Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками

Устройство свайного фундамента с ростверком

Основными составляющими свайно-ростверкового фундамента являются опоры-сваи и ростверк. Существует несколько вариантов, как самих элементов основания, так и их сочетания между собой.

Выбор типа свай

Для свайного фундамента применяется следующие типы свай:

• забивные
• буронабивные
• винтовые
• инъекционные.

Первые требуют наличия специализированной техники, при помощи которой они вбиваются в грунт.

Воронки для вторых несложно сделать, пользуясь обычным строительным буром. Винтовые сваи также можно заглубить своими силами без привлечения спецтехники. Инъекционные заливаются самостоятельно в подготовленные отверстия с обязательным армированием.

По материалу сваи бывают:

• бетонные
• железобетонные
• металлические
• деревянные.

Располагать опоры в свайно-ростверковом фундаменте можно несколькими способами:

• одиночным – каждая свая находится под определенной опорой;
• ленточным – сваи равномерно располагаются по периметру постройки;
• полосами – сваи располагаются также по периметру, но несколькими рядами;
• кустами – сваи устанавливаются по несколько штук под несущими опорами и в точках наивысшей нагрузки;
• полями – сваи располагаются в сплошном порядке под ростверком большой площади.

Устройство ростверка

Ростверк – это верхняя часть свайного фундамента, объединяющая несущие конструкции между собой. При этом свайный фундамент с монолитным ростверком (из бетона с армированием в опалубку) – это тот же ленточный фундамент (но на сваях), который считается одним из наиболее долговечных.

Свайный фундамент может выполняться с высоким, повышенным и низким (заглубленным) ростверком. Самым популярным является высокий ростверк, расположенный над землей в 10-15 см. Такое расстояние позволяет снизить воздействие почвы от пучения, избежать поднятия ростверка и вырывания свай. Но наличие свободного пространства между полом и почвой требует проведения дополнительной теплоизоляции.

Повышенный ростверк располагается непосредственно на почве и не создает такого пространства. Но, для предотвращения влияния пучения, под ним убирается небольшой (10-15 см) слой почвы. При этом основание ростверка находится на поверхности и накрывает это углубление. Заглубленный ростверк опускают ниже уровня земли, заглубляя его на несколько сантиметров.

Главная задача ростверка – соединение всех свай воедино. Никаких нагрузок по грунту он не распределяет, а только направляет давление на сваи.

Как правильно установить буронабивные сваи

• С помощью рубероида и мягкой стальной проволоки делаются опалубки, диаметр которых такой же, как у скважины, и выше — на 20-30 сантиметров. Рубероид вверху сворачивают в 2-3 слоя и скрепляются проволокой. Можно использовать и готовые цементно-асбестовые трубы.
• На дно насыпается песок и изготовленные «трубы» вставляются в скважины. Нужно внимательно следить, чтобы они возвышались на одинаковой высоте.
• Внутрь опоры вставляется арматура. Она должна быть такой длины, чтобы на 30 сантиметров она была вбита в землю и настолько же выступала над опорой.
• Перед тем, как установить арматуру, нужно убедиться, что она не тронута коррозией и покрыть составом, предотвращающим ее, например, эпоксидной смолой.
• Заливается бетон внутрь и снаружи опоры. Тек же постепенно, как и в предыдущем случае. Если нет вибропресса, воздух «выпускают», протыкая пока еще жидкий бетон прутом в нескольких местах.

Несколько другой способ предполагает такие действия:

1. Бетон заливается в трубу на треть.
2. Приподняв опалубку сантиметров на 10, дают некоторому количеству бетона вытечь на дно, и с силой вдавливают ее: площадка, образовавшаяся внизу, прочно закрепит опалубку. Затем вставляется арматура, но так, чтобы она не выступала из столбов.
3. Кода бетон будет залит до краев, вставляется специальная шпилька с резьбой так, чтобы она выступала на 30 сантиметров.

Устройство буронабивного фундамента

После завершения инженерно – геологических исследований участка для застройки необходимо подготовить место под фундамент. Для этого выбирается наиболее подходящая территория и производится разметка по периметру будущего сооружения. В зависимости от габаритов будущего здания определяется расстояние между свайными скважинами. После этого необходимо приступить к бурению скважин. Этот процесс может происходить вручную при небольшом частном строительстве или при помощи специального бура. Глубина скважин определяется согласно строительным нормами и правилам с учетом размеров здания и периметра фундамента. Кроме того, следует учесть геологические и климатические особенности строительного участка. В среднем глубина должна быть от 1,5 до 3 метров.

Важно! На дно скважины обязательно надо засыпать песок для устройства песчаной подушки. По завершению подготовки скважин необходимо выполнить заливку их бетонным раствором. С этой целью в скважину устанавливается асбестоцементная или металлическая труба подходящего диаметра

Внутрь ее заливается бетонный раствор. Сразу после заливки первой порции бетона необходимо трубу приподнять и дать бетону осесть на дно, образовав бетонную подушку. Одновременно следует производить утрамбовку бетона. Далее продолжается заливка с одновременным армированием конструкции. Для армирования применяется арматура или металлические прутья, связанные между собой проволокой или соединенные сваркой. Таким образом, постепенно заливается вся скважина

С этой целью в скважину устанавливается асбестоцементная или металлическая труба подходящего диаметра. Внутрь ее заливается бетонный раствор. Сразу после заливки первой порции бетона необходимо трубу приподнять и дать бетону осесть на дно, образовав бетонную подушку. Одновременно следует производить утрамбовку бетона. Далее продолжается заливка с одновременным армированием конструкции. Для армирования применяется арматура или металлические прутья, связанные между собой проволокой или соединенные сваркой. Таким образом, постепенно заливается вся скважина

По завершению подготовки скважин необходимо выполнить заливку их бетонным раствором. С этой целью в скважину устанавливается асбестоцементная или металлическая труба подходящего диаметра. Внутрь ее заливается бетонный раствор. Сразу после заливки первой порции бетона необходимо трубу приподнять и дать бетону осесть на дно, образовав бетонную подушку. Одновременно следует производить утрамбовку бетона. Далее продолжается заливка с одновременным армированием конструкции. Для армирования применяется арматура или металлические прутья, связанные между собой проволокой или соединенные сваркой. Таким образом, постепенно заливается вся скважина.

Далее фундамент ленточный на буронабивных сваях сооружается с изготовлением либо ростверка, либо ленточного бетонного пояса. На концах бетонных свай необходимо оставить выпущенными небольшие отрезки арматуры для соединения с верхней частью фундамента. По всему периметру из ровных досок устраивается опалубка для заливки. Дно будущего фундамента необходимо выровнять. Опалубка скрепляется между собой таким образом, чтобы бетон под действием своей массы не раздвигал стенки. На низ будущей конструкции укладывается армированная сетка или же делаются армовочные пояса из металлических прутьев. Армированная конструкция должна соединяться с выпущенными из буронабивных свай отрезками арматуры.

Особенности и сфера использования

Данный тип основания возводят на проблемных почвах (напр. торфяниках) и наклонных рельефах (холмы, склоны). При его возведении обязательно учитывают тип грунта для правильного выбора вида свай. Свайный фундамент по внешнему виду и конструкции напоминает ленточное основание. Главное отличие заключается в том, что у свайного с ростверком сам ростверк намного меньше и лежит на сваях, а не в грунте. Такая особенность отлично защищает «ленту» от воздействия влаги и пучения. При этом участки сезонного сжатия или расширения почвы «проходит» мимо опор.

Область применения:

• при сооружении конструкций на ослабленных, болотистых и торфяных почвах;
• на наклонных рельефах;
• в прибрежных зонах озер, ре и водохранилищ;
• для снижения стоимости работ;
• при необходимости быстро завершить строительные работы.

Особенности:

• позволяет начать строительство дома сразу после погружения свай;
• пригоден для монтажа в любых климатических условиях;
• имеет повышенный запас прочности и высокую степень надежности.

Установка опалубки под ростверк

В том случае, если ростверк будет заглубленным, под него одновременно с ямами под столбы выкапывается траншея. В нее насыпается слой песка не менее 10 см, а далее устанавливается опалубка. Сбивают ее из деревянных щитов. На бруски набивают доски 2.5 мм. Шляпки гвоздей при этом должны находиться изнутри конструкции. Бруски вкапывают в землю, устанавливают щиты вертикально. Закрепляют стенки опалубки подпорками с внешней стороны и распорками изнутри, устанавливая их между щитами. Для надежности фиксации в вертикальном положении можно дополнительно использовать проволочные скрутки. Для этого связывают попарно брусья щитов, расположенных напротив друг друга. После связывания в проволоку вставляют металлический прут и начинают закручивать ее, стягивая тем самым стенки опалубки

Важно сделать распорки абсолютно одинаковыми по длине, которая должна быть равна ширине ростверка

Лучший фундамент получается, если ростверк расположен над землей. При таком решении на него не будут действовать силы весеннего пучения. Опалубка в этом случае поднимается на подпорках, и в ней дополнительно устраивается дно из досок. Перед устройством приподнятой ленты следует выждать неделю после укладки бетона в ямы.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

• Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.
  Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов
• Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.
  Один из видов свай — винтовые, их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

• висячие;
• сваи-стойки.
  Чем отличаются сваи по типу работы

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
• Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

• Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
• Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
• Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

• На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
• На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
• На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Технология расположения свайных конструкций

• Схема устройства свайного фундамента одиночные конструкции – ростверк делается ленточный, соединенный армированием, несущие плиты расположены каждая над своей сваей;

• ленточные – предусмотрено большое количество опор, расположенных по всему периметру будущего здания, а поверх будет монтироваться ленточный монолитный ростверк;
• полосная установка – используется для массивных сооружений на почвах, склонных к сезонному смещению. Опоры связывают между собой арматурой, могут быть одиночными полосами;
• кустами (пучком) – монтаж проводят только под конкретными опорными элементами, чаще всего на углах основания, где будет предусмотрена основная нагрузка;
• сплошным полем под всем зданием. Практикуется, если будет строиться железобетонный монолитный ростверк.

Отличия свайно-ленточной схемы фундамента

К недостаткам данной системы можно отнести следующее:

1. Многие работы приходится выполнять вручную. Пробитые скважины не позволяют использовать строительную технику для рытья траншей.
2. При связке арматуры с опорами требуются некоторые навыки постройки горизонтального каркаса. От вывода высоты свай и правильности обвязки зависит надежность постройки.
3. Предварительно рекомендуется ознакомиться с несущей способностью почвы. На основании этих данных происходит расчет нагрузки на поверхность.

Чаще всего глубина заложения составляет 35-42 см ниже нулевой отметки. Предварительные работы по созданию котлована предусматривают удаление верхнего пласта почвы до несущего уровня. После этого делается углубление на высоту отсыпной подушки. Периметр заливается сцепляющим составом (минимальная высота составляет 20 см над поверхностью грунта).

Общая высота определяется с учетом тяжести постройки и несущей способности почвы. Конструкция получается частично заглубленной. Данная модель представляет собой ростверк, связанный с грунтом.

В условиях сильно пучинистой почвы есть вероятность выдавливания основания наружным слоем земли. При наихудшем развитии событий бетонные опоры выскакивают из скважин (или обрываются на оголовках).

Такие случаи происходят при несоблюдении правил строительства. Во избежание подобных ситуаций устанавливается отмостка, используются более устойчивые опоры либо переделывается фундамент (на ростверковый).

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.

Сваи

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.

Важно! Все элементы каркаса должны быть прочно соединены между собой, это непосредственно влияет на прочность ростверка. На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент

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

Монтаж свайно-плитного фундамента

Этот тип основания предполагает использование двух технологий — свайного и плитного фундамента. Подготовительный этап одинаков для всех видов — очистка территории, разметка и планировка конструкции. Требуется уплотнение почвы для установки свай. Решаются вопросы подготовки территории к прокладке коммуникаций, создается дренажная система.

Дальнейшие этапы работы:

1. Выемка грунта.
2. Установка свай.
3. Монтаж плиты.

Разметка фундамента и обустройство котлована

Разметка выполняется по осям свайного поля. Обноски монтируются на расстоянии 1-2 м от углов сделанного котлована. По осям натягиваются шнуры. Для оконтуривания на каждой стороне котлована используется известковый раствор.

Пример залитого СПФ

Если применяется фундамент с ростверком, выемка грунта не понадобится. При технологии глубокого залегания плиты котлован забирается на глубину 2-2.5 м, с учетом глубины промерзания грунта. Малозаглубленная плита может быть установлена на глубину 0.7-1 м, при низком наземном или подземной ростверке разработка котлована выполняется на глубину 0.5 и 0.7 м соответственно.

Технология изготовления свайного поля

Чем больше количество опор, тем выше затраты на фундамент. Сваи должны быть под несущими стенами, по углам и в местах примыкания смежных стен. Опоры устанавливаются и под веранды и другие пристройки.

Расстояние между сваями рассчитывает отдельно в каждом конкретном случае, с учетом множества параметров. В качестве усредненного значения принимается минимальный шаг длиной в три диаметра сваи, максимальный — в шесть диаметров

Но это условные величины, нельзя недооценивать важность оптимального расчета количества свай, и лучше доверить эту часть работы профессионалам

Установка свай после выемки грунта.

Обустройство свайного поля включает этапы:

• создание отверстий на проектированную глубину;
• опалубка из рубероида, полиэтиленовых или асбестоцементных труб;
• армирование;
• бетонирование с подвижностью П4, уплотнение смеси.

В качестве арматуры выбираются стержни диаметром 8-14 мм переменного сечения. На каждую сваю конструкции устанавливается не менее 4 стержней. Обвязывается каркас хомутами, выполненными из гладкой арматуры. Верхние плиты обвязывающих стержней диаметром 6-8 мм изгибаются перпендикулярно поверхности земли — впоследствии эти концы связываются с сеткой ростверка или плиты.

Дальнейшие этапы можно выполнять после достижения 50%-ной прочности смеси.

Монтаж плиты

Поэтапная модель установки свайно-плитного фундамента.

Плита изготавливается поэтапно:

1. Стяжка без арматуры слоем до 10 см. Такая подбетонка выравнивает гидроизоляцию и предохраняет её от разрывов.
2. Укладка гидроизоляционной пленки толщиной 0.15 см.
3. По периметру фундамента устанавливается щитовая опалубка с высотой больше проектной отметки на 5-7 см, что позволит удерживать бетонную смесь в процессе трамбовки.
4. Армирование профилем переменного сечения с максимальным квадратом ячейки стороной 30 см. Нижняя сетка арматуры укладывается на полимерную или бетонную прокладку, толщина ее составляет до 4 см. Верхняя часть такой же конфигурации укладывается на хомуты, для связки верхней и нижней сетки по торцам устанавливаются П-образные элементы.
5. Заливка бетоном осуществляется в едином направлении, для выравнивания используется правило. Утрамбовка выполняется вибраторами.

В первую неделю после укладки и уплотнения смеси применяются мокрые песочные или опилочные компрессы, возможен полив бетона в жаркое время года. В холодное время используется теплоизолятор или пленка для укрывания.

Ростверк

При использовании свайно-ростверкового фундамента с плитой может использоваться два вида опалубки:

• Несъемная из неплотного пенопласта. Такой материал не давит на ростверк, поскольку при вспучивании грунтов легко сжимается.
• Съемная опалубка применяется только при надземном ростверке, который устанавливается на высоте до 1.2 м от поверхности земли. При наземном или подземном ростверке такой вариант невозможен, поскольку нормальная распалубка не получится.

Свайно-ростверковый фундамент.

При использовании несъемной опалубки процесс выполняется аналогично с бетонированием монолитной армированной плиты. Подбетонка в этом случае отсутствует, вместо неё используется пенопласт.

Если применяется съемная опалубка, для фиксации палубы используются стойки, служащие основанием для опоры прогонов и балок. Варан свайно-плитного фундамента с висячим ростверком является самым затратным и к нему прибегают крайне редко.

Итоговые моменты

Свайно-ростверковый фундамент представляется как уникальное совмещение характеристик и свойств ленточного и свайного основания. Может использоваться при возведении небольших зданий и инженерных сооружений. Равномерно распределяет нагрузку от стен строения между всеми элементами основания, предотвращая осадку и появление трещин в стенах. Ростверк отличается надежностью и качеством от свайного основания и более технологичен, чем обыкновенный ленточный фундамент. Своими силами одолеть такую стройку можно, но в любом случае, для выполнения расчетов по фундаменту, придется пригласить специалиста.