Что такое свайный фундамент ростверкового типа

Виды свайно-ростверкового фундамента

Сваи с железобетонным ростверком самые прочные

Слабые почвы прокалываются острием стержня до упора в стабильный грунт, которыми являются крупнообломочные, скальные слои и твердые глинистые породы. Длина вертикального шпунта может достигать 20 метров.

Свайный фундамент с ростверком подразделяется по признакам:

• материал — бывают железобетонные, деревянные, стальные и бетонные варианты;
• способ погружения в землю — классифицируют забивные, вибропогружаемые, винтовые;
• работа с почвой — висячие конструкции распределяют нагрузку с помощью трения, а стойки передают усилия непосредственно на стабильную породу.

Сечение шпунтов бывает квадратным, многоугольным, трубчатым. Элементы изготавливаются составными, цельными, винтовыми, с расширением. Монолитные конструкции имеют внутри цилиндрическую полость, они цельные с постоянной длиной. Сборные варианты соединяются из железобетонных блоков и набираются требуемой протяженности.

По способу погружения в грунт

Вибропогружатель для свай

Забивные сваи погружаются с помощью ударного оборудования. Острие смещает почвенные частицы в сторону, вверх при углублении и внедряется в землю. Стержень выгоняет кубатуру грунта, равную объему погруженного участка и дополнительно уплотняет основание. На стройплощадке применяются дизельные и штанговые молоты.

Вибрационный способ уменьшает трение в почве и на боковой площади погружаемого элемента. Требуется усилие, которое в несколько раз меньше, чем при ударном методе. Земля уплотняется на расстоянии 1,5 – 3 диаметра сваи от ее тела. Используются электромеханические вибропогружатели, которые с помощью амплитуды пульсаций и массы сваи разбивают структуру почвы.

По степени заглубленности

Чем больше свай под ростверк, тем дороже обходится фундамент

Висячий ростверк работает в окружении сжимающихся грунтов, распределяют нагрузку с использованием силы бокового трения, сопротивления наконечника. Такие элементы нельзя углубить до стабильного пласта и в этом есть их недостаток. Для надежности увеличивается площадь пяты направляющей части и ставится большее число элементов на участке.

Увеличение размеров приводит к удорожанию конструкции фундамента, повышению трудоемкости. Большое количество потянет утяжеление и дополнительную осадку. Уменьшение расстояния между висячими стержнями иногда спасает ситуацию.

У стоек работает наконечник, который передает усилие на несжимаемые слои, такие стержни не приводят к усадке строения. Стоечные шпунты используются для укрепления основания при прокладке коммуникаций, трубопроводов, железнодорожных перегонов т. к. имеют большой коэффициент сопротивления сдвигу. В городе ставятся в качестве подпорок для стен и для возведения промышленных единиц с тяжелым оборудованием.

Этапы монтажа свайного фундамента с ростверком

Оборудование свайно-ростверкового фундамента делится на подготовительный этап и непосредственно сам монтаж. На каждом из этапов приходится выполнить по несколько видов работ:

Предварительные работы

Для возведения фундамента прежде всего необходим проект, который создается на основе расчетов нагрузок, предполагаемой глубины погружения свай, из каких материалов планируется фундамент.

Проект от профессионала – гарантия безопасности, долгого срока службы, а также экономии материалов и финансов Источник nl.decorexpro.com

• Затем подготавливается участок: удаляется мусор, верхний почвенный слой и корни растений.
• Проводится разметка территории: отмечают расположение опор, ростверка, несущих конструкций перегородок.

Работа «профессионала» видна сразу Источник blog-potolok.ru

• Выкапывается траншея под ростверк. Ее стенки и днище проверяются на ровность нивелиром. После этого укладывается песчаная подушка и утрамбовывается.
• Бурятся скважины для опор, на дно которых тоже укладывается подушка из песка. В яму укладывается гидроизоляция: можно использовать специальную пленку, несколько слоев рубероида, пластиковые трубы.

Технология установки свайно-ростверкового фундамента

Для ростверка используют ж/б балки или заливают монолитную ленту. Для нее подготавливают деревянную прямоугольную опалубку, которую закрепляют подпорками и перемычками. На этом этапе также стоит позаботиться о канализации и трубопроводе.

Фото свайно ростверкового фундамента — после того как бетон высохнет опалубку убирают Источник bestroof.ru

• Для повышения прочности конструкции в скважину помещают армированный каркас – по 4 стержня из металла, обвязанные проволокой. Затем заливается бетон. Ленту тоже армируют.
• Далее производится заливка бетона сначала в скважины, потом в опалубку. Схватывание бетона займет не менее 10 дней, по прошествии которых опалубка демонтируется.

Как рассчитывается потребность в материалах для фундамента

Точный расчет в силе выполнить только специалист – инженер-строитель, который будет опираться на требования СНиП и целый ряд показателей таких, как прочность опор, ростверка, несущая способность фундамента, сила сопротивления грунта, степень усадки опоры под воздействием вертикальной нагрузки и др. Специалист определит глубину погружения опор, их диаметр, количество, тип ростверка и разработает схему.

Для человека без профильного образования расчеты свайно ростверкового фундамента выглядят примерно так Источник ask.fm

При расчете количества опор исходят прежде всего из нагрузки на фундамент, которая складывается из нескольких показателей. Здесь необходимо знать массу несущих стен, перегородок, крыши, плит перекрытий, т. е. всю массу постройки над фундаментом. Учитывается также и полезная нагрузка, которую производят жильцы, предметы быта и все остальные вещи. В расчетах для частных домов используют показатель, равный 150 кг/м².

Последний параметр для определения общей нагрузки – это вес снежной массы, которая может скопиться на крыше зимой. В основном используется величина 180 кг/м², но для ряда регионов страны она несколько отличается. Полученную сумму нагрузок умножают на коэффициент запаса, который составляет 1,1 (иногда используют 1,2). Далее можно рассчитать нагрузку на одну сваю.

Нелишним будет добавить, что к распространенным в сети онлайн-калькуляторам по расчету материалов следует относиться весьма осторожно. В них может не учитываться целый ряд важных параметров

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 видов свай — винтовые, их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома

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

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.

Что такое свайно-ростверковый фундамент?

Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.

Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.

Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Свайно-ростверковый фундамент очень похож на свайно-ленточный тип, что вызывает немало споров и разночтений. Некоторые специалисты объединяют их в единую группу, другие принципиально делят их по способу опоры ленты. Общего мнения они так и не достигли, что необходимо учитывать при изучении специальной литературы.

С монолитным ростверком

Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.

На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.

Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.

При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.

В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.

Основные разновидности основания дома на сваях

Оперируя разными вариантами основы, мы имеем возможность строить дома, как блочные, кирпичные и деревянные, так и сооружения по каркасной технологии. Это значит, что верно выбранное основание свайного типа расширяет возможности строителей. Давайте же каждую из разновидностей рассмотрим конкретнее.

Свайно-ростверковый фундамент

Разновидность применима там, где нужна способность сопротивляться нагрузкам. Ее применяют даже при рыхлом грунте, при близком расположении воды. Разновидность может быть задействована для строительства деревянных сооружений и домов из пеноблока.

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой точечные углубления земли в виде свай, которые затем соединяются приподнятым от земли ростверком. Это позволяет обустроить проветривание помещений, а также позволяет связать все сваи воедино, чтобы равномерно распределить нагрузку. Такая технология обходится дороже обычной сваи, но значительно расширяет количество подходящих материалов.

Свайно-винтовая разновидность основания

Свайно-винтовой фундамент ‒ это монтаж уже готовых изделий. С завода привозят готовые сваи и их вкручивают на предварительно отведенное место. Для вкручивания задействуется спецтехника, реже это делают вручную. Работа очень сложная, поэтому проще обойтись услугами специализированных машин.

Основным достоинством установки является то, что при монтаже нет удара, а, значит, нет возможности разрушить рядом стоящие основания зданий. Технология может быть применима на узких пространствах, где оставлено мало места.

Свайно-винтовой фундамент

Вам не придётся рыть котлован в форме ленточной обвязки, что, в конечном счете, будет стоить дешевле. Во время эксплуатации такие сваи не тянут влагу из грунта, поэтому стены дома будут сухими. Это актуально для каркасных технологий и домов из дерева.

В конечном счете, мы получаем идеально ровную основу, поскольку каждую сваю в отдельности можно выставить вплоть до миллиметра по горизонту. В случае с ростверком и ленточным фундаментом погрешность все равно имеется, что на первом ряду дома выравнивается раствором.

Свайно-ленточный фундамент

Эта разновидность чаще других задействована среди частных застройщиков. Основание имеет ленточный ростверк с углубленными якорями. В качестве якоря ‒ сваи. Они в зависимости от типа грунта, расположения воды вблизи, а также других нюансов, могут быть заглублены на разные величины.

Свайно-ленточный фундамент считается самым выгодным, поскольку по окончанию работы мы получаем основу ленточного типа,  затрачивая до 70% меньше денежных средств. На следующем этапе здесь можно разместить полноценный цоколь, на который установить коробку дома из пеноблоков, газосиликата, шлакоблока, а также поставить коробку по монолитной технологии.

Как итог, мы получим надежное, современное основание. Свайно-ленточный фундамент нисколько не уступает ленточному по способности выдерживать нагрузку на основание. При этом мы неплохо экономим, используя эту разновидность.

Процесс и этапы заливки ростверка

Заливка ростверка после установки свай

Заделка арматурных выпусков и жесткое соединение ростверка со сваями обеспечивается в случае слабых грунтов и боковой нагрузки на здание. Концы загибаются и присоединяются к ростверковому каркасу с помощью вязальной проволоки. Заливка ростверка выполняется послойно, за один прием бетонируется до 25 см. Используется электрический вибратор для выгона воздушных пузырей из массы. Бетон набирает 100% прочности через 28 дней, только после этого его нагружают и ставят ростверк.

Пошаговая инструкция правильной заливки:

1. на треть заполняют опалубку;
2. трубу автомиксера приподнимают, чтобы некоторая часть попадала на дно;
3. вытекшую массу прижимают к земле, чтобы получилась жесткая опорная площадка;
4. арматура вставляется так, чтобы верх не выступал над уровнем трубы;
5. в верхнюю часть бетона ставится резьбованная шпилька для стыковки с ростверком, элемент выступает на 30 см.

Литература

Техническая литература

• Менделевич И. Р. «Плотницкие и столярные работы» / Под ред. Сырцова Е. Д.. — М.: «Стройиздат», 1950. — 320 с.
• Забылин М. И. О расчёте вынужденных вертикальных колебаний ростверка на сваях-стойках (англ.). — Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура, 1974. — No. 8. — P. 67—71.

• Грунтоплавленные сваи
  • Сиротюк В. В., Архипов В. А. Технология изготовления грунтоплавленных свай на строительной площадке с помощью генератора низкотемпературной плазмы (рус.) // Учред. ассоциация «Фундамент» : ежемес. журнал. — М.: «Основания, фундаменты и механика грунтов», 1999. — № 6. — С. 16—20.
  • Сиротюк В. В., Архипов В. А. Оценка эффективности грунтоплавленных свай // Строительство в новых хозяйственных условиях: Сб. науч. тр. — Омск: Изд-во СибАДИ, 1997. — С. 13—15.
  • Сиротюк В. В., и Результаты испытаний грунтоплавленных свай // Автомобильные дороги Сибири: Тез. док. 2 Международной науч.-тех. конф. — Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. — С. 98—100.
  • Архипов В. А. Экономико-энергетическое сравнение грунтоплавленных свай // Современные проблемы строительного материаловедения: Тез. докл. Международной науч.–техн. конф. — Казань, Изд-во КГАСА, 1996. — С. 56.
  • Архипов В. А. Сравнительный анализ применения грунтоплавленных свай // Международная науч.-техн. конф. молодых учёных: Тез. докл. — Санкт-Петербург, Изд-во ГАСУ, 1996. — С. 67.

Нормативная литература

СТ РК 1855-2008 Сооружения мостовые и водопропускные трубы на автомобильных дорогах. Сваи железобетонные забивные для мостовых опор. Общие технические условия.

Ведомственные строительные нормы

Отраслевой дорожный методический документ

Стандарт организации

• // Проектирование и устройство свайных фундаментов и упрочненных оснований из набивных свай в пробитых скважинах. — ОАО «НИЦ «Строительство», 2009.
• СТО 5260-001-86841766-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Винтовые сваи «B.A.U.» для инженерных сооружений в дорожном хозяйстве. Технические условия.
• СТО 86621964-002-2013 Фундаменты свайные из забивных свай. Общие положения проектирования с учетом особенностей грунтов Красноярского края.

Свод правил

• // Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 / Институт АО «НИЦ «Строительство» (НИИОСП имени Н. М. Герсеванова). — М., 2011.
• // Проектирование и устройство свайных фундаментов. — М.: ГУП НИИОСП имени Н. М. Герсеванова, 2003.

ГОСТ

Прочее

• Руководство по выбору проектных решений фундаментов. — М.: Стройиздат; ГУП НИИОСП имени Н. М. Герсеванова, НИИЭС, ЦНИИПроект Госстроя СССР, 1984. — 193 с. — 40 000 экз.
• // по проектированию и устройству буронабивных свай, изготавливаемых с применением многосекционного вибросердечника.
• // Методические рекомендации по расчёту и проектированию свайных противооползневых сооружений инженерной защиты автомобильных дорог. — 2015.
• // по проектированию и строительству поддерживающих сооружений земляного полотна автомобильных дорог в оползневых районах на базе буронабивных свай и анкерных креплений.
• Р 480-82 Рекомендации по устройству и методике расчёта анкерных свай в условиях распространения вечномёрзлых грунтов.

Какой фундамент для дома обойдется дешевле

Рассматривая, как правильно построить фундамент для частного дома и не тратить больше необходимого, следует учесть вид почвы, вес строения и еще массу характеристик, тогда получится подобрать идеальный вариант.

• Наименьшая стоимость и затраты времени присущи столбчатому фундаменту. Но у него есть два существенных ограничения: монтаж только на малоподвижных или неподвижных грунтах и небольшой вес строения. Как итог, для жилого дома или тяжелой постройки он категорически непригоден.
• На втором месте сваи, но здесь все зависит от их разновидности. Винтовые самые недорогие из все но подходят для легких строений, буронабивные – для кирпича и бетона, а забивные обеспечивают высокий уровень устойчивости, но очень дорого стоят.
• Ленточный фундамент. Незаглубленный и мелкозаглубленный вид обойдутся не намного дороже, чем столбчатый, а лента глубокого заложения отличается самой высокой ценой, благодаря увеличению объема работ и использованию большого количества материалов.
• Монолитная плита это самый дорогой вид фундамента, но обеспечивает максимальную надежность на пучинистых грунтах. В некоторых случаях такой фундамент это единственный подходящий для почвы вариант.

Минусы и плюсы свайного фундамента

Теперь подробнее поговорим о достоинствах и недостатках свайного фундамента. К неоспоримым достоинствам можно отнести следующие аспекты:

• Возможность возведения фундамента на участках со сложным рельефом и большим уклоном. Там, где для других видов фундаментов пришлось бы разориться на бетон, или же потратить много денег на земляные работы, выравнивая участок, сваи на голову обыгрывают своих конкурентов, так как свайный фундамент не имеет практически никаких ограничений по перепадам высот.
• Возможность использования свай практически на любых грунтах – он будет устойчив как на заболоченной местности, так и на глинистых грунтах. Закладывание фундамента на сваях целесообразно, когда верхний слой почвы отличается малой несущей способностью и значительной толщиной:

1. На черноземных, плодородных и заиленных землях, рядом с лесными угодьями.
2. В болотистой местности, на торфяниках, песчано-глинистых плывунах, глинах и суглинках в пластичном состоянии.
3. На солончаках, просадочных грунтах.
4. В регионах с вечной мерзлотой, при значительной глубине промерзания.
5. В районах с высоким УГВ (уровнем грунтовых вод), с угрозой подтопления.
6. На лесовидных почвах, теряющих прочность при насыщении водой. Во всех указанных случаях нагрузку от дома необходимо передать на плотные слои грунта. Ленточные фундаменты или утепленная шведская плита при такой глубине становятся экономически невыгодными, да и попросту, такие фундаменты могут оказаться непрочными.

• Небольшая трудоемкость работ. Если рассматривать винтовые сваи, то процесс монтажа заключается в завинчивании свай в грунт. Как правило, с этой работой может справиться два человека без использования специальной техники. Отсюда вытекает еще один плюс – возможность проведения работ своими руками без привлечения наемных специалистов.
• Высокая скорость работ. Фундамент из винтовых свай может быть возведет за один день, а уже на следующий день можно проводить дальнейшие работы по возведению дома.
• Низкая стоимость. Готовый фундамент из буронабивных или винтовых свай обойдется на порядки дешевле других видов фундамента.

Существуют у такого вида фундамента и минусы:

Пониженная несущая способность свай по сравнению с другими видами фундаментов. При неправильном расчете нагрузки на сваи, они могут просесть, повредив каркас строения

Поэтому перед выбором вида фундамента важно сделать все необходимые расчеты и убедиться, что будущий фундамент будет способен нести нагрузки от строения. Если для стройки выбраны винтовые сваи, но при этом вы планируете построить тяжелый дом, то выходом из этой ситуации будет использование винтовых свай диаметром больше чем 133 мм (стандартный диаметр винтовых свай)

При этом проблемой является то, что многие компании, работающие на рынке, не имеют возможности и специальной техники для монтажа таких свай. Отсутствие подвала

В домах на свайных фундаментах нет возможности организовать полноценный подвал, так как при монтаже фундамента не происходит выемки грунта под домом. Однако, при расположении домов на большом уклоне, получится организовать хозяйственные помещения в образовавшемся пространстве.

Необходимость дополнительного утепления цоколя здания. Минусов свайных фундаментов является продуваемый цоколь строения. Это создает обязательную необходимость (в отличие от бетонных фундаментов) в утеплении.

Винтовые сваи, цена изделий

Как и любые другие параметры, стоимость высчитывается исходя из условий будущего строительства. Поэтому для каждого отдельного проекта дома будет своя стоимость. Мы возьмем очень маленький проект, чтобы просто наглядно показать схему, каким образом просчитать стоимость. Чтобы вы самостоятельно смогли просчитать стоимость свайного фундамента и для своего проекта. Так вот, наш пример будет следующим: будем рассчитывать стоимость винтового типа фундамента для домика 6 на 6 м. Исходя из того, что оптимальная схема свайного поля должна состоять как минимум из 9 свай. Вот что мы имеем.

Заказчику в зависимости от фирмы и условий нужно будет оплатить монтаж каждой сваи. Стоимость монтажа составит примерно от 650 рублей до 1150 рублей за одну штуку. И прибавить сюда цену самих винтовых свай. Цена винтовых свай зависит от диаметра и длины ствола. Для примера, BC-57, это значит, что диаметр 57 мм и длиной 3 метра будет стоить 1100 рублей с монтажом или же 1200 без такой услуги. Если же изделие выбрано BC-108, то соответственно цена, также для 3-х метрового ствола будет колебаться от 1150 рублей с монтажом изделий и 1350 рублей без такой услуги.

Выбор фирмы для монтажа винтовых свай

Почему существует разница в цене в зависимости от наличия или отсутствия опции монтажа, спросите вы. Все очень просто такой ход рассчитан на стимуляцию покупателя заказать монтаж винтовых свай в этой же компании. Конечно не всегда лучшим решением будет такой выбор, связано это с качеством установки. Необходимо изучить историю установок этой фирмы, ознакомится с отзывами и только после этого принимать окончательное решение в пользу такой опции. Или же наоборот обратиться к другой фирме, которая специализируется именно на монтаже, а не продаже винтовых свай.

В результате для нашего примера стоимость такого типа фундамента составит всего около 20 тысяч рублей

Но обратите внимание, что мы посчитали только стоимость самих изделий и их монтаж. Сюда еще нужно добавить дополнительные расходы на доставку и другие накладные расходы

имейте это в виду.

Конечно, в зависимости от фирмы цены могут разница, но у нас указана средняя цена. Поэтому обязательно узнавайте стоимость всех опций и требуйте подробный отчет, что и сколько стоит.

Расчет стоимости