Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Свайный фундамент с ростверком применяется довольно часто тогда, когда возведение здания происходит на непрочном грунте, который, например, не пригоден для малозаглубленного фундамента.
Свайный фундамент применяют уже очень давно, что особенно актуально в местах, которые подвержены затоплениям.
Столбчатый фундамент имеет огромное число преимуществ, и в рядах профессиональных строителей считается самым надежным.
При сравнении свайного и столбчатого фундаментов, устройство первого гораздо легче и его стоимость ниже.
Такой фундамент обычно имеет расчет под облегченные варианты зданий, деревянные и пеноблочные.
Ростверк представляет собой балки или плиточные перекрытия, служащие для объединения свай и несущих конструкций друг с другом.
Балочный фундамент с монолитным ростверком, состоящий из бетона, который армируется в опалубку, это по сути такой же ленточный фундамент, но стоящий над землей, он заслуженно называется одним из самых долгосрочных.
Балочный фундамент выполняется при помощи высокого, повышенного и заниженного ростверка. Чаще всего применяют высокий ростверк, он находится на расстоянии около 15-ти сантиметров над землей.
Такая высота помогает избежать воздействия грунта, и выворачивания свай. Ширина между землей и фундаментом обязательно утепляется.
Повышенный ростверк устанавливается прямо на землю, исключая зазорное пространство, но для исключения воздействия на него грунта, под ним снимают слой земли на 10–15 сантиметров.
Ростверк покрывает своим основанием эту яму. Заниженный ростверк устанавливают ниже уровня почвы на пару сантиметров.
Основной расчет ростверка — это объединить все сваи в одно целое, а также распределить давление по сваям, фото-проект установки свайного фундамента с ростверком можете посмотреть ниже.
Какие сваи применяются для ростверка?
Сваи применяются из железобетона, бетона, металла и очень редко из дерева.
Балочный фундамент с ростверком монтируют с набивными сваями, их очень удобно устанавливать в заранее выбуренные отверстия, технология и схема показана на фото.
Также фундамент монтируют и с инъекционными сваями – они устанавливаются в небольшие отверстия до 10-ти сантиметров с одним армирующим прутом.
Конструкция фундамента
Но бывают и альтернативные варианты, например, забивные сваи, они забиваются в почву при помощи специальной строительной техники.
Также в расчет можно взять и свайно-винтовой фундамент, он применяется тоже очень часто.
Монолитный ростверк
Чтобы сделать фундамент с монолитным ростверком, нужно сначала провести подготовительные работы и создать проект, в котором будет обозначена полная технология и схема будущего фундамента.
Верхушки свай срубаются так, чтобы осталась нужная высота, далее сооружается опалубка, по ней производится заливка монолитного ростверка, раствор необходимо укладывать ровными слоями по горизонтали по всей поверхности монолитного ростверка.
Сделать такой фундамент своими руками довольно просто, он имеет небольшую стоимость и для его возведения хватит и базовых строительных навыков, это сильно отличает свайный фундамент с монолитным ростверком от других оснований для дома.
Этапы работы происходят в таком порядке:
для начала нужно составить чертежи, на которых нужно спланировать проект будущего фундамента в разрезе, обозначить все размеры. Пример того, как производится расчет, предоставлен для обзора на фото ниже;
затем нужно пробурить отверстия для железобетонных свай;
монтируется опалубка из деревянных брусков;
для монолитного ростверка нужно выкопать желоб под заливку;
далее, бетонным раствором будет производиться заливка ростверка и свай;
готовая конструкция выстаивается в течение месяца для полного засыхания и упрочнения.
Если вы планируете строительство кирпичного дома на глинистой, болотистой или пучинистой почве, то самым надежным вариантом будет установка свайного фундамента с ростверком.
Плюсы использования набивных свай:
при работе не создаются шумы, что может обеспечить круглосуточную работу вблизи жилых зданий;
при введении свай в почву не создаются вибрации, способные повредить плотно стоящие рядом постройки;
свайный фундамент позволяет монтировать его на различную глубину при строительстве на устойчивой почве;
значительное сокращение времени строительства кирпичного дома;
небольшая стоимость материалов.
Минусы:
металлические конструкции подвержены образованию очагов ржавчины;
такой тип фундамента непригоден для установки на скальных породах грунта.
Для строительства подвального помещения нужно проводить дополнительные финансово-затратные работы.
Свайный фундамент для кирпичного дома отлично подходит в том случае если, например, грунт не может вынести высокую нагрузку.
Сваи одинаково распределяют массу будущей конструкции по лежащим глубже наиболее плотным слоям грунта.
Сверху соединение свай в единую конструкцию производится посредством ростверка, который берет на себя первичную нагрузку стен здания.
Строительство этого типа фундамента сильно сокращается расход строительных материалов, что снижает стоимость и физические затраты на работы.
Но без специальной строительной буровой установки тут не обойтись. Для кирпичного дома лучшим считается железобетонный буронабивной фундамент.
Под несущими стенами конструкции рекомендуется сделать бетонную ленту, под которой нужно равномерно распределить вертикальные столбы.
В такой конструкции вес будет распределяться равномерно: сначала на ростверк, а потом на свайные столбы.
Если вы сделаете правильную фундаментальную конструкцию для кирпичного дома, то он сможет выдержать и дополнительную нагрузку в виде возможных надстроек.
Свайный фундамент своими руками
Чтобы произвести установку свайного фундамента с ростверком, нужно для начала ознакомиться с этапами процесса работы:
для начала нужно произвести геолого-изыскательные работы;
произвести необходимые чертежи и расчет будущей конструкции;
установить сваи;
уложить ростверк;
обустроить цоколь здания.
Первым делом определяется тип почвы, особенно залегающего на глубине устанавливаемых свай.
От результатов будут зависеть такие показатели, как: длина свай, расстояние между ними и несущие способности.
Также определяются нагрузки, которые будут производиться весом постройки на свайный фундамент и почву.
Устройство и армирование фундамента и расчет ростверка будет отталкиваться именно от этих значений.
Общий вес рассчитывается исходя из:
веса всей конструкции, крыши;
нагрузок снега в зимний период;
прочие нагрузки, такие как мебель, техника, жильцы.
Этапы строительства
Перед началом монтажной работы нужна схема, также важно рассчитать размеры, произвести разметку, просчитать стоимость и необходимое количество используемого материала.
После этого начинаем бурить отверстия под сваи. Диаметр шурфа должен быть немного больше, чем диаметр устанавливаемой сваи.
Если устройство и армирование фундамента вы проводите своими руками, то обычно для бурения используют ручной земляной бур.
Глубина отверстия, сделанная таким буром, максимально составляет 5 метров, ширина около 30-ти сантиметров.
Если же, например, глубина запланирована большая, то используют моторизированную буровую установку.
Заливка свай своими руками производится таким методом: кусками рубероида оборачиваются сваи и вставляются внутрь отверстия, после этого необходимо установить металлические прутья, вполне хватит трех штук диаметром около 8 миллиметров, они скрепляются между собой.
Высота прутьев арматуры должна не доходить до ростверка на пару сантиметров. Изнутри отверстия заливаются бетонным раствором. Марка бетона используемая для заливки обычно М-200, М-250, М-300.
Обустройство ростверка может быть монолитным или сборным.
Тут также имеется ряд замечаний:
строительство своими руками ростверка не должно пересекаться с трубопроводами;
сваи не должны иметь отклонений от оси по вертикали на 5 сантиметров и более;
все зазоры и трещины должны быть заизолированы при помощи раствора бетона;
армирование ростверка также является обязательным этапом.
Перед тем как устанавливать стены своими руками, нужно уровнем проверить поверхность ростверка.
Если есть отклонения, то поверх производится стяжка бетонным слоем. После того как устройство и армирование конструкции завершено, необходимо произвести отделку цокольной части.
Утепление свайного фундамента
Несмотря на то, что современный рынок строительных товаров предлагает огромный выбор материалов, функция которых — это утепление фундаментов, люди по-прежнему делают выбор в пользу проверенных временем средств.
В частности, из-за невысокой стоимости и качества материалов. Пример тому — самый часто применяемый пенопласт, им с легкостью можно произвести утепление фундамента, используя клеящую основу.
Но пенопласт не подходит для утепления в условиях повышенной влажности, в таких условиях производят утепление водонепроницаемыми материалами.
У каждого материала для утепления имеется ряд своих достоинств и недостатков, так, выбирая метод которым будет проводиться утепление, нужно отталкиваться от множества факторов, начиная от цены и заканчивая долговечностью материала.
Также очень часто применяются следующие методы утепления:
засыпка керамзитом пазух балочного ростверка;
облицовка ростверка экструдированным пенополистиролом.
Утепление фундамента с монолитным ростверком производится только снаружи дома. Боковые стороны в этом случае выступают в роли цоколя.
Вот основные этапы в утеплении:
боковые стороны ростверка покрываются слоем битума, он защищает их от влаги;
блоки пенополистирола монтируют прямо к битумной массе, до того, как он застыл;
при помощи монтажной пены заделываются все зазоры между пенопанелями. Если утеплитель имеет систему сцепления типа шип-паз, это значительно ускоряет и облегчает процесс;
поверх теплоизоляционного слоя укладывают армирующую сетку, которая затем покрывается штукатурным слоем;
после завершения всех этих этапов фасад покрывают слоем гидроизолирующего раствора и окрашивают.
Если вы будете следовать всем правилам и советам, то технология строительства фундамента станет для вас несложной задачей.
Отзывы
Я уже построил на данном типе фундамента дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор. Могу сказать, что при грамотном расчёте и соблюдении технологии возведения, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.
Хотя у наших пользователей накоплен большой опыт возведения свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании сваи, его нельзя считать универсальным решением, подходящим для любого типа грунта и сооружений.
Выбор конструкции фундамента должен, в первую очередь, базироваться на данных геологического исследовании участка. На основании полученных результатов определяется несущая способность грунта, состав почвы, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и т.д. После этого, с учётом веса здания и сбором нагрузок, которые фундамент (в данном случае «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный тип основания.
Исходя из практического опыта, можно сказать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании сваи наиболее востребован на сильно пучинистых грунтах, на участках с большими перепадами высот. В этих условиях применение другого типа основания может оказаться экономически невыгодным из-за большого объёма земляных и бетонных работ.
Также следует помнить о том, что расчёт свайно-ростверкового фундамента не так прост, как может показаться на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без знания типа грунта, уровня залегания подземных вод и т.д. такой фундамент может превратиться в «мину замедленного действия» под домом. Причём, к конечной стоимости свайно-ростверкового фундамента нужно прибавить мероприятия по его утеплению, устройству отмостки, водоотведению поверхностных и грунтовых вод, устройству забирки.
Подобный подход позволит понять, выгодно или нет устраивать такой тип фундамента. Свайно-ростверковый фундамент представляет собой «ленту» (ростверк), оторванную от земли, к которой добавлены сваи. Отсюда (на основании расчёта) может оказаться так, что в ряде случаев экономически выгоднее возведение классического малозаглублённого утеплённого ленточного фундамента.
К главным особенностям свайно-ростверкового фундамента, с уширением в основании сваи, относятся:
- Свая закладывается ниже глубины промерзания (зависит от региона).
- В нижней части сваи делается уширение – «пятка» с определённым соотношением к диаметру сваи и рассчитанной несущей способностью. Таким образом, свая надёжно «заякоривается» в грунте.
- Ростверк не должен касаться или лежать на земле.
Я занимаюсь установкой ворот. В силу моей профессиональной деятельности, мне часто приходится видеть проблемы, которые возникают с опорными столбами въездной группы. Из-за воздействия сил морозного пучения столбы «гуляют», перекашиваются створки ворот, заклиниваются калитки и т.д. Конечно, можно залить монолитную бетонную ленту под всем периметром забора, но это тоже не панацея. Я видел много «порванных» ленточных фундаментов, да и по деньгам этот вариант получается самым затратным.
Опираясь на свои знания и опыт, полученный при строительстве дома, Vzik решил, что и для забора также подойдёт фундамент ТИСЭ. Как показал четырёхлетний опыт эксплуатации тяжёлого кирпичного забора, форумчанин не прогадал. Несмотря на морозы, малоснежные зимы, при которых земля глубоко промерзает, забор как стоял ровно, так и стоит. Ни подвижек фундамента, ни перекосов въездной группы – распашных ворот и калитки – за время эксплуатации не возникло. Тем интереснее конструктив и способ возведения этого фундамента.
К строительству забора Vzik приступил ещё в 2012 году, делая это одновременно с возведением гаража.
На его участке грунт состоит из следующих слоёв:
- «плодородка» — около 20-30 см;
- песок 0.5 м.
Далее идёт плотная глина, на глубине 2.5 м воды нет.
Форумчанин советует бурить свайный шурф не вручную, а взять в аренду мотобур со шнеком, диаметром 25 см.
Я ещё кода бурил шурфы под фундамент под дом, то понял, что делать это вручную — занятие неблагодарное. Сравните: в первый день два человека смогли сделать «на глине» один шурф диаметром 25 см, глубиной 1.8 м и нижним уширением в 60 см. За 10 дней полностью осилили только 30 свай, а нужно было 50! Решили – дальше будем бурить мотобуром.
После того, как в аренду был взят мотобур, дело пошло веселее. Всего за 2 часа было пробурено 20 подготовительных шурфов глубиной 1.5 м. После этого их углубили до 1.8 м и сделали внизу уширения тисэсовским буром.
Поэтому, когда дело дошло до изготовления шурфов под фундамент для забора, выбор был очевиден – всё бурить только мотобуром. За один день пробурили 50 шурфов на глубину 1.5 метра, после чего их углубили ручным буром до 2 метров и сделали нижнее расширение.
При изготовлении данного типа фундамента придерживаемся такой технологии:
- Т.к. скорость подготовки расширений разбуриваемых ручным методом невысока, нет необходимости заказывать миксер с заводским бетоном. Сваю заливаем бетоном «самомес». В день можно делать по 5 свай. Так и деньги экономятся, и меньше устаёшь.
- Для сваи диаметром 25 см каркас вяжем из 4-х арматурных прутков диаметром 10-12 мм. В качестве связующего элемента используется сварная металлическая сетка с ячейкой 15х15 см. Такой квадрат хорошо помещается в пробурённое отверстие. Выпуски по 2 см с каждой стороны задают направление для арматурного каркаса и обеспечивают защитный слой бетона.
- Арматурный каркас можно вязать не вязальной проволокой, а пластиковыми стяжками. Подобный способ хоть и несколько дороже, чем при использовании проволоки, но зато экономиться время и значительно упрощается процесс вязки каркаса. Прочности стяжек достаточно, чтобы арматурный каркас выдержал заливку бетонной смесью и дальнейшее вибрирование. После застывания бетона стяжки уже не несут какой-либо силовой нагрузки.
Я у себя на стройке все арматурные каркасы (под дом, забор и т.д.) вязал стяжками, проволоку вообще не использовал. Конечно, если вязать проволокой, это чуть надёжнее, но практика показала, что и пластиковая стяжка вполне справляется с поставленной задачей.
Кстати, при использовании вместо проволоки стяжек, мы получаем ещё один бонус, касающийся именно заливки свай с уширением в нижней части. В чём суть идеи, которую применил пользователь с ником Destructor, хорошо видно на следующих фото.
«Ножки» (в нижней части каркаса) каждого из четырёх арматурных стержней загибаем под углом 90 градусов. Загнутые концы смотрят внутрь каркаса. Вяжем каркас при помощи пластиковых стяжек. Дальше поступаем следующим образом:
- Заливаем немного бетона в «пятку».
- Опускаем каркас в пробурённый шурф.
- Выворачиваем согнутые под углом арматурные стержни «ножки» концами наружу.
- В итоге, концы «раскрытых» арматурных стержней заходят в «пятку», обеспечивая надёжную связь уширения с «телом» сваи после застывания бетона.
При раскрывании «ножек» арматура хорошо скользит в пластиковой стяжке. Если всё связать проволокой, то и времени больше уходит, и провернуть арматурный стержень будет тяжело.
Чтобы заливка бетона в шурф прошла «без сучка, без задоринки», делаем это так: в пробурённую скважину вставляем специальное приспособление – переставную «горловину», сделанную из свёрнутой в трубу жести и деревянных брусков (можно придумать свой вариант приспособления).
Совет: таких приспособлений лучше иметь несколько, чтобы сразу заливать несколько свай. Снимать их сразу не стоит, т.к. бетон ещё не затвердел. Пусть «горловина» постоит около часа, но и оставлять надолго тоже не надо, иначе их прихватит бетоном, и «горловину» потом не снимешь. После того как сняли «горловину», на оголовок сваи можно надеть пластиковый пакет. Это нужно, чтобы влага не испарялась, и протекал нормальный процесс твердения бетона.
Внутрь «горловины» и шурфа вставляется гильза, свёрнутая из рубероида. Затем опускаем арматурный каркас и заливаем бетон, не забывая его как следует провибрировать, используя для этого вибратор, а не метод «штыкования». Бетонную смесь делаем максимально «жёсткой», т.е. с минимальным количеством воды, необходимой для её затворения.
При большом количестве воды существенно снижается марка бетона, он получается непрочным.
Бетон не должен быть жидким, т.е. растекаться, как это часто делают новички, считая, что так его проще укладывать. Для улучшения удобоукладываемости «жёсткой» смеси не стесняемся пользоваться пластификаторами.
Ещё один момент, на который надо обратить внимание. Для изготовления свай часто рекомендуется использовать в качестве опалубки канализационные или асбестовые трубы нужного диаметра. По мнению пользователей нашего портала, наиболее бюджетный и простой способ залить сваю – использовать для этого рубероидную «рубашку». Причём, её можно использовать, даже если требуется залить высокие сваи, которые будут выступать над землёй на 0.5-1 метр и выше.
Я заливал сваи в опалубку из рубероида. Высота над землёй была 50 см. Диаметр свай — 20 см. Рубероид обмотал скотчем только в двух местах, где свая выступала над землёй. Чтобы сделать из куска рубероида цилиндр, наматывал его на подходящую по диаметру канализационную трубу. Затем опускал их в скважину, а трубу вынимал. Заливал сваю самомесным бетоном. Всё как следует вибрировал, ничего не порвалось и не разошлось.
Если требуется залить сваю более 1 метра над землёй, то можно поступить следующим образом: делаем две рубероидных «рубашки». Сначала заливаем бетон в первую так, чтобы он не дошёл до верхнего края 10 см. Вставляем внутрь первой вторую «рубашку», регулируя необходимый уровень, опуская или поднимая рубероидный цилиндр. Затем заливаем бетон дальше.
Я так заливал сваю высотой от земли в 1.1 метр, ничего не упало.
Интерсен способ изготовления рубероидной «рубашки», предложенный форумчанином с ником face_ltd.
Изучив форум, я, из финансовых соображений, отказался от готовой опалубки в виде асбестовых или канализационных труб. Сделал опалубку из рубероида высотой более 2-х метров.
«Рубашку» делаем так: отрезаем необходимый нам по размерам кусок рубероида и обматываем его с одной стороны, вокруг подходящей по диаметру оправы. Например, пластмассового ведёрка. Обмотали – фиксируем скотчем, затем чуть отступаем вверх и мотаем скотч второй раз. Всё, одна сторона зафиксирована. Вынимаем ведро (т.к. оно имеет конусную форму, то и извлекается легко) и повторяем процесс намотки с другой стороны. Фишка в том, что скотч скользит по рубероидной обсыпке и не прилипает к поверхности (рубероид в обсыпке крошкой нежелателен). Получается, что мы смотали несколько колец из скотча, которые теперь можно передвигать по «рубашке» и, соответственно, из куска рубероида получается цилиндр.
Чтобы кольца затем не «ездили» по опалубке, фиксируем их длинной полосой скотча, которую пускаем вдоль шва «рубашки». Скотч заворачиваем внутрь цилиндра и фиксируем скрепкой или «пристреливаем» степлером.
Опалубка, сделанная по такой технологии, стоит копейки – 300 рублей за рулон рубероида, 2 мотка скотча – это ещё 40. Сравните это с ценой за пластиковые или асбестовые трубы, которые ещё надо привезти.
После того как сваи готовы, засыпаем песок до уровня их оголовков, проливаем его водой, трамбуем и на этом основании возводим опалубку под ростверк. Сколотить опалубку можно из досок 150х50 мм и бруса 100х50 под стойки.
Чтобы доски в дальнейшем можно было использовать вторично, готовую опалубку изнутри застилаем рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Вяжем арматурный каркас и заливаем бетоном ростверк.
Ростверк (из-за его объёма) лучше заливать заводским бетоном из миксера.
Vzik подбил итоги по расходам на свой фундамент под дом, и вот что получилось.
Затраты на 50 свай:
- цемент – 50 мешков;
- арматура – 300 кг;
- рубероид – 3 рулона;
- гравий – 7 куб. м;
- песок – 2 куб. м;
- стяжки – 600 шт.
Итого: 30 тыс. руб.
Затраты на ростверк сечением 30х40см:
- доски, 5 куб. м – 25 тыс. руб;
- арматура, 0.5 т – 14 тыс. руб;
- бетон, 9 куб м. – 29 тыс. руб;
- рубероид – 8 рулонов;
- расходные материалы – саморезы, гвозди, стяжки, битумная мастика.