Комбинированный свайно-плитный фундамент: устройство плиты по сваям

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:

Выемка грунта.
Установка свай.
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:

Стяжка без арматуры слоем до 10 см. Такая подбетонка выравнивает гидроизоляцию и предохраняет её от разрывов.
Укладка гидроизоляционной пленки толщиной 0.15 см.
По периметру фундамента устанавливается щитовая опалубка с высотой больше проектной отметки на 5-7 см, что позволит удерживать бетонную смесь в процессе трамбовки.
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.
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.

Преимущества свайных фундаментов с монолитным ростверком

Всегда требуется найти компромисс между эффективностью и стоимостью используемого решения. В этом случае преимущества конструкции, в которой используются свайные опоры и армированная плита, очевидны:

Затраты на обустройство монолитного ростверка, даже в усиленном варианте, почти вдвое меньше стоимости отливки полноценного плитного фундамента или классического ленточного варианта на уровень промерзания грунта;
Поперечная жесткость к изгибающим нагрузкам лишь немногим уступает плитному в центральной части фундаментной системы и превосходит классическую плиту в краевой зоне, где установлена большая часть свайных опор;
За счет усиленной цокольной части и заглубленных опор свайные фундаменты с монолитным ростверком способны стоять практически на любом рельефе местности, при условии, что сваи заглублены до уровня плотных пород, ниже точки промерзания.

К сведению! По сути, такую фундаментную схему можно представить в виде монолитной плиты, установленной и жестко закрепленной на заглубленные опоры, но правильнее называть такие конструкции именно свайные фундаменты с монолитным ростверком, так как вся система выполняется в виде бетонного «стола», висящего над грунтом на высоте 10-15см.

Свайные фундаменты, даже при большой толщине ленточного ростверка, могли обеспечить необходимую жесткость в горизонтальной плоскости только за счет очень большой глубины и прочности опор. Любые подвижки грунта приводили к деформации коробки здания, особенно, если это брус или газобетонный блок. Армированная прутком монолитная плита свайного фундамента позволяет исключить даже намек на подобную ситуацию.

Фундамент – монолитная плита на буронабивных сваях

Для нашего загородного дома, который мы строим в неблагоприятных гидрогеологических условиях был выбран фундамент – монолитная плита на буронабивных сваях. Проектная площадь фундамента – 55 кв.м. В тексте пошаговое описание обустройства фундамента с фотографиями. Общая стоимость фундамента – немного меньше двух тысяч долларов. Стоит отметить колорит нашей молодой семьи, помимо нас, это еще плюс два поколения инженеров-строителей с обеих сторон. Нужно ли говорить, что каждый шаг в процессе постройки нашего загородного дома напоминает консилиум. Фундамент, как основа будущего дома был тщательно продуман и выдержит нагрузку нашего небольшого дома, даже если сверху надстроить еще пару этажей, помимо спланированных двух.

Выбор типа фундамента

Почему выбор пал на такой тип фундамента, а не, например, ленточный, или на бетонных блоках? Из-за возможного оседания данного ленточного фундамента под воздействием грунтовых поверхностных вод. Кроме того грунты на нашем участке слабые (стандартные грунты в нашей лесистой местности – серые подзолистые), а плита будет устойчива к смещению грунтов.

Но остановится только на монолитной плите – было бы слишком просто. Было принято решение дополнительно укрепить фундамент сваями, и именно буронабивные сваи используются в неблагоприятных гидрогеологических условиях. Такой вид свай кроме основных плюсов имеет еще одно неоспоримое преимущество перед другими – низкая стоимость.

Подготовительные работы

Первым делом была сделана разметка и потом проведены земляные работы. Экскаватор сравнял землю (надо отдать должное дядечке водителю, настоящий перфекционист, он все старался сделать под прямым углом, подравнивал, делал работу ну прям с любовью) , отбили отметки четырех точек, разбили оси под углы 90 градусов (теодолитом, хотя можно пользоваться, например «египетским треугольником» ).

Кстати, несоответствие осей готового фундамента полсантиметра, которое получилось в готовом фундаменте, вполне не плохой результат.

Обустройство буронабивных свай и подбетонка

Следующим шагом, ручным буром (работали два человека), бурились скважины под сваи, глубина каждой – 2 метра(минимальная глубина – 1.5 метра). Сваи запроектированы по углам фундамента и серединам сторон, всего восемь штук.

После, по плоскости отсыпали 15 см щебня, который разравняли, а затем электротрамбовкой тщательно утрамбовали. Щебень – важнейший элемент дренажа фундамента.

Собрали металлическую опалубку. Вообще, можно сделать самодельную опалубку из досок, но металлическая лучше и удобнее. Её легко арендовать на несколько дней.

При заливке монолитного фундамента – плиты, нужно заранее спроектировать некоторые коммуникации. Так что ,еще до заливки подбетонки, вывели короб под ввод воды в дом и вывод канализации с помощью канализационной наружной трубы.

Связали столбы арматуры – арматурный каркас свай, и поместили их в подготовленные скважины, засыпали щебнем

Выставили опалубку и миксер с бетоном B 15 П3 залил пятно дома (на высоту 10 см), сваи.

Опалубка использовалась металлическая, благодаря такой опалубке стены плиты получились ровные, без видимых стыков, да и скорость установки такой опалубки выше.

Надо сказать, подбетонка необходима согласно стандартов СНиП 52-01, СП 52-101/ 2003 и СП 50-101/2004 и выполняет ряд функций:

– выравнивает поверхность для последующего укладывания арматурного каркаса;

– служит как дополнительная гидроизоляция;

– равномерно распределяет силы, возникающие в грунте.

Монолитная плита

Всего день бетон постоял, после чего, связали арматуру (ячейка 80х80 внизу и вверху), выставили опалубку и залили бетоном B 25 П3, толщиной 30 см.

Выбрали обычную металлическую арматуру, хотя были предложения попробовать инновационную арматуру из стеклопластика, но отказались от этой идеи из-за того, что технология не проверена временем (по крайней мере, в наших широтах, а дом строится « на века»). Вяжем арматуру сами обычным крючком, отожженной проволокой.

Фундамент по периметру обработали мастикой гидроизоляции в один слой и через день битумным праймером холодного применения, также в один слой (вдвоем эти этапы сделали за пару часов каждый).

Фундамент обошелся нам сравнительно недорого, как для такого прочного, всего в пару тысяч долларов «на все про все» (правда это при небольшой площади, всего в 55 кв.м, очень многие норовят сказать о таких удивительно маленьких размерах будущего дома и сравнить размеры ну, например, с гаражом). Рекомендовать ли такой фундамент другим? Мы довольны, как сказала одна барышня «он очень красивый». Какой бы вы фундамент не выбрали, в зависимости от гидрогеологических условий на участке, главное, аккуратность в работе.

О винтовых сваях подробно

Промышленность освоила выпуск винтовых свай двух видов. В одном варианте подобие винтовой резьбы в конце сваи создают путем приваривания листового металла, в другом – сваи отливаются в специальных формах, винт создается как единое целое. Такие винты намного прочнее и практически не имеют эксплуатационных ограничений.

Эти изделия имеют антикоррозионное покрытие, не уступающее покрытиям, применяемым для подводных частей кораблей. Сваи с приваренными винтами в основном используют в частном домостроении.

На изображении 1 показаны такие сваи. Отверстие в верхней части ствола используют для создания рычага вращения. При необходимости ствол можно удлинить путем сваривания с трубой равного диаметра, но обязательно через усиление с внутренней стороны. При этом нижнюю трубу необходимо обрезать ниже отверстия примерно на 20 см. Сварочный шов хорошо зачищают и покрывают защитным слоем.

Схема устройства фундамента на винтовых сваях.

На изображении 2 показана свая с готовым оголовком для ростверка. Для ее вращения придется создать несложную конструкцию, которую закрепляют болтами на оголовке.

Проходя в плотном грунте, свая его не разрушает, а еще сильнее уплотняет

Это значит, что сопротивляемость грунта внешним нагрузкам за счет сил трения возрастает, что особенно важно для висячих свай, которые не достигают плотного грунта. Такие стержни воспринимают нагрузку от здания только за счет сил трения между стволом и уплотненным грунтом

Желательно, чтобы таких свай не было.

По надежности и долговечности фундаменты на винтовых сваях не уступают другим типам фундаментов, а по некоторым показателям и превосходят многие из них. Вот вполне очевидные преимущества винтовых свай:

Вворачивая сваи на разную глубину, можно полностью отказаться от выравнивания территории;
Близлежащие постройки и подземные коммуникации не являются препятствием для применения;
Ручное вворачивание и эксплуатация свай абсолютно безопасны, так как их поверхность не ребристая;
Даже самостоятельно установить сваи можно достаточно быстро;
В соответствии с требованием ГОСТ 25100-95 нагрузка на одну сваю должна быть не менее 4 т(не путать с допускаемой нагрузкой на основание). Обычно же она равна примерно 5 т;
Установку свай можно выполнять в любое время года и в любые грунты (кроме скальных оснований).

Особенности свайно подобного фундамента

Схема свайно-ленточного фундамента.

Для домов из дерева или пеноблока (если вес строения небольшой) применяют сваи диаметром 108 мм, для более тяжелых строений – сваи диаметром 133 мм. Диаметр винтовой лопасти в 1,25 раз больше. Несущая способность составляет в среднем 6,5 т (для d=108 мм) и 9,5 т (для d=133 мм). Эти нагрузки соответствуют глубине вворачивания в тугопластичные грунты на глубину 1,7-1,8 м. Такими грунтами могут быть глины и суглинки.

Сваи можно подобрать практически для любой глубины. Вот существующие размеры винтовых свай в см: 165, 180, 200, 250, 300 и далее через 50 см до 11 м. Вворачивание производят по часовой стрелке до упора (или до деформации отверстия для рычага).

Свайный фундамент с монолитной плитой – один из популярных вариантов основания

Надежное основание на одиночных опорах постепенно набирает популярность среди частных застройщиков, так как обладает несколькими основными преимуществами перед прочими вариантами. Свайный фундамент быстрее сооружать, не нужно проводить объемные земляные работы, можно покрыть намного большую площадь и построить коттедж с внушительной площадью – все это косвенно приводит к значительной экономии денег, как на возведении фундамента, так и на строительстве всего частного дома.

Монолитный ростверк, связывающий выступающие части опор, также имеет несколько плюсов, сказывающихся на долговечности здания и его конструктивной прочности:

Полноценная плита небольшой толщины изначально служит черновым перекрытием и не требует создания дополнительного пола;
Нагрузка от веса здания и обратная сила выталкивания от грунта равномерно распределяется по всей площади, нагружая даже те сваи, которые стоят на более прочном
основании. Таким образом, уменьшается давление на каждый отдельный элемент и конструкция не разрушается;
Возможность создания нескольких вариантов расположения основания по отношению к поверхности почвы – высокий, на уровне грунта, немного заглубленный. Каждый из способов применяется, исходя из особенностей участка и после обработки данных геологоразведки;
Внешняя отделка фундамента может не требовать дополнительного наружного утепления, так как закрытие пространства создает своего рода воздушный барьер, снижающий теплообмен между домом и окружающей средой. Даже без внешнего декора свайное основание с монолитной плитой достаточно утеплить изнутри дома, чтобы получить нормальный микроклимат внутри помещений;
Строительство можно проводить в различное время года. Специалисты ИнноваСтрой используют бетон со специальными присадками, чтобы расширить температурный диапазон применения – основание можно заливать даже зимой или осенью;
Полное армирование монолитной плиты, как правило, связано с арматурой внутри свай – это делает фундамент полностью единым и увеличивает его противодействие внешним факторам. Такие свойства, как опрокидывание и выталкивание из почвы, характерные для участков с уклоном, не будут влиять на состояние вашей загородной резиденции.