Свайно-ростверковый фундамент своими руками

Свайный фундамент сооружают с ростверком для более равномерного распределения нагрузки от веса дома на сваи. Кроме этого, при сооружении дома из пеноблоков, газобетона или кирпича он является обязательным элементом такого фундамента, так как является основанием для нижнего ряда кладки. В этой статье вы можете найти информацию о том, как соорудить свайный фундамент с ростверком, их видах и особенностях устройства.

Важность проектных работ и усиления фундамента

Избыточная нагрузка на фундамент может возникнуть в следующих случаях:

  • Ослабление и осадка грунта в период сезонного поднятия уровня грунтовых вод, а также во время оттепели и промерзания (так называемое пучение грунта).
  • Осадка грунтов во время естественного уплотнения. Это происходит чаще всего в тех случаях, когда на участке происходила подсыпка грунта перед строительством дома. Хоть во время таких работ основание уплотняется, но достичь нужной степени бывает крайне сложно, особенно с грунтами очень мелкой фракции, такими как глинистые и пылеватые.
  • Неравномерная нагрузка на фундамент от здания. Это очень сложный момент, и он должен решаться еще на стадии проектирования. Чаще всего такие проблемы возникают в домах с большой площадью, со сложной конфигурацией крыши и большими верандами. Также проблема нередко встречается со зданиями, у которых одна часть имеет большее количество этажей чем другая, примеру, при размещении на одном фундаменте жилого двухэтажного дома и одноэтажного гаража. В результате неравномерная нагрузка возникает даже при обыденной эксплуатации жилья, а во время сильного ветра или обильного выпадения осадков она еще больше усиливается.

Чтобы защитить здание сложной конфигурации от просадки и перекоса фундамента его потребуется усилить сваями. При этом важно помнить, что такие меры следует предпринимать не только при необходимости повысить несущую способность фундамента, но и при наличии сложных грунтов на строительном участке. Выявить такие грунты можно при помощи геологической разведки.

При наличии неравномерной нагрузки на основание рекомендуется использовать свайно-ростверковый фундамент с монолитной плитой. Этот вариант обладает очень большой прочностью и устойчивостью практически к любым нагрузкам, при этом отдельные его части можно усилить сильнее, чем остальные. Это очень важно для тех случаев, когда в здании имеется разная этажность на отдельных участках, а также при сложной конфигурации кровли. В таком случае более нагруженные стороны фундамента можно усилить большим количеством свай. В таком фундаменте сваями усиливается ростверк, который по сути является каркасом будущего фундамента. А монолитная плита, которая объединяет всю конструкцию, позволяет более равномерно распределить нагрузку. В результате здание становится устойчивым и к внешним нагрузкам, и к ослаблению грунта под ним.

Виды свай для свайно-ростверкового фундамента

Преимущественно используются набивные сваи, изготавливаемые непосредственно в грунте. Отдают предпочтение следующим типам изделий:

  • извлекаемая оболочка;
  • не извлекаемая оболочка;
  • без оболочки.

Сваи без оболочки используются при работе со связным маловлажным грунтом. Такие изделия способны удерживать стенки скважины, препятствуя их осыпанию. Изделия с извлекаемой оболочкой погружаются без взрывной ударной техники. Технология заключается в погружении обсадных труб, впоследствии заполняемых бетоном. Конструкции с не извлекаемой оболочкой бывают нескольких типов:

  • канонические;
  • сваи с обоймой;
  • изделия с раскрывающимся наконечником.

Смотрите так же:

  1. Фундамент для каркасного дома
  2. Заливка ленточного фундамента

Что представляет собой ростверк свайного фундамента

Свайный ростверк представляет собой конструкцию, которая устраивается по сваям и позволяет соединить между собой их оголовки.

Виды ростверков свайного фундамента

Свайный фундамент может быть с ростверком выполненным в виде фундаментной балки (ленты), которая последовательно соединяет соседние сваи, или в виде плиты, которая соединяет одновременно все сваи. Ленточный ростверк устраивается только под несущими стенами, а плитный – полностью под всем зданием.

Кроме этого, ростверк свайного фундамента может быть монолитным или сборным. В первом случае он изготавливается посредством заливки бетона в подготовленную опалубку. Во втором случае используются уже готовые железобетонные изделия, которые соединяются между собой и со сваями в процессе монтажа.

По высоте устройства по отношению к уровню земли различают ростверки:

  • Высокий или висячий, который размещают выше уровня земли (обычно на 10-15 см, но иногда и больше).  Такой ростверк можно сооружать на всех типах грунтов под здания с небольшим весом. Особенно целесообразно его применение на пучинистых грунтах. Недостатком такого ростверка можно считать то, что возникает необходимость утепления пустоты, образующейся между ростверком и землей или пола первого этажа.
  • Промежуточный или наземный ростверк размещают так, что его подошва располагается на уровне поверхности земли, без заглубления, на песчаной или песчано-гравийной подушке. При сооружении такого типа ростверка, отсутствует пространство между ним и почвой, но его можно устраивать только на слабо- или непучинистых грунтах. На грунтах, подверженных морозному пучению, такой ростверк может быть оторван от свай или дать трещину.
  • Заглубленный или низкий ростверк отличается тем, что его нижнюю часть заглубляют в грунт, располагают ниже уровня земли на песчаной (песчано-гравийной) подушке. По сути, такой ростверк представляет собой ленточный фундамент в основании которого находятся сваи (свайно-ленточный фундамент). Это довольно затратный вариант, но может использоваться для более тяжелых зданий , если на дне траншеи под ленточный фундамент находится грунт с недостаточной несущей способностью. В пучинистых грунтах такой ростверк должен быть заложен на глубину промерзания, чтобы исключить воздействие на его подошву сил морозного пучения, а в слабо- или непучинистых грунтах его можно располагать с заглублением 20-30 см на песчано-гравийной подушке высотой 20-50 см.
Читайте также:  Напрягаемая арматура в плитах

Так как свайные фундаменты сооружают, главным образом, под легкие здания, то наибольшее распространение получили высокие (висячие) свайные ростверки, которые выполнены в виде монолитной железобетонной ленты высотой 20-40 см и шириной 30-40 см, в зависимости от вида материала стен.

Опалубка для ростверка

Опалубка с армированием

Для заливки железобетонного монолитного ростверка обязательна опалубка со стенками и днищем, формирующим нижнюю гладкую поверхность балки (ленты) ростверка. Опалубку выстилают полиэтиленовой пленкой. Это важно, чтобы нижняя часть ростверка была без неровностей, где может скапливаться вода, и медленнее разрушалась. Можно сделать и несъемную опалубку, одновременно выполняющую роль гидроизоляции. Главное, чтобы она сохраняла воздушную подушку между балкой ростверка и землей.

Перед устройством опалубки важно выровнять сваи – они должны быть от уровня грунта на одной высоте. Поэтому их или изначально отливают по уровню, или выравнивают после забивания (отливания): опиливанием или наращиванием бетонной смесью. Если сваи стоят не по одной линии, но не выходят за границы ленты ростверка, это непринципиально, если одна из свай выходит за границу – придется над ней делать выступ железобетонного ростверка.

В целом опалубка ростверка изготавливается более прочной и с более надежным соединением щитов, чем для ленточного фундамента, и предполагает обязательное съемное дно, в других пунктах процесс изготовления опалубки и заливки различий не имеет.

Процесс создания опалубки

Опалубка для ростверка

По периметру будущего здания монтируется опалубка, ширина ростверка (и жёлоба опалубки) несколько больше толщины предполагаемых проектом стен, обычно 30-40 см, а форма сечения близка к квадратной. Чтобы сделать приподнятый ростверк, в съемную щитовую наземную опалубку для создания подушки может засыпаться песок или укладываться толстый листовой пенопласт и настилаться на него п/э пленка, а затем после отвердевания ленты щиты, песок (пенопласт) и пленка удаляются.

Можно сделать желоб из щитов с щитовым же днищем, приподнятый на брусках (ножках) до нужной высоты. Дно и стыки его с бортами должны быть очень прочными, так как будут держать на себе всю массу отлитого бетона. Можно сделать наружные металлические накладки-угольники. В днище делают выпилы для свай, если они войдут в толщу бетона, или над сваями – если ростверк будет на них лишь опираться, будучи связан с ними только арматурой. Ростверк, который только опирается на сваи, лучше распределяет давление, но хуже связывает конструкцию свай и прикрепляет к ним сам дом.

Монолитный ростверк лучше соединяет сваи, но толщина его над сваей меньше, чем общая высота ленты. Удобно делать выпилы в коротких сторонах щитов и «надевать» их на сваю, получается что-то вроде шпоночного соединения, или монтировать днище вокруг них. Швы между щитов укрепляют дополнительно, обязательно понадобятся подпорки и распорки, контролирующие вертикальность и неподвижность боковых щитов. Ставят в опалубку собранный (либо собирают в ней) арматурный каркас и крепят его к оголовкам свай.

Чтобы каркас оказался погружен в бетон на нужную глубину, под прутки нижнего пояса подкладывают брусочки (можно подложить мокрые бетонные плитки) толщиной в 3-5 см. Если просто положить каркас на дно, очевидно, что нижние прутки окажутся незащищенными и будут выступать на подошве. Коррозия начнется быстро, ростверк долго не прослужит. Поэтому лучше подстраховаться и сделать нижний слой даже чуть больше 5 см.

Можно закрепить каркас в подвешенном состоянии, этому способствуют арматурные прутки свай и верхние распорки. В любом случае каркас закрепляется неподвижно – чтобы не сдвигался при заливке бетоном и не сползал вниз под своим весом и во время виброуплотнения.

Типы ростверков

Перед тем как соорудить свайно-ленточный фундамент своими руками следует ознакомиться более подробно с существующими типами связывающих ленточных конструкций. Они могут иметь не только бетонное или железобетонное исполнение, но нередко изготавливаются из металла или предварительно обработанной древесины. В свою очередь бетонные или железобетонные свайные конструкции делятся на сооружения с высокими или низкими связующими лентам (ростверками).

Основание высокого ростверка располагается значительно выше уровня земли и чаще всего изготавливается из металлических профилей большого сечения или труб прямоугольной формы. В отдельных случаях для обустройства такой конструкции используется бетон, но при этом вам потребуются специальные приспособленияё позволяющие заливать бетонную ленту на некотором возвышении по отношению к грунту.

Типы ростверков

Обратите внимание: К этому типу ленточных связывающих конструкций следует отнести и ростверк на винтовых сваях.

Вопросов с обустройством низкого ростверка, как правило, не возникает, поскольку он сооружается традиционным способом, предполагающим подготовку поверх оголовков свай ограждающей опалубки и последующую заливку в её границах связующей ленты с арматурным усилением. Подошва таких сооружений располагается ниже уровня земли, что позволяет относить их к категории малозаглубленных конструкций.

Важно! Арматурные каркасы свай и самого ростверка должны иметь надёжную механическую связку.

Типы ростверков

Устройство плиты на винтовых сваях

Плитная часть СПФ изготавливается в следующем порядке:

  • Торчащие из грунта сваи объединяются с металлическим ростверком. Для устройства ростверкаиспользуются швеллеры и уголки размера 20 или 30. Устанавливаются элементы по периметру и внутри свайного поля по линиям установки свай. Свайное поле засыпается гравийно-песчаннойсмесью, образующей «подушку» для будущей плитной части СПФ.
  • Отливается подбетонка — стяжка из тощего бетона марки В7.5 толщиной 10 см. Назначение подбетонки — выравнивание поверхности для укладки гидроизоляции и утеплителя.
  • Монтаж гидроизоляции. Можно применять как современные гидроизоляционные пленки-мембраны, бикростом, технониколь, так и классику — рубероид, гидроизол.
  • Монтаж теплоизоляции. Монолитная плита основания одновременно будет являться нижним слоем пола в доме, поэтому утепление положить лучше сразу, чтобы сделать пол теплым. В качестве теплоизоляции используются плиты пеноплекса толщиной 10-15 см.
  • По периметру будущего монолитного перекрытия устанавливается опалубка. Высота опалубки должна быть на 10 см выше высоты (толщины) плиты.
  • Внутри выполняется армирование профилем с размером ячейки 30 см. Нижний слой армирующей сетки желательно укладывать на полимерную пароизоляционную подкладку, которая будет покрывать утеплитель. Верхняя часть арматурного каркаса соединяется с выпусками ростверка.
Устройство плиты на винтовых сваях

Для усиления конструкции по торцам монтируются П-образные металлические элементы из арматуры.

  • Заливка бетоном марки В15 или В20. Чтобы равномерно залить всю бетонную массу в едином направлении необходимо использовать бетононасос. Таким оборудованием всегда оснащены автобетоносмесители, доставляющие бетон. Для выравнивания бетонного слоя используется правило.
  • Утрамбовка производится при помощи виброоборудования.
Читайте также:  Какие использовать блоки для перегородок в квартире

Заливка монолитного основания на сваях начинается с мест, где расположены наружные свайные опоры. Утрамбовка также должна производиться сначала вокруг свай, а потом по всей площади плиты.

  • Фундамент на винтовых сваях с монолитной плитой окончательно затвердевает через 7-10 дней. В процессе затвердевания рекомендуется соблюдать температурный режим. При сухой погоде и температуре выше +22 необходимо поливать плиту каждые 2-3 часа, чтобы избежать появления трещин. При наличии осадков нужно укрыть СПФ пленкой или соорудить временный навес.
Устройство плиты на винтовых сваях

Установка ростверка

Ростверк из двутавровых балок отличается высокой стоимостью и сложностью установки.

Ростверк – это часть свайного фундамента, который объединяет несущие элементы в одну конструкцию. Они делаются в виде ленты или в виде плиты. Если возводится деревянное сооружение, то функции ростверка выполняет венец брусьев, находящийся в нижней части. Система из стали базируется на двутавровых балках. Но такой свайный монолитный фундамент имеет несколько недостатков. Во-первых, свайный монолитный фундамент, в котором используют двутавровые изделия, отличается высокой стоимостью. Во-вторых, сам процесс установки трудоемкий и требуется применения специальной техники. Смонтировать вручную эту часть фундамента невозможно. В-третьих, даже обработанная специальным раствором сталь в скором времени будет подвергаться коррозии. Поэтому остается только способ с использованием железобетона. В данном случае ростверк может быть сборным.

Разновидность конструкций ростверков бывает разной, в зависимости от положения по отношению к земле. Первый вид – высокий. Это самый популярный вид и находится он выше уровня земли на 0,1-0,15 м. Такого расстояния вполне достаточно, чтобы снизить во время пучения воздействие почвы на соединительную систему. Вспучивание грунта из-за изменений погоды сопровождается поднятием ростверка с вырыванием свайных элементов. Еще возможно отрывание самих конструкций от свай. Но высота 0,1-0,15 м позволяет избежать подобных проблем.

Свайный фундамент бывает с низким, повышенным или высоким ростверком.

Свайный монолитный фундамент с высоким ростверком имеет один недостаток – свободное пространство между напольным покрытием и почвой. В связи с этим требуется проводить дополнительную теплоизоляцию.

Еще один вид ростверка – это повышенный. Основание системы располагается на почве. В отличие от предыдущего вида, здесь между полом и почвой нет свободного пространства. Для предотвращения влияния пучения на конструкцию из-под нее убирается часть почвы – примерно 0,1-0,15 м.

Следующий вид ростверка – заглубленный. Его делают ниже уровня земли и также из-под нижней части удаляют немного земли.

Главной задачей ростверка является соединение всех свай в одну систему. Никаких нагрузок конструкция по грунту не распределяет. Она просто направляет давление на сваи. Ростверки не монтируют прямо на землю, чтобы участки основы не оторвались из-за пучения почвы.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Читайте также:  Разновидности и правила монтажа плит перекрытия на кирпичную стену

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Что может потребоваться для работ

Чем необходимо запастись для возведения фундамента:

  1. Песок и щебень. Как правило, при заливке свай в уже готовые отверстия на дно углублений необходимо уложить подушку из соответствующих материалов.
  2. Инструменты, чтобы выполнять углубления под сваи и ростверк.
  3. Бетон для дальнейшего замешивания раствора соответствующей марки.
  4. Доски и гвозди для создания опалубки.

И напоследок, выбрав подобный вариант обустройства фундамента с монолитным ростверком, вы получите:

  1. Отсутствие контакта пола помещения непосредственно с холодной землей. Таким образом, существенно уменьшаются теплопотери здания. При желании можно даже утеплить ростверковую часть.
  2. Вместе с теплопотерями уменьшаются затраты на армирование и перевозки тяжелых металлических свай.
  3. Высота ростверка зависит от материала будущих стен. Для дерева она составляет порядка полуметра. Для каменных стен достаточно высоты ростверка в 20 см. Не стоит забывать, что ширина ростверка должна быть не меньше ширины колонн и стен.

Также важно помнить, что земля отдает влагу. Таким образом, если во время возведения ростверка забыть сделать отверстия, называемые продухами, пол будет постоянно мокрым и в доме начнет появляться плесень. Такое положение вещей существенно уменьшает долговечность всех конструкций здания.

Заливка монолитного ростверка позволяет выровнять наклон поверхности земли.

Так, нижняя его часть заливается по наклону, а верхняя остается ровной, позволяя в дальнейшем качественно выложить стены.

Невооруженным глазом видны объективные преимущества свайного фундамента над остальными видами. Особенно ярко они проявляются при строительстве сложных индивидуальных домов специфического дизайна. Устройство такого фундамента сэкономит не только денежные средства, но и уменьшит рабочие затраты.

Особенности анализа грунта

Геологический отчет включает данные о пучинистости, толщине пластов почвы, наличии грунтовых вод и глубине их залегания. Главная характеристика – грузонесущая способность.

Обратитесь к геологу или отправьте образец не разрыхлённого грунта в строительную лабораторию. Самостоятельно вы можете узнать о типе грунта, его однородности и наличии подземных потоков. Следует учесть, что самостоятельные наблюдения субъективны.

Определите тип грунта по сравнительной таблице.

Наименование Характеристика
Мелкозернистый песок Плывучий, сильно вспучивается и промерзает. Устройство фундамента на нем невозможно.
Песчанка Хорошо трамбуется и пропускает воду. Не пучится. Фундамент на песчаном грунте не замокает, долговечен и быстро монтируется.
Глина Самый «неудобный» грунт для строительства, так как сильно вспучивается. При такой почве специалисты либо создают противопучинистую подушку, либо изменяют место монтажа. Без проблем обрабатывается сухая глина без грунтовых вод.
Скала или обломочный грунт Его сложно обрабатывать, но фундамент на нем – самый устойчивый. Не вспучивается, не промерзает, не изменяется со временем.

Посмотрите на асфальтовую дорогу, ведущую к участку. Если весной она покрывается трещинами – грунт неоднородный. Ямы говорят о грунтовых водах, следовательно, необходима качественная гидроизоляция столбов.