Как построить свайный фундамент с монолитным ростверком

Свайно ростверковый фундамент – это один из видов свайного фундамента, который отличается наличием железобетонной фундаментной балки (ленты, ростверка). При этом ростверк укладывается на верхние основания свай, находящиеся на высоте 10-20 см над поверхностью земли.   В данной статье мы рассмотрим особенности такого фундамента и как соорудить свайно ростверковый фундамент своими руками.

Что такое ростверк

Ростверком называется горизонтальная обвязка столбов в единую систему. Такая конструкция позволяет распределять нагрузку от надземной части строения равномерно между столбами. В роли ростверка могут выступать стальные балки, деревянные брусья или железобетон.

Материал выбирается в зависимости от того, какие стройматериалы планируется использовать для возведения здания:

  • сталь и монолитный железобетон – для строительства крупных построек из металлоконструкций, кирпича;
  • дерево – для строительства небольших деревянных домов, бань, сараев и других малоответственных сооружений.

Что такое опорно-столбчатый фундамент и его отличие от других видов

Столбчатый фундамент — некоторое количество бетонных столбов, зарытых в грунт на определенную глубину (какая должна быть глубина заложения и какое количество столбов – об этом поговорим чуть далее). Сверху эти столбы жестко связываются ростверком.В качестве ростверка, как правило, используются бетонные, либо деревянные балки, в некоторых случаях ростверк заливается бетоном и является монолитной жесткой железобетонной уже говорилось выше, у опорно-столбчатого фундамента очень малая несущая способность, даже по сравнению с такими как мелкозаглубленный и незаглубленный ленточный фундамент, не говоря уже о монолитной плите. Но несмотря на это, при технически правильном подходе, он будет достаточно прочным, надежным и очень недорогим решением для некоторых типов домов, тем более что заложить его своими руками будет не так уж и сложно.

Что такое опорно-столбчатый фундамент и его отличие от других видов

Где и как используется опорно-столбчатый фундамент

Из-за своих конструктивных особенностей опорно-столбчатый фундамент подходит не для всех типов домов. Из-за его малой несущей способности, основным условием для постройки дома на таком фундаменте является небольшой вес. А из-за малой устойчивости – дом должен быть построен из материала прочного на , опорно-столбчатый фундамент не подходит для тех домов, в которых планируется подвальное помещение, так как устроить его у Вас, скорее всего, не получится.

Что такое опорно-столбчатый фундамент и его отличие от других видов

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что столбчатый фундамент подходит только для деревянных домов, каркасных, каркасно-щитовых или подобных. Тяжелые дома из блоков или кирпича, я бы на таком фундаменте строить не стал, учитывая его особенности.

После того, как мы определились для каких домов подходит такой тип фундамента, давайте разберемся в какой грунт его можно закладывать, а в какой нет.

Что такое опорно-столбчатый фундамент и его отличие от других видов

Виды ростверков для свайного фундамента

Ростверковый фундамент своими руками соорудить нетрудно, достаточно выбрать тот вид, который будет удобен для выбранной конструкции, и позволит обеспечить наилучшие показатели прочности и надежности.

На сваях ростверк может иметь форму ленты (балки), которая позволяет в определенной последовательности соединить все конструкции между собой, или в форме плиты, которая обеспечивает одновременное соединение всех свай.

Сам ростверк может изготавливаться в виде монолитной системы или быть сборным. Основным различием является способ его изготовления. В первом варианте заливают бетон в установленную опалубку, а во втором – устанавливают готовые железобетонные изделия.

Виды ростверков для свайного фундамента

Также ростверк различают по уровню, на котором он находится от земли:

  1. Висячий.

Уровень нахождения над землей – от 10 см. При этом такая конструкция может сооружаться на любых типах грунта, но здания должны иметь минимальный вес. Этот вид ростверка используется реже всего, так как всегда присутствует необходимость утепления пола или подвального помещения.

  1. Наземный.

Основание такого ростверка находится непосредственно на земле. Для него рекомендуется подготовить песчаную или гравиево-песчаную подушку. Учитывая, что между почвой и конструкцией нет пространства, использовать ее можно только на устойчивых и не пучинистых грунтах. Если установить такое сооружение на почве с глубоким промерзанием или высоким уровнем грунтовых вод, конструкция дает быстро трещину и разваливается.

  1. Низкий.
Виды ростверков для свайного фундамента

Этот вид отличается тем, что его основа углубляется в почву и располагается на песчано-гравиевой подушке. В основном этот фундамент схож с ленточным, только основание удерживают установленные сваи. Низкий ростверк используется крайне редко, так как требует больших денежных затрат и специального оборудования.

Тем не менее, несмотря на выбранный вариант, планируя свайно ростверковый фундамент своими руками, пошаговая инструкция по его монтажу нужна в любом случае. Ведь только тогда застройщик будет уверен в правильности выполняемых действий и надежности возводимой основы.

Читайте также:  Глубина заложения фундамента: аудит значимости влияющих факторов

Особенности свайно ростверкового фундамента

Основной особенностью свайно ростверкового фундамента является то, что поверх свай устраивается фундаментная балка – ростверк, который соединяет все сваи между собой. Ростверк соединяет весь фундамент в одно целое и этим самым способствует равномерному распределению веса дома на все сваи. Последние же, в свою очередь передают нагрузку от веса дома на наиболее прочные слои почвы.

Чаще всего, ростверк устраивается как монолитная железобетонная конструкция, прочность которой обеспечивает металлический каркас из арматуры. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки на сваи, нижняя часть ростверка должна находиться обязательно выше нулевого уровня земли (на весу).

Виды свайных фундаментов с ростверком

Свайно ростверковые фундаменты могут быть разных видов, которые отличаются между собой, как типом используемых свай так и способом сооружения ростверка. Для устройства такого фундамента могут использоваться винтовые, забивные, висячие или буронабивные сваи. Ростверк такого фундамента может быть сборным или в виде железобетонной монолитной ленты

Преимущества и недостатки

Преимуществами таких фундаментов можно считать следующие их качества:

  • -требуют меньших затрат времени и материалов на свое устройство, особенно по сравнении с ленточным;
  • -позволяют снизить теплопотери дома через фундамент, так как ростверк не касается мерзлой почвы (при условии утепления пространства под ростверком);
  • — уменьшают уровень вибраций дома (актуально, если он строится вблизи транспортных магистралей).

Правда, такие фундаменты имеют и недостатки:

  • — необходимость сооружения свай на достаточно большую глубину;
  • — пространство под ростверком необходимо заполнять и утеплять.

Целесообразность устройства

Фундамент такого типа целесообразно сооружать для зданий из легких строительных материалов (дерево, пеноблоки, газобетон и др.) на непрочных грунтах, которые, в то же время, подвержены сильным сжатиям, то есть на тех участках, где устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента невозможно, а заглубленного слишком затратно.

Другими словами, свайный фундамент с ростверком следует выбирать в том случае, когда:

  • есть желание сэкономить  до 30%  на возведение фундамента (хотя экономия может быть только в том случае, если  расчетное количество свай и их глубина, а следовательно и затраты на их устройство, не слишком велики);
  • характеристики грунтов и условия их залегания на участке (высокий уровень грунтовых вод, пучинистый грунт, большая глубина промерзания) не позволяют возвести другой тип основания дома за минимальный отрезок времени;
  • нагрузка от дома на фундамент относительно небольшая.

Виды свайных фундаментов с ростверком

Ввиду многообразия технологий строительства, используемых материалов для свайно-ростверковых фундаментов существует специальная терминология:

  • основание – воспринимающий вертикальную нагрузку пласт, залегающий ниже отметки промерзания;
  • свая – вертикальная конструкция, изготовленная в почве или погруженная в нее;
  • поле свайное – группа свай для одного сооружения, здания;
  • ростверк – монолитная либо балочная конструкция по оголовкам свай (плита, решетка, рама или балка);
  • низкий ростверк – заглублен в почву или расположен на уровне нулевой отметки;
  • высокий (висячий) ростверк – поднят над уровнем грунта;
  • несущая способность сваи – сумма сопротивлений грунта на боковых поверхностях и под ее нижним концом.

Схема буронабивного фундамента

По материалу буронабивные сваи классифицируются следующим образом:

  • композитные – железобетон внутри стальной или полимерной несъемной опалубки (труба большого диаметра);
  • бутобетонные – в нижней части сваи в бетон утоплены камни (максимальный размер 15 см, прочность не ниже расчетной марки бетона), верхняя часть (0,5 – 0,7 м) залита чистым бетоном, армирование обычно по всей длине (кроме забутовки);
  • железобетонные – свая залита полностью из бетона с арматурой по всей длине (обычно не напряженная);
  • бетонные – арматура лишь в верхней части для обвязки с ростверком.
Виды свайных фундаментов с ростверком

Ствол сваи может изготавливаться несколькими способами даже при использовании одних и тех же материалов. Например, если бетоном наполняется отверстие в земле с помещенным внутрь арматурным каркасом, свая будет безоболочечной.

Схема сваи с расширением — ТИСЭ.

Если свая достигает несущего пласта, заливается в полимерную или металлическую трубу, которая не несет нагрузок и остается в скважине на весь период эксплуатации (несъемная), выполняя роль гидроизоляции, получается свая с оболочкой.

Если временная опалубка снимается после заливки, свая называется во временной оболочке, метод – вертикально перемещаемая труба ВПТ. Если опалубка остается внутри скважины и выполняет несущие функции, свая именуется трубобетонной.

Для повышения несущей способности подошва сваи может уширяться монолитным основанием. Подошву разбуривают специальным инструментом, взрывом либо бетонными свайками. В общем ростверке оголовок буронабивной сваи может иметь скользящее сопряжение или жесткую заделку в монолит.

Если при геологической разведке участка выявлено залегание несущего пласта глубже 3 м, буронабивные сваи-стойки обойдутся индивидуальному застройщику дороже винтового фундамента СВФ либо плавающей плиты. В этом случае эффективнее висячие сваи, несущая способность которых зависит от плотности и пористости грунта. Если сил трения на боковых поверхностях недостаточно, следует рассмотреть другие варианты фундамента.

Читайте также:  Свайный фундамент — смотрим плюсы и минусы

В отличие от ленточного фундамента, глубина заложения ростверка никак не зависит от характеристик грунтов:

  • лента опирается на землю подошвой, присутствуют боковые сдвигающие нагрузки от сил пучения;
  • ростверк на грунт не опирается, создается исключительно для обвязки свай, распределения нагрузок, опирания стеновых материалов (особенно актуально для пеноблоков, кирпича).

После заливки монолитного ростверка между грунтом и его подошвой создается воздушная прослойка для компенсации сил пучения. В низких ростверках она защищается по бокам листовыми материалами во избежание осыпания земли, заполнения этого пространства пучинистым грунтом.

Виды свайных фундаментов с ростверком

С учетом вышесказанного, монолитный ростверк по оголовкам буронабивных свай эффективен в случаях:

  • легкие постройки – экономия бюджета 30 – 50% в сравнении с плитой, ленточным фундаментом для срубов, фахверковых, каркасных, панельных (СИП технология), щитовых коттеджей;
  • сложный рельеф – склоны с перепадом высот больше 1,5 м в пятне застройки;
  • высокий УГВ – сваи можно залить в оболочку при незначительном подъеме воды или путем временного откачивания ее из скважины;
  • болото, прибрежная зона – земляные работы для других типов фундаментов невозможны.

Экономически эффективны в индивидуальном строительстве сваи лишь при глубине до 3 – 5 м, что обычно достаточно для легких конструкций. При нормальной геологии на ровных участках сваи сокращают бюджет строительства кирпичных, бетонных зданий вдвое. Лишь в этом случае фундамент соответствует требованиям СП , регламентирующим проектирование свайных фундаментов.

Проведение земельных работ

В первую очередь по периметру, где будет находиться основание, нужно удалить слой растительности. Далее осуществляется выкапывание ям для будущих столбов. Глубина ямы должна быть равной цифре, на которую промерзает почва, к этому числу нужно прибавить еще 20 см для того, чтобы уложить подушку. Учитывается ширина – толщина стенки, плюс к этой цифре нужно будет прибавить 20 см, они нужны на монтаж распорок и опалубки.

Проведение земельных работ

На дно каждого отверстия нужно уложить подушку – смесь песка и щебня. Если вы хотите основание с ростверком выполнить по всем правилам – подушка должна выступать приблизительно на 15 см за основание столба. После того, как щебенка с песком будут засыпаны, их нужно обильно полить водой и утрамбовать. Поверх всей смеси укладывается рубероид либо полиэтилен – это нужно для того, чтобы в то время, пока будет осуществляться заливка бетона, вся влага из смеси не ушла в грунт.

Фундамент на буронабивных сваях

Подготовка участка

Перед созданием фундамента необходимо расчистить участок, разметить его в соответствии с проектом здания, отметить места, где будут пробурены скважины. Сваи располагают по периметру строения, под внутренними несущими станами и на углах. Шаг между ними не должен превышать 2 м.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи делают, заливая бетон в подготовленные скважины. Обычно в скважины устанавливают опалубку, роль которой могут играть асбоцементные трубы, трубы из пластика, рубероид, ПВХ-пленку. Эти материалы не только придают свае форму и увеличивают ее прочность, но и выполняют гидроизолирущую функцию.

Глубина скважин зависит от глубины промерзания грунта, они должны быть на 50 см глубже этого уровня. 20 см из них приходятся на песчаную подушку. В среднем глубина будет около 10 м.

Для бурения можно нанять бригаду рабочих, можно осуществить его своими силами с помощью ручного бура. Диаметр скважины должен быть равен примерно 20 см.

Фундамент на буронабивных сваях

Арматура должна подниматься над верхней частью свай на 40-50 см, чтобы ее можно было соединить с арматурой ростверка. Устанавливают ее в трубах таким образом, чтобы между арматурой и оболочкой было не менее 2 см — это позволить полностью покрыть каркас бетоном.

После этого в трубы заливают бетон. Для уплотнения используют вибратор, но если его нет, можно использовать метод штыкования с помощью металлического прута или трубы. Залитые сваи оставляют на 4 недели для застывания и набора прочности.

Железобетонный ростверк

Фундамент на буронабивных сваях

Сначала устанавливают опалубку. Ее можно сделать из обрезной доски в виде желоба шириной не меньше, чем толщина будущих стен, и высотой примерно 30 см. Определенная сложность состоит в том, что у ростверка есть висячие части, под которые на время застывания бетона нужно будет поместить подпорки. Опалубку устанавливают на нужной высоте, после застывания бетона ее снимают. Можно использовать и несъемную опалубку, например, из пеноплекса, которая будет играть роль утеплителя и гидроизоляции.

Железобетонный ростверк также обязательно армируется. Для армирования берут металлические прутки толщиной 10-12 мм, они располагаются вдоль сторон конструкции. Между собой они связываются в два пояса поперечной арматурой толщиной 6-8 мм, можно гладкой. Из такой же арматуры делаются вертикальные ребра, соединяющие пояса. Под нижний пояс подкладывают деревянные бруски, чтобы арматура была полностью погружена в бетон. С помощью вязальной проволоки каркас ростверка связывается с выступающей частью арматуры свай, также можно их сварить.

Читайте также:  Как пошагово, своими руками, пристраивать веранду к дому

Важно! Все элементы каркаса должны быть прочно соединены между собой, это непосредственно влияет на прочность ростверка.

Фундамент на буронабивных сваях

На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент.

Заливают ростверк за один раз, поэтому сразу нужно приготовить необходимое количество бетона. Важно, чтобы в слое бетона не было полостей, пузырей. После заливки бетон уплотняют.

Фундамент на буронабивных сваях

Чем различаются серии свайных ростверков: наиболее известные их производители

В принципе, есть возможность приобрести готовые ростверки, но здесь необходимо изучить довольно много документации. Дело в том, что серий ростверков достаточно много, и каждая отличается друг от друга прочностью, размерами, стойкостью к коррозии и еще множеством параметров.

Самым известным производителем ЖБИ ростверков от 35 тонн является российская компания «ООО СК ПромТехСтрой». Но такие большие ростверки ими выполняются только на заказ. Для менее габаритных предварительная договоренность не требуется, они всегда есть в наличии. Что же касается производства ЖБИ ростверков от 50 тонн, то заказать подобные можно в ООО ДСК «Ростверк», и обойдется это в довольно кругленькую сумму.

Но для личного строительства на участке требуются много меньшие габариты, а потому стоит рассмотреть серии ростверков на российских рынках, которые можно приобрести практически в каждом городе.

Чем различаются серии свайных ростверков: наиболее известные их производители

Получается, что приобрести подобные изделия не сложно. Но при этом стоит понимать, что без подъемного крана в этом случае не обойтись, а это еще одна статья расходов. Типовые ростверки для свайных фундаментов, которые были представлены, не являются полным ассортиментом компаний, занимающихся их изготовлением. Эти серии приведены для того, чтобы в общих чертах понять стоимость на готовую продукцию и сравнить затраты (при планировании собственноручного изготовления ростверка).

Такую опалубку будет довольно просто разобрать. Да и монтируется она просто

Изготовление ростверка

Ростверк для свайного фундамента своими руками можно сделать из сборных готовых железобетонных элементов или же в виде монолитного пояса. Второй вариант предпочтительнее, так как сплошной монолитный ростверк более надежен. К тому же отдельные железобетонные блоки сборной конструкции не так просто установить на место.

Для того чтобы изготовить монолитный железобетонный ростверк прежде всего необходимо изготовить и установить опалубку.

Её можно изготовить из обрезных досок в виде прямоугольного желоба и необходимо установить таким образом, чтобы между нижней частью будущего ростверка и почвой был зазор 10-20 см. Высота и ширина опалубки должны соответствовать проектным размерам ростверка. Как правило, его высота не менее 30 см, а ширина – не менее толщины стены будущего дома.

Рис.2 Изготовление ростверка свайного фундамента:1 – каркас из арматуры; 2 – выпуски арматуры свай; 3 – ростверк; 4 – основание опалубки; 5 – опалубки устанавливается каркас из арматуры, связанной вязальной проволокой. Такой каркас может быть выполнен в виде одного или двух рядов прутьев арматуры соединенными поперечинами или же в виде армопояса, в котором оба ряда соединяются с помощью специально изогнутых ряд арматуры должен укладываться на подставки высотой 2,5-3 см, обеспечивая возможность её полного погружения в бетон при заливке.

Такое же минимальное расстояние должно быть от каркаса до боковых стенок опалубки. Арматура каркаса ростверка соединяется с помощью той же вязальной проволоки с выпусками арматуры из этого с помощью бетономешалки готовится необходимое количество бетона и в непрерывном цикле осуществляется его заливка в опалубку. В процессе заливки бетона необходимо следить за его плотной укладкой, чтобы не образовывалось незаполненных полостей, раковин.

Для лучшей усадки бетона необходимо использовать вибратор или даже обычную штыковую полной заливки ростверка его поверхность выравнивается и оставляется до полного высыхания бетона. В жаркую солнечную погоду поверхность ростверка необходимо периодически увлажнять. После того, как бетон ростверка высохнет (по истечении не менее чем двух недель)  опалубку можно снять и свайно ростверковый фундамент готов.

Плюсы и минусы свайно-ростверковых фундаментов

Среди преимуществ свайно-ростверкового фундамента выделяются:

  • применимость для большинства типов грунтов в разных климатических зонах;
  • высокая устойчивость;
  • возможность самостоятельного возведения;
  • отсутствие необходимости проведения трудоемких земляных работ;
  • скорость строительства;
  • вентиляция нижнего перекрытия здания (предотвращает возникновение конденсата и грибка);
  • доступность строительства на участках со сложным рельефом.

Недостатки монтажа ростверкового фундамента своими руками:

  • сравнительно высокая стоимость;
  • отсутствие возможности постройки помещения ниже нулевой отметки (подвала, погреба);
  • необходимость тщательного точного расчета, при отсутствии которого возникает опасность деформации строения.

Свайные фундаменты применяются для строительства на протяжении многих лет, и зарекомендовали себя с положительной стороны. В некоторых ситуациях они остаются единственным способом создать надежное основание для возведения здания, и вполне оправдывают свое предназначение.