Свайно-ростверковый фундамент: обзор

Устройство столбчатого фундамента с ростверком

Устройство основания под будущую постройку выполняется по следующему алгоритму:

• очистка территории от растительности с последующей обработкой химикатами;
• разметка участка на основании проекта;
• создание отверстий для будущих столбов;
• трамбование грунта на дне ямы;
• создание песчаной подушки высотой не менее 15 см;
• укладка геотекстиля;
• засыпка щебнем;
• выполнение опалубки для каждой ямы;
• накрывание полиэтиленом опалубочной системы;
• создание каркаса для армирования свай;
• формирование столбов путем заливки в отверстия бетона;
• обработка поверхности столбов битумной мастикой;
• монтаж опалубки между железобетонными столбами для создания ростверка, высота которой должна превышать высоту будущей конструкции на 5-10 см;
• устройство песчаной подушки;
• бетонирование ростверка с армированием конструкции;
• создание гидро- и теплоизоляции.

Сборный ростверк применяют для возведения таких построек, где срок службы не превысит 20 лет

Частичная и полная опалубочная конструкция

Обустройство опалубки буронабивного основания строения

Далее, выполняется установка опалубки в пробуренную скважину. Но, ее функцию может выполнять сам грунт, если он достаточно плотный и не обсыпается. Тогда выставляется только верхняя часть опалубочной конструкции для выполнения оголовков свай.

Итак, опалубкой может быть сам грунт, пробуренный наконечником в 200−250 мм на 90 и до 150 мм в глубину, с принятым в расчет состоянием почвы. Если же вследствие особенностей почвы ее приходится раскапывать, то в качестве опалубки можно брать металлические или асбестоцементные трубы соответствующего сечения. При устройстве буронабивного основания своими руками, можно свернуть рубероид, превратив его в подобие трубы.

Этот чехол специалисты называют «рубашкой», которую советуют делать на всю глубину сваи. Аргументация выполнения этого действия следующая. Приподнимающийся грунт «скользит по установленной защите или приподнимает его, оставляя само основание неподвижным». Помимо этого, «рубашка» не дает цементному молоку стечь в грунт, соответственно, не снижаются прочностные характеристики бетона.

При сооружении каркаса нужно принять меры, которые не допустят его сдвига и соприкосновения арматуры с почвой. Для этого можно своими руками установить временные деревянные подпорки или клинья. Их можно будет удалять по мере заполнения скважины.

Перед укладкой бетона требуется выполнить расчет отметки нижнего края ленточного фундамента, или, говоря по-другому, ростверка. Для этого потребуется использование нивелира или строительного гидравлического уровня.

Виды монолитных плит с ростверком

Фундаментная плита может возводиться с ростверком двух видов, различают два варианта конструкций, каждый из которых имеет определенные преимущества и недостатки:

Фундаментная подушка с нижним ростверком – при выборе этого типа фундаментов, поверхность плиты выполняет одновременно функции основания пола для помещений первого этажа, при этом в таких зданиях невозможно устроить подвальные помещения, а также представляет перекрытие. Существующие коммуникации (водопроводные и канализационные сети, разводка теплосетей и газопроводов) приходится располагать в приспособленных помещениях, так как отсутствует техподполье.

Фундаментная плита с верхним ростверком – при этом варианте расположения ростверка появляется возможность устройства подвального помещений и расположения в нем трубной разводки инженерных сетей. Ростверк располагается вверх от плитного основания, его высота будет равна высоте техподполья.

Виды ростверков

Классифицировать ростверки можно по их размещению над уровнем грунта. Условно можно выделить три основных типа этих конструкций:

• Надземный ростверк (или возвышенный)
• Наземный ростверк (или повышенный)
• Подземный ростверк (или заглубленный)

Надземный ростверк

Между надземным ростверком и поверхностью грунта имеется промежуток, таким образом он висит в воздухе, опираясь на столбы фундамента. Такая конструкция позволяет избежать повреждения здания при большой вероятности затопления. Также такой тип фундамента строится на грунте с большой степенью пучения, так, чтобы увеличивающаяся в объемах почва не задевала нижнего края фундаментного ростверка. Такой тип горизонтального силового соединения требует повышенной теплоизоляции перекрытия пола, ведь под ним в буквальном смысле «гуляет ветер». Однако, такой тип фундаментного основания является единственно возможным, например, при строительстве зданий и сооружений в условиях грунтов с вечной мерзлотой.

Схема надземного ростверка

Наземный ростверк

Наземные или повышенные ростверки располагаются вровень с уровнем грунта. Между их нижней поверхностью и уровнем грунта не существует никакого промежутка – нижний край горизонтальной силовой линии лежит непосредственно на земле, или даже может быть несколько заглублен в грунт. В ряде случаев, перед размещением наземного ростверка с поверхности земли снимают верхний слой почвы и под нижнюю поверхность ростверка размещается подушка из грунта, который не подвержен пучению.

Подземный ростверк

Подземный или заглубленный ростверк заглубляется в грунт вашего участка. Также, как и в наземном ростверке при их строительстве под нижний уровень конструкции ростверка должна быть размещена подушка из грунта с низкой степенью расширения при замерзании.

Классификация ростверков по материалу изготовления

Схема подземного,наземный и надземного ростверка

Также ростверки можно поделить на типы в зависимости от материала их изготовления. Ростверк может размещаться как на заранее изготовленных сваях, так и на сваях, которые формируются в процессе строительства или на буронабивных сваях.

Заранее изготовленные сваи могут делаться из специальным образом пропитанного дерева, металлических труб или из железобетона.

Буронабивные сваи формируются непосредственно на участке в процессе строительства. Это является, пожалуй, наиболее простым и дешевым способом формирования свайного фундамента.

Разновидности ростверка по расположению

Возможны следующие варианты:

• висящий фундаментный пояс;
• возвышающийся ростверк;
• мелкозаглубленная основа.

Рассмотрим каждую разновидность.

Возвышающийся над уровнем грунта

Отличительная черта высокого ростверка – расположение низа связующего пояса над поверхностью грунта на расстоянии 10–15 см, что позволяет:

• соорудить возвышающуюся ростверковую основу на проблемных грунтах;
• исключить влияние сил морозного пучения почвы;
• избежать развития сырости за счет вентиляции пространства под постройкой;
• сохранить положение фундаментных опор при подвижках слоев грунта.

Повышенный ростверк наиболее распространен и предусматривает расположение его подошвы на уровне грунта

Имеется еще одно серьезное преимущество возвышающегося силового контура – гравийно-песчаная подушка для фундамента высокой конструкции не требуется, так как он расположен выше нулевой отметки и не контактирует с почвой.

Минусы конструкции:

• увеличенный уровень тепловых потерь за счет проникновения под основу здания холодных воздушных масс;
• необходимость усиленной теплоизоляции пола, контактирующего с холодным воздухом;
• повышенный уровень затрат, связанный с необходимостью монтажа по контуру здания защитных щитов декоративного цоколя.

Желая соорудить высокий ростверковый пояс, разберитесь, как правильно сделать цоколь дома, чтобы надежно защитить нижнюю часть строения и пол от холодных воздушных потоков.

Расположенный на нулевой отметке

Ростверковая основа, расположенная на одном уровне с почвой, возводится достаточно часто. Связующий пояс базируется на песчано-щебеночной подушке, имеющей толщину 15–20 см. Подсыпка производится после извлечения грунта под нижней плоскостью ростверка. Главная особенность конструкции – демпфирующая подушка.

Относится к данному типу, если происходит совпадение его подошвы и отметки планировки почвы

Она выполняет важные задачи:

• предотвращает отрицательное влияние морозного пучения грунта;
• не позволяет скапливаться талой воде и осадкам под ростверковой основой;
• герметизирует зазор под горизонтальной балкой ростверка.

Заглубленный в почву

Силовая конструкция, связывающая верхние части опор, располагается ниже нулевой отметки. Технология сооружения предусматривает следующие работы:

1. Подготовку приямка, расположенного между опорными колоннами.
2. Выравнивание основы траншеи.
3. Подсыпку гравийной подушки.
4. Монтаж щитовой опалубки.
5. Сборку и установку арматурной решетки.
6. Заливку бетонного раствора.

Оголовки свай бетонируются в процессе заливки силовой рамы

Для повышения ресурса эксплуатации заглубленного ростверка важно надежно защитить его от влияния осадков. Разберитесь, как сделать отмостку вокруг дома правильно

Бетонная окантовка по контуру дома, выполненная с наклоном, обеспечит эффективный отвод влаги от ростверкового фундамента.

Основное отличие такого варианта состоит в расположении ленты ниже уровня земли

Заливка и засыпка

Бетон нужно заливать целиком, ровным слоем, перерывы делать не допускается, поскольку могут образоваться швы. Спустя несколько дней можно устранять съемную опалубку.

Поверхность столба необходимо обязательно обрабатывать гидроизоляционным материалом, после чего грунт засыпается назад. Если земля неровная – для засыпки применяется песок. Предварительно некоторые специалисты утепляют основание.

Для создания ростверка нужно монтировать сплошную опалубку. На ее дно кладется песок, сверху – целлофан. Далее связывается каркас, он приваривается к стержням арматуры.

Именно по такой технологии и создают столбчатый фундамент специалисты. Стоит помнить о том, что за выполнение работы лучше не браться, если у вас отсутствует опыт, и нет никаких навыков – работа серьезная, и если она будет выполнена неправильно, могут возникнуть проблемы.

https://youtube.com/watch?v=OYFQiCON_5Qrel%3D0%26amp%3Bcontrols%3D0%26amp%3Bshowinfo%3D0

• gold-cottage.ru
• stroyvopros.net
• bouw.ru
• rumydom.ru

Подготовительный этап

Перед тем, как приступить к работе по заливке монолитной плиты с ростверком, соберите инструменты и материалы, которые вам понадобятся в процессе:

• лопата;
• тачка;
• пилы – ручная и болгарка;
• измерительный инструмент;
• сварочное оборудование;
• бетономешалка;
• столярный инструмент;
• шнуры разметочные;
• сваи – их количество рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить равномерность нагрузки.

Теперь можно приступать к подготовительным процедурам:

• Сначала выройте котлован – вряд ли это стоит делать вручную, лучше воспользоваться услугами экскаватора. При этом проследите, чтобы экскаваторщик аккуратно вынимал грунт и соблюдал точные размеры.
• Установите сваи в заранее намеченных местах.
• Приступайте к заливке свай цементным раствором – помните о необходимости подушки из песка и гидроизоляции. В качестве гидроизоляции используют специальные оклеечные, обмазочные и проникающие вещества.

После всего этого подготовку можно считать завершенной – остается лишь заключительный аккорд в виде засыпки котлована. Вам придется справляться с этой задачей вручную – использовать для этого специальную строительную технику нельзя.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

При расчете необходимо руководствоваться данными о характеристиках грунтов и материалов, указанных в СНиП 2.03.01-84, 11-23-81, 11-25-80, 2.05.03-84 и 2.06.06-85. 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 = P/Q, где

l — расстояние между сваями;

P — несущая способность 1 сваи;

Q — нагрузка на 1 пог.метр 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 = М/L*R

В — ширина ленты ростверка;

М — масса дома;

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.

Мнение эксперта

Сергей Федоров

Профессиональный строитель. Стаж 18 лет

Задать вопрос эксперту

В соответствии с вышеприведенной формулой ширина ростверка в большинстве случаев определяется в диапазоне 30-50 см. Для коттеджа достаточно среднего значения ширины — 40 см при стандартной высоте 20-50 см в зависимости от желаемого заглубления.

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!

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий по монтажу железобетонного ростверка, расположенного на высоте 30 см над уровнем грунта (один из наиболее сложных вариантов).

Порядок действий:

Подготовка

Производится очистка и планировка участка (если это необходимо). Удаляют все посторонние предметы, растения и прочие помехи.

С помощью колышков производят разметку участка. Для забивных свай она заключается в установке одного колышка на оси опор, для буронабивных отмечаются линии внешнего и внутреннего периметра. Также для них необходимо предварительное бурение скважин, которое производится по результатам пробного бурения.

Оно определяет глубину залегания плотных слоев грунта и производится в любом случае, так как дает возможность определить длину стволов.

Установка свай

Забивка свай производится с помощью специальных машин.

Необходимо составить схему погружения, чтобы готовые сваи не отсекли точки установки следующих опор.

Обычно установку производят по спирали или змейкой, последовательно переходя от одной точки к другой.

Для буронабивных свай производят гильзование скважин (погружение трубы из свернутого рубероида или куска пластиковой трубы нужного диаметра). Затем собирают и опускают в скважину армпояс, размеры которого надо выбрать так, чтобы он легко входил в отверстие.

Длина арматуры должна превышать длину скважины, чтобы впоследствии ее можно было жестко связать с армпоясом ростверка. Затем производится заполнение скважины бетоном и выдержка в течение положенного времени (28 дней).

Строительство опалубки

Для постройки опалубки не обязательно выжидать срок затвердения бетона в скважинах. Если использованы забивные сваи, то обычно выжидают около недели, чтобы ствол «обсосало» (строительный термин, обозначающий восстановление грунта и плотное прилегание к боковым стенкам).

Опалубка представляет собой род длинного деревянного лотка, внутренние размеры которого повторяют форму будущего ростверка.

Сборку производят из обрезных досок, стараясь не допустить образования щелей и промежутков.

Высота опалубки должна несколько превышать высоту ростверка. Для жесткости нижнего отдела на землю устанавливают ряд подпорок, исключающих прогиб днища опалубки. Внутренняя часть устилается полиэтиленом, препятствующим выход воды или материала из опалубки.

Создание армпояса

Арматурный каркас создается по обычной технологии — рабочие стержни с помощью гладкой вспомогательной арматуры устанавливаются в нужном положении согласно проектной схемы и общих правил.

Важным моментом является жесткое соединение арматуры свай и армпояса ленты, для которого лучше всего использовать сварку. Остальные элементы соединяют путем вязки мягкой проволокой.

Заливка бетона

Заливку бетона производят после окончательного затвердения бетона в сваях.

Это важно, так как вес железобетонного ростверка очень велик и способен деформировать не застывший бетон. Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости

Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой

Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости. Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой.

Через 10 дней снимают опалубку, после чего выдерживают ленту до полного застывания, которое наступает через 28 дней после заливки.

Как выбираются сваи под фундамент?

При выборе свай определяются, из какого материала и вида они нужны. Они бывают:

• круглые;
• квадратные;
• деревянные;
• железобетонные;
• металлические;
• разного диаметра и сечения.

Если принято решение сделать свайно-ростверковый тип фундамента, должны быть сделаны тщательные расчеты. Исходя из этих расчетов, выбирается вид, диаметр или сечение столбов.

При выборе столбов нужно еще учитывать, что они бывают разного типа по способу углубления в почву:

• буронабивные;
• винтовые;
• вбиваемые.

Буронабивная свая делается прямо в почве. Для этого бурят скважину до нужной отметки и постепенно бетонируют ее.

Винтовые сваи ввинчивают в почву. Есть ручные винтовые, которые можно вворачивать вручную. Есть винтовые, которые ввинчивают при помощи спец. техники.

Так, можно подогнать к месту стройки трактор Беларусь с навесным механизмом под бур или со снятым буром. На место сочленения бура укрепить винтовую сваю. И ввинтить ее механическим способом.

Вбиваемые столбы на участке можно вбить, подогнав мобильный копёр, так называемую машину для забивки. Можно использовать экскаватор со сменными навесными приспособлениями, если в их числе есть молот.

Обычно вбиваются железобетонные столбы круглого или квадратного сечения с острым концом на стороне вбивания.

Это делается путем использования вбивающего механизма, с применением молота или вдавливания. Таким образом свая вгоняется в землю на нужную глубину.

Чаще всего такие столбы вгоняются в почву под массивные строения. Под дачи и коттеджи они нужны только в том случае, если строение будет большого веса. Но тогда и количество свай следует рассчитать тщательней и без ошибок.

Типы и назначение ростверков

Ростверковые конструкции различаются по типу и назначению. При выборе необходимой конструкции учитывается много факторов.

Ленточные фундаменты с ростверками

Для зданий, довольно прочной и надежной опорой являются свайные фундаменты с ленточным ростверком, для устройства которых используют две технологии. Одна из них применяется при обустройстве оснований выше уровня грунта, а вторая – на этапе создания решетчатой конструкции, которая принимает на себя часть нагрузки.

Ленточный фундамент с ростверком в разрезе

Ленточный фундамент – это оптимальный вариант для устройства основания на склонах и участках со сложным рельефом, поскольку не требуется выполнение сложных подготовительных работ по планированию участка с привлечением спецтехники. Данная конструкция прекрасно подходит для возведения сооружений из облегченных материалов.

Используя при строительстве дома ленточный фундамент обязательно необходимы:

• Песчаная подушка, толщина которой составляет 200-300 мм. Она создается под бетонным каркасом и сваями для их защиты от разрушительного воздействия грунтовой влаги.
• Гидроизоляция решетки и опор, для чего применяют полиэтиленовую пленку, рубероид или асбоцементные трубы.

При обустройстве фундамента необходимо тщательно рассчитывать количество и шаг свай в ленточном ростверке, а также его толщину и прочие параметры.

Для забора

Устройство ростверка для заборов необходимо для полноценной защиты конструкции, которую не может обеспечить плоскость ограждения. Создание пояса обусловлено не только обеспечением от внешних факторов, но и для того, чтобы например домашние животные не могли выбраться за пределы участка. Причины могут быть любыми, но исполнение всегда должно быть качественным, обеспечивать прочность и долговечность конструкции.

Ростверк для забора

В принципе, ростверк под забор практически не отличается от пояса, используемого при обустройстве фундаментов домов. Здесь использована та же конструкция, стройматериалы и выполняются аналогичные функции.

Для свайного основания

Необходимость устройства столбчатого фундамента с ростверком обуславливается непосредственно конкретной конструкцией здания, его весом и жесткостью каркаса сооружения. Для того чтобы опорные колоны не заваливались их обязывают монолитным железобетонным, металлическим или даже деревянным поясом.

Свайное основание с ростверком

В строительстве используется несколько схем свайного основания зданий:

• Колонны с навесным поясом заглубляются в грунт. Данная схема используется в 90% всех свайных фундаментов;
• Столбы опираются на щебневую насыпь без углубления в грунт. При такой схеме обеспечивается высокая жесткость основания дома, что позволяет максимально снизить вероятность просадки сооружения;
• Без ростверка. Этот вариант используется для строительства небольших домов.

Выводу по ростверку

Опалубка для ростверка предусматривает съемное дно, формирующее гладкую нижнюю поверхность висящей в воздухе балки. В целом же принципиальных различий в отливке разных видов ростверков нет, различия лишь в трудоемкости земляных работ или подъема бетонной смеси в более высокий желоб опалубки. Армирование и заливка бетоном опалубки ростверка также не имеет особых отличий с заливкой ленточных фундаментов.

Ростверк часто называют столбчато-ленточным фундаментом, поскольку он внешне похож на ленточный. Это некорректное название, так как есть серьёзное различие в конструкции, назначении и свойствах. Лента у ленточного фундамента сама, всей поверхностью равномерно передает полную нагрузку на грунт, так как всей поверхностью плотно лежит на земле. Если у неё и есть столбы, то они скорее нужны для увеличения боковой работающей поверхности и особой роли в передаче нагрузок на грунт не играют.

Смысл ростверка – только объединение свай, работающих для передачи точечной нагрузки на грунт, и перераспределение на них общей нагрузки, сам он при этом на грунт нагрузку не передает и никогда не опирается на него, так как связан со сваями относительно слабо и при зимнем пучении грунта от свай его может просто оторвать.

Ростверк используют для относительно нетяжелых 1-3 этажных зданий, а в сейсмоопасных районах только для очень легких и одновременно прочных деревянных, каркасных и сип-панельных домов.