В каких случаях применяют?
Фундаменты такого типа изготавливают в таких ситуациях:
- Подземные воды поднимаются слишком высоко либо требуется сооружение здания в воде.
- Деформация грунта происходит неравномерно, почва разнородная.
- Территория застройки состоит из торфяника, размытого либо насыпного грунта, присутствуют зыбучие пески.
- Если сооружение будет передавать фундаменту существенную нагрузку.
- Когда район застройки относится к сейсмически опасной категории.
Сваи в частном секторе используют в таких ситуациях:
- под гараж, беседку, бытовку или баню;
- под печь, для выполнения фундамента бани;
- кирпичный или каркасный дом, а также строение из газобетона.
Рассмотрим подробнее все эти варианты.
Гараж
Сооружать сваи под гаражом целесообразно на слабых грунтах, при высоком подъеме грунтовых вод, а также в иных аналогичных ситуациях. Бытует мнение, что такой тип основания делают там, где укладка обычной бетонной ленты невозможна по ряду причин. Хотя это вовсе не непременное условие.
Стоимость выполнения земляных работ, а также существенные трудозатраты на такое мероприятие, побуждают многих застройщиков обходиться без столь муторной работы. Удобнее и дешевле заказать погружение свай, чтобы прилично снизить затраты на нулевой стадии сооружения гаража.
Кирпичный дом
Даже одноэтажные кирпичные дома являются тяжелым сооружением. Основанием под ними могут быть лишь несколько типов конструкций:
- бетонная лента;
- монолитная железобетонная плита;
- сваи.
Самый выгодный в экономическом плане вариант — первый. Но его разрешено сооружать только на устойчивом грунте, который встречается нечасто. По надежности на первом месте монолитная плита, хотя она и самая дорогая, поскольку требует множества материалов для обустройства.
Постройка из газобетона
Блоки газобетона необходимо укладывать на плоское и твердое основание, поэтому для дома из такого материала требуется бетонный фундамент. Им может быть монолит либо лента, но вполне подойдет и бетонный ростверк, закрепленный на сваях.
Более подробно читайте здесь.
Каркасное сооружение
При использовании забивных либо винновых свай ростверком становится брус, уложенный на оголовки столбов. Подробнее можно узнать тут.
Беседка
Металлические сваи — прекрасный вариант фундамента для беседки. Их монтируют, когда грунт на участке нестабилен. Подробности — в этой статье.
Печь
Фундамент, на котором возводят печь, обязан быть устойчивым и не бояться сезонного пучения. Подойдут винтовые сваи. Подробности — в этой статье.
Бытовка
Под бытовкой нередко монтируют винтовые сваи. Благодаря этому нижняя поверхность конструкции становится приподнятой над влажным грунтом, гарантируя невозможность развития коррозии. Подробнее читайте тут.
Баня
Выгодней использовать винтовые опоры. Кроме того, свайно-винтовое основание существенно укрепляет банную конструкцию, оно делает фундамент прочным и максимально устойчивым. Подробнее читайте здесь и тут.
Об установке теплицы на сваи расскажет эта статья, сооружения из поликарбоната — в этой. Виды и стоимость свай для теплицы рассмотрены в этой статье, о применении свай для строительства террасы читайте тут.
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.
В каких случаях необходим ростверк?
Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками желательно ознакомиться с теми условиями, в которых его применение считается обязательным. Такие фундаменты чаще всего применяются в следующих случаях:
- при наличии на застраиваемом участке нестабильных и слабонесущих грунтов, располагающихся на значительном удалении от поверхности земли (к данной категории относятся карстовые и торфяные почвы, а также плывуны и плодородные земли). В подобной ситуации возникает необходимость в передаче нагрузки от строения на плотные слои грунта с повышенной несущей способностью, добраться до которых удаётся лишь посредством увеличения глубины заложении свай;
- на участках с пресечённым рельефом местности, характеризующимся значительными перепадами высот. В этом случае с точки зрения снижения трудозатрат удобнее использовать сваи различной длины, что избавляет от необходимости проводить масштабные земляные работы по выравниванию грунта.
Видео: Свайно-ростверковый фундамент
Экономичность данного подхода выражается ещё и в том, что при его реализации не требуется формировать высокий ростверк, способный компенсировать имеющиеся перепады высот;
при близком нахождении подземных (почвенных) вод. В данной ситуации только комбинированные свайные фундаменты с ростверком способны обеспечить требуемую устойчивость основания
При этом важно, чтобы под пяткой такого фундамента располагался устойчивый грунт с достаточной несущей способностью. От глубины залегания почвенных вод (ГГВ) на вашем участке будет зависеть высота ростверка: так, при их близком расположении он обязательно делается высоким;
в жестких грунтах, в которых использование фундаментов рассматриваемого типа позволяет уменьшить глубину их заложения, а также сократить объемы предполагаемых земельных работ;
в случае возведения каркасного дома, не нуждающемся в основании, изготавливаемом в виде сплошной монолитной ленты
Во избежание ничем не оправданных расходов, связанных с заливкой монолита, для строений каркасного типа рекомендуется обустраивать свайный фундамент глубокого заложения с ростверком;
при значительной массе строящегося здания (более 300 тонн), нуждающегося в массивном ленточном основании, что экономически нецелесообразно. Столбчато-ленточный фундамент своими руками в данной ситуации оказывается более подходящим вариантом, позволяющим сэкономить как на материалах, так и на трудозатратах.
Приведённые выше варианты свидетельствуют о том, что при выборе комбинированного основания с ростверком чаще всего исходят из соображений экономичности. Однако при таком подходе не следует забывать о частичной потере надежности конструкции (в сравнении с монолитными и плитными вариантами оснований).
Это объясняется тем, что невозможно заранее получить точные данные о качестве грунта под каждой из свай глубокого заложения. Вот почему при расчете параметров опорной системы следует побеспокоиться о небольшом запасе прочности.
Что такое свайно-ростверковый фундамент?
Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.
Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.
Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Свайно-ростверковый фундамент очень похож на свайно-ленточный тип, что вызывает немало споров и разночтений. Некоторые специалисты объединяют их в единую группу, другие принципиально делят их по способу опоры ленты. Общего мнения они так и не достигли, что необходимо учитывать при изучении специальной литературы.
С монолитным ростверком
Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.
На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.
Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.
При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.
В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.
Как выбрать стержни?
Выбирая изделия, нужно учитывать:
- Тип и вес сооружения.
- Несущую способность опоры.
- Геологические условия участка.
Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.
Рекомендации по выбору диаметра свай:
- Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
- Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
- Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
- Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
- Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.
О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.
Виды винтовых свай
В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:
- Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
- Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.
Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:
- лопастные;
- спиральные;
- комбинированные.
По способу изготовления наконечников:
- литые;
- сварные;
- кованные.
По способу нанесения антикоррозионного покрытия:
- нанесение обмазочных материалов;
- холодное оцинкование;
- горячее оцинкование.
Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.
Заводское производство и самостоятельное изготовление
Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.
нужно учитывать такие факторы:
Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали. Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм
Уделять внимание прочности сварочных швов. Выбирать качественные гидроизоляционные материалы
Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.
Размеры опор
Характеристики винтовых свай:
- длина трубы – от 1 м;
- диаметр сечения – от 57 мм;
- толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
- толщина лопасти – 4–5 мм;
- диаметр лопасти – 150–300 мм.
Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.
Нагрузка
Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.
Зависимость параметров отражена в таблице:
| Тип грунта | Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм | ||
| длина столба – 1,5 м | длина столба – 2,5 м | длина столба – 3м | |
| Пластичные глины | 3,7 | 4,4 | 5,0 |
| Полутвердые глины | 4,7 | 5,4 | 6,0 |
| Суглинки, супеси | 3,7 | 4,5 | 5,0 |
| Пески средней фракции | Не используются | 9,5 | 10,5 |
Виды
Для свайных фундаментов могут использовать: дерево, металл, бетон, композитные материалы. Сваи изготавливают разной формы:
Винтовые. Используется металлопрокат, с толщиной стенки от 3 мм. Металлические трубы оснащаются буровым элементом – винтом. Бурят скважины, ручным, механизированным способом ввинчивают пустотелые опоры. Заливают бетонным раствором для прочности, гидроизоляции внутренней полости.
Винты
- Буронабивные. Это методика формирования. Подготавливаются скважины, изготавливается армоконструкция, помещается внутрь отверстия. Заливается бетонным раствором тяжелых марок. Элементы прочные, хорошо выдерживают нагрузку.
- Железобетонные сваи. Преимущества — процесс производства контролируется, производители несут персональную ответственность за соблюдение технологического процесса.
- Забивные свайные элементы. Используются для возведения массивных зданий, пустотелые трубы-сваи забиваются, заливаются бетоном.
Забивная свая
Конструкции ростверков на столбчатых фундаментах
Основания на опорах могут быть заглубленными с верхней поверхностью на нулевой отметке и полузаглубленными, выступающими над поверхностью земли. В зависимости от вида конструкций строения столбовых опор, ростверки на опорах могут строиться из различных материалов.
Как правило, проектными организациями разрабатываются пошаговые инструкции по возведению различных оснований на столбчатых опорах. Строительство ростверков на столбовых опорах аналогично устройству свайного основания.
Ростверк из деревянных брусьев
Под ростверк из деревянных брусьев на опорных площадках столбов закладывают металлические вертикальные стержни с резьбовым окончанием. Шпильки продевают через отверстия в брусья и закрепляют их гайками. В иных случаях применяют специальные крепления в виде стальных хомутов.
Ростверк из железобетонных конструкций
После установки опор, между ними прокапывают траншеи для установки деревянной опалубки под железобетонные балки.
В готовые траншеи устанавливают своими руками щитовую опалубку. Затем в опалубку опускают каркасы из арматуры и соединяют их в единую конструкцию.
Деревянную опалубку заливают жидким бетоном с обязательным уплотнением вибраторами. Уплотнение производят так же и своими руками с помощью металлических стержней.
Армированный каркас фиксируют сварными соединениями с закладными деталями верхних поверхностей столбовых фундаментных опор. После набора бетоном достаточной прочности переходят к монтажу конструкций стен и перекрытия.
Помимо монолитного железобетона применяют сборный железобетон. В качестве сборных железобетонных конструкций можно использовать различные балки, перемычки, приобретенные в строительных организациях, как некондиционный или бракованный товар, но вполне пригодный для ростверка.
Ростверк в виде монолитной железобетонной плиты
Монолитная железобетонная плита выполняется так же, как и плитный фундамент на свайном основании. При закладке плитного основания обязательно производят расчет столбовых опор на несущую способность. Монолитная железобетонная плита, обладая высокой прочностью, сама по себе представляет тяжелую конструкцию.
Рекомендуем посмотреть видео о монтаже монолитного ростверка в виде плиты.
Расчет плитного фундамента производится специалистами-проектировщиками. Точный расчет обеспечит оптимальные затраты на приобретение строительных материалов для устройства железобетонной плиты на столбовых опорах.
Ростверк из монолитного бетона
Монолитный ростверк на свайно столбовых опорах применяют крайне редко, т.к. бетон без армирования может выдерживать небольшие вертикальные нагрузки от конструкций строения. Поэтому основания такого типа используют при строительстве одноэтажных легких построек. Столбчатые опоры в таких сооружениях имеют небольшую глубину закладки.
Посмотрите видео, как производится заливка монолитной конструкции ростверка.
Создание свайно-ростверкового фундамента своими руками
Сооружение свайно-ростверкового фундамента вполне возможно сделать своими руками. Для строительства небольших зданий (беседки, дачные домики) выбирают ростверк на столбчатом основании, свайный вариант подходит для зданий постоянной эксплуатации. Работы лучше всего выполнять в конце весны, в самом начале лета либо ранней осенью. Сначала готовят площадку, очищая от растительности и мусора, потом реализуют дальнейшие этапы выполнения работ.
Предварительно нужно подготовить материалы и инструменты, заказать бетон класса прочности В17.5-22.55 либо закупить ингредиенты, из которых он будет приготовлен в бетономешалке. Под будущую обвязку в случае необходимости нужно подсыпать гравий или мелкий щебень.
Опалубка
Опалубка монтируется выше на 10 сантиметров, чем высота ленточного ростверка. Опалубку делают из деревянных щитов или досок достаточного уровня прочности для того, чтобы не треснуть и не разойтись под весом бетона.
Как выполняется армирование
Сборно-монолитный ростверк обязательно должен армироваться. Для армирования выбирают стальные прутья сечением 12-18 миллиметров, глубина зависит от проекта, но сетку закладывают равномерно, с шагом в 15-30 сантиметров. Обвязка монтируется по всему периметру основания ленты.
Проволоку нарезают заранее, каркас устанавливается в смонтированную опалубку, там связывают с арматурой свай максимально жестко. В проступающей над уровнем почвы верхней части свай сверлят отверстия, через них пропускают закладные, к ним крепят продольные хлысты арматуры. Стальные прутки заводятся внутрь свай, хлысты связывают между собой, с верхними хлыстами. Внутрь свай арматура укладывается слоем в 2-3 прутка.
Бетон
Заливка бетона осуществляется равными горизонтальными слоями, толщина которых должна составлять 10-15 сантиметров. После заливки каждый слой последовательно трамбуется виброинструментом, потом лишь заливается следующий.
Для заливки ростверка подойдет марка бетона М300 или М350.
Ростверк: погода и температурно-влажные условия
Устройство ростверка осуществляется в жаркую погоду, безветренную желательно, без осадков. Прямые солнечные лучи попадать на поверхность тоже не должны. Если температура воздуха отрицательная, бетону нужно обеспечить минимальные потери тепла на всех этапах – от приготовления до укладки. Если работы выполняются на пучинистых грунтах, землю сначала прогревают до плюсовой температуры, защищают от промерзания.
Разборка опалубки
После завершения заливки бетона опалубку демонтируют, сначала снимая крепления и распорки, лишь после этого доски. Опалубочные щиты должны легко отходить от застывшего монолита, если же такой ситуации не наблюдается, это говорит о том, что раствор еще не застыл и нужной прочности не набрал.
Сушка и уход
Когда залит бетонный ростверк, нужно обеспечить правильный уход за монолитом. Конструкция надежно защищается от солнечных лучей, ветра, осадков. Поверхность накрывают полиэтиленовой пленкой, периодически увлажняют водой, если температура воздуха превышает отметку в +22С.
Гидроизоляция
Бетонный ростверк должен быть гидроизолирован, особенно актуально это при сооружении свайно-ростверковых фундаментов заглубленного типа. Также желательно изолировать от влаги повышенные ростверки.
Варианты гидроизоляции:
- Проникающая – специальный раствор с прекрасными адгезионными характеристиками покрывает фундамент.
- Обмазочная – обвязку покрывают битумной мастикой.
- Напыляемая – жидкие составы с высокими водоотталкивающими свойствами наносят при помощи пульверизатора.
- Рулонная – ленту обмазывают мастикой, сверху кладут рулонный материал.
Выбор метода и материала для гидроизоляции зависит от типа грунта, уровня грунтовых вод, вида ростверка, финансовых возможностей и других факторов.
