Свайно-ростверковый фундамент своими руками: пошаговая инструкция по монтажу, устройство, технология, необходимая высота ростверка

Преимущества и недостатки основания на сваях

Целесообразнее всего сооружать подобное основание на проблемных почвах. К ним можно отнести:

глинистые;
торфяные;
суглинистые;
болотистые.

Строительство железобетонной конструкции на данных почвах обойдется недёшево. Фундамент на сваях способен обеспечить в подобных условиях достойные параметры прочности и недорогую стоимость.

Основные преимущества основания на сваях:

Период службы может достигать 140 лет. Связано это с тем, что каждая свая изготавливается из высоколегированного металла и обрабатывается специальными составами для защиты.
Стоимость постройки конструкции может быть дешевле сооружения железобетонного основания более чем на 30% при условии того, что на территории залегают рыхлые и неустойчивые почвы.
Монтаж опор можно выполнять в любое время года.
Возможность выполнения монтажа в минимальный срок.
Нет необходимости в использовании крупногабаритной техники. Сваи можно устанавливать вручную.
Отличный вариант изготовления зданий на болотах, рыхлом или неустойчивом грунте.
Безопасность и большой период службы.
Не нужно производить подготовительные работы, которые заключаются в выкапывании траншей.
Оптимальный вариант для устройства частного дома при больших перепадах высот на территории.

Несмотря на множество существенных достоинств, у основания на сваях есть и недостатки:

Нет возможности соорудить подвал.
Большие затраты труда на утепление свободного пространства под напольным основанием и отделку цоколя.
Водопроводные и канализационные трубы понадобится заглублять и утеплять, так как в связи с отсутствием подвала почва может промерзать под частным домом.
Если на территории каменистая почва, то фундамент на сваях не подойдёт. В процессе установки лопасти могут лопнуть, в связи с чем не будет возможности смонтировать опоры на нужную глубину. В результате получится неустойчивое, мелкозаглубленное основание, которое не подойдёт для возведения на нём здания.
Качество материалов, которые будут использоваться. Если не обладать соответствующими знаниями, можно купить продукцию плохого качества. В таком случае основание будет недолговечным. Недостаток металла заключается в том, что он подвергается коррозии в случае взаимодействия с водой. Поэтому каждую опору нужно обязательно обрабатывать защитной смесью и изготавливать исключительно из стали высокого качества.

Особое внимание в процессе выбора свай следует обратить на места сварки. Стыки должны быть аккуратными, их нужно обязательно обрабатывать мастикой на основе битума для того, чтобы защитить их от коррозии

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

Тип наконечника — сварной или литой.
Количество лопастей — одна, две или три.
С защитным слоем оцинковки, или без нее.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Наличие на винтовых сваях слоя краски нельзя рассматривать как защитный слой, поскольку при погружении он полностью стирается. Единственный эффективный вид защиты — слой оцинковки

Если его не имеется, лучше поискать другие варианты.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Разновидности по методике заглубления

Основной способ классификации свай – по способу их заглубления. Выделяют следующие виды.

Буровые железобетонные — устанавливаются в предварительно пробуренную скважину. Несмотря на наличие предварительных земляных работ (бурение скважин), при этом способе установки отсутствует ударное воздействие на сваю. Это позволяет свести к минимуму вероятность повреждения бетонного столба во время его монтажа..
Винтовые сваи на рабочем конце имеют режущую кромку в виде шнековой навивки. Винтовые опоры малого диаметра и длины вкручиваются в грунт вручную при помощи ворота, а большие – при помощи специальных механизмов. Одно из преимуществ винтовых опор – при необходимости их можно извлечь (выкрутить) из грунта и установить в новом месте. Для увеличения несущей способности винтовой опоры, после ее вкручивания получившаяся воронка заливается бетоном, что делает ее несъемной.
Забивные сваи имеют заостренный конец и погружаются в грунт без его предварительной выемки при помощи специального оборудования: вибропогружателей или молотов. Чтобы защитить верхнюю часть от повреждений в процессе погружения, на нее надевают стальное кольцо. Недостатком такого метода монтажа опор считается возможность повреждения, как самой сваи, так и гидроизоляции, если таковое нанесено.
Буронабивные относятся к опорам, устраиваемым непосредственно в грунте. Суть этого метода заключается в предварительном бурении скважин и последующем их заполнении бетонной смесью.

Сфера применения и особенности конструкции

Данные конструкции монтируются в достаточно не легких инженерных и геологических условиях

Данные конструкции монтируются в достаточно не легких инженерных и геологических условиях. Справится такой фундамент даже с насыщенными водным ресурсом почвами. Данная структура основания помогает сэкономить денежные средства на исследовании и разработки земельного покрытия. Применяются не только в гражданском строительстве, но и при возведении промышленных объектов.

Разнообразие конструктивных деталей зависит от таких показателей:

Вид сваи;
Метод погружения свай;
Конструкция ростверка;
Месторасположение свайного элемента.

Конструктивно устройство имеет две основные составляющие:

Лента, которая монтируется по всему периметру;
Сваи, которые отвечают за прочность постройки.

Свай выглядит как стержень, достаточной длины, который монтируется в почву. Существуют такие виды по способу погружения:

При помощи техники – это заостренные с одного конца детали, которые изготавливаются на заводе;
Виды, изготовленные самостоятельно – могут выполняться с различного материала и иметь всевозможную форму.

Еще одна важная деталь фундамента – это ростверк. Это такая конструкция строительного назначения, которая работает в соединительной системе и предназначена для перенаправления давления в район свая.

Ростверки бывают:

Монолитные;
Сборные;
Монолитно-сборные.

Свайно ленточный фундамент может монтироваться на таких грунтах:

Суглинистые;
Лессовидные;
Песчано-глинистые;
Плаунные;
Растительные.

Данный вид основания применяется при выполнении таких архитектурных задач:

Постройка малоэтажного помещения;
Возведение коттеджных зданий;
Объекты, которые предусматривают наличие подвального или цокольного этажа.

Свайно-монолитный фундамент

Одним из видов свайного основания является монолитное ростверковое, которое используется при рядовом размещении свай.

Свайно-монолитный фундамент можно использовать при рядовом размещении свай

Ростверк являет собой балки или плиты, которые связывают сваи над основанием почвы.

Подобное основание целесообразно сооружать при выполнении строительных работ на слабых грунтах:

частный дом планируется возводить по каркасной технологии;
почва имеет глубокую глубину промерзания;
ширина основания составляет более 2 м.

Свайно-монолитный фундамент может быть выполнен в таких вариантах:

Конструкция с висячим ростверком. Основание предполагает наличие между ростверком и почвой щели в 80–90 мм, благодаря которой фундамент будет нависать над грунтом. Соответственно, исключается негативное влияние земли на конструкцию ростверка. Такой способ можно применить при возведении зданий из любых материалов.
Заделка опор в цельный цоколь-ростверк. В таком случае щели между почвой и фундаментом не будет, однако получится цокольное помещение, которое невозможно сделать при обыкновенном свайном основании. Ростверк можно соорудить из бетона, железобетона, стали или дерева.

Независимо от того какой вариант будет выбран, понадобится выполнить такие мероприятия:

Головки свай нужно срубить до нужной высоты.
Верхнюю часть следует промыть, очистить и высушить.
Изготавливается каркас.
Для съёмного каркаса понадобится выполнить защиту от бетонной смеси.
Производится заливка цельного ростверка.

Смесь следует укладывать ровными слоями по всему основанию.

Подготовка

Прежде чем начинать работы по возведению конструкции, нужно спланировать размещение ее на участке и высчитать необходимое число элементов. Вместе с этим следует определиться, из какого материала будет строиться дом, поскольку, чем больше вес сооружения, тем меньше будет между сваями шаг. Как правило, монтаж опор осуществляется через 1,5-2,5 метра. В зависимости от массивности дома также рассчитывается толщина элементов. Так, диаметр винтовой сваи — от 57 до 133 мм. Далее необходимо определить глубину заглубления. Для каждого отдельного элемента она может быть различной. Здесь значение имеют особенности грунта, расположение сооружения, климатические условия и прочие факторы. Возведение малоэтажных сооружений осуществляется, как правило, с использованием сваи от 1650 до 3500 мм.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Чтобы более детально понять, что такое свайно-ростверковый фундамент, следует вспомнить устройство классического свайного фундамента. Это несущая конструкция, представленная определённым количеством свай, заглубленых в землю. Сваи заглубляются по периметру и площади будущего строения с некоторым шагом, который высчитывается исходя из проектной нагрузки.

Для обвязки свайного фундамента используется ростверк из деревянного бруса

Главный недостаток свайного фундамента — это плохое распределение нагрузки между опорами. Поэтому этот вид несущего основания используется только для небольших бревенчатых и каркасных построек.

Благодаря жёсткой связи между опорами нагрузка, оказываемая на фундамент, распределяется более равномерно. Это даёт возможность использовать свайный фундамент ростверкового типа для постройки строений из блоков и кирпича.

Как работает ростверк

Ростверк — это верхняя горизонтальная часть свайного фундамента, объединяющая несущие опоры в единую конструкцию. Этот элемент фундамента принимает и равномерно распределяет нагрузку от стен строения на опоры в виде свай. Несущие элементы в свою очередь передают нагрузку в грунт.

Высота опор свайно-ростверкового фундамента зависит от глубины промерзания грунта

По сути, основная задача ростверка — это объединение свай в единое сооружение, что значительным образом улучшает распределение нагрузки, предотвращает просадку отдельных свай в грунт, снижает риск повреждения несущих стен и других конструктивных узлов строения.

По способу исполнения ростверк фундамента может быть сборным или монолитным. Наиболее показательным примером сборного ростверка является пояс из стальных балок, которые фиксируются между собой при помощи сварки. В основном сборный ростверк применяется для нежилых построек, рассчитанных на 15–20 лет эксплуатации.

Монолитный ростверк представляет собой более цельную и прочную конструкцию, для изготовления которой используются различные материалы. Например, популярным типом монолитного ростверка является железобетонная лента. Иногда этот тип ростверка также именуется ленточным из-за некоторого сходства с одноимённым видом фундамента.

Наземный ростверк должен располагаться на песчаной подушке толщиной до 30 см

В зависимости от положения конструкции относительно грунта можно выделить следующие типы ростверка:

висячий — располагается над поверхностью земли на расстоянии 10–15 см и более;
наземный — ростверк лежит на поверхности земли без заглубления в грунт;
заглубленный — нижняя часть ростверка располагается ниже уровня грунта и опирается на песчано-гравийную подушку.

При возведении жилых строений наиболее часто используется висячий или так называемый высокий тип ростверка. Расстояние между грунтом и нижней плоскостью ростверка предохраняет основную конструкцию фундамента от деформации и вырывания из особо пучинистых типов грунта.

Наличие пустоты между грунтом и полом строения позволяет подполу постоянно проветриваться, что снижает уровень влажности в помещениях дома или бани. Наземный и заглублённый ростверк применяется при постройке малоэтажных домов, когда требуется более прочное основание с повышенными теплоизоляционными качествами.

Виды свай, используемых для фундамента

На сегодняшний день различают несколько видов свай, которые могут использоваться для возведения свайного фундамента. Среди них:

Забивные сваи.
Винтовые сваи.
Буронабивные сваи.

Рассмотрим каждый из данных видов подробнее.

Забивные сваи

Данный вид свай придает фундаменту наибольшей устойчивости. Все дело в том, что во время проектирования будущего строения, проектировщики рассчитывают будущий вес здания и разделяют его между всеми сваями. Во время их установки на каждую сваю воздействует такая сила, которую потом ей придется выдерживать. Когда свая перестанет уходить в землю, это может означать то, что она достигла того грунта, на котором строение уже может выстоять.

Дополнительной устойчивости сваи придает уплотненный вокруг нее грунт. Забивать такого рода сваи можно лишь с использованием специального пневматического молота, который в частном домостроении использовать очень дорого. Именно поэтому данный вид сваи не рекомендуется для самостоятельного возведения такого фундамента.

Винтовые сваи

Данный вид сваи представляет собой обычную стальную трубу, на конце которой приварены элементы, которые напоминают резьбу. По сути, такой вид сваи можно сравнить с саморезом, то есть они вкручиваются в землю по тому же принципу что и саморез. Благодаря своим лопастям на концах, увеличивается площадь опоры, что в свою очередь увеличивает прочность и надежность конструкции. В случае если грунт на месте строительства недостаточно плотный и даже неустойчивый, то могут использоваться сваи, на которых по всей их длине приварены лопасти.

Данный вид свай можно использовать как для частного строительства, так и индустриального. Ввинчивать сваи можно как вручную, так и с использованием специальной для этого техники. В случае вкручивания сваи самостоятельно, для этого потребуется несколько крепких человек

Как правило, на другом конце сваи, есть два отверстия, которые позволяют соединить их с техникой для закручивания, при этом, очень важно, чтобы при закручивании сваи она располагалась строго вертикально. Когда свая полностью вкручена до нужного уровня, в трубу сваи заливается бетон и приваривается оголовок, на который в дальнейшем устанавливается ростверк

Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:

Винтовой фундамент требует точного расчета глубины залегания прочного грунта, в противном случае свая не будет устойчива, особенно во время пучения грунта.
Сваи должны иметь качественные сварные швы, иначе в процессе завинчивания сваи, лопасти могут оторваться или повредиться. Это может привести к потере несущей способности.
Сваи должны быть покрыты качественным слоем заводской краски, иначе некачественное покрытие может привести к возникновению коррозии.

Буронабивные сваи

Данный вид свай довольно часто применяется в частном домостроении. Для того чтобы их выполнить требуется сделать ручным буром скважины для свай, после чего выполняется опалубка в случае неплотного грунта, который осыпается.

Такие свай гидроизолируют с помощью рубероида или любого другого изолирующего материала (можно использовать асбестоцементные трубы), армируются, после чего бетон заливается прямо в скважину. Сваи устанавливают по всему периметру будущего фундамента, то есть по углам, вдоль наружных и внутренних стен. Количество свай зависит от общего веса будущего строения.

Среди минусов данных свай можно отметить невозможность точно определить достигла ли свая твердого грунта или нет.

Виды используемой обвязки

Сваи представляют собой столбы, которые вбиты или вкручены в почву. Чтобы они превратились в фундамент, требуется их обвязка. Выбор виды обвязки зависит от веса конструкции и типа грунта. Наиболее популярные из них:

Сваи-колонны. Используются для дачи или другого легкого сооружения.
Деревянная обвязка. Может использоваться при строительстве деревянного или легкого каркасного дома.
Металлическая обвязка. Позволяет изготовить прочную и надежную конструкцию, которую можно использовать практически в любом частном строительстве.
Монолитный ростверк. Сочетает в себе свайное и ленточное основание. Рекомендуется в том случае, если нужна жесткая и надежная конструкция.

Выбор обвязки зависит от несущей нагрузки будущего строения, вида используемых свай и других особенностей.

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий при создании свайно-винтового фундамента.

Работы ведутся поэтапно, последовательность действий имеет строго определенную очередность:

Подготовка

Свайно-винтовой фундамент имеет важную особенность — он может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания (планировки).

Возможно строительство на склонах или в складках, что позволяет эффективно использовать неудобные с точки зрения традиционного строительства участки. Поэтому подготовительные работы можно свести к очистке участка от растений, посторонних мешающих предметов.

Произвести разметку,все точки установки свай отметить колышками. Затем на местах установки делаются небольшие (до 30 см) углубления, которые облегчают вход лопастей в грунт.

Плодородный слой почвы создает заметное сопротивление из-за обилия корней, стеблей растений и прочих препятствий, поэтому его лучше удалить.

Погружение свай

Установка винтовых свай производится либо вручную, либо механическим способом. Ручной монтаж возможен при наличии относительно мягкого грунта без техногенных включений или скальных обломков.

Диаметр стволов, доступный для ручного погружения, ограничен 87 мм.

Наиболее распространенные сваи диаметром 108 мм часто оказываются слишком трудны из-за высокого сопротивления грунта.

Машинный способ позволяет получить качественный монтаж винтовых свай, с соблюдением определенного угла, усилия завинчивания и глубины.

Мощность строительной техники позволяет свободно работать со сваями до 159 мм диаметром, чего вполне достаточно для строительства частного дома довольно большого размера.

Погружение свай производится на заранее заданную глубину. Обычно она определяется уровнем залегания плотных слоев, или сила сопротивления грунта превышает допустимое для данного ствола усилие, срывающее технологическое отверстие.

Свая, достигшая нужной величины сцепления с грунтом, вращается с большим усилием или вовсе прекращает это делать.

Пытаться продолжать вращение нельзя — сварка может не выдержать, лопасти оторвутся и свая станет неспособной к выполнению своих функций.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
При установке винтовых свай запрещается делать реверс — пытаться выкрутить ствол обратно. Это ослабляет сцепление лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения в этом месте.

Обвязка

После установки всех свай выполняется подрезка. Это процедура, позволяющая подогнать высоту торчащих из грунта стволов к единому уровню, образовать из них ровную горизонтальную плоскость.

Устанавливают лазерный уровень с функцией построения плоскостей на необходимой высоте и отрезают лишние участки труб.

После подрезки внутренние полости свай заполняют бетоном, повышая их прочность.

Затем производят монтаж обвязки (ростверка) — пояса, соединяющего все сваи в единую систему и одновременно служащего опорным элементом для стен дома. Обрезанные верхушки накрываются оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются металлические или деревянные балки.

Для фиксации на площадках имеются технологические отверстия под болтовые соединения.

ВАЖНО!
Иногда обвязка и ростверк представляют собой разные элементы. Обвязка выполняется ниже уровня монтажа ростверка и соединяет между собой все сваи, образуя систему наподобие решетки

Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов.

Технология устройства ростверка

Монтаж ростверка – это создание несущего пояса для стен. Порядок действий при создании следующий:

Строим опалубку. Устанавливаем крепкий желоб из дощатых щитов.
Для исключения утечек бетона при заливке, внутреннюю поверхность опалубки застилаем слоем рубероида или полиэтилена.
Собираем арматурный каркас и размещаем внутри опалубки. Для образования единого каркаса свариваем его с армпоясом скважин.
Делаем заливку бетоном с разных точек, равномерно распределяя его по всей опалубке. Этот процесс необходимо выполнить за один раз, без каких-либо перерывов.
После заливки ленту накрываем мешковиной и выдерживаем 20-30 дней. Опалубку можно снять раньше, примерно через 10 дней.
Готовый ростверк гидроизолируем и переходим к дальнейшему строительству.

Устройство ростверка

Ограничения для монтажа свайного основания

Большое количество преимуществ и доступная стоимость не всегда позволяют использовать свайный фундамент при строительстве дома. Для этого есть несколько ограничений, о которых следует знать:

Прежде чем залить свайный фундамент под дом, необходимо убедиться в том, что почва не является просадочной или набухающей. Для этого целесообразно обратиться в специальную лабораторию, которая проведет фундаментный анализ;
При наличии свайного фундамента обустройство цоколя бывает невозможным, поэтому требуется монтаж забирки.

Приступая к самостоятельному изготовлению свайного фундамента, необходимо тщательно изучить все плюсы и минусы, разобраться в технологии и тонкостях монтажного процесса. В этом случае основание дома получится надежным и будет эксплуатироваться длительный срок без ремонта.

Виды свай

Определенный вид основания можно использовать при конкретных условиях. Свайный фундамент для дома отличается не только по размерам, глубине погружения и частоте расположения укрепляющих элементов. Одной характеристикой такого основания дома являются виды свай. Они разделяются на виды по таким параметрам:

Материалы. Сваи могут изготавливаться из бетона, металла, дерева. Оптимальным вариантом являются комбинированный материал, который отличается прочностью, надежностью и долговечностью.
Метод погружения. По этому признаку они делятся на забивные, винтовые и буронабивные.
Несущие нагрузки. По этому параметру они делятся на сваи-стойки и сваи, которые продолжают висеть в почве.

От этих параметров также будет зависеть и конечная стоимость постройки дома.

Для различных грунтов и условий используется свой свайный фундамент – фото ниже показывает разновидности применяемых винтов.

Для каждой постройки и в зависимости от вида грунта, нужно подбирать определенный вид свайИсточник bouw.ru