Достоинства и отличия свайно-ростверкового фундамента

Любое сооружение нуждается в надежном, качественном, грамотно спроектированном и обустроенном основании. Сегодня большой популярностью пользуется ростверковый фундамент на сваях, который имеет экономическую выгоду по сравнению с традиционным ленточным основанием. Особенностью конструкции является горизонтальная перемычка, связывающая сваи. Ростверк: что это такое и в чем его главное назначение, подробно описано в статье.

Забивные сваи

Этот вид оснований для строительства представляет собой готовые стержни, вылитые из железобетона или металла. Забивные сваи имеют круглое, квадратное или прямоугольное сечение и один заостренный конец. Такие сваи погружают в землю ударным методом. Забивной фундамент в разы превышает эквивалент прочности в соотношении с иными способами установки фундаментов. Этот вид свай изготавливается на заводах согласно строгим требованиям ГОСТа, поэтому марка бетона, используемая для производства изделия обладает прочностью не ниже 300 кгс/см2 при испытаниях на сжатие.

Плюсы забивных свай:

  • Повышенная несущая способность.
  • Стоимость практически в два раза ниже буронабивной.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Можно выбрать опору необходимой длины — до 25 метров.

Устройство фундамента на забивных ЖБ … Минусы свайного фундамента — Фундамент из забивных свай плюсы и минусы

Минусы забивных свай:

  • Для транспортировки понадобится специальная техника.
  • Необходимо применять спецтехнику для забивания свай — гидромолот, копер.
  • Вибрации на строительной площадке.

Ростверки — что это такое?

Ростверк это часто применяемый в строительстве термин. Такая конструкция обладает массой преимуществ: она долговечна, прочна и достаточно устойчива.

Ростверки — что это такое?

Фактически ростверк – это горизонтальный элемент фундамента, обвязывающий сваи и выполняющий функцию равномерного распределения общей нагрузки.

Ростверки — что это такое?

Разновидности

Ростверки — что это такое?

В зависимости от места расположения фундамент-ростверк может быть:

Ростверки — что это такое?
  • Мелкозаглубленным. Лента ростверка лежит непосредственно на грунте.
  • Заглубленным. Лента ростверка частично заглубляется в грунт. Такие конструкции возводятся на неустойчивом грунте.
  • Висящим. Такой ростверк фундамента как бы нависает над землей на расстоянии 10см и больше.
Ростверки — что это такое?

По типу конструкции выделяют:

Ростверки — что это такое?
  • Монолитный ростверк – представляет собой железобетонную цельную конструкцию преимущественно ленточного типа.
  • Металлический ростверк сборного типа. Здесь соединение элементов производится при помощи сварки. Такие ростверки не обладают достаточным запасом прочности. В связи с этим не рекомендуется использовать их для капитальных строений.
  • Монолитно-сборный ростверк. В такой конструкции промышленные заготовки скрепляются шпоночными и замковыми соединениями, а затем все заливается бетоном. Сборка такого каркаса сопровождается большими материальными затратами и требует привлечения специальной техники и профессиональных рабочих.

Кроме того, виды ростверков выделяют в зависимости от используемого материала. Так, конструкции могут быть созданы из металла, железобетона или дерева.

Разновидности ростверка по расположению

Планируя соорудить ростверковый фундамент для каркасного дома своими руками, определитесь с уровнем расположения относительно нулевой отметки.

Возможны следующие варианты:

  • висящий фундаментный пояс;
  • возвышающийся ростверк;
  • мелкозаглубленная основа.

Рассмотрим каждую разновидность.

Разновидности ростверка по расположению

Возвышающийся над уровнем грунта

Отличительная черта высокого ростверка – расположение низа связующего пояса над поверхностью грунта на расстоянии 10–15 см, что позволяет:

  • соорудить возвышающуюся ростверковую основу на проблемных грунтах;
  • исключить влияние сил морозного пучения почвы;
  • избежать развития сырости за счет вентиляции пространства под постройкой;
  • сохранить положение фундаментных опор при подвижках слоев грунта.

Повышенный ростверк наиболее распространен и предусматривает расположение его подошвы на уровне грунта

Имеется еще одно серьезное преимущество возвышающегося силового контура – гравийно-песчаная подушка для фундамента высокой конструкции не требуется, так как он расположен выше нулевой отметки и не контактирует с почвой.

Минусы конструкции:

  • увеличенный уровень тепловых потерь за счет проникновения под основу здания холодных воздушных масс;
  • необходимость усиленной теплоизоляции пола, контактирующего с холодным воздухом;
  • повышенный уровень затрат, связанный с необходимостью монтажа по контуру здания защитных щитов декоративного цоколя.

Желая соорудить высокий ростверковый пояс, разберитесь, как правильно сделать цоколь дома, чтобы надежно защитить нижнюю часть строения и пол от холодных воздушных потоков.

Разновидности ростверка по расположению

Расположенный на нулевой отметке

Ростверковая основа, расположенная на одном уровне с почвой, возводится достаточно часто. Связующий пояс базируется на песчано-щебеночной подушке, имеющей толщину 15–20 см. Подсыпка производится после извлечения грунта под нижней плоскостью ростверка. Главная особенность конструкции – демпфирующая подушка.

Читайте также:  Монолитный ленточный фундамент: устройство, строительство

Относится к данному типу, если происходит совпадение его подошвы и отметки планировки почвы

Она выполняет важные задачи:

  • предотвращает отрицательное влияние морозного пучения грунта;
  • не позволяет скапливаться талой воде и осадкам под ростверковой основой;
  • герметизирует зазор под горизонтальной балкой ростверка.

Для повышения прочностных характеристик конструкции и защиты от влаги производится армирование и гидроизоляция. Устройство повышенного ростверка несложно выполнить своими руками. Пошаговая инструкция поможет справиться с поставленной задачей.

Заглубленный в почву

Силовая конструкция, связывающая верхние части опор, располагается ниже нулевой отметки. Технология сооружения предусматривает следующие работы:

Разновидности ростверка по расположению
  1. Подготовку приямка, расположенного между опорными колоннами.
  2. Выравнивание основы траншеи.
  3. Подсыпку гравийной подушки.
  4. Монтаж щитовой опалубки.
  5. Сборку и установку арматурной решетки.
  6. Заливку бетонного раствора.

Оголовки свай бетонируются в процессе заливки силовой рамы. Для повышения ресурса эксплуатации заглубленного ростверка важно надежно защитить его от влияния осадков. Разберитесь, как сделать отмостку вокруг дома правильно. Бетонная окантовка по контуру дома, выполненная с наклоном, обеспечит эффективный отвод влаги от ростверкового фундамента.

Основное отличие такого варианта состоит в расположении ленты ниже уровня земли

Винтовой свайный фундамент своими руками пошаговая инструкция

Свайно-ленточные фундаменты своими руками таким способом сделать просто. Работа проводится в таком порядке:

  1. расчистка участка и подготовка строительных материалов;
  2. разметка территории под здание;
  3. завинчивание свай с помощью ручного или механизированного бура на нужную глубину;
  4. срезание опор по одному уровню, на котором будет расположен ростверк на сваях;
  5. заполнение труб бетоном класса В15;
  6. устройство ростверка на свайные фундаменты.

Строительство свайного фундамента своими руками в этом случае не требует времени на набор прочности бетоном. К следующему этапу работ можно приступать сразу же.

Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Буронабивной фундамент, как говорилось ранее, прекрасно подходит для возведения зданий на тех почвах, которые не отличаются устойчивостью, а также на участках с уклоном.

Достоинствами буронабивного фундамента являются:

  • Отсутствие необходимости выравнивания почвы и рытья котлована или траншеи. К примеру, ленточный фундамент, требует только ровной поверхности и большого объема земляных работ.
  • Низкая стоимость монтажа и небольшой расход материала. Например, плитный фундамент обойдется в несколько раз дороже.
  • Быстрый монтаж, который может быть осуществлен в течение 12 часов. Время выполнения зависит обычно от залегающего грунта. Такому основанию будет достаточно для крепости около 8 дней, в то время, как ленточный фундамент должен стоять 28 дней.
  • Исключена необходимость оборудовать дополнительное место для хранения свай, так они выполняются прямо во время работы.
  • Возможность не обустраивать дополнительную гидроизоляцию.
Плюсы и минусы буронабивного фундамента

Помимо достоинств, буронабивной фундамент имеет и некоторые недостатки, про которые нельзя не сказать:

  • Срок службы, который составляет около 100 лет. Это может казаться длительным временем, но например, основание из кирпича может прослужить все 200.
  • Исключена возможность обустройства подвала. Буронабивной фундамент используют в тех сооружениях, где фундамент не обязателен, например, для дачи или бани.
  • Небольшая несущая способность, из-за которой буронабивной фундамент подходит больше для каркасного дома.
  • Невозможность возведения на грунте подвижного типа.

Расчет

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.
  • Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Большая часть фундаментов делится на две крупные категории – монолитные и сборные. Сборная опора — результат кладки блоков на цементно-песчаный раствор, но под колонны производят основания на заводах по утвержденным стандартам. Уже отвердевшие, просохшие изделия привозят на нужное место для монтажа. Монолиты заливают на месте, формируя единую конструкцию без переходов, стыков, швов.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Особенность сооружения с колоннами — каждая принимает нагрузку отдельно и является самостоятельной частью, но при разрушении или перекосе одного участка деформируется вся постройка.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Подвидов оснований много, но лучше рассмотреть четыре вида фундаментов, на основании описанных критериев делать выбор.

    Столбчатая опора

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Предполагает сильное заглубление столбов, ниже уровня промерзания грунта, часто глубже 2 м.

    Столбы могут быть готовыми, то есть, из железа или железобетона. Остается купить материал, привезти, нанять спецтехнику – оборудование, которое будет вбивать опоры в грунт на нужных точках.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Столпы для упора

    Заливные конструкции предполагают копку точечных углублений с бетонированием. Столбы создают на месте, путем заливки раствора с каркасным усилением из арматуры.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Подходит для болотистых мест, слабых грунтов, но углублять элементы нужно сильно, иначе зимой почва начнет пучиниться и выдавит столпы.

    Столбчатый фундамент, обычно, задействуют для легких построек, по типу маленького дачного домика или сооружения технического назначения.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Ленточная заливка

    Если по утвержденной планировке свободное пространство между колоннами будет заполняться кладкой кирпичей, газобетонными блоками или шлакоблоками, используют ленточный фундамент.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Как устроена заливка лентой

    Бетон заливается по контуру каждой стены, но внутри, там, где должен быть пол, нет ничего, свободное пространство. Значительно экономятся временные, финансовые ресурсы, готовое основание по техническим параметрам не уступает наиболее прочному аналогу – монолиту.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Монолитное основание

    Прочный монолит — цельная железобетонная плита. Под небольшие постройки можно привезти и положить готовую плиту, но для более весомых строений требуется заливка на месте.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    На нужном участке размечается внешний контур здания, внутренняя часть отмеченной территории освобождается от плодородного слоя земли. Затем, выполняется засыпка подушки из песка, щебня, устилается площадь строительного полиэтилена в два слоя, либо рубероида. Изоляцию кладут сильно внахлест.

    Для укрепления, вяжут несколько отдельных участков арматуры, укладывают на места, последовательно соединяют. Остается навести бетонный раствор, выполнить постепенно полную заливку, придавая усадку строительным вибратором.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Сплошной фундамент

    Для заливки монолита лучше брать большую бетономешалку, которая обеспечит наведение наиболее качественного раствора. Можно наводить порции больше, чем можно вылить за один подход – постоянное вращение не даст цементу затвердеть.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    После снятия опалубки, конструкцию оставляют просыхать еще минимум на месяц.

    Упор на сваи

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Свайные опоры сильно схожи со столбчатыми, но различаются. Применяются на участках с насыпным грунтом, болотистых почвах с высоким уровнем протекания подземных вод.

    Какие виды фундаментов подходят для колонн

    Сваи имеют сверху приваренную площадку, а внизу винтовые режущие кромки, которые позволяют вкручивать изделие глубоко внутрь почвы.

    В зависимости от конкретного участка, величины предполагаемой нагрузки, выбирают сваи подходящего размера.

    Для вкручивания элементов используют оборудование, либо приглашают пару помощников, берут пару ломов и отрезков трубы. Ручное вкручивание предполагает, что сначала в технические отверстия под верхней свайной площадкой заводят концы ломов, а с другой стороны насаживают патрубки.

    Один человек остается в середине удерживать сваю, выравнивать ее по уровню, пока двое других вкручивают. Когда столб войдет в грунт хотя бы на половину, можно продолжить работу одному.

    С чего начать

    Началом подготовительных работ считается расчет массы будущего дома и максимальной нагрузки на грунт. Тип почвы тоже важно учесть при проектировании свайно-ростверкового фундамента. С учетом особенностей грунта и наличия подземных вод ведется подбор свай и вида ростверка.

    Сваи для фундамента под деревянный дом могут быть:

    • железобетонными;
    • металлическими;
    • деревянными;
    • бетонными.
    Читайте также:  Гидроизоляционные материалы — Гидроизоляция

    Стоит обратить внимание еще на такие параметры, как форма поперечного и продольного сечения и конструкция конца для заглубления в грунт.

    Дополнительные преимущества фундаменту добавляет ростверк. Ростверк – это горизонтально расположенный элемент основания, который принимает нагрузку от строения и равномерно распределяет ее на всю площадь фундамента.

    По типу исполнения ростверки бывают:

    Материалом для изготовления этого элемента фундамента могут быть дерево, металл, бетон или их комбинации.

    Железобетонные сваи

    Конструктивное строение, материалы, используемые при изготовлении свай и их размеры, регламентируются ГОСТом 19804 — 2012. При строительстве используют сваи различной длины от 3 до 11 метров.

    Различают несколько типов стержней по сечению:

    Маркировка Сечение Описание структуры
    С Квадратное Цельные и составные сваи с поперечной армацией по всей массе
    СК Круглое Составные и цельные, полые, диаметром от 40 до 80 см
    СП Квадратное Полые, цельные
    СО Оболочки Составные и цельные, диаметром 100 — 300 см
    1 СД Квадратное Сплошные, двухконсольные, расположение — крайние оси строения
    2 СД Квадратное Колонны, расположение — средние оси строения
    СЦ Квадратное Цельные, с напрягаемой армацией по центру сваи, без поперечного армирования

    Дополнительно в маркировке стержней могут присутствовать маленькие (не заглавные) буквы:

    • «н» — обозначающая наличие наконечника;
    • «б» — стыковка составляющих частей болтами;
    • «св» — сварной тип стыковки;
    • «с» — стаканный способ соединения.

    Важно! Тип стержня, его размеры подбираются в зависимости от типа почвы, глубины нахождения прочного грунта и места установки сваи относительно частей здания.

    Материалы производства

    Для того, чтобы свайный железобетонный фундамент здания отвечал требованиям повышенной нагрузки, предъявляемым к нему, стержни должны изготавливаться строго в соответствии с технологией, из материалов достаточной прочности и соответствующих эксплуатационных свойств. Основные составляющие свай — это бетон и металлические пруты армирования.

    Марка бетонного раствора

    Согласно ГОСТу 26633, стержни железобетонных свай изготавливают из тяжелого или мелкозернистого раствора. Класс прочности на сжатие прописывается в проектной документации конкретного объекта строительства, но при этом не должен быть ниже В15.

    Если фундамент закладывается в условиях скальных или крупнообломочных грунтов, марка бетона для свайного фундамента по прочности не должна быть менее В 25. Данный показатель неизменен в зависимости от длины стержня.

    Щебень, в качестве крупного заполнителя бетонного раствора, должен соответствовать ГОСТу 8267 и быть естественной природы:

    • для цельных стержней размером зерна не более 40 мм;
    • для оболочек или пустотелых свай — не более 20 мм.

    Армирование

    Для усиления конструкции свай используются стальные стержни различных типов:

    Тип армирования стержня Используемый металлопрокат
    Ненапрягаемое продольное Прутковая горячекатаная или термически упрочненная арматура периодического профиля классов A-II, А-III, A-IV.
    Напрягаемое продольное Прутковая горячекатаная и термоупрочненная арматура классов A-IV, A-V. Канаты стальные армирующие 1×7. ВПР (высокопрочная проволока периодического профиля) различного диаметра.
    Конструктивная Холоднотянутую низкоуглеродистая проволока классов B-I; Вр-I, гладкую прутковую армацию А-I.

    Армирование свайного фундамента

    Схема армирования свай Свайный фундамент состоит из вертикальных стержней (свай), заглубленных в грунте и служащих опорой для остальных элементов строения. По типу конструкции сваи бывают:

    • заливные сваи, когда в подготовленные в грунте скважины заливается бетон;
    • забивные сваи — готовые столбы из железобетона забиваются в землю специальной машиной;
    • винтовые сваи из металла, имеющие форму винта или самореза, просто вворачиваются в грунт.

    Из всех перечисленных нас интересуют сваи первого типа — заливные. Устраивают в такой последовательности:

    • при помощи ручного или механизированного бура в грунте сверлят отверстие, глубина равняется длине будущей сваи плюс 15 — 20 см. на гравийную подушку;
    • на дно скважины засыпают крупный песок или мелкий щебень (амортизирующая подушка) и трамбуют;
    • готовят конструкцию из трёх или четырёх прутьев арматуры, которые соединяют между собой сваркой при помощи коротких отрезков и вязальной проволоки;
    Армирование свайного фундамента

    Арматурный каркас сваи

    • над скважиной устраивают опалубку круглого или другого сечения до расчётной высоты сваи над грунтом;
    • арматурную конструкцию погружают в скважину, а саму скважину вместе с возвышающейся опалубкой заливают бетоном;
    • после отверждения бетона остатки арматуры обрезают, иногда оставляя отрезки небольшой длины, к которым при помощи сварки крепят опорные элементы.

    Сечение свай