Устройство свайного фундамента и монолитного ростверка

Свайный фундамент с монолитным ростверком: особенности и применение

В самом начале строительных работ многие пытаются определиться с будущей фундаментальной конструкцией, основание – это составная часть постройки, и от нее зависит не только надежность, но и прочность всего сооружения. Большинство застройщиков выбирают свайный фундамент с монолитным ростверком, и это не спроста, он доказал временем свою прочность и долговечность, в сравнении с другими вариантами конструкций целостного основания.

Характеристика свайного фундамента с монолитным ростверком

Итак, что такое свайный фундамент? Это тот фундамент, когда вся нагрузка от постройки возлагается на сваи. При формировке фундамента в качестве свай задействуют винтовые или забивные изделия. Довольно-таки часто в частном строительстве идут фундаменты из свай в комбинации с ростверком.

Для понимания, что такое монолитный ростверк, стоит охарактеризовать его. Это верхняя область свайного фундамента, которая выполняет функцию по дислокации нагрузки от несущих частей постройки. Выполнение ростверка происходит с помощью плит или балок, которые сводятся в единую систему.

Где применяют свайный фундамент с монолитным ростверком?

Обычно применение свайного фундамента с монолитным ростверком осуществляется на проблематичных (глиняных) грунтах. Основа, выполненная из свай, помогает передать внушительную нагрузку на более твердые породы, залегание которых происходит намного глубже поверхностного грунта. Сваи успешно выстраиваются и на обычных, благоприятных грунтах.

В нынешнем застраивании к свайному фундаменту прибегают нередко, так как у него имеется повышенная несущая особенность. А еще он экономичен, благодаря малому объему земельных работ. Чаще всего такой фундамент встречается при закладывании щитового, деревянного или каркасного сооружения, а также при постройке небольшого строения.

Из чего изготавливают сваи?

К сваям можно отнести удлиненные стальные стержни, которые ввинчивают вглубь проблематичного грунта.

Свайный фундамент состоит из кучки свай, которые консолидируются ростверком. Сваи бывают железобетонные, выполненные из дерева и металлические.

Использование деревянных свай основывается при средних и малых нагрузках. Материалом для выполнения этого вида свай выступают хвойные породы деревьев, чаще всего – сосна.

Вбивание деревянных свай осуществляется посредством механического молота, дизеля – молота и вибромолота.

Железобетонные сваи создаются из бетона. Другое их название – это забивные сваи.

На стройплощадках наиболее востребованы цельные пустотелые железобетонные сваи, имеющие сечение квадратного или круглого типа.

Сваи можно разбить на подвиды: сваи-трения, которые передают главную нагрузку исключительно боковой поверхностью, а также на сваи-стойки, которые проникают вглубь грунта через неустойчивый слой и, доходя до более твердого грунта, упираясь в него, делегируют всю нагрузку.

Плюсы и минусы применения свайных фундаментов с монолитным ростверком

Преимущества свайного фундамента с монолитным ростверком:

• Его уникальность заключается в том, что его можно формировать на различном грунтовом типе, кроме магматического или осадочного грунта.
• Минимальная трата времени на земельные работы (это самый трудоемкий и сложный интервал в строительстве).
• Формовку свайного фундамента можно выполнить даже в холодное время года.
• Фундамент имеет гарантированно хорошую несущую способность.
• Формирование свайного фундамента обойдется в несколько раз дешевле, если сравнивать его с ленточным фундаментом.

Сам монтаж данного фундамента не представляет особого труда и заключается во ввинчивании свай в землю на требуемое глубинное расстояние, которое прописано в строительном проекте. После чего с помощью болгарки производится их подрезание до одинакового уровня.

Недостатки свайного фундамента с монолитным ростверком:

1. Невозможность обойтись без специализированной техники и инструментов для укладки свайного фундамента.
2. Невозможность установки на скалистом грунте и там, где имеется твердая прослойка из камней и известняка.
3. Закладывая такой фундамент, придется отказаться от застройки утепленного подвального помещения.
4. Сваи нельзя выстраивать рядом с объектом.
5. Сложность в выполнении вычислений.
6. Отсутствие возможности контроля вкрученной сваи на ее повреждение.

Технология возведения свайного фундамента

Если при организации столбчатого фундамента возникает потребность в рытье траншеи, выстраивать опалубку, а потом производить засыпку пазухи, то устройство свайного фундамента с монолитным ростверком намного проще и технологичнее.

Но как сделать свайный фундамент с монолитным ростверком? Наглядно это выглядит так:

• Организуется бурение скважин на расчетное глубинное расстояние посредством ручного бура.
• Происходит выставление опалубки, которая должна быть чуть выше поверхности, примерно на триста миллиметров. Это необходимо для удобства заливки бетонной смеси в пробуренную скважину.

Пробуривание скважин

Высчитывается необходимое количество свай, которые будут задействованы. Их количество можно вычислить, отталкиваясь от веса будущего сооружения и общей нагрузки. Величина внутренних свай будет вычисляться исходя из нагрузки, которую создают стеновые перегородки, пол и кровля.

Производя вычисления, следует принять во внимание тот факт, что ручной бур имеет максимальный диаметр триста миллиметров. Он продается на любом строительном рынке или в магазине.

Длина стержня у бура регулируется, что допускает бурить скважины до пяти метров. Расположение режущих лопастей у бура устроено так, чтобы при работе приложенное усилие было незначительным. В промышленности стали изготавливать ручные буры, способные существенно уширять нижнюю область скважины. Кроме этого, при бурении происходит образование опоры для сваи, что в свою очередь помогает, сэкономить на бетоне, так как количество необходимых свай сокращается.

Армирование и заливка бетоном

Следующим шагом после бурения является формирование труб из рубероида. Их диаметр должен равняться диаметру скважины, а длина – быть на триста миллиметров больше ее глубины.

Верхняя часть у трубы выполняется из трехслойного рубероида, после чего связывается металлической проволокой. Она-то и будет использована в виде опалубки. Далее труба очень осторожно помещается в пробуренную скважину. При обнаружении незначительного количества воды в скважине можно не придавать этому значения, но, если ее больше одной четверти, то перед тем, как заливать бетон, стоит ее выкачать при помощи насоса.

Для того чтобы улучшить прочность готовых столбов, потребуется подготовить арматурный каркас. Можно обойтись самым недорогим и простым способом: для этого берется три вертикальных металлических прута диаметром около семи миллиметров, которые необходимо скрепить между собой мягкой поволокой.

После того как каркас будет установлен, в скважину заливается бетонированная смесь. Она заливается слоями, которые уплотняются при помощи вибратора.

Выполнение ростверка

Ростверк делается из бетонной или железной балки, задача которой – выполнять соединительные функции вертикальных элементов строительной конструкции.

Выполнение ростверка происходит следующим образом. Промеж столбов роется траншея, ее глубина должна быть не меньше тридцати сантиметров. Ширина должна быть такой, чтобы в нее поместилась опалубка. Ее наличие обязательно, так как заливка бетона в землю является технологической ошибкой.

После этого можно насыпать песок в пределах десяти сантиметров и настилать ленту рубероида. Опалубка устанавливается промеж столбов.

Арматура монтируется на дне скважины, при этом она должна выходить за поверхность примерно на три сантиметра. Для того чтобы арматура не заржавела, она должна быть погружена полностью в бетон.

После того как бетон был залит, он нуждается в увлажнении. Для этого необходимо в течение семи дней поливать его водой. Данная процедура необходима для того, чтобы бетон смог набрать крепость.

Далее, когда опалубка будет снята, необходимо убрать и песок, который был насыпан под ростверк. В итоге должно получиться что-то наподобие мостика межу столбами. Этот воздушный промежуток необходим для расширения земли в зимнее время.

Свайно-ростверковый монолитный фундамент

Свайные фундаменты различных типов и из разных материалов используются на сложных грунтах. Сваи уходят глубоко под землю и опираются на более плотные и стабильные слои. Им не страшны морозное пучение и высокий уровень грунтовых вод. Обычно такие фундаменты делают с ростверком — связывающей сваи балкой из бетона, металла или дерева. Один из вариантов такого основания — свайный фундамент с монолитным ростверком.

Применение

Фундамент с монолитным ростверком подходит для участков с перепадами высот и влажных нестабильных почв, где обычный ленточный фундамент испытывал бы слишком большие нагрузки, в районах с вечной мерзлотой, при высоком уровне залегания грунтовых вод. Ростверк в данном типе основания равномерно распределяет нагрузку (вес дома) на все опоры. Свайно-ростверковый фундамент подходит для небольших, не слишком тяжелых зданий, но для совсем маленьких домов он экономически не оправдан.

Фундамент свайно-ростверковый может быть

• висячим (с высоким ростверком),
• с заделкой свай в монолитный цоколь.

В первом случае между полом и землей имеется расстояние 0,7-1 м. Почва при этом воздействует на основание минимально.

Во втором случае ростверк располагается прямо на уровне земли (повышенный), или несколько заглублен (низкий ростверк), можно сделать небольшой цоколь. При этом ростверк никогда не опирается прямо на землю, из-под него вынимают небольшой слой почвы (10-15 см). Это делается для того, чтобы на бетонную конструкцию не действовали силы морозного пучения грунта. Если ростверк заглублен, то оголовки свай обязательно гидроизолируют. Заглубленный ростверк не делают на сильно пучинистых грунтах, которые могут увеличится в объеме больше, чем на высоту зазора, и деформировать или сломать фундамент.

Сам ростверк делают в виде ленты, поэтому такой фундамент также иногда называют свайно-ленточным, или с перекрытием в виде плиты. Второй вариант требует значительно больших затрат бетона и арматуры.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Этот тип основания имеет свои преимущества.

• Малое количество земляных работ.
• Меньшая трудоемкость, чем для ленточного фундамента.
• При правильной теплоизоляции висячий ростверк позволяет снизить теплопотери благодаря тому, что он не соприкасается с землей.
• Меньше расход стройматериалов, а значит, и денег, чем для строительства ленточного фундамента, если делается небольшое количество свай (экономия может составить до 30%).

К недостаткам и сложностям этого типа основания относятся

• необходимость бурения глубоких скважин при установке буронабивных свай,
• необходимость теплоизоляции пола, а иногда и создания имитации цоколя в случае висячего ростверка для утепления дома.

Железобетон наиболее популярен в индивидуальном строительстве для домов как материал для ростверков — как на монолитных, так и сборных. Он выгодно отличается от дерева и металла, так как дерево подвержено гниению, а металл — коррозии. Монолитный фундамент имеет свойства, отличающие его от сборного. Прежде всего, это более высокая прочность и надежность, так как он отливается как единое целое.

Виды свай

Для свайно-ростверкового фундамента используют

Первый вариант для строительства частных домов используется редко, так как для забивки нужно специальное оборудование, аренда и тем более покупка которого значительно увеличит расходы.

Винтовые сваи в последнее время набирают популярность благодаря скорости их монтажа и отсутствию земляных работ — они просто вкручиваются в грунт, это можно сделать самостоятельно усилиями двух-трех человек или заказать услугу монтажа в компании, которая продает сваи.

Буронабивные сваи изготавливаются прямо на участке. Для этого бурят скважины, опускают в них опалубку и арматуру и заливают бетон.

Для точного расчета фундамента на основе свай лучше всего обратиться к специалисту-инженеру. Также перед строительством любого дома рекомендуется провести инженерно-геодезическую экспертизу, чтобы узнать строение и особенности грунта.

Фундамент на буронабивных сваях

Подготовка участка

Перед созданием фундамента необходимо расчистить участок, разметить его в соответствии с проектом здания, отметить места, где будут пробурены скважины. Сваи располагают по периметру строения, под внутренними несущими станами и на углах. Шаг между ними не должен превышать 2 м.

Буронабивные сваи делают, заливая бетон в подготовленные скважины. Обычно в скважины устанавливают опалубку, роль которой могут играть асбоцементные трубы, трубы из пластика, рубероид, ПВХ-пленку. Эти материалы не только придают свае форму и увеличивают ее прочность, но и выполняют гидроизолирущую функцию.

Глубина скважин зависит от глубины промерзания грунта, они должны быть на 50 см глубже этого уровня. 20 см из них приходятся на песчаную подушку. В среднем глубина будет около 10 м.

Для бурения можно нанять бригаду рабочих, можно осуществить его своими силами с помощью ручного бура. Диаметр скважины должен быть равен примерно 20 см.

После насыпания песочной подушки в скважины опускают трубы. Они должны подниматься над уровнем почвы на одинаковую высоту, это можно проконтролировать с помощью нивелира или уровня. Далее в трубы опускают арматуру. Для армирования свай используют металлические прутья, на каждую опору их нужно 3 или 4. Прутки соединяют поперечными хомутами, получается такая конструкция, как на фото.

Арматура должна подниматься над верхней частью свай на 40-50 см, чтобы ее можно было соединить с арматурой ростверка. Устанавливают ее в трубах таким образом, чтобы между арматурой и оболочкой было не менее 2 см — это позволить полностью покрыть каркас бетоном.

После этого в трубы заливают бетон. Для уплотнения используют вибратор, но если его нет, можно использовать метод штыкования с помощью металлического прута или трубы. Залитые сваи оставляют на 4 недели для застывания и набора прочности.

Железобетонный ростверк

Сначала устанавливают опалубку. Ее можно сделать из обрезной доски в виде желоба шириной не меньше, чем толщина будущих стен, и высотой примерно 30 см. Определенная сложность состоит в том, что у ростверка есть висячие части, под которые на время застывания бетона нужно будет поместить подпорки. Опалубку устанавливают на нужной высоте, после застывания бетона ее снимают. Можно использовать и несъемную опалубку, например, из пеноплекса, которая будет играть роль утеплителя и гидроизоляции.

Железобетонный ростверк также обязательно армируется. Для армирования берут металлические прутки толщиной 10-12 мм, они располагаются вдоль сторон конструкции. Между собой они связываются в два пояса поперечной арматурой толщиной 6-8 мм, можно гладкой. Из такой же арматуры делаются вертикальные ребра, соединяющие пояса. Под нижний пояс подкладывают деревянные бруски, чтобы арматура была полностью погружена в бетон. С помощью вязальной проволоки каркас ростверка связывается с выступающей частью арматуры свай, также можно их сварить.

На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент.

Заливают ростверк за один раз, поэтому сразу нужно приготовить необходимое количество бетона. Важно, чтобы в слое бетона не было полостей, пузырей. После заливки бетон уплотняют.

Ростверк на винтовых сваях

Если ростверк делают на винтовых сваях, то армировать его надо перед тем, как устанавливают опалубку. Для этого на сваях вяжут арматуру толщиной 12-18 мм, для этого в сваях сверлят отверстия, в которые пропускают закладные из арматуры. К закладным присоединяются продольные элементы каркаса. Внутрь сваи также опускают арматуру, связывая ее с каркасом ростверка. При бетонировании сначала заливают бетон внутрь свай, а затем в опалубку ростверка.

Фундамент на сваях с монолитным ростверком позволяет успешно возвести дом на пучинистых грунтах. Для него используют обычно буронабивные или винтовые сваи. Следует помнить, что на таком фундаменте нельзя строить большие, тяжелые здания.

Устройство свайного фундамента с монолитным ростверком

Возведение строений различного назначения на сваях в значительной степени удешевляет строительство. Для повышения несущей способности свайного фундамента устраивается ростверк.

Его можно соорудить из сборных ж/б конструкций, металлопроката, бетона.

Для частного строительства самым подходящим справедливо считается свайный фундамент с монолитным ростверком: его возведение не требует участия тяжелой строительной техники.

Конструктивные особенности свайного фундамента с монолитным ростверком

Существует два варианта исполнения монолитного ростверка:

• плитный – ростверк, связывающий в единую систему все сваи;
• ленточный – ростверк, соединяющий сваи последовательно.

Плитный ростверк устраивается под всей площадью здания, ленточный – только под несущими стенами.

Наиболее распространенным в частном строительстве является ленточный монолитный ростверк, так как особо тяжелых построек в индивидуальном хозяйстве не возводится, а материалоемкость плитного ростверка в несколько раз выше ленточного.

В свою очередь, ленточный ростверк также делится на несколько разновидностей, характеризующих его положение относительно грунта:

• висячий (высокий) – размещается выше поверхности земли. Расстояние от его подошвы до грунта – не менее 10-15 сантиметров. Данный вид ростверка целесообразно применять на пучинистых грунтах;
• наземный – ростверк, подошва которого лежит на уровне поверхности земли на подушке (песчано-гравийной или песчаной). Такая конструкция приемлема только на непучинистых или слабопучинистых грунтах. Грунты, подверженные пучению в период морозов способны оторвать ростверк от свай;
• низкий – заглубленный ростверк. В пучинистых грунтах он заглубляется на глубину промерзания, на грунтах более благополучных глубина погружения ростверка в грунт может составлять всего 200-400 мм.

Из всех видов ростверков наиболее распространенными в индивидуальном строительстве являются висячие: они достаточно прочные, чтобы служить надежной опорой легким постройкам. Их устройство не требует проведения земляных работ.

Большинство построек (дач, бань и пр.) возводятся с использованием фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком – самого дешевого и не требующего больших трудозатрат варианта.

Технология строительства

Устройство свайного фундамента и монолитного ростверка можно разбить на несколько этапов:

• подготовительные работы;
• установка свай;
• устройство ростверка.

Подготовительные работы

В процессе подготовки площадку под строительство выравнивают, планируют (насколько это возможно – ведь вся прелесть свайных фундаментов в том и состоит, что рельеф местности остается практически неизменным).

Затем производится разметка: размечаются оси фундамента, места установки свай. Желательно на этом этапе иметь на руках чертеж свайного фундамента с монолитным ростверком, разработанный опытным проектировщиком.

На чертеже указываются все необходимые размеры и другие сведения: количество свай, шаг их расстановки, диаметр арматуры и геометрические размеры арматурных каркасов.

Установка свай

По разметке при помощи специальной машины или садового бура бурятся скважины. Для большинства домашних построек достаточно диаметра 200-250 мм.

Далее выполняются работы в следующем порядке:

• из гидроизоляционного материала (например, из рубероида), скручивается труба опускается в скважину. Цель данной операции – гидроизолировать стенки сваи. Можно вместо рубероида использовать пластиковую или асбоцементную трубу. Поскольку в данном случае рассматривается вариант устройства висячего ростверка, то гидроизолирующая труба должна выступать над уровнем земли. На сколько — зависит от конструкции фундамента и рельефа местности. Зазор между землей и подошвой ростверка может быть различным в каждой конкретной точке – важно, чтобы о располагался строго горизонтально (или перпендикулярно сваям);
• в трубу устанавливается арматурный каркас, состоящий из 3-4 стержней. Длина арматуры должна быть таковой, чтобы ее верхний торец возвышался над торцом трубы на 200-250 мм;
• гидроизолированная скважина заливается бетоном.

От марки бетона зависит несущая способность сваи. Например, бетон марки 100 выдержит нагрузку до 100 кг/кв. см включительно. То есть свая диаметром 200 мм (площадью сечения 314 кв. см) способна выдержать 31,4 тонны.

Однако это не значит, что на таких сваях можно возводить такие тяжелые строения – следует поинтересоваться несущей способностью грунта, на который опирается фундамент.

Сухой грунт, расположенный ниже глубины промерзания может иметь несущую способность всего 6 кг/ кв. см.

Устройство монолитного ростверка

Устройство ростверка производится в несколько этапов:

• возведение опалубки;
• армирование;
• заливка бетоном

Устройство опалубки

Рассмотрим наиболее распространенный способ устройства опалубки монолитного ростверка:

• размечаются края будущей опалубки. По линиям разметки с шагом 50-90 см в грунт забиваются бруски сечением 50х50 мм (строго вертикально!). Получится два ряда колышков, вбитых по периметру будущего ростверка;
• каждую пару колышков, стоящих напротив друг друга, надо соединить такими же брусками (поверху);
• на каждую полученную П-образную конструкцию из брусков набить доску шириной 3-4 см. ее верхний срез должен располагаться на уровне днища будущей опалубки;
• укладываются горизонтальные доски, в которых предварительно вырезаются отверстия под сваи;
• устанавливаются вертикальные стенки опалубки и приколачиваются гвоздями к брускам, стоящим вертикально;
• собранная опалубка изнутри выстилается полиэтиленовой пленкой.

Вы хотите узнать как расчитать расстояние между сваями фундамента?

Армирование ростверка

Арматурный каркас должен быть полностью утоплен в бетон со всех сторон. Поэтому, прежде чем приступать к армированию, надо на дно опалубки (в поперечном направлении) уложить бруски любой ширины, но одинаковой толщины – от 30 до 50 мм.

Нижний ряд арматурных стержней укладывается на бруски и связывается между собой. Связи должны обеспечивать одинаковое расстояние между стержнями.

Верхний ряд (пояс) арматурного каркаса подвешивается к поперечным брускам, которыми мы связали стойки опалубки. Далее верхний и нижний пояса связываются между собой.

В результате получается каркас, подвешенный на проволочках.

Количество арматуры

Необходимое количество арматуры можно подсчитать, исходя из соотношения площади поперечного сечения ростверка и суммы сечений всех стержней. Оно составляет 1000:1. Порядок расчета следующий:
— умножьте ширину ростверка на его высоту и поделите результат на 1000;
— полученное число разделите на площадь сечения одного стержня.
В результате таких несложных расчетов вы определите минимально необходимое количество арматуры».

При этом следует учесть, что между рядами арматуры должно быть не более 150 мм.

Заливка ростверка

Для заливки ростверка применяются бетоны марок М300 и М350. Во время заполнения опалубки бетонной смесью ее обязательно штыкуют, чтобы выгнать воздух, который может оказаться «запертым» в толще бетона.

Это можно делать при помощи арматурного прутка. Более прогрессивный метод – применение специального вибратора. Покупать его дорого, да и нет смысла – не так уж часто частный домовладелец занимается строительными работами. Но это оборудование можно взять в аренду.

Вот, собственно, и весь перечень работ, которые придется выполнить домашнему мастеру при устройстве свайно-ростверкового фундамента. После затвердения бетона можно приступать к возведению здания.

Видео строительства фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком.

Конструкция свайного фундамента с монолитным ростверком

В некоторых случаях, особенно когда нестабильные или слишком влажные почвы с большими высотными перепадами, обычные ленточные фундаменты не способны выдерживать большие нагрузки.

В таких случаях оправдано использование свайных оснований с ростверками, ведь тогда несущий элемент здания – ростверк, принимает на себя всю нагрузку от сооружения и равномерно распределяет ее на опоры.

Причем, длина и толщина опор, как и их конструкция, может существенно отличаться по структуре и форме ростверка. Сейчас стали популярными жесткие и прочные монолитные ростверки, способные за счет надежного армирования и использования качественных строительных материалов «гасить» мелкие подвижки почвы, вспучивание отдельных участков и подмывание грунтовыми водами.

Устройство свайно-монолитного фундамента позволяет использовать его на склонах, вечномерзлых, слабых, насыпных и других почвах.

Почему именно свайный фундамент с монолитным ростверком?

1. Малая стоимость финансовых затрат на механизмы и строительные материалы;
2. Минимальные сроки возведения здания;
3. Минимальный расход бетона на заливку опор;
4. Транспортные расходы снижаются как минимум в половину;
5. Небольшая просадка здания за счет граничной глубины погружения;
6. Незначительные расходы на земельные работы;
7. Можно возвести фундамент самостоятельно без использования механизированной техники;
8. Монолитный ростверк можно сделать в зимнее время, используя специальные цементы и придерживаясь технологии.

Варианты свайно-монолитных фундаментов

• Низкий свайный фундамент

Висячий ростверк. Это основание, которое предусматривает наличие внутри воздушной подушки высотой в пределах 70-100 мм. Фактически, пол здания висит над почвой и установлен на опоры. Преимущество конструкции – минимальное воздействие почвы на нижнюю часть бетонного основания.

Заделка свай в монолитный цоколь. Тут уже не предусмотрен зазор между грунтом и основанием, зато можно сделать цокольное помещение небольшой высоты. Ростверк в таких случаях можно возвести с бетона, железобетона, стали, дерева, других строительных материалов, и обязательно сделать армирование.

Подготовительные работы при возведении монолитного свайного фундамента

1. Головки установленных свай тщательно выровнять по горизонтали;
2. Промыть верхнюю часть, зачистить и высушить;
3. Соорудить опалубку по периметру будущего монолитного ростверка;
4. Сделать защиту от бетонного раствора, если опалубка будет временной;
5. Залить монолитное основание бетонным раствором равномерно по горизонтали.

Как возвести свайный фундамент с монолитным ростверком

Устройство такого типа основания предельно простое, но при этом и отличается надежностью и качеством. Ведь каждый элемент тут делается с бетона, используется армирование в горизонтальных и вертикальных поясах. Не удивительно, что устройство такого основания считается оптимальным даже в горных районах с высокой вероятностью сейсмической активности.

Сделать такой фундамент своими руками не составит труда через его простоту. Проблемное место – это выбор опор и типа монолитного ростверка. Поэтому, поэтапная технология возведения свайно-монолитного фундамента с учетом его устройства следующая:

• Разработка подробного чертежа будущего здания. В состав этого этапа должна входить подробная карта территории, где указана структура почвы, уклон и природный рельеф. Также в проекте должны быть указаны характеристики самого здания, его масса, конструктивные элементы, размеры и все необходимые разрезы;
• Провести бурение скважин в соответствии с разработанным проектом на заданную глубину. Если устройство фундамента предусматривает использование забивных или винтовых свай, то их нужно установить строго вертикально в заданных местах;
• После монтажа опор нужно поверх сделать несущую опалубку. Тут нужно учесть ряд особенностей. Если опалубка предусматривается для мелкозаглубленного монолитного ростверка, тогда опалубку нужно сделать с достаточным углублением до уровня грунта. Если фундамент висячего типа, тогда опалубка делается П-образной с шириной в толщину будущих несущих стен;
• После установки опалубки нужно залить конструкцию бетоном, начиная от свай и заканчивая монолитом по отдельным горизонтальным слоям;
• Нужно оставить бетон засохнуть и набрать необходимую расчетную прочность и уже через несколько недель начинать возведение несущих стен здания.

Как подобрать сваи

На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.

Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:

• Материал;
• Способ производства;
• Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
• Метод погружения в почву;
• Степень защиты от внешнего воздействия;
• Несущие характеристики опор.

Как правильно сделать несущий монолитный ростверк

Учитывая, что монолитный ростверк имеет большую массу, то и отличается особенностью при установке. Ведь на опоры будет давить огромная масса железобетона самого ростверка и, собственно, несущих стен и перекрытий здания.

Поэтому, чтобы обеспечить максимальную прочность конструкции и возможность противостоять сезонным подвижкам почвы, без армирования не обойтись. Как правильно его сделать?

1. Армирование опор. Если опоры производятся на стройплощадке, тогда нужно внутри бетонной опалубки установить жесткие вертикальные прутья арматуры, соединенные между собой несколькими поясами армирования. Их нужно делать каждые 50 см, соединять болтовыми соединениями. Вертикальная кромка арматуры должна выступать за пределы сваи на высоту не менее 15-30 см.
2. Армирование ростверка. Учитывая, что монолитный ростверк имеет огромную массу, то делается армирование всего горизонтального пояса. Для этого предусматривается равномерное расположение поясов с интервалом в 10 см по высоте и с шагом до 50 см по вертикали. Затем все пояса соединяются между собой, а также непосредственно с арматурой самих опор.

Какой материал свай лучше для свайно-монолитного фундамента?

• Фундамент из асбестоцементных труб

Деревянные брусья. Их дина составляет 8,5 метра, диаметр до 34 см, форма круглая, реже прямоугольная. Для их производства используется пихта, ель и сосна, реже дуб и граб. Применяются редко через высокую стоимость строительных материалов, а также подверженности древесины гниению, малому сроку службы и небольшой надежности.

Железобетонные опоры. Производятся в заводских условиях или вручную с цемента марки М-200 и выше, срок службы от 100 лет. Для монтажа нужно использовать специальную технику и подключать дополнительный персонал;

Сталь. Такие опоры пользуются заслуженной популярностью, но стоят дорого, они подвержены влиянию коррозии, а через большой внешний диаметр отличаются огромной массой. Также тут нужно использовать специальные антикоррозийные материалы.

Асбестовые трубы. Относительно недорогие, простые в монтаже, но без дополнительного армирования тут не обойтись.

Какие сваи лучше использовать в определенных условиях

• Строительство свайного фундамента с ростверком своими руками

Забивные опоры делают с железобетона, сечение прямоугольное, реже круглое, размеры могут отличаться. Используются на слабых в верхних слоях, почвах, под которыми есть твердые несущие породы;

Трубчатые сваи-оболочки. Это металлические опоры круглой формы, используются для возведения оснований на слабых грунтах, в сейсмически активных зонах и при возможном влиянии горизонтальных, вертикальных и выдергивающих нагрузках. Наконечник стальных свай острый, иногда спиральной формы;

Пирамидальные конические сваи, сделанные с бетона. Они имеют размеры 40х40 см, постепенно зауживаются до размера 20х20 см. Обладают высокими несущими способностями, применяются тогда, когда верхний слой почвы отличается высокими строительными характеристиками, но его толщина недостаточна для возведения надежного основания;

Ромбические. Больше практикуются на пучинистых почвах с высоким расположением грунтовых горизонтов.

Свайно-монолитный фундамент сейчас считается одним из самых надежных и практичных конструкций, несмотря на свое устройство и некоторые сложности в возведении.

Но, при этом, такая конструкция в некоторых случаях считается оптимальной и лучшей.

Изготовление фундамента буронабивного с монолитным ростверком

Фундамент буронабивной с ростверком – особая конструкция основания здания, которая предполагает наличие расположенных отдельно опор, связанных единым каркасом. Сваи закладываются на нужную глубину, которая зависит от конструктивных особенностей зданий, геологических условий участка.

Благодаря бурению скважин на большую глубину удается существенно увеличить площадь соприкосновения опор сооружения с почвой, повысить трение, сделав фундамент способным выдерживать немалые нагрузки.

Обычно фундамент на буробивных сваях с монолитным ростверком монтируют ниже уровня замерзания почвы, оборачивают двумя слоями рубероида, чтобы защитить конструкцию от пучения грунта, излишнего давления, влаги.

При обустройстве свайных фундаментов бетонный ростверк играет очень важную роль – он объединяет отдельные опоры, устраняет риск неравномерных осадок. Благодаря армированию ростверка удается повысить стойкость конструкции к изгибающим нагрузкам, создать единый надежный монолит.

Преимущества конструкции

Фундамент с буронабивными сваями и монолитным ростверком – наилучший вариант объединения двух технологий (бетонный армопояс и свайное основание), которые в тандеме обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики. Прежде, чем обустраивать фундамент данного типа, необходимо изучить его особенности.

Основные достоинства свайного фундамента с ростверком:

• Высокая несущая способность – конструкция выдерживает нагрузки здания из любого материала, а проложенная гидроизоляция позволяет сделать сооружение практически неуязвимым для внешних негативных факторов.
• Отсутствие разрушительного влияния процесса строительства на соседние здания – строить дом можно даже рядом с другими сооружениями.
• Возможность построить надежный прочный дом в сложных геологических условиях – на болотистых участках, в местах высокого пролегания грунтовых вод, в пучинистом грунте.
• Простота технологии, минимальный объем земляных работ.
• Отсутствие в необходимости привлекать квалифицированных специалистов (при условии умения выполнить расчеты, все продумать), тяжелую технику – все работы проводятся непосредственно на строительном объекте.
• Прочность – обеспечивается тем, что сваи забивают глубоко, ниже глубины промерзания грунта.
• Возможность обустроить фундамент на буронабивных сваях с ростверком на сложных участках – где есть уклоны, когда не хочется портить окружающий рельеф.
• Выбор любого материала для строительства здания – даже самого массивного.
• Невысокая стоимость в сравнении с другими видами фундамента с похожими свойства и параметрами.
• Высокая скорость строительства – фундамент сооружается за 4-7 дней.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.

Расчет буронабивных свай

В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.

• l – оптимальное расстояние между опорами
• Р – показатель несущей способности сваи
• Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)

Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = 26.53). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.

Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину 1.5-3 метра.

Расчет монолитного ростверка

Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:

• В – ширина ленты
• М – вес здания
• L – показатель длины ростверка
• R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы

Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.

Расчет армирования

Положение СНиП диктуют такие правила:

• Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
• Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
• Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.

Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.

• Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
• Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
• Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.

Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.

Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.

Монтаж

Свайное основание с бетонным ростверком может быть разным по конфигурации, особенностям исполнения, используемым материалам.

1. Сплошные – универсальный вариант для всех типов почвы.
2. Полые с многосекционным сердечником – для частного строительства в сложных условиях .
3. Сваи с уплотненным забоем – для домов весом больше 500 т .
4. С пятой – с проведением взрывных работ .

Обычно в строительстве частных домов используют опоры сплошного сечения простой конструкции.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

До начала работ тщательно изучают грунты, выполняют все важные расчеты, закупают материал, продумывают все этапы и лишь после этого приступают к сооружению буронабивного фундамента с бетонным ростверком.

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Сначала нужно очистить местность от мусора и всего ненужного, снять плодородный слой земли, выполнить обноску, чтобы разметка не мешала выполнению земляных работ. Обноску делают из древесины, устанавливают со стойками и перемычками по периметру сооружения на определенном расстоянии так, чтобы можно было свободно бурить скважины.

К доскам обноски крепят гвозди, к ним привязывают шнур, который обозначает оси будущего здания. Все линии должны быть строго параллельными и перпендикулярными, ровность проверяют уровнем.

Бурение скважины

Скважины бурят по разметке на глубину, высчитанную по формуле. Диаметр скважины соответствует диаметру опор. Когда бур достигает нужной глубины, его вытаскивают, из скважины удаляют рыхлую почву, трамбуют опорную часть, засыпают песчаную подушку слоем 30-50 сантиметров.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы не позволяют сыпаться стенкам скважины, гарантируют безопасность выполнения работ. На суглинках и плотных глинистых почвах можно обойтись без труб, но если работы ведутся на болотистых участках либо все этапы реализуются своими руками, лучше устанавливать трубы. Внутри них проще создавать армирование, которое определяется несущей способностью сваи.

Армирование

Для создания армировочного каркаса используются рифленые прутья нужного диаметра. Технология простая: внутри опоры устанавливают 4-6 прутьев по окружности на 3-5 сантиметров меньше трубы. Прутья вяжут проволокой, крепят хомутами. Готовый армокаркас монтируется в скважину внутри трубы и заглубляется в почву (для этого длина прутьев должна на 30 сантиметров превышать длину труб).

Заливка бетонной смеси

Для заливки используют бетон прочностью минимум класса В12.5, оптимально брать В15. Для заливки в устье скважины устанавливают воронку, которая позволяет препятствовать появлению пустот. Смесь заливают медленно, слоями толщиной в 50 сантиметров, уплотняя на протяжении 10 минут. Через 5-7 дней можно начинать монтаж ростверка.

Устройство ростверка

В частном строительстве чаще всего используют ленточный железобетонный ростверк, который подходит для зданий из разных материалов. Ширину и высоту ростверка рассчитывают заранее.

Этапы строительства монолитного ростверка:

• Монтаж основания и опалубки – низкий ростверк предполагает применение песчано-гравийной подушки толщиной 10-20 сантиметров, на которую сверху укладывают 5 сантиметров тощего бетона и слой гидроизоляции (гидроизол или рубероид). Опалубку делают из деревянных щитов по всему периметру ростверка.
• Армирование – арматурой ростверка выступают стальные стержни, скрепленные в несколько слоев. Они связываются между собой и с опорами.
• Заливка бетоном – таким же, как и скважины. После того, как с заливкой ленты покончено, слой трамбуется, периодически увлажняется, накрывается полиэтиленом. Ростверк будет готов через 28 дней.

Утепление фундамента с ростверком

Сваи не утепляют, а вот ростверк желательно утеплить там, где он находится выше нулевого уровня. Работы выполняются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для теплоизоляции обычно используют плиты пеноплекса либо любого иного материала данной группы. Минеральную вату использовать запрещено, так как она быстро впитывает влагу и разрушается.

Выполнение слоя теплоизоляции ростверка:

• Прокладка слоя гидроизоляции (рулонный рубероид либо битум) для защиты боковых и верхних частей ростверка.
• Укладка плит утеплителя дюбель-гвоздями либо клеем.
• Заделка углов и стыков жидким полиуретаном либо монтажной пеной.
• Отделка штукатуркой (или иным способом) боковых стен ростверка.

При условии выполнения верных расчетов, подбора качественных материалов и соблюдении технологии здание, сооружение на буронабивном фундаменте с монолитным ростверком способно прослужить около 100 лет. При этом, фундамент не потребует дополнительных расходов на уход или ремонт.

Строительство фундамента с ростверком

Фундаменты, выполненные по буронабивной технологии с монолитным ростверком в последнее время, становятся все более популярными. И это справедливо, поскольку устройство такого фундаментного основания имеет неоспоримые преимущества и широкие возможности по применению. Данная технология представляет собой совокупность устройства заглублённых бетонных столбов, выполненных по специальной технологии в ключевых точках, и заливки связующего ростверка различного технического устройства.
Так выглядит буронабивной фундамент с ростверком

Основные принципы буронабивной технологии и её преимущества

Возведение буронабивного фундамента с ростверком основано на следующих технологических принципах:

• основание фундамента точечно закрепляется в неподвижном земляном слое и имеет статическую трубчатую или метало-каркасную основу; Схема устройства буронабивного фундамента
• несущие нагрузки предусматривают равномерное распределение;
• количество точек необходимого приложения нагрузочной устойчивости определяется расчётными методами;
• ключевые точки имеют единую структуру за счёт монолитной армированной обвязки или ростверка.

Данная технология имеет ряд неоспоримых преимуществ.

1. Возможность устройства основания для строительства на любых поверхностях и грунтах, кроме скальных, в том числе: Подробная схема для установки буронабивных сваи своими руками
   • на участках с большими перепадами по высоте;
   • на грунтах, подверженных вспучиванию и горизонтальному перемещению;
   • в местах с повышенным уровнем воздействия сезонных водных факторов.
2. Высокая надёжность и устойчивость фундамента за счёт установки его основания ниже промерзания грунта.
3. Отсутствие потребности проведения масштабных земляных работ, что позволяет производить строительство с минимальным нарушением окружающего ландшафта, а также исключается необходимость вывоза грунта. Буронабивной фундамент с ростверком в разрезе
4. Выполнение фундаментных работ возможно непосредственно вблизи существующих зданий без дополнительного механического отрицательного воздействия на них, а также без повреждения ранее подведённых подземных коммуникаций.
5. Время на проведение фундаментных работ минимально и есть возможность их круглогодичного выполнения.
6. Возможность использовать данную технологию для зданий и сооружений, выполненных их любых материалов, любой высотности и назначения за счёт равномерного распределения расчётной нагрузки. Схема с размерами для устройства опалубки под фундамент
7. Низкая себестоимость строительства и простота выполнения работ, оптимальный вариант для обустройства фундаментного основания постройки своими руками.

Все вышеперечисленное делает технологию устройства буронабивного фундамента широко применимой, особенно в строительстве малоэтажных частных домов, возведения бань и прочих хозяйственных построек.

Подготовительные мероприятия для устройства буронабивного фундамента

Для того, чтобы фундамент в котором используются буронабивные сваи с ростверком имел высокие характеристики прочности и надёжности необходимо произвести расчёты допустимых нагрузок.
Чертёж с названия элементов буронабивной сваи



Это даёт возможность оптимально подобрать диаметр свайного основания и необходимое их количество для конкретного места строительства и типа используемого материала постройки.
При проведении расчётов используются следующие данные:

• ориентировочный вес будущего здания с допуском в большую сторону;
• конструкция возводимого здания, наличие внутренних стен, пристроек, зон с дополнительным выносом;
• тип грунта и его особенности;
• точка промерзания грунта и высота подъёма грунтовых вод;
• планируемый диаметр свай и показатель прочности цемента;
• длина и запас прочности арматурных элементов;
• коэффициенты стандартных продольных нагрузок земляного грунта на сваи.

Надо отметить и то, что в соответствии со строительными нормами при расположении свай должно быть учтено следующее:

• максимальное расстояние между сваями составляет 2 м;
• минимальное допустимое расстояние может быть не менее 3-х диаметров самой сваи.

Схема и необходимые расстояния буронабивного фундамента с ростверком


В зависимости от полученных данных выполняют составление окончательного плана и расчета фундамента с точками расположения свайных конструкций. На основании данного плана выполняют разметку непосредственно на местности с соблюдением размеров и параллельности сторон.
По факту нанесения разметки приступают к непосредственному бурению грунта для устройства свайно-набивного фундамента
Схема устройства и бурения грунта под сваи

Способы устройства свайного основания

Для строительства фундаментного основания с применением буронабивной технологии возможно использование следующих типов свайных конструкций:

• металлические или асбестоцементные трубы диаметра 150-200 мм, данный вариант наиболее подходит для облегчённых конструкций;
• заливной армированный каркас с использованием опалубки для фундамента из рубероида и металлической сетки;
  
• обсадные трубы из асбестоцемента или пластика большего диаметра, целесообразно использовать при устройстве основания зданий из тяжелых материалов.

При выполнении работ своими руками наиболее простым способом будет устройство конструкции каркасного типа.

Подготовку скважины, как правило, выполняют с использованием ручного бура, которым выбирают грунт на глубину не менее 15-30 см ниже точки промерзания. Для наилучшего устройства основы в нижней части скважины делают дополнительное расширение, на ширину 5-10 см по диаметру.
Процесс бурения фундамента вручную


При установке свай по каркасной технологии необходимо соблюдать следующий порядок.

1. Дно скважины освобождается от лишнего грунта и трамбуется, после чего выполняется отсыпка песчано-щебёночной подушки на высоту 20-40 см в зависимости от типа грунта.
2. Для исключения взаимодействия металлической арматуры с землёй на дно рекомендуется уложить гидроизоляционный слой из рубероида.
3. По краю скважины выставляют достаточно облегчённую опалубку для фиксации выступающей над землёй верхней части сваи. Конструкция опалубки для буронабивного фундамента
4. В подготовленную скважину устанавливают связанный арматурный каркас с выступом над уровнем земли не менее 30-40 см.
5. Из двойного рубероида и металлической сетки изготавливают внутреннюю опалубку, при этом из сетки формируют цилиндрическую трубу, фиксируя её положение вязальной проволокой, а внутрь закладывают рубероид. Полученную опалубку аккуратно, не нарушая установленный арматурный каркас, устанавливают в скважину с расчётом, что высота опалубки должна иметь выступ над землёй не менее 10-15 см.
   
6. Подготовленная скважина для фундамента заливается цементным раствором с промежуточным трамбованием раствора. При заливке первого слоя необходимо слегка вытащить опалубку, а затем осадить её обратно, обеспечив, таким образом, заполнение раствором нижней части скважины для более надёжного крепления. Затем продолжить заливку до верхнего края опалубки.
7. После того как раствор затвердеет необходимо удалить деревянную опалубку и выполнить, в случае необходимости, подсыпку скважины песком.

Дальнейшие работы по устройству ростверка желательно производить не ранее, чем через 3-4 дня после заливки свайного основания.
Если для устройства свай используются трубы, то при их установке необходимо обеспечить:

• для металлических труб — антикоррозийную обработку;
• для асбестоцементных — покрытие гидроизолирующим составом, например, битумной мастикой.

Также допускается вариант обвертывания труб рубероидом для дополнительной гидроизоляции.
Установка свай с применением труб выполняется по технологии аналогичной каркасному способу и также может быть выполнена своими руками.

Технология устройства ростверка

Ростверком принято называть верхнюю часть фундамента, которая обеспечивает связку свайного основания и равномерное распределение несущей нагрузки.

Основным при его устройстве является увязка армирующих элементов свайного основания с арматурой ростверка.
Ростверк может быть одного из трёх типов:

• мелкозаглубленный фундамент, который внешне напоминает ленточный фундамент и имеет следующие размеры:
  • ширина — 40 см;
  • высота — 20-30 см. Чертеж с размерами устройства ростверка
• подвешенный, который допускается при строительстве облегчённых деревянных строений, либо выносных частей зданий на неровных поверхностях, а также на участках где верхний слой грунта обладает вспучивающимися свойствами либо сезонному воздействию воды;
• монолитный отличается повышенной надёжностью и используется для капитального строительства жилых зданий, выполняется путём сооружения армированного бетонного плитного фундамента по всей плоскости внутренней части, непосредственно под зданием.