Свайно-ростверковый фундамент своими руками - пошаговая инструкция по монтажу

Расчет фундамента

Фундамент
для дома на склоне играет самую главную роль. От его
надежности, прочности будет зависеть долгий срок службы постройки, ее
целостность. В данном случае недопустимо использовать любой вид основания. Он
может быть:

Горизонтальный – представляет
собой ленточные конструкции или сваи. Проводиться выравнивание поверхности, что
тянет за собой значительные затраты;

Ступенчатый – является
каскадной конструкцией, выполненной из железобетона. Обеспечивает высокую
устойчивость и противодействует сдвигам грунта;
Винтовые сваи – подвид
ленточных оснований, когда дом на сваях на склоне укрепляется методом
вкручивания винтов. Они уплотняют почву, делая надежные опоры. Они уплотняют
почву, делая надежные опоры.

Фундамент дома – это ответственная конструкция, которая в полной мере обеспечивает надежность и долговечность постройки – в случае с домом на склоне этот момент очень актуален, и к данному этапу строительства следует отнестись ответственно. Скажем прямо – для таких строений подойдет далеко не каждый тип фундамента. Из всего существующего разнообразия используется всего-навсего три разновидности.

Горизонтальный фундамент для дома на склоне – как правило, это ленточные или свайные конструкции. Для сооружения такого основания дома придется планировать холм – так сказать, обустраивать ровную площадку, что выльется в довольно круглую сумму. Мало того, для начала понадобится обеспечить подъезд для транспорта и прочей строительной техники – в принципе, это и так придется делать, так как о собственном автомобиле, а вернее о дороге для него, тоже нужно думать. И еще одно – именно этот тип фундамента позволяет строить дома частично заглубленные в почву.

Фундамент для дома на склоне фото
Ступенчатый фундамент – тоже ленточный вариант. По сути, это каскады из железобетонной конструкции, которые обеспечивают максимальную устойчивость строения и отлично противостоят вертикальному давлению, создаваемому почвой. Незначительным преимуществом такого фундамента является то, что для его постройки понадобится изымать меньшее количество почвы – как минимум это снижение затрат на строительство.
Фундамент на винтовых сваях – опять-таки, это его ленточная разновидность. Его особенность заключается в самих сваях, которые представляют собой винты особой конструкции – по мере их вкручивания, они уплотняют грунт вокруг себя, создавая тем самым надежную опору для дома. Высокие и тяжелые дома на таком фундаменте не возводят – это идеальный вариант для одноэтажного дома на склоне или, как вариант, для каркасного строения. Недостатком такого строения является отсутствие в нем подвала – на цокольный этаж можно не рассчитывать.

О том, как построить фундамент дома на склоне, смотрите в этом видеоролике.

А вообще изготовить фундамент под дом на склоне – дело довольно сложное, и оно не зависит от выбранного типа основания. Мало того, что его необходимо правильно рассчитать с учетом местных факторов, так его еще нужно и правильно возвести – в общем, это дело исключительно для профессионалов.

Произвести самостоятельный расчет, пожалуй, не получится. Здесь необходимо учитывать разные особенности грунта и поступающих нагрузок от стен и перекрытий, которые сможет предусмотреть только квалифицированный инженер.

Что учитывают конструктора при расчете дома на склоне:

Рельеф;
Особенности грунтов;
Вес конструкций дома. Стоит знать, что при неравномерном поступлении нагрузок от секционных домов каждый участок основания рассчитывается отдельно. Даже одна стена, параллельная склону, будет по-разному давить на грунт в разных точках.

Исходя из полученных расчетов специалист подберет подходящее решение:

Какой фундамент выбрать, определит его параметры (глубина, ширина, высота);
Выберет или скорректирует стеновые конструкции по материалу или размерам.

По результату конструктивных расчетов составляется генплан местности и организация строительных работ.

Варианты свай

Существует несколько видов свай, которые используются для сооружения свайного фундамента с ростверком. Среди них можно выделить:

буронабивные;
забивные;
винтовые.

Первые представляют собой конструкцию, которая сооружается методом предварительного бурения лунки требуемого диаметра и глубины. После подготовительных работ производится заливка столбов опоры с использованием армирования. Забивные элементы идут уже готовыми и представляют собой железобетонную конструкцию, которая набрала прочность. Для них не требуется предварительная подготовка лунок, т. к. они забиваются в назначенное место с использованием специальной техники. Последняя разновидность представляет собой металлическую конструкцию. Есть определенные требования в отношении диаметра такой трубы, а длина зависит от конкретных условий. На конце такой опорной конструкции содержится винт, который и способствует погружению, а также фиксации сваи. Монтаж таких элементов может быть осуществлен вручную.

Кроме способа монтажа, сваи могут отличаться по сечению. Если речь идет о винтовых, то чаще всего они круглые. Существуют треугольные, квадратные и многоугольные варианты. Тело сваи может быть полым или наполненным. В зависимости от способа распределения нагрузки различают:

стойки;
висячие.

Второй вид свай имеет заостренный конец и большую площадь боковых поверхностей. Благодаря этому удается распределить оказываемую нагрузку на фундамент на большую площадь. Такое решение чаще всего используется в том случае, если несущей способности грунта, который находится на достигнутой глубине, недостаточно для создания нормальных условий. Устройство стойки имеет иную конструкцию. Чаще всего она подразумевает наличие расширения у основания сваи, которое обеспечивает основной процент опорных свойств. Стенки такой сваи задействованы не в полной мере.

Различие видов свайных фундаментов с ростверком может крыться также в том, каким именно образом расположены сваи в конструкции. Чаще всего выбирается четко вертикальное размещение, которое не вызывает особых вопросов. Но в некоторых случаях для увеличения несущей способности сваи могут быть загнаны в грунт под определенным углом. При этом в одной точке может быть расположено несколько свай. Применяется такой способ в том случае, если предполагается горизонтально направленное усилие на фундамент.

Сваи под ростверком фундамента могут располагаться не с определенным шагом, а точечно. Это касается тех ситуаций, когда ведется сооружение не здания, а навеса на открытом пространстве. В этом случае расположение свай совпадает с размещением опорных стоек, которые удерживают кровлю. Допускается ленточное расположение свай. В этом случае они размещаются с минимальным шагом, что увеличивает прочность фундамента. В другом варианте несколько свай размещаются с меньшим шагом на тех участках, где предполагается большая нагрузка.

Способ расположения опорных столбов для свайного фундамента с ростверком наносится на план будущего строения. Его можно начертить самостоятельно с соблюдением масштаба. Обязательным является наличие опор по углам здания. Также потребуются сваи в местах пересечения лент под основные и внутренние стены. Если расстояние между промежуточной и угловой сваей превышает три метра, тогда устанавливается еще одна опора посередине. Обычно шаг составляет около двух метров.

Виды ростверка

Высокий. Размещают выше поверхности грунта. Применяют при строительстве этакад, мостов, гидротехнических сооружений, жилых домов на пучинистых грунтах, в затапливаемых районах, для строительства набережных, пирсов и т.д.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получила так называемая технология ТИСЕ. Суть технологии заключается в применении для строительства свай фундаментного бура с откидным плугом. В итоге получаются фундаментные сваи с расширением — опоры с повышенной несущей способностью. Применяют такую технологию для строительства индивидуального жилья в местности с наличием сейсмической активности, а также в местности, характеризующейся пучинистыми грунтами. Отличительной особенностью данной технологии также является наличие воздушной подушки под лентой-ростверком. Технология позволяет возводить несущую конструкцию своими руками. Этапы строительства по такой технологии приведены на рисунке. Фундаменты ТИСЕ имеют как положительные, так и отрицательные отзывы. Из недостатков отмечается сложность в создании расширения свай своими руками с применением бура, наличие мостиков холода и необходимость дополнительного утепления. В интернет-источниках можно встретить много советов по применению данной конструкции, однако при выборе фундамента в конкретном случае мы не рекомендуем руководствоваться подобными оценками.

Повышенный. Располагается на поверхности грунта. Реализация такого фундамента допустима в непучинистых грунтах. С целью исключения воздействия на него нагрузок при вспучивании, под лентой вынимают грунт и заполняют полученную полость грунтами, не склонными к вспучиваниям (например, песком). Из-под внутренней части будущего дома также удаляют грунт, способный вспучиваться и заменяют его керамзитом. Фундамент по описанной технологии не будет требовать дополнительного утепления.

Низкий или заглубленный. Горизонтальная часть фундамента, которая располагается ниже поверхности грунта. Сваи в таком виде фундамента располагаются полностью в толще грунта. Глубина заложения зависит от многих факторов, таких как наличие подвалов в будущем здании, расположения коммуникаций, климатических факторов, наличия грунтовых вод, геологии местности. Например, если строить приходится на пучинистых грунтах, то подошву ростверка закладывают не менее чем на 0,25 м ниже уровня промерзания.

Хочется отметить, что в настоящее время страницы интернета пестрят информацией по строительной тематике, хотя очень малое количество из них действительно стоит читать. Наша статья основана не на интернет-источниках, а на конкретной литературе и советах специалистов (при желании всем обратившимся мы можем посоветовать литературу и ответить вопросы). Свайные фундаменты с ростверком относят к одним из самых востребованных вариантов, поскольку позволяет проводить строительство с экономией времени и средств, но только при наличии грамотного планирования и профессионального подхода на начальных этапах подготовки к предстоящей стройке.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.
Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов
Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.
Один из видов свай — винтовые, их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

висячие;
сваи-стойки.
Чем отличаются сваи по типу работы

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Столбчатый фундамент с высоким ростверком

Данная конструктивная схема является наиболее верной и правильной, так как ростверк в ней находится на определённом возвышении над поверхностью земли. Обычно это расстояние не меньше 15 см. Зазор под ростверком исключает давление на него поднимающегося из-за морозного пучения грунта.

Последовательность выполнения работ:

1) Возводятся все столбы фундамента. Возвышение их над уровнем земли определяется исходя из двух требований. О первом говорилось выше — это минимальный зазор 15 см. Второе условие — столбы должны быть углублены в тело ростверка на 5-10 см.

2) Макушки столбов покрываются обмазочной гидроизоляцией, предотвращающей капиллярный подъём влаги из грунта и проникновение её в ростверк.

3) Делается основание опалубки. Есть два способа:

а) При минимальном возвышении ростверка в качестве основания используется насыпанный слой песка. Его увлажняют, уплотняют трамбовкой и выравнивают, формируя как-бы нижнюю поверхность опалубки. После заливки ростверка песок из под него удаляется.

б) При более высоком ростверке основание делается из досок или фанеры.

4) Устанавливаются боковые стенки опалубки. Размеры поперечного сечения ростверка выбирают в зависимости от материала стен и их толщины.

Для деревянных домов высота берётся не меньше 40-60 см. При этом будет обеспечена и достаточно высокая прочность на изгиб, и нижние венцы стен не будут намокать при попадании на них брызг дождя с отмостки или при контакте со снегом зимой. Ширина выбирается в зависимости от толщины стен и от конструкции цокольного перекрытия. На рисунке ниже показано, что балки перекрытия можно устанавливать на отдельные столбы (так в основном раньше и поступали) или класть их на специально сформированное расширение ростверка.

Для каменных домов высота ростверка берётся не меньше 20 см, а ширина соответствует толщине стены. Небольшая высота связана с отсутствием больших изгибающих нагрузок. Каменные стены сами по себе обладают большой прочностью на изгиб и основную нагрузку принимают на себя.

5) После монтажа опалубки вяжется арматурный каркас. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней частях ленты углубляясь в бетон не менее чем на 5 см. Число прутков выбирается в зависимости от их диаметра: ∅10 мм — 8 штук; ∅12 мм — 6 штук; ∅14 мм — 4 штуки. Арматура больших диаметров не используется, она хуже начинает работать в связке с бетоном.

6) Производится бетонирование. Не спешите снимать опалубку и убирать песок из под ростверка. Начинать возводить стены и даже крышу можно и с ними уже на 4-5-й день после заливки. А уберёте всё лишнее попозже, когда уже нужно будет отделывать цоколь и сооружать отмостку.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи – виды и особенности

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк – классификация и особенности

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

железобетонными заливными;
деревянными;
из готовых ЖБИ-изделий;
металлическими.

По расположению относительно грунта:

висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Этап 1 – Подготовительный

Включает в себя:

геологические исследования;
расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
составление проекта и необходимых чертежей.

Этап 2 – Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

очистка местности под постройку;
снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 – Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Включает в себя:

-для забивных:

установка столбов с помощью сваебойной техники;
выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

бурение отверстий;
установка труб и армирование;
бетонирование.

Преимущества и недостатки

Фундамент является важнейшим элементом любого капитального строительства. Поэтому при выборе его вида следует внимательно рассмотреть все плюсы и минусы, чтобы принять взвешенное решение.

Почему стоит выбрать свайный фундамент для возведения домаИсточник stroy-dom-pravilno.ru

Преимущества свайного фундамента:

Простота монтажа. При установке свайного основания отсутствуют трудоемкие процессы, которые связанные с грунтовыми работами или заливкой железобетонных конструкций.
Не требуются предварительные работы. Перед монтажом свай не требуется специальной подготовки участка, например, утрамбовывать или выравнивать грунт.
Низкая стоимость. Возведение такого основания обойдется ощутимо дешевле классического бетонного основания.
Универсальность. Можно использовать на почвах любого типа, подтопленной грунте и в регионах со сложным климатом.
Быстрый монтаж в любых условиях. Устанавливать сваи можно в любое время года, вне зависимости от температуры воздуха и наличия атмосферных осадков. Монтаж занимает минимум времени, после чего можно сразу же приступать к строительству дома.
Отличные характеристики. При грамотных расчетах и соблюдении технологии монтажа, свайный фундамент отличается прочностью, длительным сроком службы и надежностью.

Несмотря на явные преимущества такого основание, оно обладает и некоторыми недостатками. К ним относится:

Невозможность использования для скальных пород. К тому же большое количество камней в почве также может усложнить забивания свай.

На скалистой местности очень сложно установить сваи, даже для небольшого домаИсточник pinterest.com

Подходит для легких домов небольшой этажности. Именно поэтому такое основание приобрело популярность в каркасном строительстве.
Коррозия металла. При забивании сваи могут повредиться, что снижает срок службы основания.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Как работает ростверк и что он дает

Ленточный фундамент на сваях

О монолитных ленточных фундаментах можно прочесть в этой статье.

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.