Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свайно-монолитный фундамент: плюсы и минусы, этапы строительства

Свайно-монолитный фундамент: плюсы и минусы, этапы строительства

На грунтах со слабой устойчивостью затруднено возведение даже легких каркасных сооружений. Чтобы обеспечить достаточную устойчивость конструкции, ее нагрузка должна передаваться на глубокие, прочные пласты грунта. Формируется комбинированный тип фундамента, в котором за передачу нагрузки отвечают сваи, а за ее распределение – монолитный ростверк. Эта конструкция известна как свайно-монолитный фундамент, соединительные бетонные элементы в нем опираются только на сваи, но не на грунт (в отличие от классических ленточных модификаций).

Свайный фундамент с монолитным ростверком

В традиционном строительстве для возведения фундамента в основном применяется ленточный его вид. Когда как существуют и другие виды фундаментов – плитный, столбчатый, свайный.
Благодаря тому, что нулевой уровень ленточного фундамента расположен ниже точки промерзания грунта, на нём любое здание стоит прочно и надёжно. Однако стоимость такого фундамента составляет 45 процентов сметы всего строительства.
Поэтому строители обратили свой взор на более экономный свайный фундамент с монолитным ростверком, который, как говорят, был подсмотренный у финнов.

Что такое ростверк?

Ростверк – представляет из себя строительную конструкцию (монолитную или сборную), соединяющую между собой верхние части фундаментных свай или столбов и предназначен для принятия нагрузки от здания.
Фундамент на сваях с ростверком применяется для устройства на тяжёлых глинистых, а также влажных грунтах, которые в условиях отрицательных температур изменяют свой объём, что приводит к деформации конструкции как фундамента, так и самого здания. Поэтому во избежание повреждения ленточной части фундамента (ростверка) сваи устанавливают ниже глубины промерзания почвы.

Типы свай для возведения фундамента

Для устройства фундамента на сваях, в зависимости от особенностей основного здания применяют деревянные либо бетонные сваи. Кроме этого, для фундаментов некоторых хозяйственных и технологических построек применяют металлические сваи.
Деревянные сваи изготавливают из хвойных пород – лиственницы либо сосны, потому, что эти породы обладают стойкостью к влаге. Более того, во влажной среде они становятся ещё прочней. Деревянные сваи широко применяются для возведения деревянных зданий, которые приобрели популярность из-за экологических и натуральных оздоровительных свойств дерева.

Под капитальные строения используют сваи из железобетона, которые заранее изготовляются на промышленных предприятиях железобетонных изделий, с применением особого бетона и внутреннего армирования металлом.

Определение площади ростверка и количества свай

Для расчёта необходимого числа свай определяется вес будущего здания и общую конструктивную нагрузку, которая определяется из нагрузки стен, стеновых перегородок, пола, перекрытия и крыши.
Например, масса каменного двухэтажного дома с размерами 8 на 6 метров, с одной опорной перегородкой со всеми нагрузками составляет 160 тыс. кг.

Тип грунта – глина влажная с сопротивлением – 6 кг/см2.

Принимаем коэффициенты: условий – 1; надёжности – 1,2.

Общая длина ленточного фундамента будет равна для наружных стен 28 метров и внутренней несущей перегородки 6 м. Итого – 34 метра.

Площадь ростверка фундамента, по формуле, равна: S=1,2*160000/(1*6) =32 000 см2 = 3,2 м2.

Минимальная ширина ленты (ростверка) должна быть равна: 3,2/3,4 = 0,1 м.

Количество свай, при условии, что площадь основания сваи равна 0,1 м2, то для фундамента потребуется:
3,2/0.1 = 32 сваи

Расстояние между сваями 34/32 = 1,1 м.

Для деревянного дома таких же размеров, площадь ленты (ростверка) фундамента будет 1,0 м2. Тогда количество свай для свайного фундамента такого дома будет равно: 1,0/0,1 = 10 свай. Расстояние между сваями 3,4 м.

Этапы возведения

Этапы подготовки и возведение монолитного фундамента со сваями и висячим ростверком:

  1. определения типа и однородности грунта на участке строительства. При этом нужно учесть, что грунт может иметь разные характеристики в границах одного участка. Идеальный вариант – сделать изыскательские геологические работы. Примитивный — опросить соседей, которые уже проводили земляные работы;
  2. производится расчёт площади ленты (ростверка) фундамента (пример такого расчёта приведён выше) и количества свай;
  3. определяется схема размещения свай фундамента;
  4. устанавливаются сваи на глубину промерзания почвы, плюс – 30 см. Сваи должны быть установлены на одном уровне;
  5. делается опалубка ленты (ростверка) фундамента, в опалубку помещается металлическая арматура и соединяется с арматурой свай;
  6. опалубка ростверка заливается бетоном;
  7. через 32 дня продолжается строительство.

Свайный фундамент с углублённым ростверком имеет недостаток в том, что на тяжёлых, глинистых грунтах при низких температурах, возможно вспучивание земляной подошвы с последующей деформацией углублённого ростверка.

Читать еще:  Какой вариант фундамента станет оптимальным для дома из пеноблоков?

В чём преимущества фундамента на сваях с ростверком?

Фундамент на сваях с ростверком имеет такие преимущества:

  • на 25% ниже трудоёмкость строительства фундамента;
  • ускоренные сроки возведения;
  • стоимость строительных работ на 15-20% ниже;
  • можно возводить в зимнее время;
  • на 70-85 % снижаются транспортные расходы.

Основные недостатки свайно-ростверкового фундамента

Недостатки фундамента на сваях с ростверком:

  • требует применения специализированной техники, специального оборудования и инструментов;
  • требует отказа от обустройства подвального помещения;
  • сложность проведения расчётов и вычислений;
  • нет возможности контроля состояния свай;
  • нет возможности возведения на скалистых основаниях грунтов.

Сборный

Используется при проектировании и строительстве крупногабаритных объектов, требующих быстрого возведения – промышленных зданий, с/х зданий, а также многоэтажек. Каким бывает сборный вид конструкции, вы можете видеть на рисунке. Представляет собой взрослый аналог конструктора «лего». Отлитые по специальной технологии детали (со шпоночными соединениями и замками) собираются затем строителями в единую конструкцию. Сборные элементы поэтапно устанавливают на поверхность выравнивающей подсыпки (песок, щебень). В процессе или по завершению сборки такой вид верхней части фундамента подвергается омоноличиванию. Следует отметить, что удовольствие это дорогое, требует также наличие тяжелой спецтехники, поэтому для строительства частных жилых домов не применим.

Монолитные плиты перекрытия

Фундамент, усиленный мощным железобетонным ростверком, повышает устойчивость строений на низинных глинистых участках с нестандартной глубиной промерзания. Применяется он также на плотной почве с целью экономии или снижения трудозатрат. Пробурить скважины в таком грунте легче и эффективнее, чем рыть котлован.

Принцип действия свайно бетонной конструкции – через ненадежные сегменты почвы передать нагрузку на стойкий грунт. Ее основанием служит монолитная плита перекрытия. Отмостка выполняет функции сохранности эксплуатационных характеристик возводимого здания. Она предотвращает поражение винтовых свай коррозией и разрушение грунта вокруг несущих элементов.

Этапы

Создать фундамент на сваях с монолитным ростверком, под силу обычному застройщику с применением буронабивных опор, создаваемых в грунте. Процесс имеет несколько этапов.

Подготовка

Участок расчищается от лишних предметов, мусора, выравнивается, размечается. Траншея копается маленькой, около полуметра. В ней будет находиться малозаглубленный монолитный ростверк, держащийся сваями. На ее дне создают песчано-гравийную подушку (слои по 10–15 мм), это уменьшит пучение грунта, обеспечит отвод воды. Есть смысл создавать ростверк высоко над землей – будет больше шансов, что при пучении грунта его не порвет, тогда траншея не копается, а создается лишь подушка для короба опалубки.

Скважины

Ручные, электрические, моторизированные буры приобретаются в специализированных магазинах и позволяют рыть скважины больше 600 мм в диаметре с опорной подошвой.

Сваи располагаются в угловых точках, на пересечениях и по периметру стен, там же роются отверстия скважин. Расстояние между ними – 1,5–2 м. Глубина отверстия на 30–50 см должна превышать точку промерзания земли. На дно скважин насыпают песчаную подушку слоем в 15–20 см., она проливается водой, трамбуется.

Создание свай. Армирование и бетонирование

Главное отличие от столбчатого фундамента — сваи погружают ниже глубины промерзания. После скважин приступают к набивным опорам. В углубление помещают трубы из рубероида, асбестоцемента, металла. Они могут быть готовые или созданные самостоятельно. Диаметр должен позволять плотно их поместить в отверстие, а длина должна быть на 30 см больше его.

Из самых дешевых материалов используют трубу из 2–3 слоев рубероидных листов, ее стягивают посредством проволоки и помещают в отверстие. Вода внутри представляет опасность, если поднялась выше четверти глубины, тогда ее откачивают.

Рубероидная оболочка не даст молочку бетона убежать в землю и уменьшит воздействие пучинистых грунтов.Раствор в трубы заливают на 30–40 см. Далее, их поднимают на 20 см. Бетон, вытекая, заполняет место, образуя подошву, обеспечивающую дополнительное сцепление.

Следующий этап – армирование предварительно изготовленной каркасной сеткой. Она может состоять из 3 или лучше из 4 прутьев ребристой арматуры сечением в 6 мм. Стержни скрепляются поперечинами с помощью вязальной проволоки через 50 см. Длину арматуры нужно рассчитать так, чтобы ее верхняя часть выступала из оболочки, но оставалась на 2–3 см меньше ростверка.

После установки каркаса, в отверстия заливается бетонный раствор. Рекомендуемая марка раствора – М200 и больше с наполнителем средней фракции и низкой лещадности. Далее, его протыкают штырями, чтобы выпустить воздух. Затем – уплотняют глубинным вибратором или подручными средствами – доской с тяжелым круглым плоским наконечником.

Читать еще:  Плиты перекрытия в доме из газобетона и пеноблоков

Ростверк

Монолитный ростверк представляет собой бетонную ленту, опирающуюся на буронабивные сваи, которые придают ему высокую устойчивость. Такой ростверк включает сваи в свою толщу. Одним из разновидностей его есть плитный монолитный ростверк (по сути, просто плита, соединенная с опорами), но он используется очень редко и невыгоден экономически. Принцип создания в обоих случаях одинаков: бетон заливается в опалубку так, чтобы заливка опиралась на сваи.

За высотой расположения ростверк делится на низкий, повышенный, высокий.

В свайно-ростверковой конструкции используется арматура с минимальным сечением в 10–12 мм. Каркас состоит из двух поясов – нижнего и верхнего, они соединяются стержнями (сечение 8 мм) вязальной проволокой. Для свайно-монолитного основания с заглублением на траншейном дне делается прослойка из песка и гравия. На ней монтируются элементы опалубки. Это доски или щиты по периметру траншей с подпорками. Для более плотных почв щиты иногда монтируют лишь на части ростверка над землей, а стенками для ее углубленного сегмента выступает сама траншея, покрытая гидроизоляцией.

Под свайно-монолитный ростверк над землей опалубка монтируется коробом на подставках или на слой из песка и гравия, насыпанного уже на поверхности.

Способы монтажа конструкции ростверка висячего типа:

  • фиксируется на насыпную уплотненную прослойку, имеющую высоту равной расстоянию до земли от сооружаемого ростверка. Подушка, после твердения заливки, демонтажа досок, убирается;
  • щиты сбивают коробом, дно которого по горизонтали соединяет свайные верхушки и располагается на высоте ростверочной подошвы.

Высота щитов во всех случаях — на 5–7 см больше заливки или конструкция вверху выставляется точно по горизонтали, используя уровень. Для проверки ровности делают отметки карандашом изнутри или помещают туда нити-обноски. После этого внутрь помещают армированный каркас.

Армирование ростверка

Арматурный остов соединяется с выпусками стержней из свай. Это обеспечит надежную связь с ростверком. Армирование делается также как для ленточной основы с одним дополнением: остов связывают с прутьями, торчащими из опор.

Виды каркаса:

  • 1–2 отдельные каркасы прутьев по горизонтали и поперек;
  • жесткий остов — пояса стержней связывается перемычками по вертикали или хомутами.

Продольная арматура – ребристые стержни в 10–16 мм. Для вертикальных соединений используют ребристые или гладкие прутья в 6–12 мм из которых также изготовляются хомуты в форме буквы П, соединяющие продольные ряды.

Бетон должен закрывать прутья не меньше, чем на 3–5 см, для этого снизу, по бокам ставят подставки из пластика, обеспечивающие нужную толщину защитного бетонного слоя и стойкость каркаса при заливке. Толщина верхнего защитного слоя — не меньше 5 см. Прутья вяжутся специальным крючком и вязальной проволокой.

Бетонирование

Свайно-ростверковый фундамент заливается как обычно:

  • бетон медленно заливается;
  • прокалывание штырями;
  • уплотнение вибратором, тяжелой доской до появления молочка;
  • выравнивание уровнем и ровной доской;
  • фундамент накрывается полиэтиленом, 1–2 раза на день бетон нужно увлажнять, пока он не наберет прочности (5–7 дней).

Стены можно возводить через 3–4 недели, но перед этим на поверхность бетона нужно уложить гидроизоляцию: рулонные материалы, рубероид или обработать битумом, полимерной мастикой.

Целесообразность возведения

Выбор в пользу данного решения целесообразен лишь в том случае, если:

  • вы хотите сэкономить. Безусловно, в ряде случаев такой подход позволяет сэкономить до 30% средств, выделенных на возведение фундамента. Но, опять же, не стоит вдаваться в крайности: если вы видите, что по расчетам вам требуется возвести несколько десятков свай, то впору задуматься – а не проще ли залить плиту или ленту;
  • качественные показатели грунта не позволяют возвести «классические» типы фундаментов за минимальный отрезок времени. Очень часто бывает так: вы самостоятельно исследуете грунт и замечаете, что по своим показателям он далек от идеала – УГВ высокий, сплошь идет пучинистый грунт (глина и т.д.), да и глубина промерзания для вашего региона немаленькая. Вот в таких условиях либо заливают плиту, либо делают ставку на рассматриваемы в статье тип или фундамент на винтовых сваях;
  • нагрузка от дома относительно невысока. Сразу скажем, что рассматриваемый нами тип подходит для легких и средних конструкций. Но в любом случае, решающим моментом в пользу выбора одного из видов должен являться расчет.

Какие сваи лучше использовать в определенных условиях

  • Строительство свайного фундамента с ростверком своими руками
Читать еще:  Техническое подполье в частном доме

Забивные опоры делают с железобетона, сечение прямоугольное, реже круглое, размеры могут отличаться. Используются на слабых в верхних слоях, почвах, под которыми есть твердые несущие породы;

  • Трубчатые сваи-оболочки. Это металлические опоры круглой формы, используются для возведения оснований на слабых грунтах, в сейсмически активных зонах и при возможном влиянии горизонтальных, вертикальных и выдергивающих нагрузках. Наконечник стальных свай острый, иногда спиральной формы;
  • Пирамидальные конические сваи, сделанные с бетона. Они имеют размеры 40х40 см, постепенно зауживаются до размера 20х20 см. Обладают высокими несущими способностями, применяются тогда, когда верхний слой почвы отличается высокими строительными характеристиками, но его толщина недостаточна для возведения надежного основания;
  • Ромбические. Больше практикуются на пучинистых почвах с высоким расположением грунтовых горизонтов.
  • Свайно-монолитный фундамент сейчас считается одним из самых надежных и практичных конструкций, несмотря на свое устройство и некоторые сложности в возведении.

    Но, при этом, такая конструкция в некоторых случаях считается оптимальной и лучшей.

    Буронабивные сваи

    Буронабивные сваи устанавливаются по схожей системе, как и предыдущий вариант. Если же необходимо усилить уже имеющий фундамент, то следует применить технологию инъекционных свай. Их заливают под определенным давлением в небольшие по ширине отверстия, приблизительно 10-13 см, с одиночной арматурой. После окончания этого действия фундамент подвергается прессовки водой.

    Рис. Создание буронабивной сваи

    Порядок работ

    1. Расчищаем участок. Удаляем верхний плодородный слой грунта, чтобы впоследствии под фундаментом не росли растения.
    2. Наносим контур фундамента, определяем места для установки свай. Для монтажа промышленных изделий потребуется дополнительная техника, поэтому рассмотрим вариант с набивными (изготовленными на месте) сваями.
    3. Приступаем к бурению отверстий для свай. Глубина скважины должна быть на 50−60 см ниже уровня промерзания грунта (в средней полосе он составляет 140−160 см). Для малоэтажного строительства частных домов достаточно погружения свай в грунт на 2−3 метра.
    4. Устанавливаем в скважины арматуру, готовим раствор, заливаем сваи. Если предполагается делать свайный фундамент с висячим ростверком (расположенным выше уровня грунта), то для заливки выступающих из земли опор делаем опалубку. Когда предполагается возведение жесткого фундамента, из свай должны торчать части арматуры, которые при заливке ростверка будут погружены в него. Если выбрана накладная (шарнирная) конструкция ростверка, опоры должны быть подрублены до одинаковой высоты. После того как сваи полностью готовы, приступают к возведению монолитного ростверка.
    5. Собираем и устанавливаем армирующий каркас будущего ростверка. Для этого потребуется металлический прут толщиной 1−1,4 см, вязальная проволока и специальный крючок, который можно купить на строительном рынке. Конструкция каркаса должна состоять как минимум из 2 рядов горизонтальных прутьев, соединенных вертикальными стойками арматуры. Расстояние между вертикальными стойками составляет 30−40 см.
    6. Надежно закрепляем каркас на сваях, обращая особое внимание на углы будущего фундамента. Арматура на углах загибается в разные стороны. Контур армирующего каркаса должен быть полностью замкнут по периметру.
    7. Приступаем к возведению опалубки для заливки монолитной ленты. Если возводится висячий (надземный) ростверк, то между сваями под опалубку устанавливают дополнительные опоры. В равной степени это относится и к ростверку в виде монолитной плиты.
    8. Последним этапом возведения свайного монолитного ростверка является приготовление бетона и заливка его в опалубку.

    Надежность и крепость фундамента зависит от всех его составляющих, в том числе и от качества бетона. На использование той или иной его марки влияют несколько факторов:

    • расчетная нагрузка на основание дома;
    • тип почвы, на котором строится дом;
    • конструкция возводимого основания.

    Чем легче возводимая конструкция дома, тем меньше будет нагрузка на фундамент. Предъявляемые требования к прочностным характеристикам бетона снижены. Если же грунт, на котором строится дом, подвергается вспучиванию в зимнее время года, то основание дома будет подвергаться перепадам нагрузок от всего строения. При выборе марки бетона это тоже стоит учитывать.

    Сегодня при заливке фундамента под достаточно легкие каркасные дома применяют бетон марки М200, для домов из бруса или бревен используют раствор М250-М300. Для более тяжелых строений следует применять бетон не ниже М350.

    Свайные основания с монолитным ростверком занимают достойное место среди других типов оснований для дома. Они являются надежными конструкциями с большим запасом прочности для большинства возводимых в частном секторе домов.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×