Строительство свайных фундаментов
Строительство свайного фундамента с ростверком своими руками - технология и советы
Строительство свайного фундамента с ростверком
Ростверк – часть фундамента, опирающаяся на вертикальные опоры. Представляет собой балку или плиту, выполненную из дерева, металла или железобетона. Существуют три основных вида:
- Высокий – располагается выше уровня грунта или воды. Применяется в местах с высоким уровнем грунтовых вод, при наличии вечной мерзлоты, в местах, где может периодически подтапливать, например, поймы рек. Преимущество такого решения – наличие свободного прохода воздуха, что обеспечивает постоянную вентиляцию, снижая тем самым влажность и образование застойных зон. Недостаток – нижнюю часть здания приходится утеплять, в противном случае в морозную погоду холод будет поступать через пол в помещение.
- Повышенный – срез грунта совпадает с нижней частью ростверка. Применяется в зоне умеренного климата с небольшими морозами. Устраивается на слабопучинистых устойчивых к подвижкам грунтах. Преимущество – создание зоны неподвижной воздушной прослойки, что обеспечивает теплоизоляцию нижней части здания. Монтируется на песчано-гравийном основании, являющимся демпфером при возникновении подвижки грунта.
- Низкий – балка заглублена в грунт, причём уровень глубины располагается ниже точки промерзания; это сделано для того, чтобы избежать повреждений от возможных пучностей грунта в холодное время года. Жёсткость фундамента обеспечивается замоноличиванием верхней части железобетонных свай с горизонтальными балками, выполняемыми по месту. Сам ростверк опирается на гравийно-щебёночную подушку. Создаются в умеренно-мягком климате, с низким расположением грунтовых вод. Такая конструкция напоминает ленточный фундамент с опорой на столбы. Применяется в зданиях, где требуется наличие подвальных технологических помещений, например, бойлерные котельные.
При возведении частного жилья ростверк, особенно высокий тип, используют в местах, где возможно подтопление из-за разлива рек, на заливных лугах, пучинистых грунтах, низких островах.
Конструкционные виды ростверков
- Сборный ростверк. Выполняется из стальных изделий, соединяемых между собой сваркой. Применяется для временных сооружений со сроком службы до10…15 лет. Из-за скорости монтажа удобен для малоэтажного строительства с небольшой площадью, – до 40кв.м.
- Сборно-монолитный ростверк. Собирается из готовых деталей, изготовленных в заводских условиях. Широко развит в промышленном и гражданском строительстве из-за концентрации технологических операций в одном месте. Выгоден при масштабном строительстве. В бытовом применении не прижился в связи высокой себестоимостью работ, – для сборки используется тяжёлая промышленная техника.
- Монолитный ростверк. Верхняя часть и опорные сваи выполняются единым целым из литого бетона. Возможен вариант, когда балки устанавливаются отдельно, омоноличивание происходит при заливке горизонтальной части. Такой вид фундамента применим для частного строительства.
Достоинства свайного фундамента с ростверком
Железобетонный ростверк отличается:
- высокой прочностью и несущей способностью;
- простая конструкция наряду с высокой надёжностью;
- стабильность работы;
- короткие временные сроки производства на весь цикл сооружения опорной части;
- срок службы может превысить 50…100 лет;
- выполнение большинства технологических операций на одном месте, – снижение себестоимости и повышение производительности труда;
- для частного строительства, – возможность выполнения большинства работ своими силами и получение в итоге прочного фундамента.
Недостатки:
- невозможность строительства на болотистых, заиленных, слабых грунтах из-за отсутствия опорной поверхности, – фундамент может перекосить или он погрузится в почву;
- невозможность организации подвального помещения под домом;
- повышенные размеры отмостки;
Материал для фундамента при частном строительстве
При строительстве, в зависимости от выбранного типа фундамента, понадобятся:
- сваи, – из дерева (столбы из лиственницы), металлические или другие трубы;
- брёвна или брусья из лиственницы, швеллер, балка, двутавр, рельс и т.п., – для организации горизонтальной несущей части фундамента;
- щебень, гравий, песок;
- арматура Ø8…12мм, – стальная или стеклопластиковая;
- вязальная проволока или пластиковые хомуты;
- цемент марки М400 (ПЦ-400Д20);
- материал для опалубки, – доски, оргалит, полимерные листовые материалы и другие подобные изделия;
- гидроизолирующие материалы, – толь, полиэтиленовая плёнка, битум или битумная мастика;
- набор разнообразных метизов;
Инструмент
- бетономешалка;
- сварочный аппарат или инвертор, – не обязательно, но желательно;
- болгарка;
- накопительная ёмкость для готового бетона, например, отслужившая свой срок ванна или разрезанная вдоль 200-х литровая бочка;
- носилки, тачка;
- штыковая и совковая лопаты;
- мастерок или кельма;
- уровень, рулетка, отвес, строительный шнур;
- ножовка по дереву, металлу;
- ножницы по металлу, плоскогубцы, молоток, топор.
Технология выполнения работ
- Разравнивается и планируется строительная площадка, – удаляется весь мусор, почвенный грунт снимается.
- При большой глубине выемки почвы осуществляется подсыпка грунта или гравия, щебня, дресвы до общего среднего уровня земельного участка.
- Осуществляется разметка, – устанавливаются колышки на место будущих свай, размечается местоположение ростверка.
- Вынимается грунт под сваи:
- посредством бурильной механической установки;
- вручную, – садовым или подобным буром.
- Устанавливаются сваи:
- винтовые, – в таком случае операция по выемке грунта пропускается;
- готовые железобетонные, из-за их массы необходимо воспользоваться подъёмными механизмами; кроме этого, часть, которая будет находиться под землёй, необходимо покрыть жидким битумом или мастикой;
- деревянные, в виде брёвен, нижнюю часть также обрабатывают гидроизоляционными составами;
- трубчатые сваи, – для предотвращения быстрой коррозии металл обрабатывают грунтовкой с антикоррозионными добавками; внутрь устанавливается арматура, прутки которой предварительно обвязываются между собой; трубы не металлические, например, асбоцементные, пропитывают битумной мастикой; Примечание. Тип свай используется один, в зависимости от общей выбранной конструкции фундамента.
- точность установки, глубина, отклонение от вертикали контролируется отвесом, уровнем, рулеткой и натянутым строительным шнуром;
- при заливных сваях в грунтовое отверстие опускается заранее скреплённая между собой арматура; Совет. Если есть возможность, то арматуру лучше собирать вокруг цилиндрической оправки. Получившаяся конструкция оборачивается снаружи 2…3 слоями толи для гидроизоляции.
- Производится заливка бетона в земляные отверстия или трубчатые сваи.
- Монтируется опалубка:
- подвесная, – при высоком ростверке;
- наземная, – при повышенном;
- заглубленная, – при низком.
- При низком и повышенном ростверке производится отсыпка гравийно-щебёночной подушки. Причём, для низкого ростверка, гидроизоляция укладывается сверху на отсыпку. Совет. При выполнении заливных свай, в том числе из труб, опалубку для них и ростверка лучше делать единую, – при заливке получится единая монолитная конструкция, что значительно скажется на увеличении её прочности и жёсткости.
- По окончании монтажно-установочных работ производится заливка бетона. Уплотнение осуществляется глубинным вибратором или протыканием (как квашеную капусту) гладкой арматурой. Совет. При выполнении бетонных работ необходимо руководствоваться правилом: «укладка всей бетонной смеси должна осуществляться за один этап».
- Производится разравнивание поверхности ростверка.
- По истечении 1…2 часов после укладки, влажный бетон посыпается слоем песка толщиной до 1…2 см, который увлажняется и накрывается гидроизоляционным материалом.
Опалубка снимается через 5…7 дней, после чего следует окончательное схватывание бетона, покрытие нижних частей фундамента битумными мастиками для гидроизоляции.
Допускаемые ошибки
- Нарушение жёсткой связи «ростверк – свая». Вызвано:
- отсутствием перевязки арматуры ростверка и сваи;
- отсутствием вывода арматуры из сваи, замоноличенность осуществляется только через массу бетона;
- заливка сваи и ростверка производилось с перерывом в несколько дней, при этом связь между арматурами также отсутствует.
- При выполнении высокого ростверка отсутствует воздушная прослойка. Вызвано:
- неправильный первоначальный расчёт;
- ошибки в разметке;
- слабый болотистый грунт, вызвавший погружение свай;
- превышение массы надстроенной конструкции свыше несущей способности фундамента.
- Неверные расчёты при конструировании. Вызваны:
- элементарными арифметическими ошибками на стадии конструирования;
- неправильно проставленные числовые значения в чертежах;
- использование ошибочных или неверных данных о технических характеристиках применяемых материалов;
- неверная оценка массы всей конструкции.
- Недостаточная глубина основания. Вызвано:
- ошибками в расчётах;
- неправильная оценка глубины промерзания грунта;
- неверная оценка глубины залегания подземных вод;
- ошибки при подготовке и монтаже фундамента, в том числе элементарная халтура со стороны исполнителей.
Советы
- Совет 1. Если работа осуществляется впервые, нет соответствующего опыта, то лучше воспользоваться рекомендациями знакомых мастеров, выполнявших подобные работы.
- Совет 2. Работы выполнять лучше вдвоём, а на стадии заливки бетонной смеси, втроём.
- Совет 3. При расположении в транспортной доступности бетонно-растворного узла целесообразно взвесить и просчитать временно-материальные затраты на изготовление бетонной смеси. Вполне возможно, что проще и быстрее заказать готовый бетон, уложить в один день, чем «рвать жилы» при изготовлении раствора, с последующей укладкой.
- Совет 4. Для снижения и сведения на нет возможных ошибок, целесообразно уделить максимум внимания стадии конструкторских работ и процессу выполнения разметки.
- Совет 5. Быстрота производства свайного фундамента с ростверком «под ключ» во многом зависит от объёма подготовительных работ, – начинать работы нельзя без подготовки всех материалов и инструментов, согласования графика работ.
- Совет 6. При выборе типа фундамента на небольшое здание, например, садовый домик или охотничья заимка, проще, быстрее и менее затратно будет изготовление фундамента из лиственницы, – если кто помнит: «старая Венеция покоится на сибирской лиственнице, которая полностью погружена в морскую воду».
Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками
Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — ленточный и плитный. В некоторых ситуациях они становятся слишком дорогими: на их обустройство может уходить до 40-50% стоимости всей постройки. Обычно такое происходит при строительстве в зонах с большой глубиной промерзания (ниже 2 метров) или на нестабильных, слабонесущих грунтах. В таких случаях часто лучшим выходом является свайно-ростверковый фундамент.
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
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
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.
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.
О монолитных ленточных фундаментах можно прочесть в этой статье.
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.
Когда его можно использовать
Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:
- Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
- На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.
- При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение. Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий.
- При строительстве в жестких грунтах. В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами).
- Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор.
- При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.
Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.
Какие сваи использовать
В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:
- Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.
Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов
- Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
- Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
- Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.
Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.
Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:
- висячие;
- сваи-стойки.
Чем отличаются сваи по типу работы (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.
Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.
Расположение свай в ростверке
В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.
Расположение свай на плане дома
Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.
Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.
Как расставить на плане дома самостоятельно
При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.
Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен
Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).
Расчет свайно-ростверкового фундамента
Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.
- Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
- Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
- Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
- Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
- Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
- Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
- Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.
Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.
Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:
Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.
Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.
Технология строительства
Итак, у вас готов проект, или вы сами определились с местом расположения свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Можно приступать к строительству.
Разметка
Сначала снимают весь плодородный слой земли, его вывозят в сад или складывают в одном из углов участка. Площадку под фундамент выравнивают. Затем, с использованием колышков и шнуров, размечают границы дома. Причем, натягивают два шнура, отмечающие внешнюю и внутреннюю поверхность стен. Обязательно проверяют геометрию, перемеряв и сравнив все диагонали попарно.
После того, как разметка закончена, можно размечать места установки свай. Они у нас прорисованы на плане и просчитаны, определены расстояния между ними.
Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Земляные работы и заливка свай
Как конкретно будут проходить работы, зависит от типа используемых свай. Чаще всего при строительстве дома используют винтовые или буронабивные сваи.
Винтовые можно вкрутить вручную. При закручивании их оголовки выставляют на одном уровне. Его удобнее отмечать при помощи шнуров.
Для буронабивных потребуется или специальная техника, или ручной бур подходящего диаметра. Этими устройствами в нужных местах бурятся отверстия. В готовые скважины опускается выбранная опалубка, устанавливается арматура (четыре прутка ребристой арматуры, связанные между собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура должна иметь выпуск не менее 60-70 см. Она потом свяжется с ростверком. Последний шаг на этом этапе — заливка бетона.
Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка. В этом случае использована опалубка из толя или рубероида, свернутого в несколько раз
Устройство ростверка
Если выбран металлический ростверк, его приваривают к оголовкам свай. При работе важно выдерживать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться равномерно.
Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) понадобится подсыпка щебнем фракции 20-60 мм и его уплотнение виброплатформой. Минимальный слой щебня — 15 см. Чтобы добиться улучшения несущей способности грунта под лентой, необходимо насыпать щебень небольшими слоями (по 5 см) и тщательно его уплотнять виброплатформой. Вокруг свай хорошо уплотнить не получится, но это не столь важно.
На эту подсыпку устанавливается опалубка. Ширина ленты чуть больше ширины стен, высота щитов делается с учетом требуемой высоты цоколя. Сборка щитов и установка упоров в точности повторяет технологию установки опалубки для ленточного фундамента.
Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)
Армирование проводится в большинстве случаев так же, как и при строительстве ленты: два пояса вверху и внизу из ребристой арматуры, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прутка меньшего диаметра. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только перевязка со сваями. Выпуски арматуры из свай загибаются: один ряд привязывается к нижнему поясу, второй — к верхнему (не забудьте выпуски сделать разной длины). Они должны быть не меньшее 50 диаметров прутка (если арматура используется 12 мм, загнуть нужно 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования примыкания сваи показана на рисунке.
Как армируется ленточный фундамент читайте тут.
Установка закладных деталей
На этом этапе необходимо оставить вентиляционные продухи и заложить трубы и короба, через которые будут подводиться инженерные коммуникации (водопровод, отопление, электричество, канализация).
Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем
Если этого не сделать, придется впоследствии долбить бетон. А это для фундамента большое зло, ведь нарушается целостность монолита. Так что все хорошо продумайте: переделывать не будет возможности.
О выборе бетона для фундамента читайте тут.
Заливка бетона
Бетон не просто заливают. Его еще и вибрируют. Без этого процесса добиться однородности и высокой прочности очень сложно. Потому обработка бетона фундамента вибратором может считаться обязательным процессом.
Если температура воздуха после заливки бетона находится в районе +20°C, то снимать опалубку можно через четыре дня. За это время бетон наберет примерно 50% от проектной прочности, чего достаточно для проведения следующих работ. Если температура была в районе +10°, ждать придется 10-14 дней. При более низких температурах, условия считаются зимними, и залитый бетон требует утепления или подогрева.
Все готово к заливке бетона: армопояс связан, опалубка выставлена и закреплена (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
При всей своей привлекательности свайноростверковые фундаменты имеют недостатки:
- Как уже говорилось, из-за того что невозможно определить какой грунт находится под каждой из свай, прогнозированию его поведение почти не поддается.
- В таких постройках невозможно оборудование подвалов.
- При высоких ростверках требуется каким-то образом закрывать зазор: там любят селиться животные и насекомые.
Свайно-ростверковый фундамент: все плюсы и минусы технологии
В определенных условиях становится выгодным сооружение свайного фундамента. Плюсы и минусы такой конструкции делают ее идеальной для частного дома на сложных грунтах.
Устройство свайно-ростверкового фундамента требует в большинстве случаев меньших затрат. Это вызвано уменьшением объемов земляных работ. Перед тем как изготавливать сваи нужно изучить их преимущества и недостатки, область применения, описание технологии.
Типы свай
Существует несколько способов изготовить такой свайно-ростверковый фундамент. Плюсы и минусы в этом случае будут зависеть от используемой технологии и материалов.
По материалу опоры делят на:
- деревянные;
- железобетонные;
- металлические.
Первые используют редко, поскольку основным их недостатком будет невысокая долговечность. Дерево разрушается от влажности, гниения, микроорганизмов.
Железобетонные сваи обладают высокой несущей способностью. Обычно глубина заложения под свой дом составляет 1,5—3 м. Размеры сечения выбирают в зависимости от характеристик грунта на участке.
Металлические опоры свайных фундаментов — вариант для частного домостроения. Они не рассчитаны на высокие нагрузки, поэтому используются для деревянных или каркасных зданий.
Следующая классификация выполняется в зависимости от технологии погружения элементов. Установка свайного фундамента может выполняться тремя способами:
- забивным;
- буронабивным;
- винтовым.
Чтобы изготовить свайно-ростверковый фундамент своими руками, забивной метод подойдет далеко не всегда. Он позволяет возводить мощные конструкции, но обладает существенным недостатком — потребностью в специальной технике (большегрузная, сваебойки). Еще один минус свайно-набивного фундамента — сильное влияние на окружающую застройку. При работе механизмов возникают ударные воздействия на грунт, которые могут стать причиной повреждения близлежащих зданий.
Буронабивная технология для фундамента своими руками станет отличным вариантом. К преимуществам можно отнести возможность выполнения работ самостоятельно. В этом случае потребуется только бур для изготовления скважин. Еще один плюс — высокая несущая способность. На бурый фундамент ставят каменные здания, примеры: буронабивной фундамент с ростверком под кирпичный дом или свайно-ростверковый фундамент под газобетон.
Следующий тип — винтовые элементы. Свайно-ростверковый фундамент под деревянный дом лучше всего изготавливать именно с их помощью. Винтовые металлические сваи не отличаются высокой несущей способностью. Обычно используют опоры диаметром 108 мм. Но такой вариант незаменим при высоком уровне грунтовых вод. При погружении в болотистую почву нет необходимости проводить временное водопонижение, как это делают при изготовлении буронабивных столбов.
Еще одно выгодное преимущество — стоимость. Монтаж свайного фундамента по винтовой технологии обойдется существенно дешевле других вариантов.
Плюсы и минусы свайно-ленточного фундамента своими руками
Для вариантов, которые применяют в частном домостроении (сделанный своими руками винтовой металлический, буронабивной железобетонный) можно выделить несколько общих преимуществ и недостатков.
Чаще всего под дом изготавливают свайно-ленточные фундаменты, плюсы и минусы такой конструкции выглядят следующим образом:
- возможность изготовить самостоятельно без привлечения профессионалов;
- низкий объем земляных работ или их отсутствие;
- выгодная стоимость строительства;
- высокая надежность;
- скорость монтажа;
- возможность применения на болотистых и слабых почвах;
- нельзя предусмотреть в здании подвал;
- необходимость в точных расчетах (шаг опор, глубина опирания, сечение);
- между опорами, их сечение, глубина заложения);
- сложно применять такую технологию для крупнообломочных грунтов;
- сваю не удается погрузить, если на ее пути будет препятствие.
Необходимо дать пояснение о подвале. Свайный фундамент с монолитным ростверком не исключает возможности его устройства. Но в таком случае смета на возведение подвала будет очень высокой. Практически, подвал станет отдельной конструкцией здания. По этой причине возведение подземных помещений при использовании отдельно стоящих опор не получило распространения.
Как сделать свайный фундамент своими руками по буронабивной технологии
В общем случае сваи изготавливают в следующем порядке:
- бурение скважины;
- установка арматурных каркасов;
- заливка бетоном;
- изготовление ростверка.
Перед началом работ выполняют разбивку фундамента. Под свайный фундамент нужно отметить расположение опор и границы ростверка. Эту работу выполняют с помощью обноски и шнура. Обноску изготавливают из деревянных стоек и перемычек. Она нужна, чтобы не повредить разметку при выполнении строительных работ. Расположение опор под здание отмечают строго по расчету.
Участок до бурения скважин нужно расчистить от мусора. По разметке снимают верхний плодородный слой почвы. Толщина такого слоя обычно составляет 15—20 см.
Бурение
Скважину бурят как ручным, так и механизированным инструментом (моторизированным или электрическим). В частном строительстве распространение получил ручной метод. Это вызвано доступностью и стоимостью необходимых приспособлений. Для изготовления свай по технологии ТИСЭ (с уширением в нижней части) потребуется специальный бур с откидывающимися ножами. Свайный фундамент с ростверком по технологии ТИСЭ отлично подойдет при строительстве на пучинистых грунтах (глина, суглинок, супесь). Уширения позволяют предотвратить выдергивание здания при морозном пучении.
Все скважины должны располагаться строго вертикально. Работы выполняют по разметке. В процессе контролируют расположение бура. Под фундамент в скважину насыпают песчаную подушку толщиной 20—30 см. Сыпучий материал разравнивают и уплотняют.
Следующий этап — установка опалубки. В этом качестве используют трубу из рубероида. Материал предотвращает повреждение опоры в период затвердевания и не дает цементному молочку уходить в почву. В процессе эксплуатации рубероид будет обеспечивать дополнительную гидроизоляцию. Трубы делают самостоятельно из рулонного материала.
Рубероид в процессе бетонирования расправляется до краев ямыАрматурный каркас
Свайный фундамент с монолитным ростверком армируется прутами класса А400 (АIII), диаметр которых зависит от расчетной нагрузки. Основа каркаса — вертикальные стержни диаметром 10—12 мм. Именно они воспринимают изгибающую нагрузку.
Горизонтальные хомуты диаметром 6—8 мм необходимы для связывания основных в единое целое. Арматурный каркас должен выходить за пределы сваи. Позже его связывают с металлом ростверка своими руками.
Рекомендуем ознакомиться с подробной статьей о расчете буронабивного фундамента.
Читайте также: Инструкция по возведению подвала в частном домеЗаливка бетоном
Технология свайного фундамента предполагает использование бетона классов В15—В20 в зависимости от нагрузки. Применять материал с большей прочностью экономически не выгодно. Бетон можно сделать самостоятельно или заказать на заводе. Второй вариант предпочтительнее, поскольку в этом случае можно быть уверенным, что полученная смесь обладает определенной прочностью. При замешивании бетона вручную обязательно изучают руководство по этому процессу. Обычно инструкция есть на упаковке с цементом.
Сваи желательно нужно заливать за один прием. Перерывы в работе по изготовлению одного элемента приведут к его ослаблению. Бетонную заливку рекомендуется выполнять при температуре наружного воздуха 15—25 градусов по Цельсию. В этом случае бетон быстрее наберет прочность и будет прочным. Через каждый 30—50 см заливки по высоте делают небольшой перерыв, во время которого раствор уплотняют вибратором или штыкованием.
На твердение материала в среднем уходит 4 недели. В дождливую и холодную погоду времени требуется больше. Делать монолитный ростверк можно после того, как бетон наберет 50—70% своей прочности.
Винтовой свайный фундамент своими руками пошаговая инструкция
Свайно-ленточные фундаменты своими руками таким способом сделать просто. Работа проводится в таком порядке:
- расчистка участка и подготовка строительных материалов;
- разметка территории под здание;
- завинчивание свай с помощью ручного или механизированного бура на нужную глубину;
- срезание опор по одному уровню, на котором будет расположен ростверк на сваях;
- заполнение труб бетоном класса В15;
- устройство ростверка на свайные фундаменты.
Варианты ростверков для винтовых свайСтроительство свайного фундамента своими руками в этом случае не требует времени на набор прочности бетоном. К следующему этапу работ можно приступать сразу же.
Ленточный фундамент на сваях
Свайно-ленточный фундамент представляет собой конструкцию из отдельно стоящих опор, жестко связанных друг с другом. Ростверк не дает конструкции неравномерно просаживаться. Лента может изготавливаться из:
- дерева (только под деревянный или каркасный дом);
- металла;
- железобетона.
Каждый ленточный фундамент имеет свои плюсы и минусы. При выборе материала на ленточный фундамент со сваями стоит обратить внимание на материал опор и стен здания. Для деревянного дома — деревянный ростверк. По металлическим сваям разумно сделать конструкцию из металлопроката или древесины, по железобетонным — из бетона.
Ленточный фундамент по сваямОбвязка завершает столбчато-ленточный фундамент. В первую очередь определяется глубина заложения ростверка. Он может быть:
- заглубленным;
- наземным;
- висячим.
Выбор во многом зависит от характеристик грунта. Особенное внимание стоит уделить столбчато-ленточному фундаменту своими руками на пучинистом грунте. В этом случае велика вероятность повреждения конструкции при морозном пучении. Ростверк не должен контактировать с почвой. Пользуются двумя методами:
- висячая обвязка (для этого на грунт насыпают 10—15 см песка, по нему заливают элемент, после чего сыпучий материал убирают);
- заглубленная обвязка с подушкой из пенопласта низкой плотности.
Устройство свайного фундамента и монолитного ростверка не отличается высокой сложностью. При условии грамотного выполнения расчетов и соблюдении технологии с работой справится даже непрофессионал.
Устройство дома на сваях
От правильно выбранного вида основания зависит надежность и срок эксплуатации постройки. Одним из самых долговечных и недорогих является фундамент на сваях, благодаря этой технологии строительство можно вести на воде и неустойчивых грунтах.
Дом на винтовых сваях способен выдержать даже небольшие колебания почвы в сейсмически неустойчивой местности. В этой статье рассмотрим виды свай, применяемых для обустройства фундамента, их преимущества и недостатки, а также как построить дом на винтовых сваях своими руками.
Виды свай
Перед строительством дома на винтовых сваях нужно определиться с выбором вида опор, материалом изготовления и способом заглубления. Сваи подразделаются на разновидности в зависимости следующих факторов:
- Использование материала при производстве опоры: железобетон, бетон, плотная бентонитовая или местная глина, сталь (трубы, рельсы и т.д.), грунт (глина), деревянные бревна, комбинирование нескольких материалов.
Вид свай выбирают в зависимости от типа строения и характера почвы - Форма опоры: круглая, квадратная, в виде трапеции, призмы, с расширенным нижним краем.
- Глубина залегания, вес, толщина диаметра, зависят от точки промерзания грунта, близости грунтовых вод, веса постройки. Используются цельные 12-20 м изделия, составные, срощенные из нескольких частей с помощью хомутов или сварки. Форма нижнего края изготавливается открытой или закрытой специальным наконечником.
- По методу перераспределения нагрузки на почву подразделаются на вертикальные (передают всю нагрузку от постройки на плотный слой почвы находящийся под неустойчивым слоем), висячие устанавливаются наклонно (нагрузка передается через трение земли об неровную поверхность стенки сваи).
Выбирают сваи для строительства основания в зависимости от многих факторов, от того насколько правильно сделан выбор зависит надежность и срок эксплуатации дома.
Типы свайных фундаментов
Сваи ставят одиночно или целыми свайными кустамиСваи представляют собой длинные вертикальные элементы, погруженные в грунт с целью передачи на них несущей нагрузки от строения.
Свайный фундамент включает в себя группу свай, объединенных между собой ростверком, обеспечивающим равномерное распределение нагрузки.
В зависимости от расположения свай фундаменты подразделают на типы:
- ленточное расположение включает в себя опоры, расположенные по всему периметру постройки и объединенные ростверком;
- одиночные сваи являются опорой легких каркасных построек;
- свайные кусты предполагают групповое расположение, укладываются в виде колонн, столбов, отдельных опор;
- свайные поля представляют собой многоэтажные конструкции, могут включать в себя элементы из вышеперечисленных видов.
Закладываются сваи ниже точки промерзания почвы, это предохраняет основу от деформации во время пучения грунта.
Выбираем вид опор
Железобетонные армированные сваи могут выдержать вес многоэтажного строенияВ пучинистой насыщенной водой почве при значительной глубине промерзания оптимальным вариантом считается закладка свайного основания.
Материал для изготовления опор применяют в зависимости от вида грунта и геологических особенностей местности.
Деревянные бревна, установленные в пресной воде или в почве на глубину ниже уровня грунтовых вод, прослужат более 50 лет без изменения своей несущей способности. Но при частой смене влажности (то увлажняются, то высыхают), древесина начинает разлагаться и в течение короткого срока теряет свои качества.
Металлические опоры можно устанавливать в любом виде грунта и на воде. Обязательным условием является обработка противокоррозийными составами и установка на глубину ниже точки промерзания почвы. Более выгодно в экономическом и технологическом плане монтировать полые винтовые сваи.
Железобетонные армированные опоры могут выдержать массу многоэтажных зданий с большой этажностью. При соблюдении технологии монтажа срок эксплуатации составляет более века.
В грунтах, подверженных сдвигу по горизонтали, использование столбчатого основания не рекомендуется, так как движение почвы может вытолкнуть и опрокинуть постройку. Если строительный участок имеет неровную поверхность, нужно оборудовать жесткую железобетонную подушку между опорами во избежание бокового сдвига строения.
Сравнительная характеристика ленточного и свайно-винтового фундамента
Сравнительная характеристика ленточного и свайно-винтового фундамента
| Земляные работы | требуются | не требуются |
| Длительность строительства | 28-45 дней | 1-5 дней |
| Возведение на неустойчивых грунтах и сложных рельефах | невозможно | возможно |
| Возможность сразу строить дом, и полноценно его нагружать | фундамент должен устояться | можно сразу монтировать стены |
| Возможность обустройства подвалов и цокольных этажей | есть | нет |
| Строительство только в теплое время года | да | можно строиться в любое время года |
Винтовой метод погружения свай позволяет решать сложные строительные задачи. В его основе лежит особая конструкция опоры, которая заглубляется в грунт способом ввинчивания.
Преимущества
Постройка загородного дома на сваях имеет множество преимуществ:
- возможность строить на неустойчивых, обводненных грунтах, сложных рельефах;
- минимальные земельные работы;
- возможность постройки в сейсмических неустойчивых районах;
- быстрый срок выполнения работ;
- применяется для построек в вечной мерзлоте;
- при строительстве дома на высоких сваях, под ним можно оборудовать стоянку для машин или хозяйственное помещение;
- возможность использования при ремонте, и реконструкции уже построенных зданий, и в густо застроенной местности.
Ранее полые винтовые сваи использовались для легких построек. В настоящее время выпускаются опоры, способные выдержать большие нагрузки и имеющие длительный срок эксплуатации.
Недостатки
Практически все виды свайных фундаментов рассчитаны на нагрузку от построек с малой этажностью (1-2 этажа). При строительстве многоквартирного дома лучше остановиться на выборе другого типа основания. О том, в каких случаях стоит использовать свайный фундамент, смотрите в этом видео:
Прочность и долговечность дома зависит от качества используемого материала, дешевые материалы могут иметь малую несущую способность.
Металлические трубы, которые используется в качестве винтовых свай, со временем подвергаются коррозии (особенно в местах сварки), даже при обработке защитными средствами.
Нижняя часть дома, построенного на винтовых сваях, требует качественного утепления.
Дома на винтовых сваях
Винтовая свая для дома представляет собой полую трубу с заостренным наконечником, имеющую винтовые лопасти.
Перед началом строительства дома на винтовых сваях необходимо разработать проект, в котором учесть все особенности этого вида основания.
При выборе опоры нужно изучить взаимосвязь между типом почвы и несущей нагрузкой сваи в зависимости от ее диаметра и длины.
Данные приведены в таблице.
| Глина | 3,5 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
| Суглинок | 3 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
| Торф | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением |
| Песок | 3 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
При строительстве дома на винтовых сваях необходимо правильно рассчитать количество и диаметр опор в зависимости от площади и веса постройки.
| 10 х 10 | 25 | 89 |
| 9 х 9 | 16 | 89 |
| 8 х 8 | 16 | 89 |
| 7 х 7 | 16 | 108 |
| 6 х 6 | 9 | 108 |
| 5 х 5 | 9 | 108 |
| 4 х 4 | 9 | 108 |
| 3 х 3 | 4 | 108 |
Подготовительные работы
Рассмотрим, как построить дом на сваях своими руками. Винтовые сваи для строительства домов можно использовать на любом грунте, кроме скального и каменистого. Параметры опор зависят от проекта дома и несущей нагрузки. Чтобы определить месторасположения свай, необходимо зарисовать чертеж согласно проекту дома.
План строения разбивается на прямоугольники, после чего высчитывается их размер. На каждом углу прямоугольника и посередине каждой несущей стены должна находиться опора. Затем расстояние разбивают на равные промежутки, на которых тоже предусмотрена установка свай.
Разметка участка
Согласно чертежу расположения свай проводится разметка строительного участка. Места расположения опор намечаем колышками, между которыми протягиваем веревку по периметру и диагонали. Проверяем, чтобы образовались ровные прямоугольники, периметр которых располагался строго по линии.
Монтаж свай своими руками
Опора должна заходить в почву строго по уровнюДля устройства фундамента домов на винтовых сваях нужно пригласить нескольких помощников. Для выполнения полного цикла работ достаточно трех человек.
Этапы:
- На месте расположения каждой опоры сверлится ручным или механизированным буром отверстие глубиной 500-700 мм.
- В отверстие, которое находится на верхнем конце сваи, вставляется рычаг для вращения. При ввинчивании опоры через несколько витков проверяется, чтобы она входила строго по уровню. Если опоры будут установлены под наклоном, их несущая способность значительно снизится.
- Верхние концы свай обрезаются так, чтобы они находились в одной горизонтальной плоскости.
- Для большей надежности, долговечности и защиты от коррозии полые опоры заполняют цементным раствором.
Последним этапом является монтаж ростверка, служащего для равномерного распределения нагрузки от постройки.
Монтаж обвязки
Популярна обвязка из толстого бруса или металлаВид ростверка выбирается в зависимости от материала, который будет использоваться при постройке стен. Перед установкой обвязки лучше провести коммуникации, чтобы перемычки не мешали их установке.
Для деревянного домика достаточно будет установить обвязку из толстого бруса. К голове сваи приваривается плоский металлический оголовок в форме квадрата, к которому будет крепиться брус. Затем прокладывается гидроизоляционный слой и крепится балка. Соединяются между собой деревянные элементы методом врубки и укрепляются гвоздями. Места расположения соединений должны находиться над сваей.
Для дома с мансардой устанавливаются усиленные оголовки с ребрами жесткости.
Для строительства одноэтажного дома из кирпича или пенобетона используется металлический ростверк. Двутавровая балка монтируется к голове сваи нижней частью, швеллер кладется на опору боковыми ребрами вниз.
Для качественного углового соединения швеллер или балку срезают болгаркой под углом 45 градусов и сваривают методом двойного шва, а затем соединяются между собой болтами.
При строительстве дома на сваях обязательно нужно придерживаться правил монтажа. При учете строго соблюдения норм и использования качественных материалов жилой дом простоит более 70 лет. При необходимости можно заменить одну или несколько опор на новые без изменения всей конструкции.
