Свайно-ростверковый фундамент: конструктивные особенности и технология монтажных работ

Плюсы и минусы ленточных фундаментов

Главное преимущество ленточного фундамента заключается в возможности обустройства подвальных помещений и качественного утепления нижней части здания. В подвале или цокольном этаже можно проложить инженерные коммуникации, сделать незамерзающий ввод водопровода и организовать несколько помещений хозяйственного назначения.

Несмотря на большие объемы земляных и монтажных работ, возведение фундамента в виде ленты можно выполнить самостоятельно, пригласив для этого 2-3 помощника. Из специальных строительных механизмов вам потребуется только бетономешалка и вибрационное устройство для уплотнения бетона. Для рытья котлована можно просто нанять экскаватор.

Правильно сделанный ленточный фундамент отличается долговечностью и может служить до 150 лет, несмотря на любые внешние негативные воздействия. Слой гидравлической изоляции защитит строение от грунтовых и талых вод, а теплоизоляция снизит потери тепла.

В то же время, несмотря на перечисленный ряд достоинств, основания ленточного типа имеют несколько существенных недостатков, среди которых:

• большие трудозатраты при производстве работ на всех этапах;
• длительный процесс строительства, связанный с большими объемами земляных работ и сроками твердения бетона (технологию мы описали здесь);
• высокая себестоимость строительства;
• невозможность возведения на некоторых видах грунта;
• необходимость непрерывности процесса при заливке бетона.

Но если принять во внимание отзывы застройщиков, то перечисленные недостатки полностью оправданы высоким уровнем надежности конструкции и наличием подвала

Особенности ростверка

Ростверк является частью фундамента, которая объединяет верхние части свай. Он принимает всю нагрузку, которую создает конструкция, а за счет своего устройства замкнутого типа он ее равномерно перераспределяет на все сваи. Ростверк бывает таких типов:

1. Бетонным.
2. Железобетонным.
3. Металлическим.
4. Деревянным.

Также железобетонные и бетонные можно разделить на две подкатегории – высокие и низкие.

Первые располагаются существенно выше уровня земной поверхности. Очень часто ростверки изготавливают из металла – в ход идут квадратные металлические трубы, швеллеры с большим сечением. А вот устройство бетонного ростверка оказывается намного сложнее.

Монтаж

Приступая к выполнению ленточного фундамента на сваях, необходимо провести геологические изыскания – наблюдения и анализ грунта в разные сезоны. На основе полученных данных рассчитывается необходимая нагрузка основания, подбирается оптимальный вид свай, их размер и диаметр.

Если решено выполнить создание свайно-ленточного основания своими руками, то прилагаемая пошаговая инструкция упростит этот процесс.

• На очищенном участке выполняют разметку под фундамент. Траншея под ленту может быть неглубокой – около 50 см. Дно траншеи заполняется песком или гравием, что обеспечит дренаж бетонного основания и уменьшит пучинистость грунта. Если речь идет о крупном подвальном помещении, то вырывается котлован.
• По углам здания, в местах пересечений конструкции, а также по всему периметру здания с шагом 2 м выполняется бурение под сваи. Глубина получившихся скважин должна пролегать на 0,3-0,5 м ниже, чем уровень промерзания грунта.

• В нижней части скважин следует создать песчаную подушку высотой 15-20 см. Насыпанный песок увлажняют и хорошо утрамбовывают.
• В скважины вставляются асбестовые трубы, которые сначала на 30-40 см заливаются бетоном, а потом трубы приподнимаются на 20 см. В результате этих манипуляций бетон вытекает, образуя подошву. Ее функция – усиление конструкции, обеспечение лучшей адгезии опор с грунтом.
• Пока схватывается бетон, производят вертикальное выравнивание труб, используя уровень.
• После застывания основания трубы выполняется ее армирование – в нее вставляется решетка, выполненная из связанных металлической проволокой стальных прутов.

На поверхности выполняется деревянная опалубка, укрепленная по углам брусьями и армированная изнутри арматурой. Последняя представляет собой прутья, связанные друг с другом проволокой и образующие решетку. Нужно правильно сцеплять друг с другом арматуры свай и ленты – это гарантирует прочность и монолитность всей системы.
Следующий этап – заливка свай и опалубки бетоном

На этом этапе важно залить раствор таким образом, чтобы избежать скопления воздушных пузырьков в толще бетона. Для этого используются глубинные вибраторы, а при отсутствии устройства можно воспользоваться обычным прутом, протыкая бетонную поверхность в нескольких местах.

Поверхность бетона выравнивается и защищается укрывным материалом от воздействия осадков

В процессе набора бетоном прочности важно соблюдать температурный и влажностный режим. В жаркую погоду поверхность следует увлажнять.
После застывания бетона опалубку снимают

Специалисты рекомендуют сразу провести гидроизоляцию материала, поскольку он отличается гигроскопичностью. Насыщение влагой приводит к промерзанию и растрескиванию фундамента. В этом случае можно применить рулонные материалы (рубероид, современные мембранные пленки) или битумно-полимерную обмазочную гидроизоляцию. Для улучшения адгезии с гидроизоляционным слоем бетонную поверхность предварительно обрабатывают грунтовками и антисептиками.
Строительство фундамента обычно завершается его утеплением, что позволяет снизить теплопотери в доме, добиться благоприятного микроклимата. В качестве утеплителя обычно используют пенополистирольные плиты, приклеиваемые на специальный состав, или пенополиуретан, распыляемый на поверхность фундамента.

Виды

Существуют различные варианты конструкции свайного фундамента, обладающие собственной спецификой.

По материалу опор бывают:

• Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. Самый древний вид свай, практически исчезнувший в настоящее время. Причинами этого стали недостатки древесины как строительного материала и наличие более прочных и долговечных вариантов. Изредка встречаются в частном строительстве как опоры для вспомогательных или хозяйственных построек.
• Металлические. Существует два вида металлических свай — винтовые и забивные. Винтовые сваи напоминают шурупы, которые вкручивают в грунт с помощью режущих спиралеобразных лопастей на заостренном наконечнике. Забивные сваи специально не производятся и представляют собой отрезки различных видов металлопроката — швеллера, двутавра, рельса и т.д. Обладают высокой прочностью, способны пластично изгибаться, сохраняя несущие способности. Недостаток — склонность к коррозии, сокращающей срок службы опор.
• Железобетонные. Существует два вида Ж/Б свай — забивные и набивные. Первые производятся в специализированных производственных условиях, имеют прочную конструкцию с напряженной продольной арматурой и устойчивы ко всем нагрузкам. Вторые изготавливаются прямо на площадке путем заполнения опалубки (водонепроницаемых труб), помещенной в скважину, бетоном плотных марок.

По способу передачи нагрузки:

• Сваи-стойки. Представляют собой опоры, находящиеся в жестком контакте с плотными слоями грунта. Глубина заложения стволов зависит от уровня залегания твердых пород.
• Висячие сваи. Не имеют опоры в нижней части ствола, используя лишь силу трения на боковых стенках и частичную опору на грунт. Существуют как забивные, так и набивные висячие сваи. Несущая способность зависит только от глубины погружения, у набивных она усиливается с помощью утолщения в нижней части скважины.

По конструкции:

• Забивные. Представляют собой монолитный стержень с заостренным концом, погружаемый при помощи механического воздействия на верхний торец.
• Набивные. Представляют собой бетонную отливку в заранее подготовленную скважину. Имеют меньшую несущую способность, чем забивные сваи, но могут быть изготовлены самостоятельно.
• Винтовые. Изготавливаются из трубы с заостренным наконечником и спиралеобразными лопастями. Могут быть установлены самостоятельно, хотя на практике это используется только для вспомогательных построек или сооружений.

ВАЖНО!
Все типы свай, независимо от конструкции или материала, способны эффективно работать на сложных или проблемных грунтах.

Обустройство гидроизоляции

Воздействие влаги является одним из основных факторов, негативно влияющих на долговечность свайных конструкций.

Поэтому при строительстве или реставрации основания необходимо уделять должное внимание обустройству гидроизоляции. Выбор подходящего гидроизоляционного материала зависит от типа свай

Погружные (забивные) конструкции в процессе монтажа подвергаются высоким ударным и вибрационным нагрузкам, что делает невозможным применение обмазочной или напыляемой гидроизоляции. Наиболее оптимальный вариант – использование проникающих герметиков после завершения монтажных работ.

Свайно-ленточные фундаменты обрабатывают двумя способами. Основные опоры покрывают битумными гидроизоляционными материалами, а на бетонную ленту наносят наплавляемое или напыляемое покрытие – например, рулонные изделия или жидкую резину.

Преимущества и недостатки

Как и любое основание, свайно-ленточный фундамент отличается своими плюсами и минусами. Его преимуществами являются:

• использование основания на участке с сильным уклоном;
• возможность его сооружения на слабом грунте;
• для монтажа требуется минимум строительных материалов;
• высокая устойчивость к незначительному смещению грунта;
• не боится больших нагрузок;
• относительная дешевизна;
• возможность самостоятельного построения с применением собственноручно приготовленного бетона.

Недостатки:

• чтобы обустроить такой фундамент, необходимы сложные расчеты, которые могут произвести только профессионалы, своими руками можно возвести только легкие конструкции;
• не позволяет создавать под ним подвал или цокольный этаж.

Технология монтажа

Правильная организация труда сократит издержки, ускорит проведение работ. Главное, что качество при этом будет отвечать требованиям. После составления проекта можно начинать непосредственно делать забор на сваях. Пошагово строительство должно выглядеть следующим образом.

Установка забора на винтовых сваяхИсточник www.petrozavodsk.stroy-svai.ru

Разметка территории

По периметру участка натягивается строительный шнур, леска, нить из любого прочного материала. Делается разметка каждой сваи. С помощью лазерного, гидравлического уровня выставляются отметки по горизонтали, которые будут указывать верхний уровень трубы. При неровностях грунта решается вопрос конфигурации ограждения. Забор может быть выполнен:

• На одном уровне, когда верхний срез располагается строго по горизонтальному уровню.
• Ступенчатый вариант. Периметр разбивают на несколько участков с учетом ландшафта. Каждый отрезок монтируется горизонтально.
• Свободная форма. Применяется при больших перепадах по высоте, невозможности вделать выравнивание почвы, где будут установлены винтовые сваи под забор.

Схема размещения свайИсточник moskomplekt-zabory.ru

При разметке указывается, какая труба необходима для установки. На местах ворот, калиток монтируется более надежная, с большим диметром свая. В процессе работы это может быть проигнорировано, отметка напомнит, что в данном месте должна стоять другая труба. Не брезгуют лишним напоминанием даже опытные мастера.

Установка винтовых свай

Главная операция в строительстве забора. В промышленных условиях применяется спецтехника. Сам процесс закручивания в грунт напоминает работу с саморезом. Винтовая часть изделия с помощью лопастей нарезает грунт, опираясь на него, продолжает движение вниз только вращением вокруг собственной оси

При самостоятельной работе важно учитывать особенность начала операции. Заход делается при заметной нагрузке, во избежание эффекта вспашки

Вектор движения направлен вниз. При каменистой почве иногда целесообразно подбивать сваю, пока она не начнет самостоятельно двигаться по нарезанному маршруту. После надежного захода все усилия можно сконцентрировать исключительно на вращении трубы.

Монтаж свай для забораИсточник small-house.ru

В зависимости от качества грунта и физических возможностей исполнителей для работы привлекаются от 2 до 5 человек. В трубах имеются сквозные отверстия, чаше всего 2, в которые вставляется рычаг. Можно использовать арматуру, металлический прут, лом. Момент захода контролируется уровнем или отвесом

Важно задать правильное направление свае. Устанавливать трубы в одиночку очень сложно

Легче делать операцию вдвоем. Третий участник процесса может контролировать направление захода и помочь вертикальной нагрузкой при первых движениях. Трубы большого диаметра при значительном заглублении легче закручивать вчетвером, по двое на обе части рычага.

Операции после монтажа труб

По достижении нужной глубины вкручивание прекращают. Сверяют высоту с горизонтальной отметкой. При необходимости сваю срезают либо наваривают дополнительный отрезок трубы. Настоятельно рекомендуется заливать внутреннюю полость бетонной смесью. Увеличивается прочность, блокируется доступ кислорода внутрь, что замедляет коррозию. При ручном монтаже трудно добиться идеального положения по вертикали. По этой причине опытные мастера выбирают трубы, которые после установки верхним краем располагаются выше уровня грунта на высоту не более 50 см. Далее наваривается более дешевая труба, которую установить вертикально гораздо проще. Целесообразно в некоторых случаях делать бетонную обвязку конструкции, тем самым устранив технологический зазор между почвой и декоративной отделкой. При этом надежность и прочность конструкции заметно увеличивается.

Виды ленточного фундамента

При строительстве коттеджей на сваях основание ленты фундамента относительно отметки земли может располагаться:

1. Ниже нулевого уровня на 20-30 см. Такой фундамент называется мелкозаглубленным и наиболее часто применяется для домов в средней полосе России. Конструкция отличается простотой монтажа, отсутствием сложных расчетов, надежностью, универсальностью. Мелкозаглубленный фундамент нельзя устраивать на плывунах, пучинистых грунтах, участках с повышенным уровнем подземных вод.
2. Ниже нулевого уровня на 50-60 см. Заглубленный тип фундамента по причине сложного устройства и нецелесообразности практически не используется в частном строительстве. При возведении многоэтажных домов такой тип основания применяется при необходимости обустройства цокольного или подвального этажа.
3. Выше уровня земли на 20-50 см. Висячий тип ленточного фундамента по конструкции практически идентичен свайно-ростверковому висячему фундаменту. Основание такого типа возводится на плывунах, в болотистой местности, пучинистых грунтах, участках с высоким уровнем грунтовых вод, а также там, где существует угроза подтопления. Проектирование и строительство висячего фундамента на сваях требует детального и сложного расчета, который лучше доверить профессионалам.

Фундамент на буронабивных сваях, у которого основание монолитной ленты лежит на земле (нулевой уровень), с практической точки зрения не имеет смысла: если грунты на участке достаточно сильные, чтобы выдержать ленточное основание, то необходимость использовать буронабивные сваи отпадает. Если же грунты на участке слабые, то ленточная часть просядет ниже уровня земли.

Свайно-ленточное основание своими руками — пошаговая инструкция.

Свайно-ленточный фундамент — это конструкция из погруженных ниже точки промерзания свай, накрытых ростверком или фундаментной плитой. На такой тип фундамента более равномерно распределяется вся нагрузка, в отличие от классической свайной конструкции. За счет заглубления опор ниже точки промерзания в грунт, на этот фундамент не влияют даже движения грунтовых вод. Итак, ниже будет представлена инструкция для установки свайного фундамента пошагово своими руками.

Разбивка осей.

Разбивка осей – это ответственный процесс. От внимательности при ее выполнении будет зависеть, насколько правильно дом будет расположен на участке. Необходимо соблюдать конкретные отступы от забора и от соседей. Эти данные прописаны в стандартах.

После забивки колышек, по ним натягивается шнур таким образом, чтобы он не мешал рабочей зоне. Ось фундамента готова. Переходим к следующему шагу.

Уборка грунта.

Следующим шагом необходимо вырыть котлован, учитывая глубину закладывания ленты и, в зависимости от выбранного вида опор, подготовить под них углубления (если выбор пал в пользу буронабивных или железобетонных). Подготовка траншеи (или котлована) для ленты не требует использования спец техники.

Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб

Свайное поле.

Это поле представляет собой площадку с определенным количеством осей, установленных по разработанной схеме. Водонасыщенность грунта, тип опор, количество опор, порядок размещения, емкость нагрузки сваи – эти параметры учитываются при проектировании площадки.

Установка железобетонных свай

Допустимая нагрузка на сваи зависит от прочности грунта, величины и диаметра опор.

Установка свай для фундамента.

Монтаж опор разберем на примере столбов (труб), которые будем заливать бетоном. Их количество и длина выбирается исходя из данных расчетной документации. Если на участке грунт достаточно устойчивый, то длину столбов можно использовать 1,8 — 2,5 метра. В зависимости от нагрузки делаем расстояние между столбами. Чем более массивная будет конструкция, тем меньше расстояние нужно делать.

• расстояние для деревянных конструкций 3 м.
• кирпичных 1,5-1,7 м.
• пено и газобетона 2 м.

Для ленточного фундамента вырываем траншею глубиной примерно 40 см и шириной на 7 — 10 см больше глубины. Бензиновым буром сверлим ямы на глубину 1.8 — 2.5 метра. Бур лучше, чем трактор, так как ямки получаются точнее и аккуратней, но работы больше. В насверленные буром ямы ставим асбесто-цементные трубы, но предварительно их нужно гидроизолировать обклеев двойным слоем рубероида.

Армирование свай и ростверка.

На подошву котлована засыпают подушку из песка (не менее 15 см), которую укладывают ровным слоем, смачивают, трамбуют. Если укрепление конструкции необходимо, можно воспользоваться щебнем, засыпав его поверх песка.

Приступаем к сборке ленточной части. По внутренней стороне опалубки в трех направлениях, формируя трехмерную сетку, закладываются прутья диаметром 12-14 мм. В точках пересечений они связываются вязальной проволокой. Чтобы обеспечить прочность базы, привариваем связанный каркас из арматуры для ленты к торчащим из труб прутам.

Заливка фундамента бетоном.

Следующим шагом должна быть заливка фундамента. Самым оптимальным материалом является портландцемент средней консистенции. Заливать фундамент нужно в горизонтальном направлении. Если заливать вертикально, то могут появиться стыки и трещины в бетоне до его застывания.

Чтобы равномерно залить несущую конструкцию, рекомендуется использовать несколько бетономешалок сразу, так как раствор должен поступать одновременно. Срок высыхания бетона – 1 неделя.

Гидроизоляция и вентиляция.

Процесс гидроизоляции, вентиляции при работе со свайно-ленточным фундаментом состоит из двух шагов: защиты опор и обработки ленты. Когда смесь окончательно застыла, с опалубки убираются доски и пленка, затем вместо них наслаивается битумная канифоль, поверх которой накладывается рулонный материал. Для предотвращения попадания смеси, по поверхности ленты в вертикальном направлении укладываются куски асбестоцементной плиты, которые затем засыпаются песком. Это устройство удаляется после окончательного застывания смеси, оставляя хорошую воздухопроницаемость (вентиляцию).

Теплоизоляция.

Схема утепления свайного фундамента

Целью теплоизоляции свайно-ленточной базы является защита коммуникаций, проходящих под полом, а также самой конструкции от перепада температур. Для утепления фундамента рекомендуется использовать пенополистирольные плиты, приклеивающиеся либо внутри, либо снаружи граней ленты.

Преимущества и недостатки винтовых свай

Технологии строительства опорных сооружений совершенствуются на протяжении многих веков. Условно этот вид работ можно разделить на две категории. К первой относится фундаментный способ, когда основу составляет цельная по всему периметру конструкция, а второй метод заключается в точечной фиксации опор. Веками использовалась технология монтажа единой опорной конструкции. Технологически цивилизация была не готова к широкому использованию конструкций на сваях, которая применялась исключительно в регионах, где иной способ был невозможен. Сегодня строительная индустрия позволяет пользоваться этим методом на любых грунтах, в различных климатических зонах.

Схема устройства забора на винтовых сваяхИсточник remont.komimarket.ru

Преимущества

Практика показала, что во многих случаях забор на винтовых сваях лучше традиционного. Конструкторы и производители предлагают полный комплект необходимых элементов для решения этой задачи. К явным преимуществам метода относят:

1. Скорость монтажа.
2. Минимум инструмента, оборудования.
3. Отсутствие вибраций при монтаже.
4. Возможность использования на любых грунтах, за исключением скального.
5. Выполнение операции в любое время года.
6. Прочность, способность удерживать конструкцию до 4 т на одну сваю.
7. Отсутствие изменения геометрии конструкции после монтажа.
8. Долгий срок службы.
9. Меньшая трудоемкость.
10. Нет необходимости выравнивать участок и проводить подготовку грунта.
11. Небольшой вес обеспечивает низкую трудоемкость и легкость транспортировки.

Деревянный забор на винтовых сваяхИсточник fsks.ru

Перечисленные технические преимущества становятся основой экономической выгоды использования винтовых свай. Небольшое количество элементов, материалов, их общая масса дают возможность утверждать, что сметная стоимость конструкции меньше, чем при других способах монтажа забора. Если при устройстве фундамента значительную долю времени и трудозатрат составляют земляные работы, то в данном случае выполнение их необязательно. Как правило, фундаменты выполняются заливкой песчано-цементного раствора. Для удовлетворительного качества последующих операций необходимо дать время на схватывание раствора и усадку бетона. Специалистами рекомендуется выдерживать не менее недели до начала следующих монтажных работ. Винтовые сваи готовы к дальнейшим операциям сразу после установки.

Недостатки

При подвижных, слабых грунтах, когда необходимо делать заглубление не менее 1 м для обеспечения прочности конструкции, вариант применения завинчивающейся сваи выглядит более чем достойной альтернативой. Решается ряд сложных технических и финансовых проблем. Однако имеются и технические условия, при которых монтаж винтовых свай затруднен или невозможен. Скальный грунт является непреодолимой преградой применения этого метода. К достоинствам относят возможность самостоятельно сделать установку без привлечения дополнительной рабочей силы и оборудования. Этот факт делает привлекательным монтаж винтовых свай не только для забора, но и в качестве основы для главного и вспомогательных строений на участке.

Проект забора на винтовых сваяхИсточник we-mastera.ru

Но самостоятельное решение об использовании этого способа без соответствующей экспертизы грунта может привести к разочарованию. Не только наличие скальных слоев может повлиять на прочность конструкции. Высокие грунтовые воды и, как следствие, подвижные почвы на глубине большей, чем обычно. Такие места встречаются часто в проймах рек, озер, на высушенных болотах. Торфяная прослойка не самое надежное основание. К тому же подобные места часто засыпают привозным грунтом. Толщина слоя может составлять до нескольких метров на отдельных участках. Тогда длину подземной части сваи необходимо увеличивать так же, как для районов с вечной мерзлотой, — до 3, 5-4 метров.

Когда следует его возводить

Свайно-ростверковый фундамент преимущественно изготавливают из железобетона. Это выдвигает вполне определенные требования к условиям строительства в части температуры воздуха — она не должна опускаться ниже +5°.

Это обеспечивает нормальный процесс застывания бетона и позволяет получить прочную отливку с заданными качествами. Поэтому оптимальным временем для строительства является теплое время года, в идеале — с конца апреля по конец октября (в некоторых регионах этот диапазон уже и ограничен тремя летними месяцами).

Не менее важными являются погодные условия, которые способны полностью испортить условия для выполнения работ — длительные дожди могут превратить строительную площадку в сплошное болото, что исключает всякую возможность строительства.

Эти особенности необходимо учитывать при планировании и определении сроков выполнения работ.