватывания бетона будет затруднительно.

Следующий шаг – армирование отверстий под сваи и сам ростверк. Для этого применяются металлические стержни толщиной от 10 мм. Каждая опора армируется четырьмя стержнями, которые связываются между собой стальной проволокой. Связку сваркой применять не рекомендуется, так как в этих местах в скором времени начнется коррозия металла. Лента армируется в продольном и поперечном направлении. Обязательным условием качественного армирования является соединение в единое целое арматуры из свай с арматурой из ростверка.

На последнем этапе возведения свайно-ростверкового фундамента выполняется заливка бетонной смеси. Для замеса используется цемент М400 или М500, гравий и щебень в соотношении 1:3:5 соответственно. Бетон сначала заливается в отверстия под сваи, а затем в опалубку. Процесс заливки рекомендуется выполнять за один заход. Для удаления из смеси пузырьков воздуха применяется вибрационная трамбовка. После схватывания бетона (около 10 суток) опалубка демонтируется и выполняется обратная засыпка с помощью песка.

Свайно-ростверковый фундамент – прекрасное решение для строительства частного дома на пучинистых грунтах. Его устройство достаточно простое и понятное, так что с монтажными работами сможет справиться каждый. Главное – это точно следовать инструкциям и рекомендациям специалистов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector