Свайно ростверковый фундамент своими руками

Бетонный ростверк на винтовых сваях считается наиболее надежной конструкцией, которая способствует равномерной передаче нагрузки от домостроения на плотные слои грунта. Возвести такой тип фундамента можно за короткое время, даже не имея опыта работы в строительстве. Предварительно нужно правильно рассчитать все несущие нагрузки, изучить технологию  выполнения работ и подобрать наиболее подходящие материалы.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой надежную конструкцию из свай и ростверка.

Сваи – это погруженные на определенный уровень в землю столбы. Они обычно имеют прямоугольное или круглое сечение и служат главной опорой для всей будущей постройки. Изготавливают сваи обычно из бетона, железобетона, металла или дерева в зависимости от сложности и тяжести строения.

Конструкция свайно-ростверкового фундамента

Ростверк – это железобетонная монолитная конструкция, связывающая между собой сваи. Он предназначен для распределения нагрузки между сваями, и является надежной и устойчивой основой для возведения стен.

Комбинация свай и бетонного ростверка позволяет сделать готовую конструкцию более устойчивой и надежной.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе

При выборе вида фундамента необходимо оценить все плюсы и минусы и, исходя из этого, принимать решение о дальнейших действиях.

Свайный фундамент с ростверком на буронабивных сваях

Данный вид свайного фундамента представляет собой монолитные железобетонные сваи с выполненными из того же материала оголовками ростверка, равномерно распределяющего на основание несущие нагрузки от стен и перекрытий дома. Буронабивные элементы фундамента изготавливаются методом бетонной заливки непосредственно на строительной площадке, что сокращает время их монтажа.

Сфера применения свайно-ростверкового основания

Свайный фундамент с ростверком используется для почв, подверженных глубокому промерзанию (до 1,5 м и ниже), пучинистых грунтов, на участках со сложным геологическим рельефом.

Использование свайно-ростверкового фундамента целесообразно для:

  • кирпичного дома;
  • каркасных и модульных построек;
  • строений из ячеистого бетона;
  • бань, хозяйственных помещений.
Свайный фундамент с ростверком на буронабивных сваях

Технология строительства

Основным элементом свайного фундамента под дом является ростверк, представляющий собой монолитную конструкцию, и непосредственно опорные сваи. Для их установки пробуриваются скважины на всю глубину промерзания грунта. Расстояние между опорами не должно превышать 200 мм. В качестве опалубки под опоры могут быть установлены асбестоцементные трубы или экструдированный пенополистирол. На дно скважины засыпается песок, дренажная подушка тщательно утрамбовывается и выравнивается. Далее опалубка армируется металлической сеткой, образуя каркас, повышающий прочность и надежность конструкции.

В скважины заливается бетонная смесь. Для обвязки свай используется ростверк в виде монолитной ленты, расположенной выше нулевого уровня земли. При этом, в зависимости от особенностей проекта, ростверк может быть как низкий (20-40 см от нулевого уровня), так и высокий (50 см и выше).

Особенности устройства свайно-ростверкового фундамента

  • Глубина заливки свай составляет до 3 м;
  • Толщина песчаной посыпки – 200-300 мм.
  • Толщина ростверка зависит от конструктивных особенностей несущих стен и варьируется в пределах 200-400 мм в длину и 200-600 мм в ширину.

Перед устройством ростверка также обязательно выполняется подготовка песчаной подушки, сооружается арматурный каркас или используются готовые железобетонные конструкции.

После проведения всего цикла монтажных работ фундамент накрывается полиэтиленовой пленкой на 14-21 дней. В течение этого времени его необходимо периодически увлажнять. По истечении срока съемная опалубка удаляется, фундамент набирает достаточную прочность от конечного расчетного значения, и можно приступать к дальнейшему строительству дома.

Преимущества

  • универсальность – возможность строительства на любых грунтах;
  • четко отлаженная технология, не требующая привлечения дополнительной техники и трудоресурсов;
  • оптимальное соотношение цены и качества при строительстве под ключ;
  • низкий расход материалов;
  • большой срок эксплуатации – не менее 100 лет;
  • возможность выполнения устройства фундамента при любых погодных условиях и температурах;
  • высокая степень несущей способности.
Свайный фундамент с ростверком на буронабивных сваях

Недостатки

  • относительно невысокая несущая способность, не позволяющая возводить на таком фундаменте тяжелые здания;
  • необходимость дополнительной разработки проектных решений при организации подвальных помещений и цокольных этажей.

Свайный фундамент под ключ с ростверком и буронабивными элементами станет наиболее оптимальным вариантом при строительстве коттеджей на неустойчивых почвах или грунтах с уклоном.

Читайте также:  Устройство буронабивной сваи с применением обсадных труб

Особенности выбора свай

Свая – это заглубляемый в качестве опоры деревянный, железобетонный или металлический стержень. Подумайте, какие столбы правильно использовать на участке. Классификация свай по способу монтажа:

Наименование Характеристика
Набивные Заливаются на месте возведения фундамента: бетонная смесь укладывается в скважины, образованные вытеснением грунта. Нужна гидроизоляция. Для частного домостроительства используются короткие буронабивные сваи.
Забивные Материал: железобетон, металл, дерево. Устанавливаются вибропогружателем, молотами или вибровдавливающим устройством без выемки грунта. Изменяют характеристики близлежащей почвы на расстоянии 20-30 м., что снижает устойчивость фундамента соседних строений. Нужна гидроизоляция. Сделать без профильной техники невозможно.
Винтовые Ввинчиваются в грунт без его предварительной подготовки. Устройство без профильной техники. Удобны для самостоятельной установки. Изготавливаются своими руками.

Как только вы определились с типом опоры, обратите внимание на ее характеристики. В частности, максимальную нагрузку, толщину стенок, диаметр ствола и длину. Несущая способность и диаметр свай определяются по таблице сборника правил на основании несущей способности грунта – содержится в геологическом отчете.

Рассчитайте свайный фундамент: определите длину и количество столбов.

Технология строительства свайного фундамента с ростверком

Для бурения скважин под монтаж буронабивных свай из асбестовых труб вам потребуется бур ТИСЭ-Ф либо садовой аналог. Преимущество использование бура ТИСЭ — возможность создания свай с уширением, увеличивающим несущую способность опор. Средняя цена бура ТИСЭ составляет 5-6 тыс. рублей.

Читайте так же: особенности конструкции, способы изготовления и преимущества свай ТИСЭ .

Устройство свайного фундамента с ростверком выполняется по следующей технологии:

  1. На площадку с помощью щитов обноски и строительного шнура переносятся контуры фундамента и размечаются точки под бурения скважин согласно проектному расстоянию между опорами.
  2. Выполняется разработка скважин под буронабивные сваи на требуемую глубину посредством ручного бура (диаметр скважины соответствует диаметру используемых труб).
  3. В скважины устанавливаются асбестовые трубы.
  4. Выполняется армирование свай — внутри труб размещается каркас из 4-6 продольных арматурных прутьев. Длина стержней подбирается так, чтобы над бетонным телом оставался выступ арматуры длиной в 30-40 см.
  5. Трубы заполняются бетоном марки М300-М400, после бетонирования смесь штыкуется арматурой для удаления из бетона полостей воздуха.
  6. Работы по монтажу ростверка на сваях начинаются после набора сваями прочности (спустя 10-15 дней). Первоначально устанавливается опалубка из сбитых в щиты досок. Конструкция укрепляется распорками по верхнему поясу, упорными кольями и боковыми подкосами, расположенными с шагом 40-50 см.
  7. Из арматуры диаметром 12-16 мм собирается каркас, состоящий из двух продольных поясов. Каждый пояс состоит из 3-4 стержней, соединенных поперечными и вертикальными перемычками. Каркас должен быть удален от стенок опалубки на 5 см с каждой стороны.
  8. Готовый каркас помещается в опалубку и приваривается к выступающей из буронабивных свай арматуре.
  9. Выполняется бетонирование ростверка, после которого конструкция укрывается пароизоляционным материалом и периодически увлажняется в процессе отвердевания. Демонтаж опалубки выполняется спустя 7-10 дней после заливки бетона.

Свайный фундамент с монолитным ростверком, согласно СНиП № «Несущие конструкции», набирает проектную прочность за 25-30 дней. после чего можно приступать к поднятию стен дома.

Типы по положению ленты

Также ростверки различаются по типу положения ленты:

  • высокий;
  • повышенный;
  • заглублённый.

Каждый из них имеет положительные и отрицательные стороны, потому так важно подробно изучить каждый из них.

Высокий

Устанавливается выше грунтовой поверхности, применим для строительства:

  • эстакад;
  • мостов;
  • жилых зданий на грунтах пучинистого типа;
  • в местах, подвергаемых затоплению;
  • для гидротехнических сооружений, пирсов, набережных и прочего.

Сегодня большое распространение имеет строительство фундамента с ростверками высокого типа и сваями по технологии ТИСЕ. Её суть заключается в использовании фундаментного бура с откидным плугом, благодаря чему в конечном счёте получаются сваи с расширением, имеющие увеличенные несущие свойства.

Данная технология отлично применима при строительстве недвижимости в области сейсмической активности или с чрезмерно пучинистым грунтом. Под лентой формируется воздушная подушка.

К недочётам относятся:

  • трудности при самостоятельном свайном расширении;
  • наличие мостиков холода;
  • дополнительное утепление.

Останавливать выбор на данном типе ростверков только на основе рекомендаций пользователей интернета крайне не рекомендуется

Повышенный

Повышений ростверк устанавливается так, что его подошва оказывается на одном уровне с землей. Из-под опалубки выбирают небольшое количество грунта, около 10-20 сантиметров. Таким образом, ростверк находится над воздушной подушкой. Это поможет избавиться от различных щелей, в которые попадает ветер, и тем самым обеспечивает неподвижное состояние воздушной подушки.

Читайте также:  Виды фундаментов для дома: какой выбрать?

Но у такого способа есть один существенный минус: отсутствие доступа к пространству под домом. Исходя из этого, его нужно обеспечить с помощь различных приспособлений: шифера, пластика и так далее. Если этого не сделать, ростверки на свайные фундаменты могут попросту оказаться на земле.

Помимо этого, на них начнёт действовать пучение грунта зимой. При установке ростверка также следует отказаться от защитных щитов – они должны быть самостоятельными, ведь благодаря этому грунт сможет подниматься и опускаться, не воздействуя на установленный ростверк.

Заглубленный

Фундамент с углублённым ростверком пользуется огромным спросом в основном благодаря рациональности и низкой стоимости. Фундамент с ростверком отличается от остальных тем, что расположение ленты находится ниже уровня грунта.

Алгоритм действий для постройки такого фундамента:

  • выкопать небольшие траншеи;
  • на их дне сделать щебеночный слой;
  • в траншею установить опалубку – желоба;
  • произвести армирование пространства;
  • забетонировать.

Крепкая связь между ростверком и сваями устанавливается благодаря оголовкам свай. Такой фундамент сможет обеспечить неподвижную воздушную подушку.

Резюмируя, следует указать, что основная суть ростверка заключается в объединении свай, необходимых для переноса точечной нагрузки на грунт, и её равномерном перераспределении на сваи. В области повышенной сейсмической активности наиболее целесообразно его использование для лёгких одноэтажных каркасных или деревянных зданий.

Глобальных различий при отливке между видами ростверков нет, основное отличие заключается в подъёме смеси из бетона на более высокий желоб опалубки и в уровне сложности земельных работ. Опалубка ростверка без проблем заливается бетоном, процесс крайне схож с заливкой оснований лент.

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.

Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа

Буронабивные сваи с ростверком: технология довольна простая и она доступна для строительства своими руками. Для такого фундамента не нужно снимать грунт — сваи загоняются в землю при помощи специального вибропогружателя и специального молота. Загнанные в землю сваи срезают под один уровень, соединяя сверху ростверком для равномерного распределения нагрузки.

Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа

Строительство фундамента такого типа осуществляется поэтапно:

Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа
  1. Поверх свай устанавливают опалубку.
  2. Внутри опалубки устанавливают арматурный каркас.
  3. Полученный ростверк заливают бетоном (технология подобна ленточному фундаменту).
  4. Высоту ростверка устанавливают по желанию, но не менее 30 см от земли, шириной конструкция — не менее 40 см (немного толще стены будущего дома).
Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа

Фундамент на буронабивных сваях не требует затрат времени и тяжелых земляных работ.

Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа

По типу свайно-ростверковый фундамент можно условно разделить на:

Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа
  • буронабивные сваи с заглубленным ростверком;
  • буронабивные сваи с висячим ростверком.
Этапы строительства фундамента свайно-ростверкового типа

Рассмотрим эти технологии подробнее.

Монтаж свайно-ростверкового фундамента

Сваи для фундамента подбирают в зависимости от геологических, климатических условий, вида почвы и веса дома. Они изготавливаются из древесины, бетона, металла, или с комбинированием этих материалов.

На этапе создания проекта нужно рассчитать все допустимые нагрузки и определиться с выбором материалов.

Монолитная обвязка из бетона

Монтаж бетонного ростверка

Бетонная обвязка подлежит обязательному армированию. Нужно предусмотреть, чтобы из свай, заглубленных в грунт, выступала арматура (2-3 стержня в каждой). Концы металлических прутьев крепят между собой проволокой, которую продевают в предварительно просверленные отверстия в свае.

Пошаговая инструкция:

  1. Опалубку монтируют такой же ширины, как будущие стены дома. По высоте конструкция должна соответствовать длине цоколя. Дно формы должно располагаться на таком уровне, чтобы после заливки цементно-песчаным раствором оголовки опор находились внутри бетонного ростверка.
  2. Насыпают в опалубку песок, слоем 150-200 мм, хорошо его уплотняют.
  3. Устраивают гидроизоляцию.
  4. Выполняют армирование двумя продольными рядами прутьев, скрепляют их между собой вертикальными перемычками.
  5. Заливку бетоном выполняют с таким расчетом, чтобы раствор не вытекал из опалубки. С помощью штыкования или вибратора хорошо уплотняют цементную массу. Следят, чтобы внутри не осталось пустот и пузырьков воздуха.
  6. Накрывают ростверк полиэтиленовой пленкой, регулярно смачивают. Это делается для того, чтобы конструкция не растрескалась при высыхании. После полного высыхания обвязки можно демонтировать опалубку.
Читайте также:  Как правильно залить фундамент под забор и как не надо этого делать

При монтаже ростверка из металла, двутавровую балку, швеллер срезают с помощью болгарки под углом 45 градусов, сваривают элементы между собой двойным швом, для большей прочности стягивают болтами.

При устройстве ростверка из древесины к голове сваи приваривают плоский металлический квадрат, а уже к нему крепят брус. Укладывают гидроизоляционный слой. Монтируют обвязку.

Для каркасного строительства достаточно монтировать ростверк из бруса.

При строительстве дома из более тяжелых материалов применяют металлический ростверк из двутавровой балки или швеллера.

Проектирование

До начала монтажных работ выполняется точный расчёт свайно-ростверкового фундамента, который начинается с проработки проекта будущего здания и составления эскиза основания. Обязательно прорабатывается схема расположения свай. Их устанавливают в местах пересечения стенок и в углах.

Внимание! Расстояние между сваями обычно не превышает 3 м. При большем значении монтируются дополнительные опоры.

Проектирование

Совместно с расчётом количества и определением месторасположения опор, рассчитывается их высота и толщина. Для точного вычисления надо знать:

  • массу возводимого строения. Рассчитывается суммарный вес отделочных материалов, мебели, домашней утвари;
  • опорную площадь. Зная вес и учитывая коэффициент надёжности, определяют нагрузку на каждую опору;
  • габариты свай. Определяется площадь одной опоры. Суммарное значение сравнивается с требуемой опорной площадью.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

При расчете необходимо руководствоваться данными о характеристиках грунтов и материалов, указанных в СНиП , 11-23-81, 11-25-80, и Всего проводится три расчетные операции:

Расчет буронабивных свай

В ходе расчета определяется длина свай (глубина залегания), их сечение, количество и схема расположения. Диаметр буронабивной сваи для строительства коттеджа составляет от 15 до 40 см. Наиболее часто этот параметр принимают равным 20 см. Чтобы не проводить сложные расчеты с использованием громоздких формул, предлагаем воспользоваться готовой таблицей, в которой указана несущая способность опор различного диаметра, а также приблизительный расход бетона и арматуры:

Зная несущую способность одной опоры можно по простой формуле рассчитать расстояние между элементами:

l — расстояние между сваями;

P — несущая способность 1 сваи;

Q — нагрузка на 1 фундамента (масса дома делить на длину ростверка).

Пример расчета: Для дома весом 50 т, возводимого на глинистых грунтах на сваях диаметром 20 см потребуется 27 опор (50 000 кг/1884 кг = 26,53…).

Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке проще вычислить, исходя из правила: расстояние между опорами должно быть не более трех их диаметров. Для свай диаметром 20 см шаг будет составлять 0,6 м. Для плотных грунтов этот показатель можно увеличить на 25%, значит, расстояние между сваями в нашем случае будет 0,8 м.

При желании более точно можно рассчитать шаг буронабивных свай по формуле: l = P/Q, где l — расстояние между сваями; P — несущая способность 1 сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м фундамента (масса дома/ длина ростверка).

Схема расположения буронабивных свай составляется с учетом СНиП, опоры располагаются:

  • по углам дома;
  • вдоль несущих стен с выбранным шагом;
  • под входной группой.

Дополнительно буронабивные сваи должны быть установлены под тяжелыми элементами, например камином, печью, котельной. Глубина залегания свай зависит от глубины, на которой будут обнаружены несущие грунты, если основание возводится на слабых почвах или от уровня промерзания грунта в регионе. Как правило, глубина бурения под опоры составляет 1,5-3 м.

Расчет монолитного ростверка

Расчет ростверка заключается в определении его ширины и высоты. Для вычисления ширины можно использовать формулу:

В — ширина ленты ростверка;

L — длина ростверка;

R — несущая способность верхнего слоя грунта.

Данная формула применима как для ростверка нулевой высоты, так и мелкозаглубленного. Висячий ростверк рассчитывается по принципиально другой технологии, которая является крайне сложной. Если вы планируете строительство дома с висячим ростверком, то расчет необходимо заказать в проектной организации.

Расчет армирования

Буронабивные сваи должны быть усилены армированием. Диаметр арматуры зависит от массы сооружения. Оптимальный вариант для частного дома — ребристая арматура 12 мм. Зависимость размера армирования от диаметра свай можно увидеть в Таблице 1. Соединение арматуры осуществляется только специальной металлической проволокой, сварку для фундамента применять нельзя!