Свайный фундамент с ростверком: пошаговая инструкция

Введение

В качестве ленты перевязки могут служить армированные бетонные монолиты, готовые железобетонные столбы, металлопрокат, брус и бревна.

Сегодняшний ростверк является универсальным решением для организации прочных, надежных и качественных оснований под дом. Прежде всего благодаря тому, что в данной конструкции воплощены наилучшие показатели столбчатого, свайного и ленточного фундамента. В результате ростверки можно устраивать на рельефах любой сложности с различными характеристиками грунтов без ограничения по типу и весу строений. Исключения составляют лишь скальные породы, где невозможна либо экономически нецелесообразна подготовка ям или скважин.

В зависимости от состояния грунтов, климатических условий местности и веса здания с учетом снеговой нагрузки выделяют следующие виды ростверков:

• низкий — возводится на сухих плотных и сыпучих грунтах с минимальным влиянием паводковых, ливневых и талых вод;
• повышенный — устанавливается на почвах со слабой степенью пучинистости, где возможно значительное увлажнение поверхностного слоя грунта под влиянием ливневых, паводковых и талых вод;
• высокий — устраивается на любых почвах со средней и высокой степенью пучинистости. В данном случае нижний край ленты ростверка приподнимают не менее чем на 10–15 см над уровнем земли — так воздействие сил напряжения от поверхностного взбухания почвы во время морозов будет минимальным.

Разновидности ростверков по заглублению в грунт:

• а — низкий;
• б — повышенный;
• в — высокий,
• где 1 — ростверк; 2 — засыпка; 3 — глубина промерзания.

Выбор типа ростверка, расчет количества столбиков и ширины монолитной ленты являются определяющими показателями проекта, поэтому выполнение данной части расчетов лучше доверить специалистам. В остальном же технология устройства ростверка: разметка, подготовка ям под столбы или закладка свай производятся по тем же технологиям, которые применяются для свайного и столбчатого фундамента, а заливка ленты — аналогично ленточному фундаменту.

Технологические отверстия для подвода инженерных систем ни в коем случае нельзя устраивать в ленточной и столбчатой частях ростверка. Прокладывать трубы и кабели необходимо под лентой и между столбами ростверка. Кроме этого, нужно соблюдать рекомендуемые параметры заглубления в грунт (учитывая ширину ростверка на 10 см больше основания стены) для:

• легких щитовых и каркасных построек — не менее 30 см;
• бревенчатых, брусчатых домов — не менее 50 см;
• тяжелых кирпичных и каменных зданий — не менее 70 см.

Свайный фундамент на жб сваях с ростверком

Ростверк — это верхняя часть свайного фундамента, распределяющая нагрузку от несущих элементов здания (сооружения). Как правило, это железобетонная рама под несущими стенами здания и стоящая на забивных сваях, сбоку напоминая стол. Ростверк на сваях выполняется в виде балок или плит, объединяющих оголовки свай и служащих опорной конструкцией для возводимых элементов здания.

При строительстве малоэтажных домов и коттеджей в качестве основания широко используются свайные фундаменты с ростверком. В этих случаях чаще всего конструкция представляет собой монолитную ленту. Основание дома на ж/б сваях используют там, где применение других типов фундаментов нерационально. На слабых грунтах нагрузка от дома должна передаваться глубокозалегающим слоям почвы, которые являются более плотными и обладают лучшей несущей способностью. Именно эту задачу и решают железобетонные забивные сваи под ростверк. Возводят такое основание и в районах с глубиной промерзания грунта до полутора метров. При строительстве на сложном рельефе фундамент с ростверком на железобетонных сваях — единственно возможный вариант.

Виды ростверка на ж/б сваях

Ростверки свайных фундаментов классифицируют в зависимости от технологии их изготовления:

• Монолитные ростверки – бетонная лента с арматурой, соединяющая все верхние концы свай. Такой ростверк сооружается также, как и обычный ленточный фундамент, однако, в некоторых ситуациях он имеет вид не отдельных лент, а сплошной плиты. Для возведения ленточного свайного фундамента потребуется намного меньше стройматериалов и времени, чем для заливки плитного основания. Обвязка ростверком оголовков свай в этом случае происходит лишь по периметру будущего дома, а иногда (если площадь основания большая) периметр связывают дополнительной поперечной лентой. Возводить ленточный фундамент дешевле и проще, чем свайный плиточный ростверк. Отличие заливки монолитного плитного основания заключается не только в повышенном расходе бетонной смеси, но и в большей трудоемкости процесса. Для плиты потребуется надежная опалубка, которой, помимо боковых стен, необходимо крепкое основание, способное выдержать вес всей армированной плиты. Обвязка арматуры по всем оголовкам опор не только займет много времени, но и потребует терпения. Поэтому, если это допустимо по расчетным показателям прочности, возводится свайный фундамент с ростверком ленточного типа.
• Сборные ростверки – монтируются из стандартных железобетонных балок. Набирается из нескольких готовых элементов особой конфигурации (предусмотрены замки), которые затем замоноличиваются. Отдельные элементы сборного ростверка, если предполагается изготовление монолитной ж/б конструкции, укладывают поверх специально устроенной песчаной насыпи, которую по завершении работ убирают.
• Сборно-монолитные – комбинированные ростверки.

Размеры ростверка свайного фундамента подбираются конструктивно. Ширина его обычно соответствует ширине цоколя или, если таковой не предусмотрен, ширине стены, но не менее 40 см.

Кроме того, ростверки отличаются уровнем расположения над землей:

1. Высокий ростверк на железобетонных сваях — передает нагрузку от здания через сваи на глубокие слои грунта. Свайный фундамент с высоким ростверком сооружают на сильнопучинистом грунте, поскольку при такой конструкции действие сил морозного пучения на подошву ростверка полностью исключается. Под зданием с высоким ростверком имеется хорошо продуваемое пространство. При жарком климате эту особенность можно считать преимуществом, при холодном – недостатком. Чтобы минимизировать негативное влияние сквозняков, усиливают утепление пола, а щель между ростверком и грунтом закрывают щитами.
2. Низкий ростверк на железобетонных сваях — частично сам принимает нагрузку, если он опирается на землю. Такой ростверк располагают над поверхностью земли, так чтобы между его нижней гранью и грунтом оставался зазор в 10 – 15 см. При таком исполнении приходится предпринимать меры по предотвращению осыпания грунта в траншею. Если этого не делать, пространство под ростверком со временем заполнится землей и в зимнее время ростверк оторвётся от свай.
3. Заглублённый ростверк на железобетонных сваях — располагают в траншее глубиной 30 – 40 см. При таком варианте упрощается создание монолитного ростверка (траншея заменяет часть опалубки), а полы первого этажа получаются не такими холодными.

Используемые материалы

Выбранные исходные материалы определяют один из критериев, по которым классифицируется ростверк.Согласно данному критерию изделия бывают лёгкие и тяжёлые.

С целью возведения небольших конструкций актуальны компоненты, выполненные с использованием древесных пород. В тех случаях, когда предстоит постройка серьёзных конструкций, то наилучшим выбором станет применение надёжного железобетона или армирующего бетона.В некоторых случаях используется ростверк металлического типа. Но это бывает очень редко, поскольку он теряет популярность по причинам дорогостоящих исходных материалов.Кроме того, металлический ростверк, впрочем, как и древесный, практичным назвать нельзя.

Обуславливается это необходимостью в проведении специализированной обработке. К тому же, в установке он также весьма сложен.Стоит отметить, что технология фундамента с ростверком древесного типа предполагает под собой проведение в обязательном порядке мероприятий по защите от воздействий влаги и вредителей. Металлическая конструкция, в свою очередь, нуждается в антикоррозийной обработке, которая влечёт за собой серьёзное увеличение общей стоимости фундаментного основания.

Поэтому использование металлического ростверка оправдана только в единичных ситуациях.В большинстве случаев ростверковое фундаментное основание возводится с использованием бетона.Важно отметить и то, что такой ростверк изготавливают уже на самой стройке. Это несколько трудоёмко, но позволяет значительно сэкономить

Кроме всего прочего, результат будет отличаться прекрасными прочностными показателями.

Типы и назначение ростверков

Ростверковые конструкции различаются по типу и назначению. При выборе необходимой конструкции учитывается много факторов.

Ленточные фундаменты с ростверками

Для зданий, довольно прочной и надежной опорой являются свайные фундаменты с ленточным ростверком, для устройства которых используют две технологии. Одна из них применяется при обустройстве оснований выше уровня грунта, а вторая – на этапе создания решетчатой конструкции, которая принимает на себя часть нагрузки.

Ленточный фундамент с ростверком в разрезе

Ленточный фундамент – это оптимальный вариант для устройства основания на склонах и участках со сложным рельефом, поскольку не требуется выполнение сложных подготовительных работ по планированию участка с привлечением спецтехники. Данная конструкция прекрасно подходит для возведения сооружений из облегченных материалов.

Используя при строительстве дома ленточный фундамент обязательно необходимы:

• Песчаная подушка, толщина которой составляет 200-300 мм. Она создается под бетонным каркасом и сваями для их защиты от разрушительного воздействия грунтовой влаги.
• Гидроизоляция решетки и опор, для чего применяют полиэтиленовую пленку, рубероид или асбоцементные трубы.

При обустройстве фундамента необходимо тщательно рассчитывать количество и шаг свай в ленточном ростверке, а также его толщину и прочие параметры.

Для забора

Устройство ростверка для заборов необходимо для полноценной защиты конструкции, которую не может обеспечить плоскость ограждения. Создание пояса обусловлено не только обеспечением от внешних факторов, но и для того, чтобы например домашние животные не могли выбраться за пределы участка. Причины могут быть любыми, но исполнение всегда должно быть качественным, обеспечивать прочность и долговечность конструкции.

Ростверк для забора

В принципе, ростверк под забор практически не отличается от пояса, используемого при обустройстве фундаментов домов. Здесь использована та же конструкция, стройматериалы и выполняются аналогичные функции.

Для свайного основания

Необходимость устройства столбчатого фундамента с ростверком обуславливается непосредственно конкретной конструкцией здания, его весом и жесткостью каркаса сооружения. Для того чтобы опорные колоны не заваливались их обязывают монолитным железобетонным, металлическим или даже деревянным поясом.

Свайное основание с ростверком

В строительстве используется несколько схем свайного основания зданий:

• Колонны с навесным поясом заглубляются в грунт. Данная схема используется в 90% всех свайных фундаментов;
• Столбы опираются на щебневую насыпь без углубления в грунт. При такой схеме обеспечивается высокая жесткость основания дома, что позволяет максимально снизить вероятность просадки сооружения;
• Без ростверка. Этот вариант используется для строительства небольших домов.

Всегда ли необходим ростверк

Конструкция, которая объединит буронабивной или любой другой столбчатый или свайный фундамент нужна всегда, но устройство ростверка не обязательное мероприятие. Для некоторых типов зданий, необходимости в нем нет. Элемент не предусматривают в следующих случаях:

• брусовые и бревенчатые дома (функцию ростверка берет на себя нижний венец стены);
• каркасные дома (элемент фундамента заменяет нижняя обвязка).

Важно помнить, что это справедливо только для небольших индивидуальных строений. При строительстве массивного здания высотой в два и более этажей, лучше придать дополнительную жесткость

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

1. Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.

   Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.

2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
4. Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

• возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
• при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
• ремонтопригодность.

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Ростверк. Возможное расположение. Материалы монолитного и свайного фундамента

1. Надземный ростверк устанавливается над поверхностью земли так, чтобы несущие балки (плиты) не касались грунта на участке. Такой тип фундамента нуждается в дополнительной теплоизоляции, что влечет за собой дополнительные расходы и время. Хорошо работает фундамент с надземным ростверком на затопляемых участках строительства.Наземный ленточный ростверк
2. Наземный ростверк (или нулевой уровень) «лежит» прямо на земле, для его размещения верхний слой почвы снимается и заменяется песчаной подушкой, которая меньше подвержена пучению и защитит фундамент-ростверк от выталкивания.Устройство  монолитного ростверка
3. Нижний край подземного ростверка погружается в грунт на некоторую глубину. На дно траншеи под заглубленный ростверк также насыпается слой песка.

Изготавливаться ростверк может путем заливки бетонной смеси в сооруженную опалубку (монолитный) или собираться из готовых блоков и плит (сборный).

Сваи под фундамент-ростверк

Тип свай под данный фундамент может быть любой. Хорошо подходят железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные сваи. Также хорошо зарекомендовали себя и буронабивные сваи, которые возводятся непосредственно на участке строительства.

Расположение свай зависит от их типа и характера будущей постройки. Так как сваи выполняют основную несущую функцию, то обычно располагаются по периметру здания, на стыках стен и в местах больших нагрузок. Также возможно шахматное расположение свай под ростверком.

Пошаговая инструкция свайно-ростверкого фундамента

Первый шаг – заглубление и фиксация свай в соответствии с проектом дома. Готовые сваи вводятся в грунт при помощи строительного бура или спецтехники. Буронабивные – в соответствии с технологией их возведения, которая включает бурение скважины, установку опалубки для будущей сваи, засыпку песчаной подушки, заливку бетонной смеси и погружение арматурного каркаса.

Опалубка под буронабивную сваю может быть выполнена из металла или рубероида, также ее функцию может выполнять асбестовая труба.

После установки сваи, или ее затвердевания в случае возведения буронабивной опоры, выполняется монтаж или изготовление опалубки под ростверк. Это и является вторым основным шагом возведения фундамента ростверк.

Опалубка может быть сделана из досок или материала ДСП. В данном случае возможно применение несъемной опалубки, которая выполнит также функцию дополнительной теплоизоляции для уже готового фундамента.

 На следующем этапе арматурный каркас свай прочно связывается с каркасом ростверка и производится заливка бетонной смеси в опалубку под ростверк. Для удаления из заливаемой смеси воздушных мешков используется глубинный вибратор.

Для полного высыхания и набора необходимой прочности такому фундаменту понадобится не меньше месяца. В этот период его необходимо защищать от пересыхания накрыв гидроизоляционным материалом.

Заливка бетонного раствора

Когда выставлена опалубка и в траншею опущен металлический скелет можно приступать к заливке бетона. Он заливается послойно. Толщина каждого примерно 30 см. Каждый залитый слой необходимо штыковать, чтобы удалить лишний воздух и сделать бетон плотным и прочным.

Технология заливки выглядит следующим образом. Заливается первый слой, тщательно штыкуется вручную или с помощью инструмента, потом заливается следующий. Крайне не рекомендуется заливать половину раствора сегодня, а другую завтра, поскольку у столба в месте стыка возникнет стыковочный шов, уменьшающий его несущую способность.

Опалубку можно снимать через 4 дня. Поверхность каждой опоры необходимо закрыть гидроизоляцией или обработать специальным материалом. Только после этого опору можно засыпать землей. Если на участке находится преимущественно рыхлый глинистый грунт, то в яму его лучше не возвращать, а засыпать ее песком с тщательной трамбовкой.

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.

Что это такое?

Конструкция такого фундамента содержит комплекс вертикально заглубленных свай и пояс обвязки, который принимает нагрузку, а затем передает ее на опоры.

Удачное сочетание элементов дает оптимальную конструкцию, гарантирующую требуемый спектр параметров.

Конструктивные особенности

Существует всего два варианта заливки монолита:

• связывание всех свай в цельную систему;
• последовательное соединение всех опор ростверком.

Монолитную плиту заливают под всем зданием, а ленту — лишь под несущие стены. Для частного домостроения применяют ленточный тип, поскольку особо тяжелые сооружения на загородном участке сооружают редко.

У ленточной системы несколько разновидностей:

1. Высокое расположение. Ростверк поднимают выше грунта.
2. Наземное расположение. Подошва монолита опирается на почву.
3. Низкий. Заливку выполняют, погружая ростверк в выкопанную между опорами траншею.

Большинство хозяйственных построек возводят на свайных фундаментах с ленточным ростверком — это наиболее дешевый и простой в исполнении вариант сооружения.

Целесообразность использования

Залитый из бетона ростверк на сваях рекомендовано использовать, когда плотный шар грунта залегает глубоко. Также такой вариант предпочтителен для сложных грунтов:

• высокий подъем почвенных вод;
• всевозможные торфяники;
• слишком глинистая почва.

Основание на опорах — единственный вариант при наклонном или рельефном горизонте участка. Не нужно в такой ситуации выполнять выравнивание грунта, достаточно оголовки опор выставить по единому уровню. Лента образует сплошной фундамент под несущими и внутренними стенами.

Фундамент практичен для легких зданий:

• деревянных,
• каркасных,
• невысоких кирпичных либо блочных домов.

Если сооружение тяжелое, рекомендовано применять заглубленный ростверк, равномерно распределяющий вес здания  по всему своему периметру непосредственно на поверхность грунта. Свайные конструкции удобны при строительстве около иных объектов, поскольку не требуют переноса коммуникаций.

Преимущества и минусы

Несомненный плюс такого свайной системы — повышенная прочность. Смонтированное на таком фундаменте здание будет долгие годы стоять устойчиво.

Немало у конструкции и иных преимуществ:

1. Не много земляных работ.
2. Существенно снижен расход бетона в сравнении с традиционным фундаментом.
3. Столбы разрешено монтировать даже зимой.
4. Фундамент не проседает после морозного пучения либо подтопления.
5. Мизерный контакт основания с грунтом снижает потери тепла.
6. Устройство фундамента отнимает меньше времени.

Конструкции присущи и некоторые минусы:

• нельзя устраивать такое основание при горизонтальной подвижности почвы;
• невозможно соорудить цокольный этаж либо подвальное помещение, если не заполнить промежутки между сваями (забирка);
• не рекомендовано возводить на этом фундаменте громоздкие здания.