В большинстве случаев, когда не ставится задача оборудования подвальных помещений, лучшим решением будет ростверковый фундамент, обладающий способностью выдерживать нагрузку больше, чем отдельные сваи.

На устойчивых, спокойных грунтах его ставят из соображений экономии материалов и времени. Там, где большая глубина промерзания, пучинистые, слабые почвы устройство фундамента на сваях с ростверком позволяет строить не только легкие каркасные сооружения, но и большие срубы, кирпичные или блочные дома.

Назначение и функции

При проектировании собственного частного дома обязательно нужно разобраться, что это такое свайный фундамент с монолитным ростверком, и подходит ли он для этого конкретного случая.

В качестве несущих опор сваи являются оптимальным вариантом в сложных геологических условиях, когда силы пучения оказывают значительное воздействие на подземные конструкции, а большой уровень промерзания потребует заглубления монолитной ленты свыше 2 м.

На схеме показано, как работает конструкция свайного ростверка:

Технология изготовления отличается от обычной установки здания на сваи тем, что все опоры связываются в единое основание цельным поясом, принимающим и распределяющим нагрузки на столбчатые опоры.

Виды ростверка

Проектным расчетом, исходя из условий участка и общего веса здания, выбирают, какой вид свайно-ростверкового фундамента целесообразно применить.

На решение оказывает влияние необходимость устройства под венцом вентилируемого подполья, возможность подтопления паводковыми водами, уклон (рельеф) площадки.

Исходя из таких условий, определяют высоту ростверка свайного фундамента:

Низкий ростверк является комбинацией незаглубленного ленточного фундамента со сваями, что существенно повышает надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции.

Этот вариант сочетает достоинства свайного и ленточного типа фундаментов, при том, что объединение значительно компенсирует недостатки, проявляющиеся по отдельности:

• весовая нагрузка здания передается на фундаментную бетонную ленту и за счет наличия армирующего каркаса перераспределяется на всю площадь опоры;
• монолитная низкая лента опирается своей нижне частью между сваями на подушку (грунт), обеспечивая площадь контакта с опорой по всему периметру;
• зимой воздействие сил у поверхности компенсируется заглубленными столбами свай.

С повышением уровня грунтовых вод растет высота бетонного ростверка относительно поверхности почвы.

Повышенный тип используют на плывунах, торфяниках, карстовых, лесовых, плодородных почвах, толщиной больше 1,4 м.

Такое расположение исключает воздействие боковых сил на монолитный ростверк, а сваи являются не только опорами, но и якорем в подвижных породах.

Устройство такого фундамента сокращает объемы производства земляных работ, потребует меньшего количества материалов и денежных затрат, чем бетонная лента или плита. При монтаже монолитный железобетонный ростверк потребует точного соблюдения проектных размеров и технологии производства работ.

Материал

Основой для ростверка под свайный фундамент выбирается сырье, способное по своим характеристикам длительно выдерживать постоянную и переменную нагрузки, заложенные в проектный расчет дома.

Прочный ростверк на сваях изготавливают из таких материалов:

• стальные профили (швеллер, двутавровая балка);
• деревянный брус (оцилиндрованное бревно);
• бетонное (железобетонное) литье.

Низкий свайно-заглубленный фундамент может быть только с бетонным ростверком.

Высокими делают металлические ростверки, так как при своей большой прочности они нуждаются в защите от влаги.

Железобетонный тип, возвышающийся над землей, применяют при постройке достаточно тяжелых домов, так как на высоте бетонирование потребует хорошей опалубки.

Еще один критерий – срок службы материалов стен постройки. Выбранный ростверковый фундамент должен соответствовать или превышать по эксплуатационным качествам конструкциям, расположенным выше него.

Как опирают свайный фундамент с ростверком из разных материалов на сваи представлено на схеме:

Выбор свай

Следует рассмотреть, что такое устройство ростверка фундамента из разных видов сваи. Для таких конструкций можно применять любые виды опор, исходя из особенностей геологии площадки и общего веса материалов и внутреннего оборудования дома.

Сечение (ширина), сырье, способ установки на глубину устойчивого упора должны соответствовать расчетной нагрузке.

В частном строительстве своими руками распространено применение буронабивных свай, которые изготавливают путем заливки цементного раствора в опалубку. Практикуется установка асбоцементных труб, армированных в зависимости от Ø 4 – 6 вертикальными прутами.

Нагрузка таких опор, укрепленных металлом, может быть значительной и зависит от несущей способности природного основания:

При возведении легких построек (баня, сарай, одноэтажная дача) ростверковый фундамент буронабивного типа не требует сложного расчета, важен правильный выбор точек опоры.

Забивные сваи устанавливают с применением специальных механизмов без буровых и земляных работ. Их используют при строительстве больших многоэтажных зданий.

Винтовые модели вкручивают на нужную глубину и обрезают по установленному уровню. Они выпускаются длиной от 2 до 11 м с разными видами винта, поэтому на больших уклонах поверхности можно выдержать требуемые размеры ростверка, используя различные модели изделий.

Общие правила

Учесть при выборе свайно ростверкового фундамента плюсы и минусы достаточно просто. К недостаткам относится:

• необходимость в специальной технике при необходимости установки тяжелых модификаций, забивных моделей;
• требования по антикоррозийной защите к стальным изделиям, антисептической – к деревянным;
• отсутствие подземных помещений у дома. Рекомендации специалистов по устройству данного вида фундамента смотрите в этом видео:

Проектный размер ростверка по ширине должен быть чуть больше опираемой стены, балки, венца.

Согласно СНиП шаг для свай в ленточном ростверке, включая набивной фундамент, составляет не менее 3 Ø опоры. При этом выбранным расстоянием может быть и 5 Ø, если позволит прочность, которой обладает по сечению ростверковый фундамент.

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

• Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
• Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
• Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
• Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью . Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливки свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
• После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру . Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Ошибки при проектировании и монтаже железобетонного ростверка

1. Отсутствие четкого проекта с подробным расчетом всех мест расположения свай, их толщины, длины, а также геодезической карты территории.
2. Не предусматривается четкая жесткая связь между столбами свай и несущей плитой. Если зимой грунт начинает промерзать, тогда он расширяется. В результате под нижней частью утепленного перекрытия грунт охлаждается медленнее и возникает разнонаправленная сила. Эта сила стремится опрокинуть столб, мерзлая земля давит на верхние слои столба, а нижняя берет нагрузку на себя. В результате столб начинает наклоняться, а если они не зафиксированы жестко сверху, тогда однозначно их вырвет из пазов залитого ростверка.
3. Не предусматривается в нижней части ростверка воздушная подушка. Если не удаляется подсыпка под ростверком, тогда через сезонные изменения температур на нее будет воздействовать значительная сила. Она со временем приведет к разрыву опорных площадок, повреждению ленты ростверка. Чтобы такого не случилось, во время заливки на дно котлована ложатся пенополистирольные плиты, которые играют роль амортизатора и защищают от промерзания почвы.
4. Неправильно проведенный расчет допустимой глубины погружения свай. Если они забиты не достаточно глубоко, тогда в этом месте здание даст просадку, возникнет перекос несущей конструкции и заваливание одного угла. Со временем разрушается сама плита через чрезмерные нагрузки и цоколь здания. Также через неправильные расчеты или проект конструкции ростверка возможно резкое поднятие одной или нескольких свай, а это неизбежно влечет за собой разрушение перекрытий с дальнейшим уничтожением самого здания.
5. Неправильно сделан расчет несущей способности основания. Эту ошибку часто можно встретить в начинающих проектировщиков без опыта работы и практики. Тут проблема состоит в неправильном выборе типа почвы, ведь весь расчет именно на этом и основан. Наибольшей несущей способностью обладают скальные породы и каменистые грунты, наименьшей - мелкозернистые песчаные грунты. Если ошибиться в расчетах есть риск того, что будущая постройка будет со временем постоянно погружаться в землю, и этот процесс будет очень сложно остановить. Поэтому тут нужна полноценная схема расположения, длины и диаметра каждой сваи.

Ростверк – это конструкция, ленточно связывающая сваи при возведении свайно-ростверкового фундамента. Она представляет собой плиты или балки, уложенные на сваи на небольшом расстоянии от поверхности грунта. Ростверк фундамента может быть выполнен из бревен, металлического профиля: двутавра, швеллера или уголка, бетонных балок или монолитного бетона. Фундамент, верх которого выполнен не ленточно, а в виде общей плиты, может быть основой целого здания. Если при использовании есть необходимость сделать фундамент для местной повышенной нагрузки, например, для массивной колонны, то применяется кустовое расположение свай. На таком кусте фундамент выполняется в виде общей плиты для куста, а не ленточно. Этот фундамент удобен на склонах, при переменном рельефе, на болотистых и других подвижных грунтах.

Вернуться к оглавлению

Упрощенный расчет фундамента

Важно верно определить количество столбов, требуемое для конкретного веса здания и их расположение в плане. Исходными данными будут несущая способность грунта и вес здания. Несущая способность грунта выражается в кг/см² почвы. Вес здания зависит от используемого материала и снеговой и ветровой нагрузки. От деления веса здания на несущую способность грунта получаем . Чтобы избежать просчетов, увеличиваем полученную величину на 30%, создавая запас прочности. Для определения числа столбов следует разделить полученную площадь фундамента на площадь опоры одного столба.

Затем следует расположение столбов в плане. Здесь нужно учитывать три принципа:

• столбы должны обязательно располагаться в углах здания;
• они должны находиться и в местах пересечения или стыковки стен;
• расстояния между столбами намечается от 2,5 до 3,5 м. Если расстояние будет меньше 2,5 м, увеличатся затраты, если более 3,5 м, появляется опасность излома ростверка или возникновения в нем трещин.

Верх сваи заделывается в ростверк до 10 см. Высота оставшейся части ростверка определяется сопротивлением материала на продавливание. После подбора делается проверка. Параметры ростверка должны соответствовать условию:

F/u + M/Wb < Rbt х Hp, где:

F – сосредоточенная сила от внешней нагрузки, например, от колонны (кг);

u – площадь приложения силы (см²);

М – момент силы относительно оси сваи в плане (кг х см);

Wb – статический момент сопротивления сечения (см³);

Rbt – предельное cуммарное сопротивление растяжению бетона и арматуры (кг/см²);

Нр – высота ростверка (см).

Край ростверка в плане должен отстоять от края сваи на величину не менее 0,15 диаметра сваи или ее боковой стороны. Размер этот должен быть не менее 5 см. Высота ростверка определяется Hp = Ho + 0.25м. Где Ho – расчетная высота ростверка, которая должна быть не менее 0,3 м.

Сваи, применяемые в ленточно-ростверковом фундаменте могут быть из различного материала: бетон, металл, кирпич и даже древесина. Армирование бетонной сваи производится при ее изготовлении в условиях цеха или на месте монтажа для буровых и буронабивных свай. Многое зависит от нагрузки. Технологически сваи можно разделить на буронабивные, винтовые, буровые, забивные, вибропогружные и вдавливаемые. Ростверки различаются уровнем своего расположения над грунтом. Низкий ростверк частично передает нагрузку от здания непосредственно на грунт. Высокий ростверк передает нагрузку на грунт через сваи.

Вернуться к оглавлению

Ростверк из монолитного бетона и его армирование

Чаще всего делается из монолитного бетона. При этом варианте армирование обязательно. При сооружении ростверка фундамента нужно особое внимание уделить пространственному арматурному каркасу. Обычно ростверк имеет прямоугольное сечение и ленточно связывает сваи между собой. В процессе эксплуатации возникают сжимающие и изгибающие нагрузки. При сооружении применяется опалубка. Если по какой-то причине не снимался верхний слой грунта, то делаются только боковые стенки. После того как произойдет отвердение бетона в корпусе фундамента, опалубка снимается и грунт под ростверком выкапывается до глубины 0,2 м.

Если грунт снят, то опалубка делается с нижним дном. Дно должно быть съемным. Это дно должно быть из доски толщиной не менее 40 см. Внутренняя поверхность опалубки делается из оструганных досок.

Дно опалубки усиливается ребрами жесткости из досок и дополнительными опорами.

Если этого не сделать, то корпус опалубки может сломаться под тяжестью заливаемого бетона. Чтобы не было потерь цементного молочка, опалубка выстилается полиэтиленовой пленкой.

Имеет свои особенности. Каркас арматуры должен находиться на расстоянии трех диаметров стержней от наружной поверхности ростверка фундамента. Он выполняется в виде двух поясов у верхней и нижней кромки ростверка. Для того чтобы арматура находилась в нужном положении и не сдвинулась при заливке раствора, пояса можно прикрепить к горизонтальным стержням, вставляемым в отверстия в боковых стенках опалубки. Через полчаса после заливки опалубки горизонтальные стержни убираются.

Для того чтобы армирование фундамента было надежным, используется толстая металлическая арматура с периодическим поперечным сечением. Арматуру варить не рекомендуется из-за появлений нежелательных напряжений в конструкциях. Применение вязки гораздо надежнее. Каркас ростверка на сваях можно армировать синтетической арматурой, но только при небольших нагрузках. Прочность на разрыв у такой арматуры выше, чем у стальной. Сцепление с бетоном лучше. Но по нормативам ее не применяют в фундаментах и перекрытиях.

При заливке бетона внутри раствора остаются воздушные полости. Поэтому залитый фундамент обрабатывается вибратором. Если нет вибратора, то делают «штыревание» – не спеша протыкают залитый объем стержнями арматуры. Воздушные пазухи внутри ростверка значительно снижают его прочность. После укладки бетон покрывают полиэтиленовой пленкой. После высыхания фундамент следует снова полить водой и укрыть пленкой. Такие циклы повторяют в течение 7 дней.

С ленточно построенным верхом требуют затрат меньшего количества бетона и сокращают трудозатраты. Расстояние между опорами следует делать не меньше 2,5 м. При меньшем расстоянии эффект от экономии бетона небольшой. Не требуются большие объемы земляных работ. Если сваи устанавливаются с использованием специальной техники, то земляные работы не требуются вовсе.

Относительно небольшая боковая поверхность свай высокого ростверкового фундамента снижает уровень вибрации, передаваемый от грунта к зданию. Это хорошо ощущается при расположении строений вблизи шоссейных и железных дорог. Свайный фундамент обладает большей долговечностью по сравнению с другими конструкциями. Времени на возведение ростверковых конструкций требуется меньше. Потребность в трудовых ресурсах снижается. К недостаткам обычно относят относительную сложность при оборудовании подвала.

Подземные конструкции зданий и сооружений подразделяются на группы по разным признакам. Они бывают ленточными и столбчатыми, плитными и свайными, монолитными и сборными, бетонными, деревянными, каменными и металлическими. Но в строительной практике нередко в качестве основания дома используется комбинированный фундамент, представляющий собой сочетание разных видов конструкций, материалов и форм. Подобные схемы применяются в различных ситуациях, к примеру, с целью экономии или по причине усиления несущей способности фундамента.

Варианты комбинирования

В процессе проектирования, возведения или эксплуатации дома возникают обстоятельства, требующие устройства разных типов фундамента в одном строении. Комбинирование в этом случае производят по одной из схем:

• сваи обвязывают не ростверком, а высокой бетонной лентой;
• между монолитными столбами укладывают кирпич или бетонные блоки;
• плиту опирают не на песчаную подушку, а на сваи;
• дом возводят на ленточном основании, а пристройку – на кирпичных столбах;
• на монолитные подушки устанавливают сборные блоки.

Вариантов комбинированных фундаментов можно перечислить довольно много. Одним из наиболее распространенных вариантов является устройство монолитного железобетонного пояса по всему периметру фундаментных стен, выполненных из штучных материалов. Такое сочетание повышает надежность подземной конструкции, предоставляя возможность объединения разных участков в общую систему.

В данном случае ленточная обвязка является тем же ростверком, но с увеличенными размерами по высоте. С другой стороны, заглубленные столбы для ленточного фундамента являются дополнительной опорой в случае возведения его на слабонесущем основании или на пучинистых грунтах. Ленточно-столбчатые конструкции имеют ряд преимуществ, а именно:

• допустимость возведения массивных строений в сложных геологических условиях, даже на горизонтально-подвижных грунтах;
• возможность повышения прочности и устойчивости столбов;
• вероятность более равномерного распределения нагрузок;
• осуществимость строительства домов на участках со сложным рельефом, в том числе на склонах.

Следует отметить, что комбинированный фундамент ленточно-столбчатого типа обладает положительными свойствами обоих видов конструкций – ленточных и столбчатых. При его возведении уменьшается объем земляных работ и расход материалов, так как выполнять заливку бетонной ленты на большую глубину не требуется. Но комбинированный вариант фундамента вызывает проблемы с устройством подвалов, либо цокольных этажей.

Железобетонные столбы размещают в углах здания, местах сопряжения несущих стен и равномерно по периметру дома. Арматура, помещенная в скважины или ямы, проходит по всей высоте ленты и соединяется с ее каркасом. Таким образом фундамент становится единой конструкцией.

Работы по устройству комбинированных фундаментов проводятся в несколько этапов.

Вначале выкапывается траншея согласно проектной документации, и намечаются места установки столбов. Как правило, ширина выемки составляет 300-400мм, а глубина – 600мм. Под столбы копают ямы или выбуривают скважины ниже глубины промерзания грунта. По дну устраивают тщательно утрамбованную песчаную подушку толщиной 150-200мм, монтируют опалубку чуть выше верхней отметки ленты или цоколя и укладывают арматурные каркасы согласно чертежам. Нередко возводимую конструкцию усиливают металлическими профильными балками.

Заливку комбинированного фундамента бетоном производят в определенной последовательности. Сначала заполняют скважины или ямы, предназначенные для столбов, а затем – опалубку ленты, но без значительных перерывов в работе. Иначе необходимой прочности конструкции добиться не удастся.

Разные схемы в одном строении

Иногда застройщики используют два и даже три типа фундаментов при строительстве дома. Это может быть связано с расположением здания на склоне, когда одна его часть находится значительно ниже другой, или с необходимостью выполнения пристройки к давно эксплуатируемому объекту. Но следует сразу отметить, что решение о подобном комбинировании и стыковке разных фундаментов должно приниматься специалистами. Самостоятельные умозаключения без профессионального анализа ситуации могут привести к плачевным результатам впоследствии.

С одной стороны, сочетание разных видов фундаментов в одном строении позволяет сэкономить материальные ресурсы, а с другой – может стать причиной разрушения дома.

Рассмотрим разноуровневый объект со свайным фундаментом в верхней части. Если в его нижнем отсеке расположить бетонную плиту, то под ней нагрузки на грунт будут распределяться более равномерно благодаря большой площади опирания, чего не скажешь о сваях. Верхняя часть дома, в этом случае, со временем просядет больше, в результате чего на стыке двух блоков рано или поздно появится трещина. Рациональным решением здесь станет комбинирование свайного и ленточного фундамента с устройством усиленного, горизонтально расположенного армирования стен в зоне стыковки фундаментов.

Наглядный пример показан на нижерасположенном рисунке.

Еще один вариант комбинирования фундаментов связан с объектами, пристраиваемыми к существующим зданиям. Чаще всего, их подземные конструкции отличаются друг от друга. В этом случае придерживаются трех основных правил:

• на пучинистых грунтах не допускается выполнять жесткого соединения двух строений;
• на непучинистых грунтах соединение разных фундаментов и стен дома с пристройкой может быть жестким;
• бетонирование стыков производят только после окончательного проседания нового строения. Для этого потребуется оставить его «перезимовать».

Разнообразные схемы комбинированных фундаментов дают конструкторам широкие возможности в проектировании. Но не следует забывать о том, что основание дома должно быть надежным и долговечным. Поэтому любые инженерные решения требуется подкреплять расчетами.

Свайно-ростверковые фундаменты относятся к типам фундаментов широкого пользования, их применяют для строительства частных, многоэтажных или промышленных зданий во всех климатических зонах, а на Крайнем Севере это единственный способ возведения строений.

Свайно-ростверковые фундаменты можно ставить на всех видах грунтов и на строительных площадках со сложным рельефом. Такая универсальность объясняется огромным выбором конкретных решений. Чтобы лучше запомнить новую информацию нужно понимать, о чем идет речь. С этой целью уделим немного времени краткому описанию инженерных решений свайных фундаментов.

Свайно-ростверковый фундамент – фото

Набивные

Могут быть бетонными или железобетонными, для повышения устойчивости арматура может предварительного напрягаться.

Пример. Конструкция работает на сжатие. Тогда арматура предварительно растягивается и в таком состоянии заливается бетоном.

По инженерной конструкции бывают с открытым или закрытым нижним концом. Преимущества – несколько ниже себестоимость изготовления, возможность быстрого реагирования на изменение первоначальных технических условий. Процесс установки: в земле просверливаются отверстия заданного диаметра и глубины, в отверстие ставится обсадная труба из металла или бетона, опускается арматура (для армированных свай) и полость заливается бетоном.

Забивные

В землю забиваются готовые железобетонные сваи. Такой метод устройства зданий может использоваться в зонах вечной мерзлоты. В качестве специальной техники применяются вибропогружатели, копры, гидравлические сваевдавливающие агрегаты. Выбор конкретной техники зависит от характеристик грунтов, показателей свай и глубины забивания. По виду бывают квадратными, круглыми и трапецеидальными. Могут иметь дополнительные опорные кольца – значительно увеличиваются несущие характеристики и надежность.

Винтовые

Довольно новый вид фундаментов, имеют много различных вариантов. Отличаются неплохими эксплуатационными характеристиками, в последнее время пользуются заслуженным вниманием различных застройщиков. Могут устанавливаться на всех типах грунтов, для каменистых участков используются винтовые сваи с особо прочными наконечниками.

Цены на железобетонные сваи

железобетонные сваи

Виды и краткие характеристики металлических винтовых свай

Конструкция винтовой сваи представляет собой полую трубу, острый наконечник и одну или несколько лопастей. Длина винтовых свай может увеличиваться за счет наращивателей – есть возможность достигать плотных глубоко лежащих слоев грунта.

По виду наконечников бывают сварными (нижняя рабочая часть приваривается к трубе) или литыми – все элементы отливаются одновременно. Первый вариант более дешевый, но уступает по физическим характеристикам второму варианту. По конструкционным особенностям сваи могут быть нескольких видов.

1. Однолопастные (вариант №1). Устаревшего образца, имеют только одну упорную лопасть. За рубежом такой тип уже давно не производится, в нашей стране ее до сих пор продолжают изготавливать небольшие частные предприятия. По несущим характеристикам занимают последнее место среди всех остальных видов, рекомендуется использовать только под сверхлегкие бани.
2. Многолопастные (вариант №2). Отличаются значительно улучшенными эксплуатационными характеристиками, могут выдерживать вес тяжелых строений. Для строительства бань оптимальный вариант. Одна (нижняя) лопасть с переменным диаметром – облегчается процесс вкручивания, все остальные имеют постоянный диаметр.
3. Узколопастные (вариант 3). Специальные сваи для каменистых и очень твердых грунтов. Уменьшенный диаметр лопасти позволяет снизить крутящий момент во время вкручивания, а величины диаметра лопастей вполне достаточно для надежного упора на твердых грунтах.
4. Для сооружения винтовых свайных фундаментов в районах Крайнего Севера (вариант 4). Наконечник имеет специальную фрезу из особо прочных легированных сталей, лопасти уменьшенного диаметра. Применяются только в зонах вечной мерзлоты. Имеют высокую стоимость. Труба для сваи прокатывается из марок сталей с увеличенным содержанием углерода. После проката обязательна термическая обработка для повышения физических характеристик прочности.

Цены на винтовые сваи

винтовые сваи

Свайные поля

В зависимости от архитектурных особенностей здания свайные поля имеют несколько вариантов размещения.

Мифы о свайно-ростверковых фундаментах

На этой теме следует остановиться подробно. Непонимание финансовых вопросов часто мешает застройщикам принять правильное решение. Вначале рассмотрим самый «волнующий» вопрос – стоимость. Многие уверены, что выбор таких фундаментов значительно увеличивает сметную стоимость любого строения. Почему это не так?

Во-первых, строительство обычных фундаментов предполагает выполнение большого объема земляных работ. Нужно планировать участок, копать траншеи, вывозить землю и т. д. Работы могут выполняться вручную, что очень долго и связано с решением сложных проблем. Можно привлекать тяжелей специальную технику – очень дорого. Кроме того, тяжелая техника может нанести непоправимый вред существующему травяному покрытию, на его восстановление также придется тратить деньги и время. Свайно-ростверковые типы фундаментов этих недостатков не имеют.

Во-вторых, время строительства обыкновенных фундаментов может превышать месяц. Сюда входят как подготовительные мероприятия, так и непосредственные работы по заливке фундамента и время на его схватывание. Кроме того, влияние на скорость производства работ оказывают климатические факторы, а их никто не может предсказать. В результате не только затягивается все строительство, но и возникают риски зимовки недостроенных сооружений.

Во всех случаях зимовка недостроенного сооружения не проходит для него бесследно – придется некоторые конструкции ремонтировать или менять. Кроме того, длительное хранение строительных материалов негативно сказывается на их качестве. Опять потери финансов и времени.

В-третьих, для некоторых типов грунтов и ландшафтов необходимо делать очень дорогостоящие ленточные фундаменты. И даже в этом случае сложно гарантировать их устойчивость.

На фото – дефект ленточного фундамента

Для свайных фундаментов нет ограничений по физическим характеристикам грунтов и ландшафтным особенностям строительной площадки.

Свайно-ростверковый фундамент – фото готовой конструкции

В-четвертых, на качество ленточных фундаментов большое влияние оказывает человеческий фактор. То в одном месте нарушится технология, то в другом месте используются некачественные материалы и т. д. Приходится для минимизации этих факторов перестраховываться, закладывать в проект увеличенные нормы расхода материалов, увеличивать габариты и глубину. Как можно догадаться, все это делается не бесплатно. Свайные фундаменты не зависят от людей, работы выполняются с помощью специальных механизмов.

Забивка свай – механизированный процесс

Хотя это еще не все сравнения, но только их суммирование может развеять миф об экономической нецелесообразности свайно-ростверковых фундаментов. Как же его построить под баню?

Виды и описание ростверков

Что такое свайные фундаменты мы уже разобрались, теперь несколько слов следует сказать о ростверках.

На фото – ростверк свайного фундамента

Ростверки – верхняя часть свайных фундаментов, связывающая их в единую жесткую конструкцию. Могут быть деревянными, металлическими, из готовых железобетонных изделий или заливными армированными бетонными.

По способу расположения относительно уровня земли бывают висячими, мелкоуглубленными или углубленными.

Висячие ростверки имеют большой зазор над уровнем земли, подполье не изолировано.

Мелкозаглубленные немного «погружаются» в землю. Дополнительную нагрузку не воспринимают, служат только для защиты подполья от сквозняков.

Загубленные ростверки по своему устройству напоминают ленточные фундаменты, усиленные сваями. Увеличивают устойчивость фундамента, но одновременно намного усложняют его и повышают стоимость. Используются редко.

Для строительства бань можно считать оптимальным висячий тип ростверков, он самый дешевый, его можно сделать максимум за два-три дня. Кроме того, для бань важна вентиляция элементов половых покрытий. Этот вариант как раз и обеспечивает такую вентиляцию, на нем и остановимся.

Цены на брус

Критерии выбора свайно-ростверкового фундамента

Теперь уже есть достаточно знаний о свойствах и отличиях свайно-ростверковых фундаментов, чтобы принимать вполне осознанное решение при выборе варианта фундамента для каждого проекта бани. На что нужно обращать внимание, чтобы остаться довольным результатом выбора?

Особенности ландшафта строительной площадки. Здесь есть несколько факторов, оказывающих влияние на выбор типа фундамента.

1. Первый. Место под баню имеет большой уклон. Делать ленточный фундамент в таких условиях очень дорого. Выравнивать площади и дорого, и долго, и повредятся прилегающие участки.

   

2. Второй. На участке уже сделан ландшафтный дизайн, существуют дорожки, цветники, фонтаны и т. д. Ломать построенные конструкции – себе дороже.
3. Третий. Близлежащие постройки могут потерять прочность фундамента из-за новых земляных работ. Во всех случаях выход один – сооружать свайный фундамент.
4. Четвертый. Земля под баней переувлажненная, грунтовые воды близко подходят к поверхности. Делать мелиоративные работы или высокую подсыпку в данном случае экономические нецелесообразно. Если подсчитать все расходы на сооружение ленточного фундамента, то свайный обойдется значительно дешевле.

   

5. Пятый. Время постройки бани поджимает, традиционные технологии строительства фундамента не дают возможность закончить все работы до наступления зимы.

   

6. Шестой. Существующие инженерные коммуникации очень усложняют строительство фундамента. В некоторых случаях государственные нормативные акты вообще запрещают в охранных зонах таких мест заниматься копанием траншей и заливкой ленточного фундамента. Это могут быть расположенные поблизости газопроводы, магистральные водопроводы, электрические кабели или лини связи.

   

   Баня на сваях – фото

Во всех случаях нужно учитывать все потери и риски, это поможет выбирать правильное решение. Мы не упомянули еще об одном факторе, влияющем на выбор конструкции фундамента. К сожалению, еще не во всех регионах нашей страны можно приобрести для самостоятельной установки или заказать специализированную компанию для строительства свайных фундаментов, это ограничивает их применение.

Есть рекомендации некоторых знатоков делать винтовые сваи самостоятельно. Мы не рекомендуем так поступать в случае строительства бани. Слишком дорого могут обойтись такие эксперименты. Если есть очень большое желание, то изготавливайте винтовые сваи под более дешевые и более легкие строения. На практике работы оказываются не такими простыми, как складывается впечатление после прочтения некоторых статей.

Исходные данные

Сваи металлические, как они устанавливаются (вручную или с помощью специализированной компании) не имеет значения.

Ростверк деревянный из бруса 150×150 мм, баня деревянная. Считаем такой вариант фундамента удачным выбором для бани. Особенно в тех случаях, когда ее приходиться строить на сложных по геофизическим характеристикам грунтах.

Видео – Установка сваи (буроинъекционный метод)

Видео – Буронабивные сваи

Видео – Установка фундамента на винтовых сваях

Итак, сваи установлены согласно плану свайного поля, продолжаем работы далее.

Шаг 1. При помощи гидроуровня находим уровень горизонта. Высота свай разная, зависит от характеристики ландшафта и грунтов. Во время разметки обращайте внимание на высоту самой низкой сваи.

Шаг 2. Болгаркой или сваркой отрежьте сваи по линии горизонта, подровняйте места срезов.

Шаг 3. Настоятельно рекомендуем вам залить пустотелые металлические сваи бетоном. Это в разы увеличит время пользования и значительно повысит надежность конструкции. Запихивать в трубы арматуру не надо, она почти не будет работать на сжатие, а других нагрузок сваи не имеют. Кроме того, показатели прочности бетона на сжатие вполне позволяют ставить на таких фундаментах тяжелые здания.

Важно – оголовок должен лежать на бетоне, не оставляйте зазоров. В противном случае заливка никакого эффекта не даст.

Шаг 4. Из любого листового металла заготовьте оголовки свай. Толщина листа должна быть не менее 2÷3 миллиметров. Размеры листа надо подбирать с учетом размеров деревянного ростверка, в нашем случае не менее 150×150 мм.

Шаг 6. Приварите оголовки. Очень важный момент, не столько важен шов сварки, сколько важно пространственное положение оголовка. Дело в том, что на шов не будут действовать никакие значительные усилия, он нужен только для предупреждения горизонтальных смещений оголовка. Они незначительны, с ними легко справится обыкновенный шов, наложенный даже дилетантом.

Важно, чтобы плоскости оголовков находились на одной линии и в строго горизонтальном положении. Нарушение этого правила приведет к деформации ростверка и станет причиной значительного уменьшения его несущих характеристик.

Цены на бетонную смесь

бетонная смесь

Как избежать ошибок?

Расскажем подробнее.

1. Аккуратно зачистите круглошлифовальной машиной места срезов крайних по периметру свай, делайте это только по меткам, сделанным гидроуровнем.

   

   

2. Проверьте их положение, все угловые сваи должны располагаться на одной линии.
3. Прикрепите к ним натянутую веревку. Можете веревку обвязать вокруг сваи и перекинуть ее через верхние стенки. Веревка должна находиться над всем рядом.
4. Внимательно по окружности каждой сваи нарисуйте линию. Повторимся – именно по окружности, а не в нескольких местах. Только так вам удастся контролировать положение среза по всем плоскостям.
5. Отрезайте болгаркой лишнюю часть и одновременно выравнивайте ее. Такие же операции нужно проделать со всеми сваями, имеющимися на фундаменте.
6. Установите металлический оголовок точно посредине сваи, проверьте уровнем его горизонтальность. Если во время выравнивания свай совершили ошибку – при помощи металлических подставок различной толщины исправьте ее.

   

7. С одной стороны приварите пластину. Шов должен быть коротким, не более пяти миллиметров. Дайте ему остыть. Во время остывания пластину обязательно поведет, с противоположной стороны она немного приподнимется.
8. Молотком выровняйте пластину, еще раз проверьте ее положение уровнем. Все нормально – варите с противоположной стороны предварительно наложенного сварочного шва. Теперь пластина никуда не уйдет. В такой же последовательности повторите операции на всех оставшихся сваях.

   

Видео – Изготовление ростверка из бруса

Можно для полной уверенности приварить к оголовкам анкера, это полностью исключит вероятность горизонтальных подвижек здания. Длина анкеров должна быть на 2÷3 сантиметра меньше толщины бруса. Все металлические выступающие части свай следует покрыть устойчивой антикоррозионной краской. Под деревянный ростверк обязательно кладите два слоя рубероида или иного гидрозащитного материала.

Снимите размеры фундамента и по ним заготовьте брус для ростверка. Брус должен быть ровным, без глубоких трещин, гнилых сучков, признаков поражения грибковыми заболеваниями или плесенью. Рекомендуется его пропитать специальными антисептическими средствами. Нет таких пропиток под рукой – не проблема. Брус можно несколько раз пропитать обыкновенным подсолнечным маслом. Во время укладки ростверка не забудьте просверлить отверстия под анкеры. Вот и все, свайно-ростверковый фундамент готов, можно начинать ставить сруб.

Обвязка винтового фундамента брусом с одним венцом

Количество свай зависит от характеристик грунтов и веса бани. Перед началом бурения специализированные компании должны сделать шурф для определения физических характеристик почв.

Для расчетов количества свай принимаются во внимание полученные значения, вес строения и его архитектурные особенности. Можно и самостоятельно решать вопросы с количеством свай, но тогда надо понимать, к каким неприятным ситуациям могут привести грубые ошибки.

Нужно еще несколько слов сказать о ростверках. В этой статье мы взяли пример самого дешевого, но вполне устойчивого деревянного. Но практика показала, что неплохо себя зарекомендовали и металлические ростверки.

Они изготавливаются из швеллеров или двутавров соответствующих размеров.

Что касается бетонных армированных – мнения практиков расходятся. В некоторых случаях особо «старательные» строители могут за счет таких конструкций увеличить нагрузки на лопасти свай на 5÷10% от максимально допустимых расчетных. Применяться такой вид ростверков рекомендуется только для бань, построенных из кирпича или блоков. Для деревянных лучше использовать рассмотренный нами простой вариант.

Для всех типов бань целесообразно делать висячий ростверк. Нет смысла герметизировать за свои деньги подполье для того, чтобы потом делать в нем продухи для естественной вентиляции. Деревянные половые конструкции бани в обязательном порядке требуют вентиляции, в противном случае небольшой срок их эксплуатации станет для владельцев неприятным сюрпризом.

Видео – Свайно-ростверковый фундамент