Свайный фундамент с ростверком

Хотя ленточный фундамент и остается наиболее распространенным, постоянно происходят изыскания в направлении уменьшения его стоимости. Не стоит его сравнивать с плитным, т. к. последний потребует еще большего бюджета. Но если делается закладка ленточного фундамента на большую глубину, чтобы пройти уровень промерзания, то рассчитывать нужно на значительную сумму.

При строительстве в некоторых местностях на такой вид основы может уйти до половины стоимости всего проекта. Многие нашли для себя в качестве альтернативы свайный фундамент с ростверком. У такого строения есть множество плюсов, одним из которых является возможность возведения дома или другого строения на нестабильных грунтах. Другие нюансы, а также принцип закладки конструкции, будут рассмотрены в этой статье.

Суть конструкции

Из названия становится очевидным примерная конструкция такого фундамента. Первым основным элементом является свая, точнее, определенное количество свай, которые забиваются в грунт. При этом их погружение не производится хаотично есть определенные правила, которые регламентируют этот момент. Одним из них является обязательное размещение корня сваи ниже уровня, на который происходит промерзание. Благодаря этому удается пройти плодородный и верхние слои, которые отличаются небольшой несущей способностью. Но при самостоятельной установке такие сваи обладают спорной несущей способностью.

Связано это с тем, что проседание элементов может происходить неравномерно, что вызывает деформации в здании, т. к. нагрузка не распределяется равномерно. Такой вариант фундамента является хорошим решением, например, для домов из сруба, т. к. их конструкция более устойчива к изменениям положения свай в силу своей целостности, при этом перераспределение веса и нагрузки происходит автоматически.

Чтобы была возможность на таком фундаменте возводить кирпичные и блочные здания, требовалось некоторое усовершенствование, которое пришло в виде ростверка. Задачей последнего является создание монолитной конструкции, которая приобретает улучшенные свойства.

Если говорить просто, то ростверк представляет собой небольшой ленточный фундамент. Он может располагаться как непосредственно на грунте, так и быть приподнятым от него на определенную высоту. Ростверк может быть монолитным, т. е. выполненным из армированного бетона или металлическим. Во втором случае применяются балки, которые соединяются между собой посредством сварки. В некоторых случаях применяется деревянный ростверк, который также прекрасно справляется со своими задачами.

Принцип взаимодействия

Нормальным считается эффект, при котором взаимодействие дома и фундамента происходит по-разному в различных участках. Это связано с тем, что вес дома распределен неравномерно. В некоторых комнатах присутствует больше мебели или фурнитуры, например, в ванной комнате, что говорит о большем весе, а соответственно и давлении на фундамент. Ростверк позволяет нормализовать такие перепады и распределить их по всем сваям.

Такой подход позволяет добиться равномерной усадки здания по всему периметру, что не вызывает перекоса и повреждения стен, а также самого фундамента. Ростверк не является идеальным решением для такого вида фундамента. Связано это с тем, что на одном участке под различными сваями могут быть различные виды грунта, дающие неравномерную усадку. Именно поэтому такой вид основания неохотно сооружают застройщики.

Выше было сказано, что ростверк может быть высоким и низким. В первом случае лента может размещаться на высоте в 10 и больше сантиметров над грунтом. Применяется такое решение на большинстве видов грунта, но для строений, которые имеют небольшой вес, например, для каркасных домов. Он является хорошим решением, если предполагается возведение дома на пучинистом грунте. Свайный фундамент с этим типом ростверка неплохо нивелирует обратные нагрузки. Минусом такого решения будет наличие продуваемого пространства под домом. Потребуется дополнительное его утепление.

Низкий ростверк еще называется промежуточным также его именуют наземным. В этом случае не делается заглубления для ленты, она укладывается на подготовленную подушку из песка и гравия. Такой фундамент обладает дополнительной устойчивостью к нагрузкам со стороны дома, но его не применяют на грунтах, которые являются пучинистыми, т. к. воздействие сил может привести к расслоению конструкции и просадке свай. Третьим видом ростверка является заглубленный. Отличается он тем, что частично утоплен в грунт и находится на песчано-гравийной подушке. Проще такой вид фундамента можно охарактеризовать как ленточный мелкого заглубления, дополнительными опорами для которого выступают сваи.

Использование такого решения потребует дополнительных затрат, но это является необходимостью, если планируется сооружение тяжелых зданий на нестабильном грунте. Роль свай заключается в создании опоры на более плотный грунт, который находится на большей глубине, что невозможно для ленты или потребовало бы огромных сумм, если бы пришлось заглублять монолитную ленту на такой уровень. В некоторых случаях закладку ленты приходится осуществлять ниже промерзания грунта, а сваи уходят еще глубже. В других вариантах достаточно погрузить ростверк в грунт на 30 см и опереть его на сваи и на подсыпку.

Низкие и заглубленные варианты ростверков обладают большей стабильностью. Буронабивные сваи, которые применяются для такого вида фундамента обычно армируются металлическими прутами. При этом производится перевязка армирующего слоя каждой из свай с поясом ленточного фундамента, который будет залит позже. Это создает цельную монолитную конструкцию, которая готова похвастаться хорошими прочностными характеристиками. При этом покрываются недостатки отдельно свайного и отдельно ленточного фундамента, т. к. они дополняют друг друга. Благодаря тому, что структура представляет собой цельную конструкцию, распределение нагрузки происходит частично на сваи и частично на грунт, что разгружает опорные столбы.

Особую пользу от свайно-ленточного фундамента можно ощутить в зимний период. Если грунт является пучинистым, то ему сложно выдавить сваю на поверхность. Это связано с тем, что корень сваи находится ниже уровня промерзания грунта, а также с малой площадью взаимодействия между грунтом на глубине и опорным столбом. При небольшом усилии со стороны грунта на ленточную конструкцию сваи придают устойчивости. В этом случае они выступают якорями, которые входят в зацепление с грунтом и предотвращают смещение фундамента.

Плюсы и минусы

Если подытожить то, что было сказано выше, то довольно просто выделить основные положительные и отрицательные стороны свайно-ленточного фундамента. К плюсам можно отнести:

• относительную простоту сооружения;
• сравнительно меньшие затраты на сооружение;
• снижение теплопотерь;
• отсутствие вибраций, которые могут передаваться через почву;
• строительство такого фундамента может вестись в любое время года;
• уровень грунтовых вод имеет минимальное воздействие на конструкцию;
• дает возможность сооружения конструкций на склонах.

Заложить такой фундамент сможет даже небольшая бригада без использования особых средств механизации. Так как лунки под сваи можно пробурить садовым буром, на который будет смонтирован удлинитель. Снижение расхода материала ведет к снижению расхода на строительство всей конструкции. В силу того, что с грунтом соприкасается только небольшая часть фундамента, удается снизить теплопотери, что положительно сказывается на стоимости отопления в зимний период. Эта же особенность отвечает за снижение вибраций, которые могут передаваться от загруженных трасс или от железнодорожного полотна. Заливка основы такого типа может производиться даже в морозы, если температура не опускается ниже минус десяти градусов. Так как для свайного фундамента с ростверком можно задать различный уровень на различных участках, то строительство дома на участке с перепадами уровня грунта не вызовет затруднений.

Есть у конструкции и свои недостатки:

• отсутствие подвала;
• необходимость особого подхода к расчетам;
• необходимость соблюдения плотности армирования;
• отсутствие гидроизоляции ростверка;
• невозможность обойтись без специальной техники в некоторых случаях.

Цокольный этаж или погреб в таких конструкциях не предусматривается, что связано с типом грунта, на котором ведется сооружение. Есть определенные нюансы в расчетах, которые потребуют определения нагрузки на каждую сваю в зависимости от типа грунта, в котором она будет располагаться. Для каждой марки цемента необходимо подбирать особый вид армирования, который бы обеспечил требуемую плотность всей конструкции. Ростверк не имеет гидроизоляции, которая бы препятствовала капиллярному проникновению влаги от свай, поэтому строители стараются произвести гидроизоляцию опорных столбов. При бурении лунок под сваи на большую глубину в некоторых случаях невозможно обойтись без специальной техники.

Когда без свайного фундамента не обойтись

Есть определенные случаи, когда использование свайного фундамента с ростверком является не просто рекомендуемым мероприятием, а необходимостью. Это, например, касается болотистых мест, где почва имеет торфяной слой. Также незаменимым такой вариант основы будет в том случае, если в местности есть плывуны или участок находится возле леса. Нагрузка в таких ситуациях не может быть распределена на верхние слои и требуется хорошее заглубление. Сооружение ленточного фундамента на участке с перепадом уровня грунта обойдется в круглую сумму, если нет желания заложить цокольный этаж. Сваи могут быть различной длины, поэтому их можно вывести в уровень даже при перепадах.

Использование свайного фундамента с ростверком рекомендуется в тех случаях, когда уровень грунтовых воды расположен близко к поверхности и может привести к разрушению обычного ленточного фундамента. В зависимости от уровня залегания вод будет отличаться тип используемого ростверка. Свайная основа с ростверком подходит не только для нестабильных грунтов, но и для тех, где почва является жесткой и плохо поддается обработке. Отсутствует необходимость в больших объемах выемки грунта, что упрощает строительство. Оптимальным выбором для каркасного строения будет фундамент именно такого типа, т. к. обычный ленточный обойдется дороже, а весь потенциал его прочности использован не будет.

Варианты свай

Существует несколько видов свай, которые используются для сооружения свайного фундамента с ростверком. Среди них можно выделить:

• буронабивные;
• забивные;
• винтовые.

Первые представляют собой конструкцию, которая сооружается методом предварительного бурения лунки требуемого диаметра и глубины. После подготовительных работ производится заливка столбов опоры с использованием армирования. Забивные элементы идут уже готовыми и представляют собой железобетонную конструкцию, которая набрала прочность. Для них не требуется предварительная подготовка лунок, т. к. они забиваются в назначенное место с использованием специальной техники. Последняя разновидность представляет собой металлическую конструкцию. Есть определенные требования в отношении диаметра такой трубы, а длина зависит от конкретных условий. На конце такой опорной конструкции содержится винт, который и способствует погружению, а также фиксации сваи. Монтаж таких элементов может быть осуществлен вручную.

Кроме способа монтажа, сваи могут отличаться по сечению. Если речь идет о винтовых, то чаще всего они круглые. Существуют треугольные, квадратные и многоугольные варианты. Тело сваи может быть полым или наполненным. В зависимости от способа распределения нагрузки различают:

• стойки;
• висячие.

Второй вид свай имеет заостренный конец и большую площадь боковых поверхностей. Благодаря этому удается распределить оказываемую нагрузку на фундамент на большую площадь. Такое решение чаще всего используется в том случае, если несущей способности грунта, который находится на достигнутой глубине, недостаточно для создания нормальных условий. Устройство стойки имеет иную конструкцию. Чаще всего она подразумевает наличие расширения у основания сваи, которое обеспечивает основной процент опорных свойств. Стенки такой сваи задействованы не в полной мере.

Различие видов свайных фундаментов с ростверком может крыться также в том, каким именно образом расположены сваи в конструкции. Чаще всего выбирается четко вертикальное размещение, которое не вызывает особых вопросов. Но в некоторых случаях для увеличения несущей способности сваи могут быть загнаны в грунт под определенным углом. При этом в одной точке может быть расположено несколько свай. Применяется такой способ в том случае, если предполагается горизонтально направленное усилие на фундамент.

Сваи под ростверком фундамента могут располагаться не с определенным шагом, а точечно. Это касается тех ситуаций, когда ведется сооружение не здания, а навеса на открытом пространстве. В этом случае расположение свай совпадает с размещением опорных стоек, которые удерживают кровлю. Допускается ленточное расположение свай. В этом случае они размещаются с минимальным шагом, что увеличивает прочность фундамента. В другом варианте несколько свай размещаются с меньшим шагом на тех участках, где предполагается большая нагрузка.

Способ расположения опорных столбов для свайного фундамента с ростверком наносится на план будущего строения. Его можно начертить самостоятельно с соблюдением масштаба. Обязательным является наличие опор по углам здания. Также потребуются сваи в местах пересечения лент под основные и внутренние стены. Если расстояние между промежуточной и угловой сваей превышает три метра, тогда устанавливается еще одна опора посередине. Обычно шаг составляет около двух метров.

Расчётные работы

Во время проведения расчетов первым делом вычисляется примерная масса будущего здания. При этом учитывается не только коробка, но и все, что будет находиться внутри после финишной отделки. В зависимости от получившегося результата вычисляется требуемая площадь опоры. Выше было сказано, как наносить сваи на план здания. Теперь необходимо подсчитать их общее количество и разделить на требуемую площадь опоры. Это позволит узнать сечение свай, которое требуется под конкретный проект. В некоторых случаях увеличение площади сечения свай можно компенсировать увеличением их количества.

Процесс монтажа

Первым делом производится приблизительная разметка территории, которая определяется габаритами будущего здания. Это необходимо для того, чтобы снять верхний плодородный слой, который может стать определенной помехой для качественной разметки. Когда выемка верхнего слоя осуществлена, производится разметка того, как будут размещены сваи. Если ростверк будет заглубленным или располагаться на поверхности земли, тогда также делается разметка и под него. По четырем углам фундамента забиваются колышки и надежно фиксируются. Их можно забить по два на ширину траншеи под фундамент. Между колышками натягивается яркая леска или бечевка, которая хорошо заметна на фоне грунта.

Чаще всего для этого просто замеряются диагонали и сравниваются полученные результаты. Если они одинаковые, тогда работа продвигается с успехом, если есть определенные погрешности, тогда необходимо сместить один или несколько углов.

Далее следуют земляные работы. Делается выемка грунта на требуемую глубину. При этом учитывается не только высота ростверка фундамента, но и размер песчаной и гравийной подушек, которые будут уложены под ростверк. Когда траншея готова, производится размета точек, в которых будут располагаться опоры. Далее выполняется забивание свай или бурение лунок под них. Если выбран второй вариант, то в подготовленные лунки помещается асбестовая труба, обернутая в гидроизоляционный материал. Далее выполняется частичное наполнение сваи. Труба частично приподнимается, чтобы под ней образовалась подушка. Труба должна возвышаться на такой уровень, который равняется высоте подсыпки, которая будет выполнена из песка и щебня. В трубу укладывается арматурная сетка. Ее часть должна переплетаться с армирующей сеткой ростверка, поэтому часть прутов выглядывает из сваи. Выполняется полная заливка сваи и ее уплотнение с использованием глубинного вибратора.

Как только закладка свай будет завершена, делается подсыпка из песка. Обычно достаточно его слоя в 20 см. Засыпается он слоями меньшего размера и хорошо трамбуется ручной или другой трамбовкой. Таким же слоем делается засыпка из щебня средней фракции. Он также хорошо трамбуется, чтобы усилие распределялось равномерно по всей площади. Из обрезной доски или влагостойкой фанеры собирается опалубка. Она должна быть такой высоты, чтобы покрыть пруты арматуры, выступающие из свай, а также закрыть пояс, который будет уложен в ростверк.

Следующим шагом на опорные элементы, которые приподнимут армирующий пояс ростверка фундамента над подушкой на 5 см укладывается армирующая сетка. Пруты свай перевязываются с прутами ростверка фундамента. Опалубка для фундамента дополнительно укрепляется косыми подпорками, а также поперечными планками. Еще раз осматривается весь периметр опалубки. Не должно быть щелей, через которые жидкость будет уходить из раствора. Заливку свайного фундамента с ростверком лучше выполнить за один раз, чтобы предотвратить образование горизонтальных слоев, которые уменьшат прочность всей конструкции.

Делается это для того, чтобы впоследствии была возможность провести коммуникации. Если этого не сделать, тогда придется бурить отверстия, что нарушит целостность фундамента и снизит несущую способность.

Для больших объемов потребуется заказной бетон, который привозится в больших миксерах. Во время заливки необходимо сразу равномерно распределить бетон по желобу. После этого выполняется его уплотнение глубинным вибратором. Верхняя часть фундамента разравнивается правилом или мастерком. На набор полной прочности фундаменту потребуется около месяца времени или меньше. Многое будет зависеть от температуры и влажности воздуха. Если строительство ведется в жаркий период года, тогда есть необходимость в периодическом увлажнении всей конструкции, а также размещении сверху ростверка свайного фундамента гидроизолирующего материала, который снизит испарение жидкости.

Снять опалубку можно уже через пять дней, если температура воздуха на улице превышает двадцать градусов и не опускалась ниже за это время. За это время вся конструкция набирает практически половину своей прочности. В некоторых случаях потребуется четырнадцать дней до того, как можно будет снять опалубку. Это справедливо в том случае, если температура воздуха не опускалась ниже плюс десяти градусов. Если температура колебалась до десяти градусов, тогда для нормального набора прочности потребуется дополнительное утепление фундамента или использование специальных присадок. Процесс монтажа фундамента из свай с ростверком описан в видео ниже.

Частые ошибки

Во время сооружения свайного фундамента с ростверком неопытными мастерами допускается ряд ошибок, о которых стоит знать. Среди них можно выделить:

• разделенность конструкции;
• отсутствие амортизирующего слоя;
• малая глубина заложения;
• ошибки в расчетах.

Первая ошибка при сооружении свайного фундамента с ростверком заключается в том, что отсутствует перевязка между сваями и ростверком. В этом случае прочность фундамента ставится под сомнение, т. к. два основных модуля фундамента практически не взаимодействуют между собой. Если укладка ростверка в фундаменте из свай осуществляется на грунте, который является пучинистым, тогда потребуется предусмотреть воздушный зазор между ростверком фундамента и грунтом или уложить под ростверк до заливки фундамента утеплитель в видео экструдированного пенополистирола.

Малая глубина заложения в фундаменте такого типа относится не к ростверку, а к сваям. Если сваи для такого фундамента будут находиться не на достаточной глубине, то невозможно будет говорить о достаточной опоре. Со временем сваи, а соответственно и весь фундамент может просесть, что приведет к разрушению здания. Если уровень расположения свай не прошел точку промерзания, тогда фундамент будет поднят при замерзании почвы зимой. Часто ошибки допускаются во время расчетов. Чтобы проблем не возникло, лучше обратиться по этому вопросу к специалистам.

Резюме

Как видно, фундамент из свай с ростверком является отличным решением для большинства ситуаций. Такой фундамент позволит соорудить дом на сложных грунтах. При этом к проектированию такого фундамента нельзя относиться халатно, т. к. можно неправильно рассчитать его несущую способность, что выльется в круглую сумму. Не пренебрегайте советами профессионалов в отношении сооружения такого типа фундамента.