Свайно-ростверковый фундамент своими руками: пошаговая инструкция по монтажу, устройство, технология, необходимая высота ростверка

По типу конструкции

По этой классификации ростверк бывает:

Монолитным.
Сборным.
Сборно — монолитным.

Каждый из этих типов имеет некоторые особенности, а также материалы. Впрочем, обо всём — по порядку.

Монолитный

Эта конструкция создаётся из бетона . Устройство ростверков такого типа заключается в заливке бетона и создании цельной площади, которая соединяет оголовки столбов или свай.

Монолиты бывают двух видов: ленточными и плитными. В первом случае создаётся лента, которая идёт од одной сваи к другой.

Именно таким образом и делается большинство монолитных ростверков. Второй тип подразумевает создание плиты, соединяющей все оголовки сразу.

В этом случае нужно выложить намного больше средств для бетона (и арматуры, если она предусматривается). Поэтому такие ростверки делаются нечасто. Но, если наблюдаются плохие геологические условия, то такой вариант незаменим.

Сборный

Как Вы уже, наверное, догадались, в этом случае ростверк собирают. В качестве материалов здесь выступают ЖБ блоки.

С одной стороны, такая конструкция проще, ведь то, как правильно сделать сборный ростверк, знают многие, в то время как строить опалубку на верхней части основания и вязать арматуру умеют далеко не все.

А с другой стороны конструирование из блоков подразумевает использование техники для разгрузки деталей и погрузки их на столбы и сваи. Поэтому, задумываясь, какой выбрать вариант (монолитный или сборный), многие выбирают первый.

Сборно — монолитный

А вот это решение уже не такое простое, и в частном строительстве к нему практически не прибегают. Что это такое, эти гибридные ростверки? На самом деле, они действительно сочетают в себе два предыдущих способа. Конструкция строится из сборных элементов, которые производят на заводе. Для сборки в одно целое в них предусмотрены специальные замки и шпоночные соединения.

Далее швы заливаются бетоном, и получается одна целостная лента. Таким образом достигаются такие размеры ростверка, на котором можно возводить промышленные и жилые здания. Именно там он и применяется. В частном строительстве такой вариант не используется, поскольку он — слишком дорогой, возводится только с помощью тяжёлой строительной техники, а также требует высокой точности во время сборки.

Преимущества и недостатки

Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.

По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.

Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.

Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.

Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.

Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.

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.

https://youtube.com/watch?v=CQNH9Urpa6k

Подготовка и проектирование

Перед проектированием анализируют характеристики участка, а именно:

тип и физико-механические свойства почвы;
степень пучения земельных масс;
глубину сезонного промерзания грунта;
риски подтопления, оползней и т.д.

Проводят расчеты проектных нагрузок, в том числе в процессе эксплуатации сооружения. На основе полученных данных:

Принимают решение о целесообразности применения свайно-плитного или свайно-ростверкового фундамента с плитой.
Выбирают строительные материалы (марку бетона, характеристики арматуры и т.п.).
Определяются с геометрическими размерами силовых элементов.
Рассчитывают оптимальную глубину заглубления опор.
Рассчитывают риски относительно осадки и различных деформаций.

Проектирование предполагает составление чертежа. Графический документ содержит сведения:

габариты возводимой конструкции;
сечения всех силовых элементов;
размеры опор, плиты, ростверка, отмостки, уступов;
места расположения свай с учетом шага;
элементы гидроизоляции и теплоизоляции;
особенности армирования;
линии инженерных коммуникаций и не только.

К графическому документу прилагают:

Спецификации всех конструктивных элементов.
План установки.
Таблицу допустимых нагрузок.
Примечания относительно особенностей основания.

Чертежи свайно-плитных фундаментов:

При помощи железобетона

Создание железобетонной обвязки выполняется поэтапно.

Порядок действий:

Сборка опалубки. Горизонтальные щиты (дно) укладываются на поверхность оголовков, боковые стенки присоединяются к ним и прочно соединяются в верхней части поперечинами. Внутренние размеры должны соответствовать параметрам ростверка.
Укладка гидроизляции. Пленкой или слоем рубероида плотно устилают дно и внутренние стенки опалубки. Стыки материала делаются внахлест на 10 см с проклейкой соединения скотчем. Полотно должно полностью закрывать всю поверхность днища и стенок опалубки и плотно прилегать к поверхности, не отставая от нее.
Сборка арматурного пояса. Используется арматура диаметром 10 мм и гладкие прутки на 6 мм для вертикальных элементов. Армпояс вяжется с помощью мягкой проволоки, после чего устанавливается внутри опалубки в нужном положении. Необходимо обеспечить заглубление горизонтальных стержней на 2-5 см внутри бетона.
Заливка бетона. Она выполняется в один прием, без долгих перерывов (более суток). Заливать бетон следует с нескольких точек, чтобы не дожидаться, пока материал растечется по всей опалубке. После заливки поверхность накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней для набора конструкционной прочности.
Опалубку снимают через 10 дней после заливки.
После окончания времени выдержки производят гидроизоляцию поверхности и переходят к дальнейшим работам.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Для заливки бетонной обвязки необходимо использовать плотные марки бетона от М200 и выше

Использование хомутов

Такая фиксация применяется в системах, использующих сваи с отсутствием фланца. Сверху оголовка свай в данном случае приваривают площадку прямоугольной формы, на нее кладут балку ростверка. П-образный хомут укладывается поверх балки, ширина его должна быть равной ширине балки. Края хомута, которые будут свисать, соединяют сваркой или резьбовым соединением с вертикальной опорой. В углах балки соединение осуществляется с помощью уголка из металла.

Уголком

Использование металлического уголка считается самым экономичным способом создание обвязки. При этом, если все работы выполнить правильно, то надежность полученной конструкции не будет уступать швеллеру. Есть два важных условия, которые влияют на качество:

Каким способом уголок крепится к свае;
Какое расстояние выдержано от грунта до нижней части обвязки.

Существует несколько правил, используемых для осуществления обвязки с помощью уголка:

Нужно постоянно следить за расстоянием между грунтом и нижней частью конструкции. Следует выдерживать высоту не меньше 10-15 сантиметров. Невыполнение указанного условия, способно привести к повреждению креплений обвязки. Зимой под действием низких температур происходит пучение грунта, что негативно воздействует на установленные конструкции;
Правильное крепление уголка к свае. Профиль размещают между осями, под оголовками;
Если фундамент располагается выше одного метра, то здесь понадобится диагональная раскосина.

Уголок, который будет использоваться для обвязки свайного фундамента, должен быть равнополочным, ширина одной стороны 50 миллиметров. Сам металл не меньше 5 миллиметров в толщине. Полученный материал является надежным.

Однако, при использовании уголка нужен опыт, если таковой отсутствует, то возникают проблемы с диагональной раскосиной. Неизвестно сколько материала нужно обрезать, чтобы углы получились ровные. Здесь есть два выхода:

Несколько раз промерить, только потом подрезать. Так можно определить, какой размер профиля нужен.
Берется прямоугольная пластина (ее можно отрезать от уголка), приваривается к свае, выдерживая направление по оси. Затем, к уже установленной пластине приваривается уголок.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

ГОСТе 19804-2012

Заводские опоры должны соответствовать:

высокому уровню морозоустойчивости,
стойкости при взаимодействии с влагой,
а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

укладка щебневой подушки под ленту;
устройство щитовой опалубки;
укладка рулонного материала для гидроизоляции;
монтаж арматурного каркаса;
вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
Наземным – лента опирается на грунт.
Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай

Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки

Классификация свайных ростверков по степени заглубления

По отношению к поверхности земли ростверк может быть:

Заглубленным – лента опущена в почву на определенную глубину. Как правило, ленточный ростверк комбинируют с бетонными и железобетонными сваями, заглубленными в грунт ниже линии промерзания. Несмотря на значительные финансовые и трудовые затраты, такой фундамент может оказаться единственным подходящим вариантом для строительства тяжелых сооружений.
Наземный – тип ростверка, который опирается на поверхность земли. Подходит для грунтов несклонных к пучению.

В противном случае остается риск преждевременного износа фундамента в результате разрушающих сил морозного пучения почвы.
Висячий – ростверк, между нижней поверхностью которого и нулевым уровнем участка остается воздушный зазор. Такой подъем, как правило, составляет более 10 см над уровнем земли.

Благодаря висячему ростверку, вертикальные силы морозного пучения не воздействуют на ленту. В противном случае в ростверке могут образоваться трещины или произойдет разрыв между верхней и нижней частью основания.

Как рассчитывается минимальная высота и что на нее влияет?

После размещения на плане точек под опоры, переходят к проектным расчетам для ростверка фундамента. Габариты ростверка не должны быть меньше размеров конструкции, которая на него опирается.

При проектировании сооружений I степени ответственности к расчету минимальной высоты ростверка подходят, исходя из несущей способности опорной конструкции. За основу берут условие:

где:

a1 и a2 – безразмерные коэффициенты;
bk и dk – размеры сечения сваи;
c2 и c1 – расстояние от граней, соответствующей размерам и к ближайшим сваям;
h1 – рабочая высота сечения ростверка;
Rp – боковая поверхность пирамиды продавливания, принимая от верха арматурной сетки до дна стакана.

Правила расчета по приведенному образцу подробно описаны в Рекомендациях по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов.

В малоэтажном строительстве принимают условную высоту ростверка, равную 30-40 см, на практике это величина может выходить за указанные пределы.

Фактически параметр зависит от ряда факторов:

географических условий участка;
климатических условий в регионе;
конструктивных особенностей возводимого сооружения;
материала, из которого изготовлен фундамент;
варианта установки опорной конструкции;
способа воздействия фундамента на грунт и т.д.

Об устройстве свайно-ростверкового фундамента и расчетах конструкции читайте в этой статье.

Необходимая ширина

Ширина ростверка принимается равной ширине цоколя или толще него. Если в доме не планируется цоколь, то ширину выбирают, основываясь на толщине внешних стен по такому же принципу. При этом ширина лента не может быть уже 40 см.

По расположению над уровнем земли

Высокий. Нижняя плоскость ленты возвышается над землей не менее чем на 10 см. В этом случае колебания грунтов между сезонами не могут оказать давление на ростверк. Главным недостатком данной конструкции является проветриваемость под фундаментом. Такой вариант обычно используют для домов незначительного веса (каркасные строения, одноэтажные срубы из бруса или бревна). Из-за недостатка высокого ростверка все такие дома требуют особого внимания к утеплению пола. Кроме того, в таких домах практически невозможно обустройство подвала.

Другие варианты высокого ростверка

Конструкция также как бы висит в воздухе, но в данном случае она не возвышается на уровнем грунта. Под нижней плоскостью ростверка снимают 10-15 см грунта. Повышенный ростверк имеет такие же преимущества, но лишен главного недостатка – проветриваемости. Однако здесь требуется защита стенок траншей от осыпания. Обычно для этого закладывают плоский шифер. Он не должен быть закреплен к ростверку, чтобы мог спокойно перемещаться при колебании грунтов. По всему периметру здания или по всей его плоскости (в случае плитного фундамента) выкапывается траншея. Сваи возвышаются над уровнем почвы лишь немного. Вместо воздушной подушки отсыпается и уплотняется песчаная. Монтируется опалубка до дна траншеи, в которую закладывается арматура, и затем заливается бетон.

https://youtube.com/watch?v=brhKD4RQHD4

Виды и типы ростверков

Выделают 3 основных вида:

Сборный. Чаще всего состоит из стальных балок, которые сваривают между собой. Значительным недостатком является сложный монтаж при низкой прочности соединения балок на стыках. Используется в случаях недолговечного строительства дома, так как металл подвергается усиленной коррозии вследствие незащищенности.
Сборно-монолитный. Применяют при строительстве тяжелых промышленных зданий, так как детали с соединениями можно отлить заранее и собрать уже на участке. Невыгодно использовать при строительстве собственного дома, потому что собирать его нужно только тяжелым оборудованием.
Монолитный. Отливается в виде ленты или плиты. Соединение со сваями происходит прикреплением к ним, или же включает часть сваи в свою толщу. Чаще всего при постройке малоэтажных домов, дач используют именно этот вид ростверка.

Типы ростверка по высоте заложения:

Высокий. Он располагается от пятнадцати сантиметров и выше над уровнем земли. Это способствует постройке здания на пучинистых почвах, холмах, в общем, при неровностях грунта. Существует несколько отрицательных эффектов, таких как отсутствие подвала в будущем доме, а также холодный пол, образующийся из-за пустоты. Но все же это практически единственный вариант постройки дома на холмистой местности.
Повышенный. Размещается на высоте от нуля до десяти сантиметров над уровнем грунта. Явных недостатков, если сравнивать с первым вариантом, нет.
Заглубленный. Планируется ниже уровня земли на песчаной подушке, что напоминает ленточный фундамент, под которым находятся сваи. Чаще всего применяется для более грузных зданий или сооружений. Явным недостатком является высокая стоимость.

Стоит отметить и тот факт, что при правильной проектировке и выполнению всех норм в строительстве рабочими, любой ростверк сможет выдержать практически любую нагрузку на здание.

Заключение

Фундамент и ростверк, как его неотъемлемая часть, имеют ключевое значение для срока службы здания. Эксперименты здесь обходятся очень дорого. Сложные грунты, холодные зимы на большей части России не прощают даже минимальных ошибок при проектировании, монтаже основы зданий.

В домах, которые строят на продажу, стараются обойтись без ростверка, ссылаясь на опыт возведения промышленных объектов, жилых домов на забивных железобетонных сваях.

Безростверковый фундамент существенно удешевляет строительство, сокращает его сроки: перекрытие устанавливается непосредственно на оголовки свай. Но здесь каждая свая несёт свою нагрузку. Если она превысит проектную, свая просядет.

Соответственно увеличится нагрузка на соседние сваи. В результате затрещит весь дом, он станет не ремонтнопригодным.

В отдельных случаях на особо сложных грунтах проектной организацией может быть принято техническое решение по фундаменту без ростверка.

Но никак не «проффессиональной» строительной бригадой из соседнего региона.

Технология изготовления свайно-ростверкового фундамента своими руками: пошаговая инструкция + схема монтажа