Плюсы и минусы, технология возведения свайного фундамента с монолитным ростверком

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.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

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.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

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 отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

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.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Установка столбчатых свай с ростверком-плитой

В первую очередь в два слоя производиться армирование. Диаметр прутьев зависит от будущей нагрузки. Чтобы не продавить гидроизоляцию арматурную конструкцию следует установить на тарельчатые подставки. Для достижения цельной монолитной конструкции стрежни арматуры надо соединить проволокой по всей плите со сваями, а затем связать вместе с прутьями самого ростверка.

Следующий этап предполагает разметку плиты, ее верхней границы и создание арматурных выпусков под ростверк. После выполнения этой работы опалубка готова к заливке бетона. Вся работа должна быть сделана в один день, поэтому бетон надо поставлять непрерывно и высокого качества, без пузырей воздуха и однородной массы. После затвердения бетона можно заливать ростверк, который находиться выше по уровню. Образуется одно целое с монолитной плитой, что повышает прочность фундамента. Бетон периодически поливают водой и накрывают пленкой после выравнивания.

Через 7 дней можно сбивать опалубку. Если уровень грунтовых вод высокий монолитную плиту надо укладывать неглубоко. Чтобы предупредить подмывание грунта необходимо сделать отвод осадков от дома.

Предлагаем посмотреть видео устройства свайно-ростверковый фундамента своими руками.

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.

(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.

Преимущества конструкции

Использование в строительстве монолитной плиты с ростверком имеет преимущества:

• использование во многих сферах. Устанавливать такие фундаменты можно на разных типах почвы, в том числе неустойчивых;
• конструкции надежные и прочные, при правильном строительстве;
• долгий срок эксплуатации. Материалы хорошего качества гарантируют до 70 лет службы;
• рельеф участка не важен благодаря универсальности строения;
• возможность создания скрытого ростверка, что иногда очень актуально;
• невысокая стоимость;
• разнообразие видов ростверков, которые подходят под разные условия.

Источник

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Принцип проектирования любого фундамента заключается в обеспечении несущей способности, снижении сил пучения. Другими словами – если поставить здание на рыхлый грунт, оно просядет в землю, неравномерное вспучивание накренит его набок, сделав эксплуатацию невозможной.

Первая проблема решается прохождением насыпных или нестабильных горизонтов грунта и расположение подошвы фундамента на пласт с достаточной несущей способностью. От сил пучения избавляются несколькими способами:

• выемка грунта для замены нерудным материалом, уплотненным послойно (обратная засыпка пазух скважины или шурфа);
• сохранение геотермального тепла недр под зданием (утеплитель под основанием фундамента, боковой отмосткой и на всю высоту фундамента, от подошвы до верха цоколя с продолжением на стены);
• осушение периметра коттеджа (кольцевой дренаж + ливневка в отмостке).

Недостатки любого из указанных методов по умолчанию заключаются в увеличении бюджета строительства.

Если выбрать глубокий ленточный фундамент, придется бурить скважины ниже отметки промерзания, закупить несколько самосвалов песка для обратной засыпки и подушки. При заливке плиты, обладающей максимальной опорной поверхностью, придется заказать несколько миксеров, потратить средства на огромное количество арматуры.

Сваи лишены большинства этих недостатков по умолчанию:

• их погружают ниже отметки промерзания, до уровня несущего пласта;
• несущая способность увеличивается боковыми силами трения;
• выдергивающие усилия пучнистых грунтов для цилиндров небольшого диаметра гораздо меньше, чем для ленты или плиты;
• ленточный фундамент по их оголовкам, называемый ростверком, воспринимает конструкционные и эксплуатационные нагрузки от здания, равномерно распределяя их на свайное поле.

Таким образом, при нормальной устойчивости свайно-ростверковый фундамент почти не испытывает сил пучения и опрокидывания, обладает запасом несущей способности.

Сваи имеют следующие плюсы:

• низкий бюджет строительства – минимально возможный у винтовых, чуть дороже у буронабивных модификаций свай;
• время возведения – производительность погружения винтовых свай 20 – 30 за смену, буронабивных в 1,5 раза ниже, что на порядок превосходит любую другую технологию;
• ландшафт – для коттеджей на слонах и болотистой местности это практически единственное решение;
• геология – при выборе этих технологий геологические изыскания можно не делать (экономия от 30 тысяч рублей), заменив их пробным вкручиванием винтовых свай в пятне застройки;
• уровень грунтовых вод (УГВ) – ограничения полностью отсутствуют, причалы и дома могут нависать над водой;
• ремонтопригодность – 100%, все прочие фундаменты реставрируются именно винтовыми сваями.

Фундамент на буронабивных сваях с железобетонным ростверком

Даже с учетом некомпетентности сотрудников строительных фирм, минусы не могут перевесить указанные достоинства свайных фундаментов. Основные недостатки заключаются в отсутствии подвального этажа, необходимости декорировании подполья забиркой. Однако оба они весьма спорны – для забирки достаточно бюджетного винилового сайдинга. Немного повышает бюджет строительства необходимость теплоизоляции коммуникаций внутри подполья, в земле до отметки промерзания.

Как построить свайно-ростверковый фундамент — пошаговая инструкция

Какой фундамент выбрать для строительства дома, зависит от многих факторов: глубины залегания подземных вод, характера грунта, конструкции дома, материалов, из которых он строится и т.д. Одним из популярных видов фундаментов является свайно-ростверковый, имеющий высокую несущую способность.

Свайный фундамент: сфера применения

Свайно-ростверковый фундамент неприхотлив к виду грунта. Его можно использовать на неустойчивых или подвижных почвах, на слабых грунтах, малопрочных или сильносжимаемых, в местах с высоким уровнем подземных вод.

Часто грунт может вспучиваться из-за глубокого промерзания. В этом случае данный тип фундамента также будет выходом.

Система свай, заглубленных в грунт на 50 см ниже уровня промерзания (обычно от 1,5 м до 3 м в глубину), перераспределяет нагрузку от здания на нижние слои почвы, более плотные и прочные.

Ограничения к применению свайных фундаментов заключаются в том, что могут возникнуть проблемы в горизонтально-подвижных грунтах (просадочных, набухающих) из-за небольшой стойкости к опрокидыванию.

Специалистами рекомендуется применение его для строительства легких кирпичных зданий, сооружений из клееного бруса, оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков, на металлических каркасах. Высотные здания, имеющие больше 9 этажей, также не обходятся без свайных несущих конструкций.

Устройство фундамента на сваях

Главным конструктивным элементом данного типа фундамента являются сваи – длинные столбы из дерева (дуба, лиственницы, сосны, кедра), железобетона или стали. Один конец сваи заострен, на деревянных сваях он защищен стальным наконечником. Верхний конец имеет стальное кольцо, предохраняющее от повреждений при вбивании в землю ударами молота.

Между собой сваи связываются специальной конструкцией, которая называется ростверк – промежуточное звено между подземной и надземной частями постройки, придающее жесткость всему фундаменту. На него опирается строящееся здание, при этом происходит распределение нагрузки. Ростверк может быть низким, высоким или промежуточным.

Достоинства и недостатки свайных фундаментов

Как и другие несущие конструкции, свайно-ростверковый фундамент имеет достоинства и недостатки.

Основные преимущества свайного фундамента:

• имеет высокую несущую способность;
• неприхотлив к видам грунта;
• почти не требует подготовки строительной площадки и выполнения трудоемких земляных работ (рытья котлованов, траншей) – всего лишь несколько ям для свай.

Недостатки свайных фундаментов:

• невозможность устройства подвального помещения;
• сложности при обустройстве цокольного этажа;
• необходимость возведения «забирки», заполняющей пространство между сваями;
• необходимость использовать специализированную технику для забивания свай.

Этапы строительства свайного фундамента

Процесс строительства свайно-ростверкового фундамента можно представить в виде нескольких этапов:

1. Рассчитывают проект несущих стен и подготавливают чертежи фундамента, проводят разметку на грунте (о разметке читайте тут).
2. Забивают сваи в местах разметки с помощью копрового молотка (либо ввинчивают в грунт винтовые сваи) или с помощью бензобура бурят скважины для последующей заливки железобетонных свай.
3. Изготавливают деревянную опалубку для заливки ростверка и выступающих над уровнем почвы верхних частей свай. Если делают заглубленный ростверк, то готовят траншеи, в которые будет заливаться монолитная конструкция. В скважины вставляют асбестовые трубы или устраивают чехол из пленки ПВХ, рубероида, оцинкованной стали. Внутри опалубки закрепляют каркас из арматуры, при этом арматура свай соединяется с арматурой ростверка.
4. Заливают бетоном сваи и ростверк таким образом, чтобы арматура была погружена в бетон. Заливку производят слоями, уплотняя бетон штыкованием.
5. Выдерживают определенное время, необходимое для застывания бетона, и демонтируют опалубку. Рекомендованная высота ростверка – не меньше 30 см, ширина – примерно 40 см (немного шире толщины стен здания).

В результате получается прочная и надежная основа для малоэтажного дома.

Особые требования по качеству и прочности предъявляются к бетону, предназначенному для заливки ростверка и свай: марка смеси должна быть не меньше М-200 (для дома из 1 или 2 этажей). Если же дом строится на неустойчивых почвах или близко проходят грунтовые воды, нормативы требуют использовать бетон марок М-250, М-300.

В составе смеси не должно быть битого кирпича, остатков конструкций из гипса, шлака или золы. Возможно наполнение только чистым речным песком и щебнем (20-40 мм).

Особенности и выбор ростверка

Конструкция плиты по ростверку

Предназначения ростверка:

• соединение свай;
• возможность разделять нагрузки по всей площади;
• упрочнение конструкции;
• невозможность усадки фундамента или его элементов.

Выделают три вида ростверка:

1. Подвесной;
2. Металлический;
3. Бетонный.

Конструкция из металла предполагает соединение свай с помощью швеллера, реже двутавр. Сечение швеллера может быть разным, для несущих стен подходит широкий вариант (чаще 30). Для укладки монолитной плиты с ростверком применяется последний (до 20).

Ростверк из бетона используют для несущих стен. Для установки следует придерживаться следующих этапов:

• в выкопанные траншеи монтируются сваи;
• если необходимо надо подрезать сваи или увеличить глубину ямы;
• заполнить траншеи ПГС;
• заключительный этап – выполнить опалубку и подвязать арматуру;
• залить бетон прямо на сваи.

Преимущества фундамента на сваях

Строительство дома, да и любого другого сооружения начинается с фундамента, и от качества этой работы зависят прочность и надёжность всего будущего здания.

Поэтому к выбору типа будущего основания дома и его расчёту следует подойти особенно ответственно, не торопясь взвесив все «за» и «против», рассмотрев все достоинства и недостатки каждого варианта.

Конечно, для трёхэтажного особняка из бетона или кирпича единственным достойным решением будет только монолитный бетонный фундамент.

Но для обычного небольшого загородного дома существуют различные варианты фундаментов, нужно только подобрать наиболее подходящий в каждом конкретном случае.

И здесь обычно рассматриваются две основных альтернативы:

• ленточный, представленный такими разновидностями, как: заливной бетонный, блочный, кирпичный и др.
• свайный. Одним из вариантов его является буронабивной ростверковый, о котором и пойдет речь.

Преимущества свайных фундаментов вытекают из недостатков ленточных, одним из которых, если не основным, является их недостаточная прочность на пучинистых грунтах.

А такие типы почв занимают в нашей стране чуть ли не большую часть её территории.

Поэтому, принимая решение о типе будущего фундамента, первое, что следует узнать, — это тип грунта, глубина промерзания и уровень грунтовых вод в месте будущего строительства.

Здесь необходимо знать, что при глубине промерзания, находящейся ниже уровня грунтовых вод, почва под домом может вспучиваться, с усилием до 15 т/кв. м.

При таких нагрузках заглублённые ленточные фундаменты, как правило, растрескиваются, что приводит к перекосам и деформациям всего строения.

Плавающие, незаглублённые фундаменты могут служить частичным решением проблемы, но они не избавляют от перекосов в случае неравномерного вспучивания грунта под разными частями здания — деформации его каркаса не происходит, но значительно нарушается горизонтальность уровней.

Единственным верным решением для этого случая может служить свайный фундамент, ведь сваи, заложенные ниже уровня промерзания почвы, не выдавливаются вверх.

И это решение не ново, оно было хорошо известно строителям прошлого.

Достаточно вспомнить грандиозный Исаакиевский собор в Санкт‑Петербурге, построенный на заболоченном берегу Невы.

Под его основание при строительстве, начатом в 1819 г., было забито в болото двенадцать тысяч свай, в качестве которых использовались просмоленные сосновые стволы диаметром 30 см и длиной 6,5 м.

Затем котлован был залит водой. Когда она замерзла, все сваи‑стволы были спилены по уровню замёрзшей воды, а на них уложили огромные гранитные плиты, скреплявшиеся расплавленным свинцом вместо раствора.

Нашим предкам не откажешь в изобретательности. И скоро уже двести лет, как этот величественный памятник радует и удивляет нас своей неповторимой красотой.

Еще одним преимуществом свайных фундаментов, а особенно буронабивных свай с ростверком, является их более низкая по отношению к другим стоимость благодаря уменьшению количества земляных работ и значительному уменьшению объёма заливаемого в основание бетона.

По сравнению с ленточным фундаментом, например, этот объём не менее чем в три раза меньше, а в отношении к монолитному — ещё в несколько раз меньше.

Основной же недостаток таких фундаментов — это высокая трудоёмкость и даже невозможность их закладки в твердых скалистых почвах.

Но такие виды грунтов, как правило, и не подвержены большим деформациям при промерзании.

Укладка бетона

Схематическое отображение составляющих элементов буронабивного основания После того как процесс бурения завершен, сооружена опалубка и каркас, можно выполнять заливку бетонной смеси. Бетон укладывается слоями с поэтапным уплотнением – штыковкой. Для этого подходит только «тяжелый» раствор. Этот термин подразумевает использование следующих «тяжелых» заполнителей:

• кварцевый песок;
• щебень/гравий (прочных пород).

Бетонирование каждой буронабивной сваи выполняется непрерывно. Это означает, что временной промежуток между укладкой каждого слоя не должен превышать 1 часа. Процесс полного схватывания бетона завершается по истечении 28 дней, после чего можно нагружать полученную фундаментную конструкцию.

Как выбираются сваи под фундамент?

При выборе свай определяются, из какого материала и вида они нужны. Они бывают:

• круглые;
• квадратные;
• деревянные;
• железобетонные;
• металлические;
• разного диаметра и сечения.

Если принято решение сделать свайно-ростверковый тип фундамента, должны быть сделаны тщательные расчеты. Исходя из этих расчетов, выбирается вид, диаметр или сечение столбов.

При выборе столбов нужно еще учитывать, что они бывают разного типа по способу углубления в почву:

• буронабивные;
• винтовые;
• вбиваемые.

Буронабивная свая делается прямо в почве. Для этого бурят скважину до нужной отметки и постепенно бетонируют ее.

Винтовые сваи ввинчивают в почву. Есть ручные винтовые, которые можно вворачивать вручную. Есть винтовые, которые ввинчивают при помощи спец. техники.

Так, можно подогнать к месту стройки трактор Беларусь с навесным механизмом под бур или со снятым буром. На место сочленения бура укрепить винтовую сваю. И ввинтить ее механическим способом.

Вбиваемые столбы на участке можно вбить, подогнав мобильный копёр, так называемую машину для забивки. Можно использовать экскаватор со сменными навесными приспособлениями, если в их числе есть молот.

Обычно вбиваются железобетонные столбы круглого или квадратного сечения с острым концом на стороне вбивания.

Это делается путем использования вбивающего механизма, с применением молота или вдавливания. Таким образом свая вгоняется в землю на нужную глубину.

Чаще всего такие столбы вгоняются в почву под массивные строения. Под дачи и коттеджи они нужны только в том случае, если строение будет большого веса. Но тогда и количество свай следует рассчитать тщательней и без ошибок.

Основные положения по устройству и расчету свайного ростверка

При устройстве свайно-ростверкового фундамента необходимо знать основные требования, предъявляемые к ростверку и провести грамотные расчеты всей конструкции. Также обязательно наличие исполнительной схемы по ростверкам, на которой обозначаются все основные элементы конструкции. Важным моментом при проектировании основания здания является точный расчет необходимого числа опор для каждого конкретного типа сооружений. Основой расчетов является общий вес строения и несущая способность почв. Массу дома необходимо разделить на несущую способность грунта и, получаем значение площади проектируемого основания. Для определения запаса прочности площадь фундамента следует увеличить на 30%. Чтобы вычислить необходимое число опорных колонн требуется площадь основания разделить на объем каждой сваи, при этом должны соблюдаться следующие условия:

• опоры должны быть установлены во всех углах возводимого строения;
• сваи монтируются в точках пересечения стен здания;
• согласно СНИП расстояние между сваями в ростверке составляет 2-2,5 м.

Соединение сваи с поясом может быть жестким или свободным. В случае свободного соединения оголовки опор входят в ростверк на глубину 50-100 мм. Данный тип крепления подходит для центрально-нагруженных опорных колонн.

Крепление ростверка к свае

При жестком соединении оголовок сваи разбивается, и арматура оголяется, после чего выполняется замоноличивание в бетонный или железобетонный ростверк. Подобный тип крепления выполняется в тех случаях, когда:

• устройство свайных фундаментов с ростверками выполняется на нестабильных грунтах;
• на опоры оказываются горизонтальные нагрузки;
• в основании установлены комбинированные или наклонные опоры;
• опорные колоны работают на выдергивающие нагрузки.

Пример расчетов

Рассмотрим пример расчета свайного фундамента с ростверками для одноэтажного кирпичного дома с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании имеется два железобетонных перекрытия толщиной 220 мм. Размеры дома в плане – 6*9 м, толщина несущих стен составляет 380 мм. Общая высота этажа – 3,15 м, от пола до потолка – 2,8 м, а суммарная длина перегородок внутри здания – 10 м (внутренние стены в помещениях отсутствуют). На участке присутствует тугопластичная смесь с пористостью – 0,5 и глубиной залегания – 3,1 м.

Тип нагрузки	Коэффициент
Дерево	1,1
Металл	1,05
Засыпка, изоляция, железобетон, стяжки	1,1
Элементы, изготавливаемые на производстве	1,2
Элементы, изготавливаемые на непосредственно на месте строительства	1,3
Оборудование, мебель, люди	1,2
Снег	1,4

Предварительно устанавливаем ширину ростверка 400 мм. и высоту 500 мм. Длина опоры составляет 3 м., а сечение – 50 см. Ориентируемся на шаг опорных свай – 1,5 м. Для определения общего количества свай необходимо длину ростверка разделить на шаг опор и прибавить 1 (при необходимости полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа – 30/1,5+1≈21).

• Площадь опоры, м2 3,14*0,52/4 = 0,196
• Периметр, м – 2*3,14*0,5 = 3,14
• Масса ростверка, кг – 0,4 м.*0,5 м.*30 м.*2500кг/м3 = 19500
• Масса опор, кг – 21*3 м.*0,196 м2*2500кг/м3*1,3 = 40131
• Масса здания, т – Вес опор + вес ростверка + сумма из таблицы ≈ 224

Чтобы рассчитать объем ростверка и другие параметры необходимо определить массу строения без фундаментных опор. В результате получаем M = 204 т. Ширина посолы равна М / (L * R) = 204/ (30*75) = 0,09 м. Такой пояс нельзя применять для строительства, в рассматриваем случае, поскольку свесы кирпичных стен должны быть не больше 40 мм. Поэтому назначаем ширину — 400 мм, а высота остается – 500 мм.

Статья по теме:

Расчет и чертежи армирования ростверка свайных фундаментов

Сечение горизонтальной (рабочей) арматуры должно быть 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 м2 = 2 см2. В данном случае хватит 4 металлических прута Æ 8 мм, но согласно нормативам необходимо использовать минимально допустимый Æ 12 мм. Для вертикальной и поперечной арматуры используются стержни Æ 6 мм.

Схема армирования ростверка

Расчеты занимают какое-то время, но они помогут значительно сэкономить деньги и время в ходе возведения дома

Для лучшего понимания важности процесса выполнения расчетов стоит посмотреть это видео:

Выбор вида свайного ростверка

Возведение ростверка свайного фундамента позволяет распределить нагрузки (эксплуатационные, конструкционные и ветровые) на пласты грунта, в которые установлены сваи.

Ростверковый фундамент на сваях по параметрам разделен на виды:

• высокий ростверк, расположенный на расстоянии 10-20 см от отметки 0.00

• ростверк повышенный, расположенный вровень с землей

• низкий (заглубленный).

Наиболее популярным видом ростверка на сваях является высокий, расположенный над землей на высоте 15 см. Данная высота позволяет нивелировать воздействие пучинистых сил, поднятие ростверка и возможность вырыва свай. Однако, наличие пространства между почвой и полом фундамента потребует дополнительных мероприятий по теплоизоляции.

Ростверк повышенный располагают непосредственно на грунте. Для предотвращения негативного влияния сил пучения под ростверком необходимо убрать почвенный слой на 15 см.

Характеристика свайного фундамента с ростверком

Свайный фундамент – это конструкция, в которой нагрузка на грунт от сооружения передается через сваи, что представлены частично или полностью заглубленными в грунт столбами или брусьями. Для жесткой и надежной связи верхних частей свай устраивается ростверк.  Данный тип фундамента рационально использовать при возведении строений на водонасыщенных слабых грунтах, на склонах, имеющих крутой уклон, в районах, где глубина промерзания грунта превышает 2 м, также, если вес будущего строения превышает 350 т.

Статья по теме:

Сваи представляют собой металлические, деревянные или бетонные заостренные, длинные или имеющие пяту стержни круглого или квадратного сечения. Они погружаются в грунт в готовом виде или изготавливаются непосредственно в толще грунта. В готовом виде свая имеет с одной стороны острый конец, которым при помощи специальной строительной техники погружается в толщу грунта, проходя подвижные слои, упирается в твердую почву. При изготовлении свай в грунте выполняется бурение скважин, которые, впоследствии, армируются и заливаются бетоном.

Фундамент с ростверком не подойдет для многоэтажных построек

Плюсы и минусы

Как любой из типов конструкций, свайно-ростверковый также имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам нужно отнести:

• устройство на любых грунтах, в том числе и там, где невозможно строительство ленточного либо плитного оснований;
• независимость возведения фундамента и зданий от рельефа местности;
• заложение фундаментов в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности;
• формирование свайного поля отдельно от ростверка;
• расположение высокого ростверка в основании здания, практически исключает вероятность подтопления во время паводков;
• возможность строительства собственными руками без привлечения крупных механизмов;
• экономия при возведении такого вида основания под строительство может достигать 25% в сравнении с традиционными видами фундаментов;
• возможность строительства зданий сложных геометрических форм;
• высокая скорость строительства.

При всей видимой привлекательности у этой конструкции есть свои минусы:

• невозможность устройства подвальных помещений или нулевого (цокольного) этажа;
• ростверковый фундамент невозможно сделать в каменистых грунтах;
• для возведения такой конструкции необходимо тщательное изучение грунтов на участке;
• проблематично ведение строительных работ в местах, где присутствует горизонтальное смещение грунтов.

Как сделать свайный фундамент своими руками по буронабивной технологии

В общем случае сваи изготавливают в следующем порядке:

1. бурение скважины;
2. установка арматурных каркасов;
3. заливка бетоном;
4. изготовление ростверка.

Перед началом работ выполняют разбивку фундамента. Под свайный фундамент нужно отметить расположение опор и границы ростверка. Эту работу выполняют с помощью обноски и шнура. Обноску изготавливают из деревянных стоек и перемычек. Она нужна, чтобы не повредить разметку при выполнении строительных работ. Расположение опор под здание отмечают строго по расчету.

Участок до бурения скважин нужно расчистить от мусора. По разметке снимают верхний плодородный слой почвы. Толщина такого слоя обычно составляет 15—20 см.

Бурение

Скважину бурят как ручным, так и механизированным инструментом (моторизированным или электрическим). В частном строительстве распространение получил ручной метод. Это вызвано доступностью и стоимостью необходимых приспособлений. Для изготовления свай по технологии ТИСЭ (с уширением в нижней части) потребуется специальный бур с откидывающимися ножами. Свайный фундамент с ростверком по технологии ТИСЭ отлично подойдет при строительстве на пучинистых грунтах (глина, суглинок, супесь). Уширения позволяют предотвратить выдергивание здания при морозном пучении.

Все скважины должны располагаться строго вертикально. Работы выполняют по разметке. В процессе контролируют расположение бура. Под фундамент в скважину насыпают песчаную подушку толщиной 20—30 см. Сыпучий материал разравнивают и уплотняют.

Следующий этап — установка опалубки. В этом качестве используют трубу из рубероида. Материал предотвращает повреждение опоры в период затвердевания и не дает цементному молочку уходить в почву. В процессе эксплуатации рубероид будет обеспечивать дополнительную гидроизоляцию. Трубы делают самостоятельно из рулонного материала.

Рубероид в процессе бетонирования расправляется до краев ямы

Арматурный каркас

Свайный фундамент с монолитным ростверком армируется прутами класса А400 (АIII), диаметр которых зависит от расчетной нагрузки. Основа каркаса — вертикальные стержни диаметром 10—12 мм. Именно они воспринимают изгибающую нагрузку.

Горизонтальные хомуты диаметром 6—8 мм необходимы для связывания основных в единое целое. Арматурный каркас должен выходить за пределы сваи. Позже его связывают с металлом ростверка своими руками.

Рекомендуем ознакомиться с подробной статьей о расчете буронабивного фундамента.

Заливка бетоном

Технология свайного фундамента предполагает использование бетона классов В15—В20 в зависимости от нагрузки. Применять материал с большей прочностью экономически не выгодно. Бетон можно сделать самостоятельно или заказать на заводе. Второй вариант предпочтительнее, поскольку в этом случае можно быть уверенным, что полученная смесь обладает определенной прочностью. При замешивании бетона вручную обязательно изучают руководство по этому процессу. Обычно инструкция есть на упаковке с цементом.

Сваи желательно нужно заливать за один прием. Перерывы в работе по изготовлению одного элемента приведут к его ослаблению. Бетонную заливку рекомендуется выполнять при температуре наружного воздуха 15—25 градусов по Цельсию. В этом случае бетон быстрее наберет прочность и будет прочным. Через каждый 30—50 см заливки по высоте делают небольшой перерыв, во время которого раствор уплотняют вибратором или штыкованием.

На твердение материала в среднем уходит 4 недели. В дождливую и холодную погоду времени требуется больше. Делать монолитный ростверк можно после того, как бетон наберет 50—70% своей прочности.

Выводу по ростверку

Опалубка для ростверка предусматривает съемное дно, формирующее гладкую нижнюю поверхность висящей в воздухе балки. В целом же принципиальных различий в отливке разных видов ростверков нет, различия лишь в трудоемкости земляных работ или подъема бетонной смеси в более высокий желоб опалубки. Армирование и заливка бетоном опалубки ростверка также не имеет особых отличий с заливкой ленточных фундаментов.

Ростверк часто называют столбчато-ленточным фундаментом, поскольку он внешне похож на ленточный. Это некорректное название, так как есть серьёзное различие в конструкции, назначении и свойствах. Лента у ленточного фундамента сама, всей поверхностью равномерно передает полную нагрузку на грунт, так как всей поверхностью плотно лежит на земле. Если у неё и есть столбы, то они скорее нужны для увеличения боковой работающей поверхности и особой роли в передаче нагрузок на грунт не играют.

Смысл ростверка – только объединение свай, работающих для передачи точечной нагрузки на грунт, и перераспределение на них общей нагрузки, сам он при этом на грунт нагрузку не передает и никогда не опирается на него, так как связан со сваями относительно слабо и при зимнем пучении грунта от свай его может просто оторвать.

Ростверк используют для относительно нетяжелых 1-3 этажных зданий, а в сейсмоопасных районах только для очень легких и одновременно прочных деревянных, каркасных и сип-панельных домов.