Что такое свайно-ростверковый фундамент

Привычный ленточный фундамент успешно служит на устойчивых и плотных грунтах. На участках со сложными условиями приходится использовать другие основания для дома, способные выдерживать условия неустойчивых почв. В этом случае удобно воспользоваться сваями, способными опереться на плотные слои расположенные в глубине грунта. Наряду со сваями часто используется ростверк. Поэтому у многих застройщиков и возникает вопрос, а что же это такое свайно-ростверковый фундамент, какие у него плюсы и минусы.

Что называют свайно-ростверковым фундаментом

Такое основание состоит из опор — свай. Их устанавливают вертикально, погружая в грунт на глубину расположения его плотных слоев. Сверху сваи соединяются поясом — ростверком. Его предназначение — поддерживать стены и равномерно распределять на опоры нагрузку от них.

Свайный фундамент с ростверком способен выдержать практически любые нагрузки. При его сооружении используют различные материалы и в самых разных комбинациях. Например, это могут быть бетонные сваи и деревянный ростверк, или сваи из металла, а ростверк из бетонных блоков. Благодаря множеству комбинаций можно создавать свайно-ростверковый надежный фундамент с требуемыми в определенных условиях характеристиками. Но следует отметить, что устройство любого свайно-ростверкового фундамента невозможно на скальных участках и проблематично на крупнообломочных породах.

Виды основания

Ростверковый фундамент отличается по виду свай. Существуют:

• Сваи-стойки. Они должны быть заглублены в почву до появления плотного контакта с устойчивыми слоями. Создают наиболее прочную опору, способную выдержать даже здание со стенами из тяжелых стройматериалов.
• Висящие сваи. Их способность выдерживать нагрузку различается в зависимости от силы трения, возникающей на боковых поверхностях опор, и от устойчивости грунтовой подушки под ними. Удобны, если плотные слои почвы расположены слишком глубоко. Способны неожиданно менять свои характеристики при изменениях высоты расположения грунтовых вод и других похожих процессах.

Сваи изготавливают из таких материалов, как:

• Дерево. Традиционный, издавна используемый материал, но у него очень много недостатков. Сейчас свая, сделанная из дерева, используется очень редко.
• Металл. Из этого материала не изготавливают забивные сваи, а используют части нужной длины из швеллера или рельс. Стальные винтовые сваи производят готовыми к погружению в грунт. Характеристики металла не дают возможность изготавливать долговечные сваи. Они сильно страдают от коррозии в сырой почве.
• Железобетон. Этот вид свай используют чаще всего. Наиболее прочные забивные опоры. Их производят по особой технологии, предусматривающей закладку в бетонный раствор напряженной арматуры. Прямо на стройплощадке из бетонного раствора делают буронабивные сваи. Такая технология строительства уменьшает потребность в технике и затраты на перевозку, но и заметно увеличивает время строительства, поскольку требуется выдерживать бетон до полного набора прочности.

Фундамент свайно-ростверковый сооружается:

• На забивных опорах. Их вгоняют в почву с помощью специальных устройств. Работа требует времени, но в результате получают высокопрочное и надежное основание. Минус в том, что забивать сваи возле эксплуатируемых строений невозможно. При проведении работ происходят сдвиги грунта.
• На буронабивных опорах. Этот вид хорош тем, что требует минимальных транспортных затрат и небольших расходов на аренду подъемной техники. При сооружении буронабивных опор в предварительно подготовленную скважину вставляют специальную гильзу. Ее можно сделать из пластиковой (металлической) трубы или просто свернуть отрезок рубероида. В гильзе размещают арматурный каркас, затем все заполняют бетонным раствором. Создание опор выполняется самостоятельно, но нужно выдержать время, которое требуется для полного отвердения бетонного раствора. В зависимости от погоды набивной фундамент с ростверком набирает прочность до 28 суток.
• На винтовых опорах. Сваи делают из металлических труб со стенками от 4 мм толщиной. Снизу закрепляют наконечник и приваривают спиралевидные лопасти, врезающиеся в почву. Опоры устанавливают, завинчивая их в грунт, как вкручивают шуруп. Расположенные под углом лопасти разрезают почву, опуская сваю, наконечник раздвигает преграды на пути следования. Такие сваи, если потребуется, извлекают и устанавливают в другом месте. Использовать ростверковый фундамент на винтовых сваях допустимо пока стальные опоры не пострадают от коррозии.

Виды используемых ростверков

Выяснив, что такое ростверк фундамента, следует узнать и каким он бывает. По глубине погружения выделяют 3 вида поясов, связывающих сваи:

• Заглубленный. Его опускают в почву на глубину промерзания с целью предотвращения вертикального пучения. Не разрешается использовать на сложных или насыщенных влагой участках.
• Мелкозаглубленный сооружают чаще всего. Бетонная лента заглубляется на 40–70 см. Затраты меньше, чем при устройстве заглубленного ростверка.
• Незаглубленный. Располагают пояс выше поверхности почвы. Между ростверком и грунтом получается зазор. Фундамент свайный с незаглубленным ростверком сооружают на участках, на которых сложно проводить земляные работы.

Глубина заложения ростверка зависит от вида почвы на строительной площадке. При расчетах на этапе проектирования учитывают несколько моментов:

• Высоту расположения грунтовых вод.
• Количество влаги в почве.
• Риск подтопления при весенних паводках.

Точный расчет глубины заложения иногда требует получения информации в метеорологических и геологических организациях. Необходимо также учитывать требования СНиП. Вся информация из разных источников, принимается как минимальное значение и вносится в проект. Разрешается увеличение высоты фундамента, но меньше делать нельзя.

Используемые материалы

Ростверки для свайного фундамента изготавливаются из нескольких материалов:

• Древесина. Используют цельный брус сечением 150×200 мм и 200×200 мм, или вместо этого укладывают стопку обрезной доски размером 50×200 мм. Такая балка имеет требуемые несущие способности, материал несложно собрать и обработать. Стоимость небольшая, по этой причине ростверк из бруса удобен для зданий с легкими стенами (пенобетон, дерево).
• Сталь. Этот материал позволяет изготовить прочный пояс и надежно соединить его с верхушками опор. Для изготовления подойдут рельсы, двутавровые балки или швеллеры. С верхушками свай ростверк соединяется с помощью сварки. В основном используется для винтовых опор.
• ЖБ изделия. Такой ростверк делают с помощью отливки ленты из бетона. Обязательно нужно связывать армопояс бетонной ленты с армированным каркасом свай. Получается жесткое и прочное основание на сваях с ростверком, хорошо выдерживающее любые нагрузки. Минус в продолжительном сроке застывания бетонного раствора. Свайный  фундамент с монолитным ростверком сооружается не менее месяца.

Конструктивные особенности ростверка

Ростверк – это опорный элемент, находящийся под всеми несущими элементами, независимо наружные они или внутренние. Его делают единым целым, балки собирают вместе способами обычными для этих материалов:

• Пиломатериалы стыкуют «вполдерева» с уплотнением места соединения джутовой лентой.
• Стальные изделия приваривают к верхушкам свай с усилением болтами или шпильками.
• ЖБ изделия отливают на месте, жестко крепя арматурный каркас к верхушкам свай.

Все балки ростверка должны соединяться с ниже расположенными опорами. Стыки элементов ростверка должны находиться исключительно на верхушках свай. Запрещено выполнять соединения в промежутках.

Высота ростверка прямо зависит от материала, используемого для стен здания. Для бетонного и кирпичного дома ростверк должен быть не меньше 15–20 см высотой.

Для построек из пиломатериалов высота делается больше — примерно 40–60 см. Такая высота позволяет предохранить деревянные стены от влаги, поступающей снизу. Сырость в основном дает снеговой покров, при расчетах нужно учитывать его толщину. В регионах со снежными зимами ростверк нужно делать выше сугробов.

Как правильно сделать расчет

Это ответственная инженерная работа, ее сложно сделать человеку без подготовки (нужно знать формулы и схемы). Если привлечь специалистов невозможно, придется воспользоваться онлайн-калькулятором.

Планируя самостоятельное строительство любого свайно-ростверкового фундамента, следует сделать основные расчеты:

• Определить общую массу дома со снеговой и ветровой нагрузкой, всеми запланированными элементами. Здесь нужно принять во внимание любые факторы, которые влияют на основание здания.  Отдельные параметры есть в таблицах СНиП, например, снеговая и ветровая нагрузки в местности, где проводится строительство.
• Полученные результаты следует умножить на коэффициент прочности. В среднем он равняется 1.1, но иногда его необходимо увеличить до 1.2.

Рассчитанный запас прочности касается исключительно здания. Любые дополнительные элементы увеличивают массу дома и повышают нагрузку на опоры. По этой причине нелишним будет использовать более высокий коэффициент прочности, чтобы предотвратить ошибки и не позволить внешним воздействиям разрушить фундамент на ЖБ сваях или любых других.

Когда рассчитана нагрузка, определяют необходимое количество свай. Массу здания делят на допустимую нагрузку для одной опоры. Какая нагрузка разрешена на используемые сваи, можно посмотреть в паспорте изделий. При изготовлении буронабивных опор этот параметр рассчитывают отдельно с помощью данных, приведенных в документах СНиП и других подобных достоверных источниках информации.

Определение мест установки свай

Перед тем как сделать фундамент, следует на бумаге изобразить подробный план дома с соблюдением масштаба и указанием всех несущих элементов конструкции. Опоры обязательно размещают на участках пересечения стен и по углам здания. Если между ними остается пространство, превышающее 3 м, то размещают дополнительные сваи. Нужно распределить их так, чтобы одна от другой находились примерно через 2–3 метра.

Самостоятельное устройство ростверка

В качестве примера будет рассмотрена пошаговая инструкция по возведению железобетонного ростверка, находящегося на высоте 30 см от почвы. Это одна из самых сложных конструкций.

Подготовка

Строительная площадка очищается от мусора. Убираются любые посторонние предметы, срезаются кустарники и прочие имеющиеся помехи.

Используя колышки и бечевку, размечают площадку под фундамент. Если запланировано использование забивных свай, колышки располагают на оси опорных элементов. Для буронабивных свай придется указать расположение внутреннего и наружного периметра. Кроме того, следует провести пробное бурение мест для монтажа опор. Оно необходимо для оценки глубины расположения плотных слоев почвы. Исходя из этих данных, рассчитывают длину стволов опорных конструкций.

Монтаж опор

Для установки железобетонных забивных свай применяется специальное оборудование. Предварительно должна быть подготовлена схема установки опор. Чаще всего забивку проводят «змейкой» или по спирали, последовательно перемещая забивную установку от одной размеченной точки к другой.

При сооружении буронабивных опор делают гильзование скважин — в углубление устанавливают отрезок пластиковой (металлической) трубы или скрутки из рубероида. После этого монтируют каркас из арматуры и опускают его в пробуренную скважину. По размерам каркас подбирают так, чтобы он мог беспрепятственно опуститься в отверстие.

Армированный каркас сваи по длине должен быть больше, чем глубина скважины. Так получится впоследствии жестко соединить опоры с каркасом ростверка. После этого выполняется заливка бетонного раствора. Подготовленные опоры выдерживают до полного набора прочности (28 суток).

Подготовка опалубки

Сделать опалубку для ростверка удобно пока твердеет бетон свай. Не стоит ждать, когда они наберут полную прочность. При использовании забивных опор ждут примерно неделю после их монтажа. За это время опоры «обсосет» (используемый в строительной сфере термин, означающий почти полное восстановление грунта вокруг сваи и плотное его прилегание к стенкам опоры).

Изготавливают деревянную опалубку в виде лотка, повторяющего размеры сооружаемого ростверка. Ее сбивают из обрезных досок. Они должны плотно прилегать друг к другу, чтобы в конструкции не было щелей. Нужно делать опалубку больше по высоте, чем должен быть пояс, связывающий сваи. Для упрочнения нижних досок под них на грунте устанавливают подпорки, которые предотвратят изгибание дна опалубки. Поверхность внутри покрывают полиэтиленом, который не позволит вытекать воде или бетонному раствору из опалубки.

Монтаж арматурного каркаса

Армапояс делают по обычной для бетонных работ схеме. Рабочие стержни вязальной проволокой собирают в нужном месте по проектной схеме. Важно жестко соединить армапояс с верхней частью арматуры свай, удобней это сделать сваркой. Все остальные элементы надежнее собирать вязальной проволокой, поскольку сварные соединения в бетоне подвергаются коррозии.

Заливка бетона

Бетонный раствор в опалубку заливают после полного отвердения бетона свай. Это критичный момент, поскольку железобетонный ростверк весит очень много и может деформировать еще не полностью схватившийся бетон.

Заполнять опалубку нужно максимально быстро, нельзя допускать перерывов, иначе создать жесткий монолитный фундамент не получится. Бетонный раствор разравнивают и закрывают полиэтиленом или мешковиной. Первые 10 суток залитый ростверковый фундамент периодически увлажняют. Когда пройдет 10 дней, настает время разбирать опалубку. После этого бетонную ленту выдерживают 28 суток до полного затвердения раствора.

Полы по грунту

Зачастую, сооружая свайно-ростверковый фундамент для дома своими руками, сразу делают и полы по грунту. Данный вариант используется при обустройстве заглубленного ростверка. Если бетонный пояс приподнят, то такой пол делать не имеет смысла.

Сперва внутри ленты подготавливается подушка из песка толщиной 20 см. Ее застилают геотекстилем и засыпают щебень. Слои подушки максимально плотно трамбуют, после этого делают стяжку и укладывают утеплитель. На стяжку настилают напольное покрытие. Получается многослойный пирог, обеспечивающий надежную теплоизоляцию.

Гидроизоляция

Защиту ростверка от влаги проводят одним из популярных материалов:

• Битумом.
• Рубероидом.
• Пропиточным составом.

Быстрее и проще выполнить эту работу битумной мастикой, она эффективно выполняет свое предназначение и ее можно купить уже в готовом виде. Наносится кистью или валиком в 1–2 слоя.

Теплоизоляция

Утепление выполняется с помощью:

• Пеноплекса.
• Жидкого пенополиуретана.
• Пенопласта.
• Пеностекла.
• Керамзита.

Проще всего использовать пеноплекс. Его просто приклеивают плотным слоем по всему бетонному поясу как снаружи, так и изнутри.

Дешевле, но менее эффективно использовать пенопласт. Он отлично противостоит воздействию влаги и хорошо защищает от холода, но очень хрупкий и легко крошится.

При постройке дома на проблематичных участках свайные фундаменты наиболее эффективны. Часто такие конструкции обходятся дешевле, чем использование привычной бетонной ленты. Свайно-ростверковые фундаменты предпочтительны для многих застройщиков, особенно для тех, у кого участки расположены в низинах. Но выполнить его грамотные расчеты способен только квалифицированный специалист. Если пренебречь этим условием, то фундамент может получиться недостаточно прочным или слишком дорогим.

Видео по теме