Свайный фундамент на глубину промерзания с ростверком
795792.ru

Строительный портал

Свайный фундамент на глубину промерзания с ростверком

Глубина заложения ростверка свайного фундамента

Для того чтобы любая постройка стояла прочно и прослужила не одно десятилетие необходимо устойчивое и прочное основание. Но иногда специфика грунта, а также неблагоприятные условия делают закладку фундамента дорогим удовольствием. В настоящее время уже давно нашлась отличная альтернатива – свайно-ростверковый фундамент. Но, разумеется, даже при таком типе основания необходимо точно знать чему будет равна глубина заложения ростверка свайного фундамента.

Ростверк

Прежде чем говорить об основании из свай, необходимо разобраться с таким понятием, что такое ростверк, зачем он нужен и каких видов он бывает. Ростверк представляет собой верхнюю часть фундамента, причем не только свайного, но и столбчатого. Наиболее часто применяют балки, которые монтируются таким образом, что вся нагрузка от несущих элементов конструкции равномерно распределяется на весь фундамент. Кроме того, ростверк служит и опорой для монтажа конструктивных элементов самого строящегося здания. Иногда вместо балок монтируют монолитные плиты.

Для легких конструкций ростверк может одновременно служить и фундаментом. К примеру, при строительстве хозпостроек, настил из бревен или бруса будет одновременно являться и фундаментом и ростверком всей конструкции. Его укладывают непосредственно на подготовленное и засыпанное щебнем, песком крупных фракций или гравием основание.

Различают ростверки трех типов:

Высокий ростверк располагается значительно выше земли, при повышенном типе его основание расположено вровень с землей, а низкий ростверк заглубляется в землю. Такая техника в основном применяется во время строительства жилых многоэтажных конструкций.

В настоящее время ростверки изготавливают преимущественно из бетона или железобетона, а вот дерево и металл используются крайне редко.

Особенности применения

Если говорить о целесообразности применения оснований свайно-ростверкового типа, то сегодня это один из наиболее экономичных вариантов. Такой фундамент идеально использовать на грунтах, обладающих глубоким уровнем промерзания и на особо пучинистых почвах. В таких условиях сваи устанавливают ниже имеющейся глубины промерзания грунта.

Для того чтобы опоры, в качестве которых и используются сваи, обладали высокой несущей способностью, под каждой сваей монтируют плиту и жестко закрепляют. Это необходимо для того чтобы зимой, когда особо пучинистые грунты стремятся вытолкнуть сваю наружу за счет промерзания и увеличения в объеме, плита достаточно эффективно этому препятствовала.

Глубина заложения свайного ростверка в условиях сильной мерзлоты, должна быть такой, при которой теплообмен между самим основанием и грунтом сведен к минимуму. Если теплообмен будет осуществляться, возможна такая ситуация при которой значительно оттаявший грунт начнет проседать.

Следует отметить, что в настоящее время данный тип фундамента получил широкое распространение в частном строительстве, ввиду своей экономичности.

Несмотря на то, что во многих климатических зонах глубина промерзания почвы незначительна. Многие стараются закладывать именно свайные фундаменты. Основные причины заключаются в том, что такой фундамент обходится дешевле, его можно установить за короткое время, а прослужит он не меньше широкого распространенного бетонного основания. В основном опоры приходится заглублять на глубину от 1,5 метров. Для малоэтажных индивидуальных жилых домов их связывают поверху ленточным ростверком.

Устройство ростверка

Когда опоры станут достаточно прочными, между ними устраивают песчаный слой, который тщательно трамбуется. С двух сторон от опор выставляют опалубку. Расстояние между сваей и опалубкой равно толщине стен постройки. Высота равна высоте цоколя будущего здания. Далее в опалубку закладывают металлический каркас из прутков арматуры, который сваривают со стержнями на сваях. После этого заливают бетонный раствор, когда бетон полностью схватится, снимают опалубку, а песок удаляют.

Как выбрать глубину заложения ростверка

Для того чтобы узнать основные параметры необходимо учесть следующие факторы. Выбор глубины заложения ростверка зависит:

  1. От типа грунта.
  2. Глубины промерзания почвы.
  3. Уровня грунтовых вод.
  4. Тип конструкции строящегося здания.

К примеру, на участках где преобладают пучинистые почвы, глубина должна быть не меньше имеющегося значения глубины промерзания почвы. Ростверк для построек промышленного значения принято располагать ниже уровня пола подвального помещения.

Для того чтобы облегчить устройство свайного фундамента ростверк должен находиться выше грунтовых вод. Исключение возможно только в одном случае, когда сваи выполнены из древесины. Здесь ростверк наоборот должен находиться в самой минимальной отметке, которая располагается ниже уровня подземных вод.

Если на участке строительства преобладает не пучинистый и достаточно плотный грунт, то ростверк строения, у которого не будет подвального помещения, может располагаться над поверхностью почвы на 10-15 см. сваи в таких случаях устанавливают в один или несколько рядов под вдоль каждой стены.

На почвах с не пучинистыми грунтами целесообразно выполнять устройство подушки из керамзита. Ее устраивают под ростверками, под наружными стенами. Толщина данного слоя составляетоколо30 см. Возможно вместо шлака использовать песок крупных фракций, но толщина слоя должна быть больше и составлять 50 см.

Для внутренних стен ростверк допускается устраивать выше технического подполья, для построек без подвала. Если участок имеет значительные уклоны и перепады, то допускаются уступы и в самих опорах.

Недостатки свайно-ростверкового фундамента

Следует отметить, что, несмотря на множество плюсов у данного типа фундамента есть и свои недостатки. Основной минус, как раз и получается от того что глубина заложения свайного ростверка в зависимости от строения и свойств грунта может способствовать трудностям при обустройстве цоколя. В основном это вызвано тем, что между поверхностью почвы и опорами образуется пустое пространство. Его обязательно необходимо заполнить и теплоизолировать, чтобы минимизировать потери тепла в холодное время года.

В основном, когда устройство фундамента этого типа выполняется самостоятельно, невыполнение основных строительных норма может привести к потерям свойств основания. Для того чтобы этого избежать следует рассмотреть самые частые ошибки, допускаемые застройщиками.

  1. В процессе заложения основания не обеспечена жесткая сцепка между ростверком и опорами. Это приводит к тому, что зимой, когда грунт начинает вспучиваться, расширяясь в объеме, он стремится опрокинуть опору. Если опоры плохо зафиксированы, то тяжесть постройки может попросту вдавить их в землю. Учитывая, что при несвязанном каркасе, несущие нагрузки также не распределяются равномерно, столбы могут уйти в землю в разных частях конструкции, что приведет к повреждению самой постройки или даже ее разрушению.
  2. Для участков с особо пучинистыми почвами, в опалубку необходимо устанавливать плиты пенополистирола. в дальнейшем они будут выполнять роль амортизаторов, распределяя нагрузку, и предотвращать подпол от промерзания.
  3. Глубина заложения ростверка свайного фундамента должна соответствовать установленным нормам, как и глубина заложения самих свай. Если опоры недостаточно заглублены, то в случае, когда строение даст усадку, свободное пространство под полом может исчезнуть. А силы, возникающие при промерзании грунта, стремятся поднять фундамент. Силы воздействия неравномерны, поэтому на стенах могут появиться трещины и сколы.
  4. Неправильный расчет несущей способности основания. Его необходимо выполнять от значения, на которое промерзает почва в зимний период, а также от свойств самой почвы. Самая маленькая плотность у песчаных и суглинистых грунтов. При ошибках в расчетах велика вероятность того, что будущее здание будет «гулять», опускаясь или поднимаясь в зависимости от разности температур.

Если избежать главных ошибок и учесть все нюансы при возведении свайного фундамента, то в результате можно получить очень прочное основание. Возводить свайный фундамент можно, не затрачивая больших средств. Но подготовительные работы и тщательная оценка и изыскание свойств грунта – обязательное условие для того, чтобы основание прослужило многие десятки лет.

Как следует возводить свайно-ростверковый фундамент + расчет ростверка и глубины промерзания грунта

Свайные фундаменты являются радикальным методом решения проблемы слабонесущих или обводненных грунтов.

Они опираются на глубинные твердые пласты, свободно проходя сквозь поверхностные проблемные наслоения, что делает возможным строительство на торфяниках, плывунах и прочих непригодных для создания традиционных фундаментов почвах.

Учитывая распространенность подобных участков на территории России, особенно в северных регионах, можно смело утверждать, что свайные основания имеют не меньшую важность, чем ленточные фундаменты.

Нередко их используют даже на относительно устойчивых грунтах, рассматривая возможность подъема уровня грунтовых вод и подтопления в весенний период. Наиболее распространенный тип свайных оснований, о котором пойдет речь в этой статье — свайно-ростверковый фундамент.

Рассмотрим его возможности и особенности конструкции.

Что такое свайно-ростверковый фундамент?

Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.

Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.

Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.

С монолитным ростверком

Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.

На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.

Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.

При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.

В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.

Устройство

Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.

Читать еще:  Как утеплить фундамент бани изнутри?

Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.

Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.

Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.

Когда следует его возводить

Свайно-ростверковый фундамент преимущественно изготавливают из железобетона. Это выдвигает вполне определенные требования к условиям строительства в части температуры воздуха — она не должна опускаться ниже +5°.

Это обеспечивает нормальный процесс застывания бетона и позволяет получить прочную отливку с заданными качествами. Поэтому оптимальным временем для строительства является теплое время года, в идеале — с конца апреля по конец октября (в некоторых регионах этот диапазон уже и ограничен тремя летними месяцами).

Не менее важными являются погодные условия, которые способны полностью испортить условия для выполнения работ — длительные дожди могут превратить строительную площадку в сплошное болото, что исключает всякую возможность строительства.

Эти особенности необходимо учитывать при планировании и определении сроков выполнения работ.

Плюсы и минусы

Достоинствами свайно-ростверкового фундамента являются:

  • Возможность строиться на проблемных, обводненных или слабонесущих грунтах.
  • Высокая несущая способность, прочность.
  • Относительная простота конструкции, возможность самостоятельного выполнения работ.
  • Многовариантность, позволяющая менять при необходимости те или иные элементы.
  • Небольшие объемы земляных работ.
  • Способность прочно устанавливаться на уклонах, плывунах, складках.
  • Устойчивость к внешним воздействиям, переносимость морозного пучения или подвижек почвы.
  • Экономичность, небольшой расход материалов. Некоторые виды свай могут быть изготовлены прямо на площадке, что снижает объемы транспортных перевозок и использования спецтехники.

Существуют и заметные минусы:

  • Нет возможности создания подвала или полноценного цокольного этажа.
  • Существует необходимость тщательного обследования участка с бурением пробных скважин или погружение свай.
  • Необходимо строго придерживаться технологических требований и следить за качеством материалов.

Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверковых оснований, различающихся по соответствующим признакам:

  • Материал ростверка. Бывают деревянные, металлические и железобетонные конструкции. Выбор обычно бывает обусловлен весом и размерами постройки, особенностями климата и прочими внешними причинами.
  • Высота конструкции. Различают погруженные в грунт и расположенные на дневной поверхности виды. С точки зрения долговечности и сохранности материалов предпочтительнее внешние конструкции, не имеющие контакта с грунтовой влагой. Погруженные в грунт — только железобетонные варианты, древесина и металл в таких условиях подолгу не служат.

Практика показывает, что погружение бетонной ленты в грунт нецелесообразно. При этом, открытый ростверк образует воздушный холодный зазор под перекрытием первого этажа, что затрудняет подвод коммуникаций и требует устройства специальных гидроизолированных траншей.

Это увеличивает трудозатраты и повышает расход материалов.

Типы свай

Существуют разные конструкции свай:

  • Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
  • Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

По типу погружения существуют:

  • Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
  • Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
  • Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

Материалом для свай могут служить:

  • Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
  • Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
  • Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

Как рассчитать глубину промерзания

Глубина погружения свай всецело зависит от уровня залегания плотных слоев грунта. Расчетными методами она не определяется.

Необходимо либо пробное бурение, либо погружение эталонной скважины, способные продемонстрировать истинное положение грунтовых слоев.

По результатам пробных работ выводится глубина залегания, которую используют при расчетах.

Расчет ростверка

Расчет ростверка — ответственная и крайне сложная инженерная задача. Все, что может сделать неподготовленный человек самостоятельно — вычислить количество материалов, необходимых для создания той или иной конструкции.

Для полного расчета надо обратиться в специализированную организацию. Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором (лучше несколькими), чтобы получить определенные данные.

Для самостоятельного подсчета количества материалов требуется определить общую длину ростверка. Если планируется деревянный или металлический пояс, эта длина и будет являться нужным количеством материала. С бетонными конструкциями несколько сложнее:

Пример расчета: допустим, имеется дом 6 : 8 с двумя внутренними несущими стенами 6 и 4 м.

Тогда общая длина ростверка:

(6 + 8) · 2 + 6 + 4 = 38 м.

Затем считаем объем. Для этого надо вычислить площадь сечения.

Если лента имеет 40 см в высоту и 30 в длину, площадь сечения составит:

0,4 · 0,3 = 0,12 м 2.

Объем бетона, необходимый для отливки:

0,12 · 38 = 4,56 м3.

Технология возведения

Порядок действий:

  • Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
  • Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
  • Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
  • Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
  • Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
  • Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.

Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.

Основные ошибки при возведении

Типичными ошибками, которые часто встречаются при строительстве свайно-ростверковых оснований, являются:

  • Слабое соединение свай и ростверка, снижающее устойчивость и прочность конструкции.
  • Отсутствие воздушного зазора между высоким ростверком и грунтом.
  • Увеличенные пролеты между сваями, вызывающие прогиб балок ростверка и появление трещин между основанием и стенами.

Все эти ошибки являются следствием недостатка опыта у строителей или неправильного расчета свайного поля, допустившего слишком большие расстояния между опорами. Все эти недочеты требуют устранения путем усиления соединений, установки дополнительных опор и создания качественного фальш-цоколя.

Работы достаточно сложные и ответственные, но совершенно необходимые, иначе срок службы дома будет значительно уменьшен.

Свайно-ростверковый фундамент

В современном строительстве свайно-ростверковый фундамент дает возможность значительно снизить объем земляных работ и расход бетона. Правильное заложение обеспечивает высокую надежность и устойчивость основания, которое способно переносить воздействие экстремально низких температур и сейсмическую активность. Основные характеристики свайно-ростверкового фундамента дают возможность возводить его в условиях вечной мерзлоты, а также при наличии пучинистых грунтов.

Особенности использования

Наибольший экономический эффект от использования свайно-ростверкового фундамента проявляется при его устройстве на глубокопромерзающих грунтах, которые имеют склонность к пучению под действием низких температур.

В подобных случаях установка свай должна производиться ниже глубины промерзания, причем, эта цифра определяется расчетным путем. В нижней части сваи следует устроить опорную плиту с жестким креплением, которая существенно повышает несущую способность конструкции. В холодное время года эта плита предотвращает выталкивание столба пучинистым грунтом, который под действием низких температур расширяется и тем самым сдавливает опору, стараясь поднять и вытолкнуть ее.

Если строительство ведется в условиях вечной мерзлоты, то каждую из возводимых опор следует заглублять до такого уровня, на котором постоянно сохраняется температура ниже нуля. При этом следует минимизировать теплообмен между грунтом и фундаментом для предотвращения смятия и размягчения грунта, которые могут произойти при его оттаивании. Нужно отметить, что только лишь свайно-ростверковый фундамент считается достаточно надежной основой здания, возводимого в условиях вечной мерзлоты.

Свайно-ростверковый фундамент приобрел большую популярность в частном строительстве даже в том случае, когда глубина промерзания грунтов не является слишком большой. Чаще всего к его использованию прибегают при устройстве основания под малоэтажные здания, что объясняется экономичностью, долговечностью, надежностью и быстротой производства работ. Обычно, в этом случае заглубление свай выполняется на глубину до полутора метров с последующей связкой их лентой ростверка.

Читать еще:  Мелкощитовая опалубка для фундамента

Устройство

Сваи – стальные либо бетонные столбы круглого или прямоугольного сечения, которые воспринимают на себя вес всей конструкции. Для повышения устойчивости сваям должно быть обеспечено опирание на твердую поверхность с минимальной сжимаемостью. Для этого должно обеспечиваться заглубление свай на достаточную глубину. При этом глубина заложения свай определяется массой сооружения. Для повышения морозостойкости и прочности на изгиб сваи необходимо армировать, что обеспечит еще и высокую сейсмическую устойчивость.

Ростверк – железобетонная монолитная лента, которая жестко связывает между собой выступающие из-под земли оголовки свай. Одновременно с этим ростверк играет роль основания для будущих стен здания, кроме этого он обеспечивает равномерное распределение нагрузки, передающейся от конструкции к сваям. Для компенсации растягивающих усилий, возникающих в промежутке между сваями, ростверк следует армировать. В зависимости от схемы размещения свай ростверк можно устраивать в виде ленты либо железобетонной плиты.

Монтаж

Возведение свайно-ростверкового фундамента состоит из нескольких этапов:

Подготовительные работы

Изначально следует определить несущую способность грунта, при расчете следует учесть нагрузку от всех элементов конструкции, включая сам ростверк и сваи. После этого все нагрузки нужно сложить и разделить на площадь опорной части свай. Полученное значение не должно превышать несущей способности грунта. При невыполнении данного условия количество свай следует увеличить и повторить проверку.

Разметка фундамента

Поверхность участка следует очистить от плодородного слоя грунта и произвести выравнивание поверхности. После этого, используя обноску, необходимо разметить углы дома и зафиксировать границы наружных и внутренних стен. По завершении указанных работ можно приступать к разметке установки свай, при этом следует учесть, что они обязательно должны располагаться в углах здания, под несущими стенами и в местах пересечения внешних стен с внутренними. Шаг установки свай определяется расчетным путем.

Земляные работы

К их производству приступают после разметки мест установки свай. Земляные работы можно проводить как вручную, так и с применением специальной строительной техники. В первом случае прибегают к использованию ручного бура. В полученную скважину следует установить асбоцементную трубу либо устроить толевую рубашку.

В центре каркаса необходимо поместить армирующий каркас из четырех прутьев арматуры, которые впоследствии будут залиты бетоном. Второй случай полагает применение сваебойного оборудования, которое путем набивки погружает в землю готовую сваю. Можно также использовать буронабивную установку, которая сначала бурит скважина, а уже потом выполняются работы с бетоном.

Устройство ростверка

После отвердения свай и набора достаточной прочности между ними следует установить дощатую опалубку, в которую засыпать слой песка и произвести его уплотнение. Высота установки опалубки зависит от высоты цоколя, а ширина определяется толщиной стен. Не стоит забывать о необходимости устройства специальных технологических каналов, необходимых для подведения соответствующих коммуникаций.

После достаточного закрепления стенок опалубки следует уложить гидроизоляционный слой и поместить армирующий каркас ростверка. При устройстве каркаса лучше пользоваться специальной вязальной проволокой, при наличии соответствующей арматуры можно воспользоваться сваркой. После устройства армирующего каркаса можно приступать к заливке бетона, после затвердения которого опалубку следует снять и удалить слой уплотненного песка из-под ростверка.

Недостатки

Одним из основных недостатков свайно-ростверкового фундамента считается трудность обустройства цоколя из-за того, что между ростверком и поверхностью земли образуется свободное пространство, которое требуется заполнить. Нужно отметить, что при заполнении этого промежутка нужно оставить минимальный зазор между забиркой и ростверком.

Главные ошибки при обустройстве

Нередко при закладке данного типа фундамента застройщиком допускаются такие ошибки:

Отсутствие жесткой связи между ростверком и сваями

Зимой после промерзания грунта происходит его расширение, при этом под нижней частью благодаря наличию утепленного перекрытия грунт остывает гораздо медленнее. Из-за этого столбы испытывают воздействие опрокидывающих сил – верхние части свай испытывают давление от мерзлой земли в направлении подпольного пространства. Из-за того, что столбы сверху не зафиксированы, возможно, их продавливание под здание, что приведет к повреждению. Наибольшей опасности подвержены постройки, при возведении стен которых используются легкие материалы.

Отсутствие воздушной полости под нижней частью ростверка

Если после отвердения ростверка не удалить подсыпку из песка, то под действием пучинистых грунтов он будет испытывать существенные нагрузки, что может стать причиной отрыва деформированной ленты ростверка от опорных площадок. Для предотвращения подобного при бетонировании на дне опалубки можно разместить плиты из пенополистирола толщиной до 150 мм. В последующем эти плиты будут играть роль амортизатора и защищать подпольное пространство не только от давления пучинистого грунта, но и от промерзания.

Недостаточная глубина заложения

При недостаточной глубине заложения опор свай конструкция может дать усадку, из-за которой исчезнет обязательная полость между нижней частью ростверка и грунтом. При размещении основы столбов выше глубины промерзания зимой фундамент будет подвергаться мощным силам, которые будут стремиться поднять и вытолкнуть его. Из-за неравномерности нагрузки стены могут не только растрескаться, но и разрушиться.

Ошибки расчетов несущей способности

При проведении расчетов несущей способности фундамента нужно руководствоваться типом грунтов. Наиболее высокая несущая способность присуща каменистым грунтам и скальным породам, минимальную несущую способность имеют супеси и пески. Ошибки в расчетах могут привести к тому, что под воздействием нагрузки конструкция будет погружаться в землю, при этом замедлить и остановить данный процесс весьма проблематично.

Использование свайно-ростверкового фундамента дает возможность сэкономить средства, но при этом выдвигает более высокие требования к проведению подготовительных работ. Правильная закладка обеспечивает надежность эксплуатации свайно-ростверкового фундамента не мене ста лет.

Технология возведения свайно-ростверковых фундаментов

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди многих частных застройщиков, особенно при возведении зданий на сложных по рельефу и структуре грунтах при глубинном или поверхностном заложении. Это бюджетный вариант оснований, способный выдержать большие нагрузки, обеспечивает долговечную и надежную конструкцию. Только этого возможно достичь, только если соблюдать все этапы технологии строительства фундамента.

Устройство свайного фундамента с ростверком

Такие основания состоят из свай и монолитного или ленточного ростверка, соединенного жестко с каждой сваей. В зависимости от глубины заложения свай, они бывают следующих типов:

Каждый вид свай выбирается под конкретный тип почвы и уровня заложения, а также с учетом глубины заложения грунтовых вод. Понятно, что финансовая составляющая также играет важную роль, ведь, например, забивные сваи монтируются с помощью специальной строительной техники, а бурозабивные или винтовые можно установить своими руками.

Также они подбираются по материалу, ведь под конкретный тип почвы покупаются или делаются свои сваи.

Например, деревянные сваи не подходят для пучинистых почв с высоким содержанием грунтовых вод, а металлические быстро разрушаются за счет влияния агрессивных грунтовых вод.

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.
  • Конструкция ростверка

    Ростверк – это верхняя часть свайного основания. Именно на него ложится вся нагрузка непосредственно от несущих стен и перекрытий, а основное его назначение – это правильный равномерный перенос нагрузки от здания на каждую опору отдельно или на их пучок.

    Производятся ростверки с различных материалов, а самым надежным и долговечным считается монолитный ростверк (железобетонный, бетонный с армированием, ленточный с блоков, прочие модификации).

    Такая плита всегда делается на некотором расстоянии от поверхности почвы, пространство под ними иногда открытое, а в некоторых случаях строят кирпичную кладку по периметру ростверка с целью сделать теплоизоляцию внутренней поверхности конструкции.

    Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов

    • Свайно-ростверковый фундамент в разрезе

    Проведение подробных изыскательных работ, в результате которых нужно получить подробную информацию о типе почвы и глубине заложения водных горизонтов;

  • Разработка проекта основания, где сразу будут предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую опору, глубина их заложения, а также тип ростверка;
  • Монтаж опор. Если в проекте четко указано, какой тип опор нужно использовать, то и технология их установки уже предусмотрена. Бывает, что при возведении небольших зданий на сваях сделан только расчет нагрузок. Тогда строитель сам определяется с типом свай и часто используется винтовые или инъекционные опоры, которые легче монтировать.
  • Установка ростверка с дальнейшим его армированием;
  • Обустройство цоколя, проведение гидроизоляционных и теплоизоляционных работ внутренней части пола.
  • Как правило, ключевым фактором при выборе типа и длины фундамента будет глубина заложения нижней кромки основания.

    Также нужно проводить расчеты нагрузок на опоры, только сделать это самостоятельно очень сложно, тут нужно иметь специализированное строительное образование.

    При расчете нагрузок берется во внимание масса несущих стен и перекрытий, масса возможных сезонных нагрузок, полезные нагрузки от мебели и полученный результат умножается на коэффициент 1.3.

    Расчет опор и ростверка

    Особенность конструкции свайно-ростверковых оснований в том, что тут нужно правильно проводить расчеты количества, способа расположения, глубины заложений и несущего типа опор. В традиционном строительстве на обычных почвах расстояние между опорами составляет до 1.5 метра, а глубина погружения 1.5-2.0 метра с выступом над верхней кромкой поверхности до 3 метров.

    Но опоры часто используются фабричные с уже готовыми техническими данными и длиной, поэтому теперь нужно пристальное внимание обратить на расчет ростверка.

    Расчет ростверка – это целая технология, где предусмотрен даже изгиб от влияния атмосферных сил и деформация или смещение за счет подвижек почвы. Как правило, для небольших сооружений используется ростверк высотой не менее 25 см и шириной минимум 40 см (но не меньше ширины несущих стен будущего здания).

    Читать еще:  Сваи винтовые для фундамента расчет нагрузки

    Отдельно нужно сделать расчет ростверка на изгиб. Он делается по граням колонн в сечениях, по ступеням ростверка и наружным граням конструкции. После получения всех отдельно взятых результатов они суммируются и умножаются на поправочный коэффициент 1.2.

    Этапы строительства такого основания

    Если выполнять земельные работы самостоятельно, тогда лучше взять в аренду земляной механический бур. Только его стоит использовать, если покупаются заводские винтовые или набивные сваи. В случае использования инъекционных опор бур не практикуют.

    Заливка свай. Это целая технология, способная существенно экономить средства и время. Оптимальный вариант состоит с нескольких этапов:

    • Подготовка ямы на граничную глубину залегания подошвы сваи. Затем делается труба с рубероида или устанавливается готовая асбестовая полая трубка.
    • Внутри трубки устанавливаются вертикальные слои арматуры с поперечным армированием, все соединения нужно делать только болтовыми, сварка запрещена из-за возможной деформации металла. Высота установки верхней плоскости арматуры составляет до 5 см. Это делается для соединения арматуры будущего ростверка с опорами.
    • После проведения всех предварительных монтажных работ опоры заливаются бетонным раствором до уровня верхней кромки арматурного пояса.

    Заливка свайно-ростверкового фундамента

    Уже когда в опорах застынет бетон, можно приступать к обустройству ростверка. Тут уже сам строитель определяется, монолитный или сборный ростверк делать. Но есть ряд рекомендаций специалистов, которых нужно придерживаться, а именно:

    • Запрещено делать пересечения ростверка с различными коммуникациями, особенно если используется мелкозаглубленная конструкция;
    • Отклонение опор от вертикали должно составлять не более 5 см;
    • Все стыки и швы в ростверке заделываются бетонным раствором с чистого цемента и песка или при содержании щебня мелкой фракции;
    • Армирование ростверка обязательно в любом случае. Причем нижний пояс армирования нужно обязательно соединить с верхним поясом опор. Диаметр прутьев может быть различным, но не менее 1.4 см при длине одного звенья до 2 метров. Если такой длины арматуры нет, тогда нужно увеличивать количество горизонтальных поясов.

    Понятно, что без обустройства цоколя в свайно-ростверковом фундаменте не обойтись, но технологий тут существует большое количество и каждый решает сам. Для жилых зданий утепление цоколя обязательно, а для хозяйственных построек делать его не обязательно.

    Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы

    Строительство свайно-ростверкового фундамента распространено в местностях с подвижными глинистыми и песчаными основаниями. Этот тип несущей конструкции применяют в основном для высотных зданий жилого, торгового и промышленного назначения, но более преобладают случаи использования и в частном домостроительстве.

    Устройство свайно-ростверкового фундамента

    Как ясно из названия, фундамент состоит из свай, обвязанных ростверком.

    Сваи могут быть разными 2-х видов:

    • Буронабивные;
    • Железобетонные;
    • Деревянные;
    • Стальные.

    На подвиды сваи разделяют по форме сечения: квадратные и круглые.

    Основная их задача – перенос и распределение нагрузки от здания на основание по всей длине.

    В зависимости от вида, опорные столбы вводятся в грунт по-разному:

    • Винтовые ввинчиваются вручную или с использованием специальной установки;
    • Буронабивные собираются прямо в земле;
    • Железобетонные забиваются копром.

    Винтовые можно вкручивать даже около существующих строений без риска сломать часть конструкции.

    Монолитный или сборный (подвесной) ростверк играет роль несущей балки, на которую монтируются стены и перекрытия. Он перераспределяет нагрузку от конструкций над землей, передавая ее на сваи. Он может быть железобетонным или деревянным, в зависимости от материала опор и стен. Конструкция ростверка подразумевает расположение над грунтом, по земле его не располагают.

    Когда целесообразно использовать свайно-ростверковый фундамент

    Монтаж свай и обвязочной балки – процессы трудоемкие и финансово затратные. В каких случаях материальные и ресурсные потери будут потрачены не зря:

    • При высоком уровне грунтовых вод;
    • При рыхлых и слабых основаниях их песка, глины и суглинков;
    • Для строительства деревянных и пенобетонных домов.

    Для облегченных домов с каркасно-щитовыми стенами подойдет ростверк из швеллера, деревянного бруса. Для более тяжелых конструкций понадобится бетон монолитный или сборный.

    Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона просто находка: он выдержит нагрузку даже от 2-х этажного дома и сэкономит бюджет относительно выбора основания другой конструкции.

    Плюсы свайно-ростверкового фундамента

    Тот или иной вид фундамента принимают на основании конструктивных расчетов, где определяют максимальную нагрузку на основание, размер всех составляющих конструкцию элементов. Но все же и перед инженерами часто встает вопрос, какую конструкцию принять, опираясь на результаты исследования. Почему отдают предпочтение свайно-ростверковому фундаменту:

    • Высокая несущая способность опор позволяет использовать их под здания и сооружения любого размера. Они надежно и жестко входят в рыхлый грунт, достигая его твердых слоев. При колебаниях грунта в следствии сейсмической активности или сезонных перепадов температур и влажности, почва двигается, а свая остается неподвижной. Это исключает разрушение здания и нарушение целостности его несущего остова. Из-за этой особенности данный тип фундамента широко применяют в районах, где часто происходят землетрясения.
    • Облегченные стальные сваи подходят для строительства небольших домов и хозяйственных сооружений.
    • Разная длина опорных столбов позволяет устраивать ровное основание для возведения строений на холмистых и гористых местностях, достаточно правильно подобрать из длину и распределить по неровному участку. Этот прием используют при создании многоуровневых домов.
    • Низкая стоимость материала и работы относительно ленточного фундамента.
    • Сваи не боятся грунтовых вод: в глубоких пластах, где происходит опирание, их зачастую нет. Это показатель не принимается к расчетам фундамента.
    • Пренебрегают и уровнем промерзания грунта в регионе или местности, поскольку нижние слои грунтового среза не подвергаются температурным колебаниям, а ростверк с землей не соприкасается. Определять уровень зимнего промерзания бессмысленно.
    • Отсутствие контакта ростверка с землей обеспечивает сухость стен и снижают риск проникновения в дом грызунов.
    • Небольшой срок монтажа и легкость установки;
    • Ремонтопригодность составляющих фундамент элементов;
    • Фундамент не требует подготовительных грунтовых работ, участок не нужно выравнивать, что снижает затраты на его обустройство.
    • Сделать монтаж несущей конструкции еще дешевле можно, заменив труд наемных рабочих на свой. Изучив некоторые инструкции, каждых застройщик сможет без труда самостоятельно обустроить сваи и собрать ростверк.

    Внушительный перечень достоинств конструкции располагает к ее выбору. Чтобы не делать поспешных выводов, стоит ознакомиться с обратной стороной медали.

    Минусы свайно-ростверкового фундамента

    На что надо обратить внимание:

    • Непросто собрать нагрузки, не зная правил расчетов. Примерный подсчет, скорее всего, приведет к перерасходу материала и средств, а недостаток столбов чреват разрушением недостроенного дома или неравномерное его оседание.
    • Неприспособленность свай под тяжелые строения – значительный их минус. Чтобы повысить несущую способность, их диаметр увеличивают, но это создает потребность в серьезной технике монтажа с вытекающими затратами.
    • Сложность с проектированием подвала, которого у свайных фундаментов встречаются крайне редки. При этом есть потребность в укрывании зазора между грунтом и ростверком для защиты от охлаждения, продувания и замерзания.
    • На рыхлых грунтах возможно неравномерное оседание свай с последующей деформацией ростверка. Чтобы этого избежать, под основание столбов закладывают песчаные подушки, компенсирующие движение.
    • При неграмотном монтаже арматуры возможно ее оголение и последующее ржавление, что ослабляет все основание. Но это, скорее, исключение из правила. То же самое качается стальной трубы: если ее материал некачественный, она начнет коррозировать в ближайшее время.

    Самостоятельный расчет количества опор под дом

    Инженерные расчеты – удовольствие дорогое. Если нет ни денег, ни времени, а свайно-ростверковый фундамент подходит Вам по всем параметрам, можно принять расстояние столбов самостоятельно.

    1. Нарисуйте план дома в масштабе с соблюдением всех пропорций.
    2. Расставьте точки в углах периметра, в местах пересечения стенок.
    3. Под несущие стены сваи ставят через каждые 2-3 метра, но не более. Если расстояние между соседними столбами даже незначительно превышает норму, смело ставьте между ними еще одну точку.
    4. Посчитайте количество.

    Для самостоятельного определения диаметра воспользуйтесь таблицей.

    Диаметр основания, мм 100 150 200 250 300 400 500
    Площадь основания, см2 78,5 177 314 491 707 1256 1963
    Расчетное сопротивление грунта, МПа Несущая способность сваи
    Крупные пески с любой влажностью Средние 3,5 275 618 1099 1717 2473 4396 6869
    Плотные 4,5 353 795 1413 2208 3179 5652 8831
    Пески средней крупности с любой влажностью Средние 2,5 196 442 785 1227 1766 3140 4906
    Плотные 3,5 275 618 1099 1717 2473 4396 6869
    Маловлажные мелкие пески Средние 2 157 353 628 981 1413 2512 3925
    Плотные 3 236 530 942 1472 2120 3768 5888
    Пылевидные пески, насыщенные влагой Средние 2,5 196 442 785 1227 1766 3140 4906
    Плотные 3,5 275 618 1099 1717 2473 4396 6869
    Твердые глины Средние 3 236 530 942 1472 2120 3768 5888
    Плотные 6 471 1060 1884 2944 4239 7536 11775
    Пластичные глины Средние 1 79 177 314 491 707 1256 1963
    Плотные 3 236 530 942 1472 2120 3768 5888
    Крупнообломочный грунт (щебень, галька, гравий) Средние 5 393 1570 2453 3533 6280 3768 9813
    Плотные 6 471 1060 1884 2944 4239 7536 11775

    В расчете представлены значения для наиболее часто используемых для частного строительства буронабивных свай. Соберите все нагрузки от конструкций и примерно одинаково распределите их на столбы одного куста (несущая способность). Для центральных опор полученные нагрузки делят на 4, для угловых – на 2.

    Глубина забивания определяется, исходя из расчетов. В среднем:

    • Буронабивные – 10-30 метров;
    • Железобетонные – от 3 и 4 метров;
    • Винтовые от 2-х метров.

    В зависимости от условий:

    • В сейсмически опасных районах опоры заглубляют не менее 4 м;
    • При опирании на влажные основания – не менее 8м;
    • Согласно СНиП.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector