Устройство свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент служит для равномерного распределения несущей нагрузки от домостроения и передачи ее на устойчивый грунт. Правильное возведение гарантирует устойчивость и долговечность основания, которое способно выдержать сейсмическую активность и резкие перепады температур.

Применяется для индивидуального, общественного строительства на участках с вечномерзлой, пучинистой почвой и сложным рельефом. В этой статье рассмотрим плюсы и минусы, виды свайного основания, объединенного ростверком, правила монтажа своими руками.

Особенности применения

Наиболее экономически выгодно применять основание на сваях, объединенных бетонным или металлическим ростверком, в грунтах с низкой точкой промерзания, склонных к пучению.

Применение:

• в каркасном строительстве;
• в грунтах с повышенной плотностью, чтобы свести к минимуму земельные работы;
• при высоком расположении грунтовых вод;
• на участках перепадами высоты, склонах;
• на плывунах, нестабильных грунтах;
• в вечной мерзлоте это единственный доступный вид устройства основания.

Стоимость обустройства свайно-ростверкового фундамента выше, чем свайного, но он значительно надежнее.

Назначение ростверка

Ростверк представляет собой часть фундамента, соединяющего верхнюю часть свай, которая служит опорой для стен. Изготавливается из металла, бетона, дерева (для легких построек), железобетона. Устраивается в виде ленты или плит, уложенных на сваи.

Домостроение дает неравномерную несущую нагрузку. Она зависит от расположения мебели, предметов быта, использования строительных и отделочных материалов.

Нагрузка передается на ростверк и благодаря его цельной конструкции равномерно переходит на сваи. Это предохраняет постройку от неравномерной усадки, что характерно для свайных фундаментов без использования ростверка.

Архитекторы не любят этот вид основания из-за того, что сложно прогнозировать, как он себя поведет в процессе эксплуатации, если под сваями грунт окажется разных видов.

Виды ростверков

Цельный ростверк заливается бетоном в опалубку на строительной площадке, сборный состоит из элементов, которые соединяются между собой и крепятся к сваям.

Виды:

1. Заглубленный (низкий) устанавливается ниже уровня земли, монтируется ниже нулевого уровня на песчаную подушку. Подходит для устройства на грунтах с низким уровнем расположения грунтовых вод.
2. Наземный фундамент устраивается на уровне земли.
3. Висячий (высокий) устанавливается на высокие сваи, возвышается над уровнем земли, монтируется на грунте с близким расположением грунтовых вод.

Заглубленный ростверк является аналогом ленточного фундамента.

Виды свай

Опоры выбираем в зависимости от климатических условий, вида грунта, нагрузки от домостроения. Изготавливаются из дерева, бетона, металла, комбинированных материалов.

Виды в зависимости от способа установки:

1. Винтовые изготавливаются из металла в форме полой трубы с острым концом, имеют на нижнем конце лопасти. Монтируются вручную или с применением техники. Для большей крепости и защиты от окисления полую часть заливают бетоном.
2. Буронабивные изготавливаются на строительной площадке путем заливки бетона в готовую армированную скважину.
3. Железобетонные сваи доставляются на объект готовыми, забиваются в заранее устроенную скважину.
4. Забивные используются на крупных строительных объектах, забиваются в грунт с помощью специальной техники.

В зависимости от передачи нагрузки на грунт бывают висячие (наклонные) и стойки (вертикальные).

В индивидуальном строительстве чаще всего используются буронабивные опоры, которые устанавливаются согласно проекту. Они обеспечивают длительный срок эксплуатации легким постройкам с небольшой этажностью.

Плюсы

Устройство ростверкового фундамента на сваях позволяет экспериментировать с выбором конструкции домостроения, ее габаритами.

Преимущества:

• экономическая выгода по сравнению с заглубленным ленточным фундаментом;
• сведение к минимуму земельных работ;
• строительство в густо застроенных районах;
• при высоком уровне расположения грунтовых вод;
• на слабых, пучинистых, вечномерзлых грунтах.

Сечение арматуры и марка бетона для монтажа ростверка подбираются в зависимости от характеристик постройки, вида грунта, климатических условий.

Минусы

Свайный фундамент был разработан в Финляндии, где используется для строительства легких построек.

В России давно применяется для строительства военных объектов, которые нужно возвести в сжатые сроки.

Недостатки:

• применяется только в постройках, не имеющих подвальных помещений и цокольных этажей;
• несоблюдение правил монтажа приводит к усадке и разрушению постройки;
• невозможность устройства на скальном, каменистом грунте и подверженном сдвигу.

Находит свое применение в гражданском строительстве, но сложностью является расчет несущей способности свай.

Устройство своими руками

Все работы начинаем с создания проекта, расчета нагрузки, глубины заложения, выбора вида материала для основания. Затем подготавливаем участок. Проводим разметку расположения свай, ростверка. О нюансах строительства свайно-ростверкового фундамента смотрите в этом видео:

Расчет расположения свай

Чаще всего опоры устанавливаются вертикально, но при строительстве на участке с рельефом сваи могут устанавливаться под углом. При монтаже кровли на открытых площадках опоры устанавливаются точно под колоннами и стойками.

При строительстве частного дома их распределают по всему периметру. Под участком домостроения, который будет отличаться значительной нагрузкой опоры, устанавливают кустами.

Последовательность самостоятельного расчета:

• план домостроения делим на прямоугольники;
• в углах, местах пересечения стен отмечаем точки для установки опор.

Сваи должна располагаться с шагом от 1 до 2 м в зависимости от типа грунта и массы постройки. Если между сваями на чертеже расстояние больше, делим его на равные части и устанавливаем дополнительные опоры.

Расчет опорной площади

Опорная площадь рассчитывается исходя из массы домостроения и коэффициента надежности.

Площадь опоры считается: массу дома умножаем на ¼ несущей способности грунта. Обязательным условием является установка ниже уровня промерзания грунта.

При расчете веса постройки учитываем вес строительных материалов, мебели, всех предметов и людей, которые будут находиться в доме.

Подготовка участка

Полностью снимаем плодородный слой почвы, убираем корни растений. Размечаем периметр домостроения, с помощью колышков отмечаем расположение несущих конструкций и перегородок. Между кольями натягиваем веревку, проверяем, чтобы она располагалась по уровню. Подробнее о подготовке участка смотрите в этом видео:

При устройстве заглубленного ростверка отмечаем контуры траншеи, снимаем грунт на глубину его расположения.

Устройство буронабивных свай

После завершения всех подготовительных работ отмечаем места установки опор.

Этапы:

1. Первый слой грунта толщиной 1,5-2 м выбираем с помощью насадки на бур, затем бурим отверстие с использованием шнека.
2. На дно скважины насыпаем песчаную подушку, толщиной 30-40 см.
3. Устанавливаем металлический арматурный каркас, застилаем стенки рубероидом, или устанавливаем полую обсадную трубу.
4. Заполняем пространство бетонным раствором без перерывов до полного заполнения. Труба по мере наполнения раствором поднимается к поверхности. При использовании рубероида он остается в скважине, обеспечивая гидроизоляцию.
5. Формируем верхнюю часть сваи.

Чтобы увеличить несущую способность свайного фундамента, расширяем нижнюю часть скважины взрывным или механическим методом.

Устройство винтовых свай

Винтовые сваи применяются для монтажа фундамента под легкие постройки.

Этапы:

1. Сверлим ручным буром отверстие под скважину глубиной полметра.
2. Вставляем в выемку сваю, в верхнее ее отверстие продеваем рычаг для вращения. Ввинчиваем опору, через каждые несколько витков проверяем вертикальность ее монтажа.
3. Головы подравниваем, чтобы все сваи расположились в горизонтальной плоскости.

Для защиты от окисления под воздействием воздуха и повышения прочности полость заполняем бетонным раствором.

Устройство свай в вечномерзлой почве

Вечномерзлый грунт представляет собой плотный несущий слой. При бурении скважины его целостность должна сохраниться. При нарушении структуры льда его свойства восстанавливают до первоначальных. Вмораживают опору до образования единого целого со слоем льда.

Устройство ростверка

После полного отвердевания опор и набора ими прочности монтируем бетонный ростверк. Предварительно проводим коммуникации, чтобы перемычки не мешали их установке.

Этапы монтажа бетонной обвязки:

1. Собираем опалубку, по ширине равную толщине стен, высота ее будет зависеть от высоты цоколя.
2. Внутрь опалубки насыпаем слой песка, тщательно его утрамбовываем.
3. Укладываем гидроизоляционный материал.
4. Монтируем металлический каркас.
5. Заливаем бетон.

После застывания бетона разбираем опалубку, убираем из-под ростверка песчаный слой.

При использовании металлической обвязки двутавровую балку или швеллер срезаем болгаркой под углом 45 градусов, свариваем двойным соединением, для большей крепости соединяем болтами.

Реже применяется ростверк из древесины. К голове сваи приваривается плоский металлический квадрат, к которому крепим брус. Укладываем гидроизоляцию, крепим балку.

Выбор материала для обвязки

При выборе материала нужно учитывать многие факторы, в том числе материалы, применяемые для строительства стен.

Для каркасного строительства достаточно монтировать ростверк из бруса.

Для кирпичного дома используем металлический ростверк из двутавровой балки или швеллера.

При правильном выборе материала для изготовления фундамента на сваях, расчетах заглубления и расположения опор постройка прослужит более половины века. При необходимости можно заменить сваю в основании без нарушения конструкции.