Использование подобранных свай различной длины позволит без дополнительных расходов создать надежный основание для строения на склоне. Это означает, что с одной стороны столбы будут чуть выше уровня земли, в то время как с противоположной стороны сама конструкция будет погружена гораздо глубже. В итоге верхушки свай будут объединены с помощью горизонтальных балок, создавая целостную и прочную платформу.
Технология возведения свайно-ростверкового типа фундамента
В определенных ситуациях использование свайного фундамента становится оправданным и более выгодным решением. Преимущества и недостатки такой конструкции делают её особенно подходящей для строительства частных домов на сложных и нестабильных грунтах.
Установка свайно-ростверкового фундамента в большинстве случаев требует меньших финансовых затрат, что связано с уменьшением объема земляных работ. Прежде чем приступить к изготовлению свай, необходимо изучить их достоинства и недостатки, а также понять, в каких случаях и как их лучше применять. Изучение технологий, используемых для установки свай, также имеет большое значение.
Типы свай
Существует несколько методов создания свайно-ростверкового фундамента. Преимущества и недостатки каждого из этих методов будут зависеть от выбора материалов и применяемых технологий.
Опоры классифицируются по материалам, из которых они изготовлены:
Деревянные сваи, хотя и используются реже, имеют ряд недостатков, основным из которых является низкая долговечность. Дерево подвержено различным разрушительным факторам — влажности, гниению и воздействию микроорганизмов, что крайне негативно сказывается на их эксплуатации.
Железобетонные сваи, в отличие от деревянных, обладают высокой несущей способностью и долговечностью. Обычно глубина их заложения для частного дома составляет от 1,5 до 3 метров, а размеры определяются в зависимости от характеристик грунта на участке.
Металлические опоры тоже могут стать хорошим выбором для свайных фундаментов в частном строительстве, однако стоит отметить, что они не могут выдерживать большие нагрузки. Поэтому такие сваи, как правило, используют для строительства легких деревянных или каркасных зданий.
Существует также классификация свай, основанная на технологии их погружения. Метод установки свайного фундамента может осуществляться тремя основными способами:
Забивной метод, хотя и позволяет создавать мощные конструкции, не всегда подходит для самостоятельного выполнения. Он требует наличия специализированной техники, такой как сваебойная установка. К недостаткам данного метода можно отнести сильное воздействие на окружающей застройки, так как ударные нагрузки, возникающие при работе машин, могут привести к повреждению соседних зданий.
Буронабивная технология является отличным выбором для самостоятельного строительства фундамента. Она позволяет иметь возможность вести работы без привлечения больших механизмов, требуя только наличия бура для изготовления скважин. Это позволяет сохранить не только финансовые ресурсы, но и время, поскольку такая технология обладает высокой несущей способностью. Например, буронабивной фундамент хорошо подходит для каменных зданий, таких как кирпичный дом или здание из газобетона.
Винтовые элементы также могут быть полезными для создания свайно-ростверкового фундамента, особенно в случае построения деревянных домов. Хотя винтовые металлические сваи имеют меньшую несущую способность и часто используют опоры диаметром 108 мм, они незаменимы при высоком уровне грунтовых вод. При их установке в болотистых почвах нет необходимости проводить временное водопонижение, что значительно упрощает процесс.
Ещё одним важным преимуществом винтовых свай является их низкая стоимость установки по сравнению с другими методами.
Черновые лаги нижнего этажа можно укладывать прямо над грунтом. В этом случае не требуется дополнительных затрат на выравнивание строительной площадки. Для обеспечения теплоизоляции подполье рекомендуется засыпать керамзитом или мелким щебнем, чтобы избежать потерь тепла.
Особенности и сфера использования
Данный тип фундамента особенно эффективно используют на проблемных почвах, таких как торфяники и на наклонных рельефах, например, в условиях холмистой местности. При строительстве данного типа фундамента очень важно учитывать тип грунта, чтобы правильно выбрать вид свай, которые будут установлены.
По внешнему виду и конструкции свайный фундамент напоминает ленточное основание, однако главное отличие заключается в том, что ростверк в этом случае гораздо меньше и располагается на сваях, а не в самом грунте. Эта особенность позволяет эффективно защищать «ленточную» часть от воздействия влаги и пучения, потому что участки сезонного сжатия или расширения почвы «проходят мимо» опор.
Область применения свайно-ростверкового фундамента:
- при сооружении легких конструкций на ослабленных, болотистых и торфяных почвах;
- на наклонных рельефах;
- в прибрежных зонах рядом с озерами, реками и водохранилищами;
- для снижения общих затрат на строительство;
- в случаях необходимости быстро завершить строительные работы.
Особенности использования свайно-ростверкового фундамента:
- фундамент дает возможность начать строительство дома сразу после погружения свай;
- он подходит для монтажа в зонах с любыми климатическими условиями;
- такой тип фундамента обладает повышенным запасом прочности и высокой степенью надежности.
Существует три вида свайного фундамента, которые различаются в зависимости от типа используемых опор. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности, преимущества и недостатки.
Винтовые опоры
Винтовые сваи представляют собой конструкции из труб круглого сечения, снабженных лопастями, расположенными в один или несколько рядов. Внутренняя полость таких труб после их погружения заполняется бетоном, что повышает несущую способность готового основания.
- Процесс установки может быть выполнен самостоятельно, так что для погружения винтовых опор достаточно всего лишь двух человек.
- Скорость выполнения работы также радует; процесс обычно занимает не более двух дней.
- Строительство может быть продолжено на следующий день после этапа бетонирования, если для обвязки свай применяются балки из дерева или металла.
- Винтовые сваи демонстрируют устойчивость к неравномерным нагрузкам. Если они немного отклоняются от вертикальной оси, это вполне допустимо, так как это не приведет к неравномерному распределению нагрузок по всем опорам.
- Кроме того, имеется возможность повторного применения. Это значит, что винтовая опора может быть выкручена из грунта и установлена в другом месте.
- При установке винтовых опор может потребоваться аренда специализированной техники или соответствующего оборудования.
- Жилое помещение требует дополнительной теплоизоляции в нижней части.
- Устройство подвала или цокольного этажа невозможно при использовании винтовых свай.
Винтовые сваи могут быть использованы на различных типах почв, однако их установка не рекомендуется на болотистых участках. Более того, такие опоры должны изготавливаться из качественной стали в соответствии со всеми действующими стандартами, что требует их проверки в ОТК с помощью рентгеновского или ультразвукового методов. Некачественные материалы часто приводят к серьезным проблемам при строительстве свайно-винтовых фундаментов.
Винтовые сваи подразделяются также на несколько подтипов в зависимости от конфигурации и назначения лопастей.
Типы ростверка
Выбор вида обвязки зависит от типа возводимого сооружения. Существуют следующие типы ростверка:
- Металлические балки. Они изготавливаются из швеллеров или двутавровых балок и эффективно используются для обвязки фундаментов под деревянные дома.
- Деревянный брус. Используется для создания ростверков в домах, построенных из бруса, бревен или каркасных построек.
- Монолитная армированная железобетонная лента. Она подходит для любых материалов строительства, однако следует помнить, что ширина ростверка должна соответствовать толщине будущих стен. Такой тип ленты отличается высокой прочностью, надежностью и способностью равномерно распределять нагрузки.
Важно обратить внимание! Укладка ростверка непосредственно на грунт или его частичное заглубление недопустимы, так как это может привести к деформациям и разрушению ленты ростверка из-за пучения грунта.
Чтобы предотвратить «движение» колец по опалубке во время заливки бетоном, рекомендуется фиксировать их длинной полосой скотча, который проводится вдоль шва «рубашки». Скотч нужно завернуть внутрь цилиндра, а затем закрепить скрепками или степлером.
Игнорирование важности расчетов несущей способности конструкции может обернуться серьезными последствиями. Неправильные расчеты могут привести к проседанию фундамента, что является необратимым процессом, который трудно остановить. Наиболее устойчивы каменистые грунты, тогда как наименее устойчивыми являются песчаные.
Этапы строительства свайно-ростверкового фундамента
Прежде всего, необходимо удостовериться, что именно свайно-ростверковый тип фундамента подходит для конкретного участка и проекта. Другие виды оснований могут оказаться нежелательными из-за риска вспучивания и колебания грунта.
(1) Если решение принято, первым делом необходимо произвести разметку строительной площадки. Разметка осуществляется при помощи колышков, веревки и нивелира.
Использование нивелира имеет важное значение и на следующих стадиях. Он помогает правильно сравнивать горизонтальную плоскость по верхушкам сваи, которые уже установлены в грунте.
(2) После того как площадка размечена, наметьте места для установки свай.
Рекомендуется предварительно удалить дерн и засыпать песчаную подушку, что создаст более лучшие условия для работы.
(3) Необходимо наметить места установки столбов под несущими стенами. В зависимости от площади вашего строительства, столбы можно устанавливать с расстоянием в 1,5 — 2 метра друг от друга.
Дополнительно, в областях внутри дома, где также планируется проложить узлы ростверков, отметки под столбы можно устанавливать с меньшими промежутками.
Обратите особое внимание на углы. Они играют важную роль, так как не только связывают соединения по углам, но и помогают равномерно распределять тяжесть постройки по всей площади основания.
(4) После завершения этапов разметки и подготовки происходит основной этап — строительство. Сваи погружаются в грунт на глубину от 1,5 до 2 метров. Сверху столбов обычно оставляют выступ от 40 до 50 см над поверхностью.
Сваи устанавливаются либо ввинчиваются с помощью специальных механизмов. Важно следить за точностью вертикального погружения в грунт и контролировать горизонт уровень верхней плоскости столбов с помощью нивелира.
Идеально, если получится так, чтобы на все установленные сваи одновременно можно было уложить все ростверки. Если все работы выполнены правильно, то ростверки будут оставаться горизонтальными по всем направлениям соединений между столбами.
(5) На финальном этапе ростверки скрепляются между собой:
- Деревянные ростверки сверлят в нужных местах и аккуратно сажают на штыри для надежного крепления;
- Бетонные — соединяют с помощью варки арматурных выступов;
- Металлические также крепятся при помощи сварки.
Получившийся каркас должен быть прочно закреплён в земле и хорошо соединён на всех своих сочленениях.
Другие типы ростверков
Иногда для фундаментов применяют так называемые заливные ростверки. В этом случае между сваями прокладываются горизонтальные опалубки, внутрь которых укладывается заранее связанная арматура и заливается бетон нужной марки.
Почему важна изоляция свайного фундамента?
Каркас свайно-ростверкового фундамента обязательно нужно защищать от дождя, сырости, ветра и снега. В условиях плохих погодных и климатических условий, важно предотвратить порчу материала и защитить от коррозии, чтобы избежать её проникновения под пол вашего дома и в конструкцию фундамента.
Существуют многочисленные современные материалы для изоляции, доступные на строительных рынках или в интернете, что позволяет подобрать подходящий вариант по вашим потребностям и предпочтениям.
В дополнение к основной изоляции можно покрасить бетон смесью строительной смолы с соляркой, прикрыть полиэтиленовой пленкой, а все металлические соединения покрыть изоляционными материалами, чтобы предотвратить появление ржавчины.
Перед тем, как строить сам дом, рекомендуется создать защитное ограждение возле основания здания в виде кирпичной или другой стены. При этом важно учитывать правильные расчеты, чтобы не перегружать конструкцию и не ухудшить её стабильность.
Петр Матко — специалист по расчету и планированию работ в «МосАрхБюро», рекомендует: Лучше всего обратиться к опытному специалисту, который сможет учесть все особенности местности и объекта строительства. Самостоятельные расчеты могут привести к ошибкам, которые обернутся проблемами с просадкой фундамента.
Виды по размещению свай
Существует несколько методов размещения свай:
- Заглубленные свайные конструкции на 30-50 см. Эта процедура требует значительных усилий и аналогична заливке стандартного ленточного фундамента;
- Сваи, которые располагаются на поверхности земли. Для предотвращения трещин и разрушений участок должен предварительно очищаться от любой растительности;
- Приподнятые сваи. Нижняя поверхность отделена от грунта на высоту до 50 см, а свободное пространство сверху закрывается забором. Это необходимо, чтобы предотвратить значительные потери тепла. Такой вариант часто используют в регионах с высоким уровнем грунтовых вод или в тех местах, где существует опасность подтопления.
Разновидности по типу материала
Свайный ростверк представляет собой комбинацию опор и верхней обвязки, которая выполняется из:
- Прочного бруса, обработанного антипиренами и специальными составами для повышения огнестойкости;
- Двутавровой балки. Обычно применяется совместно с винтовыми столбами, но важно правильно соединить все компоненты;
- Железобетонных конструкций. Готовый вариант отличается высокой прочностью и устойчивостью;
- Бетонных элементов. При этом требуется армирующий каркас для нивелирования сил, возникающих при изгибе. Этот процесс занимает много времени, поскольку необходимо дождаться набора прочности материалом.
Для увеличения надежности рекомендуется использовать рифленые стальные арматурные прутья, не подверженные коррозии. Все соединения между компонентами следует выполнять аккуратно, чтобы не повредить защитный слой. Рекомендуется соединять арматуру между собой с помощью вязальной проволоки, что снижает вероятность образования ржавчины.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Как и у любого другого типа конструкций, свайно-ростверковый фундамент имеет свои достоинства и недостатки.
К его преимуществам относятся:
- возможность установки на любых грунтах, даже тех, где невозможно возведение ленточных или плитных оснований;
- независимость возведения фундамента и самого здания от рельефа местности;
- возможность создания фундамента в зонах с близким расположением грунтовых вод;
- формирование свайного поля отдельно от ростверка;
- размещение сварного ростверка на высоком уровне уменьшает вероятность подтопления в период паводков;
- возможность самостоятельного строительства без привлечения тяжелой техники;
- снижение затрат на строительство такого типа фундамента на 25% по сравнению с традиционными вариантами;
- возможность реализации сложных геометрических форм зданий;
- высокая скорость возведения.
Несмотря на множество преимуществ, у этой конструкции имеются и недостатки:
- невозможность строительства подвальных помещений или нулевого (цокольного) этажа;
- невозможность устройства ростверкового фундамента в каменистых грунтах;
- для возведения такой конструкции требуется тщательное исследование грунтов на участке;
- здания сложно возводить в местах, где присутствует риск горизонтального смещения грунтов.
Свайно-ростверковый фундамент по буронабивной технологии своими руками
Бурение
Перед началом работ по устройству свайного фундамента с применением буронабивной технологии, необходимо выполнить разбивку участка под бурение. Расстановка свай на плане и на местности осуществляется с углов здания, а затем в местах пересечения периметра и несущих стен.
Внимание! Расстояние между точками установки свай не должно превышать 2-3 метра. В случае, если дистанция между размеченными сваями превышает три метра, между ними необходимо установить промежуточную сваю с учетом рекомендаций по расстановке свай.
Это проектная схема расстановки свай.
Для бурения скважин под монтаж буронабивных свай используется специальная техника – ямобур с шнековой установкой для вертикального бурения. В полученные скважины опускается опалубка. Если свая круглой формы, опалубку можно изготовить из рубероида, сложенного в несколько слоев, или из оцинкованной стали. Также для опалубки можно использовать деревянные щиты для формирования сваи прямоугольного сечения.
Важно! Бурение отверстий под конструкции проводится на глубину ниже уровня промерзания грунта, а в идеале — до несущего слоя грунта, что определяется исследованием участка.
После бурения и установки опалубки в ствол помещается арматурный каркас.
Арматурный каркас
Арматурный каркас для свай изготавливается непосредственно на строительной площадке из витой арматуры диаметром 12 мм. Для этого отмеряются 3—4 стержня длиной, превышающей глубину скважины на 60-70 см. Эти «хвосты» будут связаны с армокаркасом ростверка.
Арматурные прутья формируют в виде трех- или четырехугольника с зазором 4-5 см до стенок опалубки. Поперечная арматура должен быть гладкой и менее крупной по диаметру в сравнении с основными стержнями.
Важно! Продольные и поперечные стержни должны быть скреплены вязальной проволокой.
Заливка бетоном
При небольшом объеме работ бетон для заполнения свай можно готовить прямо на объекте с помощью бетономешалок.
Внимание! Заливка бетоном тела сваи должна проводиться непрерывно, чтобы весь объём сваи был заполнен в течение одной рабочей смены до момента схватывания бетона.
После заполнения сваи бетоном следует выполнить его вибрацию для исключения усадки и образования пустот внутри конструкции. Это гарантирует однородность и необходимую прочность. Во время первоначального схватывания бетона, что занимает около 4-5 дней, подготавливают каркасы для ростверка.
После завершения заливки всех свай необходимо приступить к устройству ростверка. В случае с высоким ростверком надо подготовить нижнюю платформу опалубки. Нижней опорой опалубки служит песок, если высота не превышает 30 см, или деревянные щиты, которые опираются на края свай. Снизу опалубка укрепляется дополнительными опорами.
Вид свайного фундамента перед установкой опалубки и каркаса ростверка.
На затвердевание бетона в среднем уходит 4 недели. В дождливую и холодную погоду это время может увеличиться. Монолитный ростверк можно будет делать только после того, как бетон наберёт 50-70% своей прочности.
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Популярным среди участников FORUMHOUSE стал фундамент на буронабивных сваях с расширением в основании — «пяткой» и висящим над уровнем земли ростверком. Эта технология доступна и позволяет выполнять работы самостоятельно.
Тем не менее, как и при любом строительстве, возведение такого фундамента требует учета определенных нюансов. Практический опыт и «хитрости» пользователей, делящихся своим опытом на нашем портале, очень интересны и познавательны.
Я уже построил дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор, используя данный тип фундамента. Могу сказать, что при правильном расчете и соблюдении всех технологий, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.
Несмотря на накопленный опыт среди пользователей по строительству свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании, его нельзя считать универсальным вариантом, подходящим для любых типов грунтов и сооружений.
При выборе конструкции фундамента необходимо, прежде всего, учитывать результаты геологического исследования участка, которые показывают несущую способность грунта, его состав, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и другие характеристики. На основании полученных данных и с учетом веса здания, а также нагрузок, которые фундамент (в том числе «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный вариант фундамента.
Из практического опыта можно утверждать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании свай больше всего востребован в условиях сильно пучинистых грунтов и участков с большими перепадами высот. В таких условиях использование других типов оснований может оказаться экономически невыгодным из-за препятствий, связанных с выполнением большого объема земляных и бетонных работ.
Также следует учитывать, что расчет свайно-ростверкового фундамента не так прост, как кажется на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без должного понимания типа грунта и уровня подземных вод, такой фундамент может стать «миной замедленного действия» под вашим домом. Не забывайте, что к общей стоимости свайно-ростверкового фундамента понадобятся дополнительные расходы на утепление, устройство отмостки, дренаж поверхностных и грунтовых вод, а также устройство забирки.
Забирка устанавливается по кругу цоколя и закрывает подпольное пространство под домом, предотвращая «сквозняки».
Такой подход позволит правильно оценить, целесообразно ли использование такого фундамента. Свайно-ростверковый фундамент является по сути «ленточным» основанием, которое отделено от земли сваями. На основании проведенных расчетов может оказаться, что в некоторых случаях более экономически выгодным вариантом станет возведение классического малозаглубленного утепленного ленточного фундамента.
