Свайно-ростверковый фундамент своими руками

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

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.

Особенности возведения буронабивного фундамента

При возведении фундамента на буронабивных сваях используется несколько способов:

• с гидроизоляцией;
• со съемной опалубкой;
• с несъемной опалубкой.

Если в месте строительства дома грунт плотный, в пробуренные скважины вставляются чехлы, сваренные из полиэтиленовой пленки, или их стенки выкладываются рубероидом. Внутрь наливается бетон. Высокая плотность почвы гарантирует сохранение положения свай, гидроизолирующий слой предотвратит попадание влаги и нарушение структуры бетона.

В создании свай может использоваться съемная опалубка из пластика или металла. Через полтора-два часа после заливки прочность бетона становится достаточной для сохранения нужной конструкции. Опалубка выдергивается со сваи. К недостатку такого способа можно отнести отсутствие защиты свай от воздействия влаги. Но он дает возможность создать подушку из песка, что позволяет снизить воздействие промерзшего слоя. При необходимости использовать опалубки разных форм, диаметров, можно придавать сваям конусную форму. В таком случае при давлении грунта на боковые стенки, они будут вдавливаться, а не выталкиваться.

При третьем способе опалубка не убирается, остается в земле, выполняя функцию гидроизоляции. Для этого используются трубы из металла, асбоцемента или специального картона. Этот способ дает возможность надежно защитить сваи, устранять перепады высот и создавать прослойку из песка между стенами скважины и сваями.

При близком залегании грунтовых вод скважины заполняются водой быстро. Поэтому перед установкой сваи она откачивается насосом. В таких случаях нижняя часть трубы, служащей опалубкой на метр высотой заполняется гидроизолирующим бетоном.

В целях повышения прочности свай, в случае риска экстремальных нагрузок, повышенных сдвигающих усилий используется армирование. Для этого применяются каркасы из металлических прутьев диаметром 1−1,2 см. Можно использовать специальные треугольные конструкции. Дополнительным плюсом армирования является возможность сделать единым целым фундамент из свай и ростверка, придать конструкции повышенную прочность и надежность.

Металлический ростверк для фундамента

Металлический ростверк надежен и подходит для массивных домов. Свайно-ростверковый фундамент с металлическими элементами выполняется преимущественно на винтовых опорах, но его можно соединять и с буронабивными, забивными сваями при помощи припусков арматуры. Металлический ростверк делается из двутавра, швеллера или квадратного профиля. По стоимости и простоте использования лучше всего подходит швеллер.

Размер швеллера зависит от диаметра свай:

• швеллер 12, 14 и 16 используется для опор 108 мм, при этом, чем тяжелее строение, тем больше должна быть металлоконструкция;
• швеллер 16, 18 и 20 используется для опор 108 и 133 мм.

Для 2-х этажного коттеджа оптимальный вариант — швеллер 20, для одноэтажного — 16 или 20, для хозпостройки или бани — 14, 16. Металлический ростверк относительно земли может располагаться выше, быть мелко- или глубоко заглубленным. При устройстве заглубленного свайно-ростверковогофундамент металлоконструкции необходимо обрабатывать антикоррозийным составом или покупать оцинкованные изделия. Ростверк связывается с оголовками винтовых свай или выпускной арматурой бетонных опор посредством сварки, образуя узел обвязки. Сварные швы обрабатываются грунтовкой.

Главное преимущество металлического ростверка — прочность, конструкция образует жесткую и надежную связку. Среди недостатков можно отметить трудоемкость, необходимость сварных работ, подверженность коррозии.

Описание ростверка

Ростверком называют горизонтально расположенную часть свайного или столбчатого фундамента. Основное назначение этого элемента заключается в равномерном распределении нагрузки от всей постройки на сваи путем их объединения в единую конструкцию.

Назначение ростверка

Ростверк может располагаться на разных уровнях относительно поверхности земли, для их изготовления используются различные материалы, различным может быть их исполнение. В зависимости от этого ростверк различают по следующим признакам:

• Место расположения.
• Материал изготовления.
• Тип исполнения.

Виды ростверка по месту расположения

В зависимости от расположения относительно уровня земли различают следующие виды ростверка:

Основные виды ростверка

• Высокий. Такой тип располагается над поверхностью земли на расстоянии 25 см и выше. Это позволяет создавать дополнительную вентиляцию пола и предотвращать появление плесени и сырости. Кроме того возвышение над землей дает возможность осматривать состояние фундамента и своевременно ремонтировать его. Также пространство под полом вполне можно использовать в качестве дополнительной зоны для хранения садового инвентаря и прочих инструментов. Недостатком такого ростверка является отсутствие возможности обустроить подвальное помещение.
• Низкий. Ростверк такого типа располагается на одном уровне с поверхностью земли. Для его сооружения удаляют небольшой слой грунта для создания своеобразной воздушной подушки. В результате соприкосновения ростверка и почвы не происходит. Преимуществом такого типа можно назвать отсутствие пространства, через которое может уходить неопределенное количество тепла. Недостатком является обязательное создание изоляции для воздушной подушки, в противном случае грунт будет осыпаться в открытое пространство.
• Заглубленный. При таком типе ростверка помещение отличается комфортностью за счет сохранения тепла, надежностью и долговечностью. Процесс изготовления подразумевает подготовку траншеи, установку свай, монтаж опалубки и заливку бетона в готовую конструкцию.

Виды ростверка в зависимости от типа исполнения

В зависимости от конструктивного исполнения ростверк может быть двух видов:

• Монолитный.
• Сборный.

В первом случае ростверк выполнен в виде цельной плиты или замкнутой балки. Основное применение – строительство малоэтажных зданий. Второй вид предполагает сборку конструкции из отдельных элементов, оснащенных специальными крепежами. Процесс изготовления сборного ростверка считается трудоемким и затратным, поэтому его применяют при строительстве многоэтажных домов и промышленных зданий.

Материал для изготовления ростверка

Изготовить ростверк можно из следующих материалов:

Основные материалы для изготовления ростверка

• Дерево. Ростверк деревянный отлично подходит для возведения домов из бруса и бревен. Конструкция характеризуется высокими прочностными характеристиками, экологичностью и безопасностью. Однако дерево требует особого внимания и дополнительной защиты. В частности деревянный ростверк следует обработать гидроизоляционным составом, антипиреном и антисептическим раствором.
• Железобетон. Стальная арматура в сочетании с качественным бетоном позволяет получить прочную, надежную и долговечную конструкцию, устойчивую к износу. Благодаря этому все строение безупречно прослужит долгие годы. В наших предыдущих статьях можно прочитать о правилах выбора и расчета арматуры для фундамента.
• Металл. Ростверк из двутавровых балок или швеллеров отличается прочностью и надежностью, однако он имеет один недостаток – необходимость применения строительной техники для подъема тяжелых грузов.
• Бетон. Такой ростверк имеет существенный недостаток – при изгибе конструкции могут появиться трещины, которые в свою очередь являются причиной разрушения ростверка. И в этом случае может потребоваться ремонт фундамента. Однако при возведении малоэтажных строений и при наличии большого количества опор такой ростверк вполне может использоваться.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты. Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен.

Как подготовиться к работе?

Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.

С чего начать?

Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.

Что нужно знать перед проектированием?

Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:

• тип грунта;

• степень пучения почвы;
• точку промерзания;
• залегание поземных источников;
• несущую способность грунта;
• перепады высот на участке;
• климатические условия для региона (количество осадков).

Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.

Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.

Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:

Расчет опор и ростверка

Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:

1. Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.

2. Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
   • М – суммарная масса сооружения (из п.1),
3. Н – несущая способность грунта (справочная информация),
4. 1,4 – коэффициент надежности.
5. Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
6. Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.

Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).

Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.

Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.

Необходимые инструменты и материалы

Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:

• ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
• смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
• щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
• бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
• листы рубероида для гидроизоляции свай;
• листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
• пенополиуретановый утеплитель;
• металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
• доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
• колышки, лески для разметки участка.

Критерии выбора: когда свайно-ростверковый фундамент – лучший вариант

Выбор в пользу свайно-ростверкового фундамента делается в том случае, если:

• участок с большим уклоном. Устройство ленточной конструкции будет затруднено;
• имеются элементы ландшафтного дизайна, которые не хочется разрушать при строительстве дома;
• невозможно выполнить земляные работы из-за близкого расположения соседних строений;
• грунтовые воды подошли близко к поверхности. Устройство высокой подсыпки чревато значительными финансовыми тратами;
• надо сократить сроки строительства;
• на участке уже имеются инженерные коммуникации. Их наличие усложняет возведение фундамента.

ФОТО: small-house.ruВ ряде случаев свайно-ростверковый фундамент – лучший вариант.

Анализ и подготовка участка

Выровняйте очищенное земляное основание. Пробурите скважину или выкопайте шурф, измерьте высоту верхнего пласта – это насыпной слой, который убирается перед строительством, так как не используется в качестве основания для фундамента.

Шурф – это вертикальная яма с поперечным сечением 0,8-4 м 2 . За счет большей выработки почвы удобнее для геологических исследований, чем скважина.

При отрицательной температуре почва вспучивается: вода замерзает и грунтовые массы увеличиваются в объеме. При вспучивании фундамент поднимается. Ваша задача сделать так, чтобы подъем был равномерным по всей площади основания.

Почва деформирована, если поблизости возведены тяжелые конструкции. В таком случае, увеличьте предполагаемую нагрузку на грунт. Водные коммуникации на месте строительства – источник возможной аварии. Авария приведет к изменению структуру почвы и станет причиной проседания дома. Снизит урон гидроизоляция опор.

Замерьте расстояние до соседних построек – не менее 3 м. и заборов – не менее 30 см. Заглублять сваи мешают корни деревьев и кустарников, поэтому выбирайте участок вдалеке от лесных массивов. Пеньки с корнями выкорчевываются с площадки и близлежащей территории.

Преимущества и недостатки

Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.

Возможность обустройства на склонах и в болотистой местности;

Сравнительная дешевизна сооружения свайной ростверковой конструкции;

Минимум временных затрат на возведение фундамента;

Отсутствие потребности в привлечении грузоподъемной автотехники;

Простота технологии установки буронабивных и винтовых опор, а также заливки бетона;

Отличные показатели устойчивости на подвижных пучинистых участках.

По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.

Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.

Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.

Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.

Отсутствие возможности сделать подвальное помещение;

Затраты на дополнительное утепление пола.

Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.

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.

Свайно-ростверковый фундамент

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Свайно-ростверковый фундамент.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Принципиальная схема свайно-ростверкового фундамента.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение.

   Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;

3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем.

   Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Деревянные сваи

В российской глубинке до сих пор еще иногда под дома устанавливают деревянные сваи. Подобные опоры также широко используются при возведении разного рода легких хозяйственных построек – сараев, бань, летних кухонь и т.д. Обычно сваи изготавливают из дуба или лиственницы. Ямы под них роют так же, как и под железобетонные. На дно при этом устанавливают «пяту» – плоский камень или бетонную «постель». Иногда в качестве опоры используется также крестовина с подкосами. Изготавливается она из двух досок длиной в 70 см. Такая крестовина не только повышает устойчивость столба, но и предотвращает его выталкивание из земли во время весеннего пучения. Крепят ее металлическими скобами.

Устраивая свайно-ростверковый фундамент для дома или сарая из дерева, обязательно следует соблюдать некоторые правила:

1. Столбы перед установкой обрабатываются антисептическими составами. Можно обсыпать их, например, фтористым или кремнефтористым натрием.
2. Помимо этого, опоры оборачивают рубероидом. Это предотвратит контакт древесины с деревом. В результате оно не будет подгнивать. Кроме того, грунт зимой к столбу в этом случае не примерзнет, а во время пучения будет скользить по поверхности столба, не поднимая его наверх. Через несколько лет грунт как бы «привыкает» двигаться без столба. Если обертка разрушится, столб выталкиваться не будет.

Как видите, устроить свайный фундамент своими руками несколько сложнее, чем обычный ленточный. Однако при желании возвести его вполне возможно. Если вы не будете нарушать положенных технологий, у вас обязательно получится надежное, практичное и очень долговечное основание под дом. Удачи и терпения вам!

Бурение скважин для свайно-ростверкового фундамента

Бурение скважины под сваю может выполнятся обычным садовым буром.

Если проект фундамента предусматривает обустройство свай с уширением опорной подошвы в нижней части свайного столба необходимо использовать специальные буры с расширительными лопастями по типу ТИСЭ-Ф.

Все работы выполняются в следующей последовательности:

• В месте расположения скважины делаем направляющую яму на глубину одного штыка лопаты;
• Посредством ручного бура выполняем бурение скважины, при этом нужно тщательно контролировать вертикальность погружения бура в грунт, чтобы в дальнейшем не возникло перекосов буроинъекционных свай;

Рис.:  Бурение скважин под сваи

• После того как скважина пробурена на необходимую глубину необходимо смонтировать опалубку сваи под заливку бетоном, для этого используется рубероид, который сворачивается в цилиндр требуемого диаметра (в 2-3 слоя) и фиксируется скотчем. При этом высота цилиндра должна быть больше глубины пробуренной скважины: нужно предусмотреть запас высоты, требуемой для формирования расположенных на поверхности грунта оголовков свай;
• Опалубка погружается внутрь скважины, после чего выполняется армирование сваи и заливка опалубки бетоном.

Рис.:  Опалубка буроинъекционной сваи из рубероида