Существующие виды
Виды свайных фундаментов различают по типу свай.
Бывают:
- Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
- Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.
Материалом для изготовления свай служат:
- Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
- Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
- Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.
Существует три основных разновидности свайных фундаментов:
- На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
- На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
- На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.
Виды свай и свайных фундаментов
Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.
По способу погружения они бывают:
- Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.
По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.
По армированию:
с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;
с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.
По конфигурации сечения:
поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.
продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;
по конструкции – цельные и составные;
по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.
- Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
- Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
- Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:
на растворе устанавливают готовые элементы;
заливают бетон;
устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.
- Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
- Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.
Описание ростверка
Ростверком называют горизонтально расположенную часть свайного или столбчатого фундамента. Основное назначение этого элемента заключается в равномерном распределении нагрузки от всей постройки на сваи путем их объединения в единую конструкцию.
Назначение ростверка
Ростверк может располагаться на разных уровнях относительно поверхности земли, для их изготовления используются различные материалы, различным может быть их исполнение. В зависимости от этого ростверк различают по следующим признакам:
- Место расположения.
- Материал изготовления.
- Тип исполнения.
Виды ростверка по месту расположения
В зависимости от расположения относительно уровня земли различают следующие виды ростверка:
Основные виды ростверка
- Высокий. Такой тип располагается над поверхностью земли на расстоянии 25 см и выше. Это позволяет создавать дополнительную вентиляцию пола и предотвращать появление плесени и сырости. Кроме того возвышение над землей дает возможность осматривать состояние фундамента и своевременно ремонтировать его. Также пространство под полом вполне можно использовать в качестве дополнительной зоны для хранения садового инвентаря и прочих инструментов. Недостатком такого ростверка является отсутствие возможности обустроить подвальное помещение.
- Низкий. Ростверк такого типа располагается на одном уровне с поверхностью земли. Для его сооружения удаляют небольшой слой грунта для создания своеобразной воздушной подушки. В результате соприкосновения ростверка и почвы не происходит. Преимуществом такого типа можно назвать отсутствие пространства, через которое может уходить неопределенное количество тепла. Недостатком является обязательное создание изоляции для воздушной подушки, в противном случае грунт будет осыпаться в открытое пространство.
- Заглубленный. При таком типе ростверка помещение отличается комфортностью за счет сохранения тепла, надежностью и долговечностью. Процесс изготовления подразумевает подготовку траншеи, установку свай, монтаж опалубки и заливку бетона в готовую конструкцию.
Виды ростверка в зависимости от типа исполнения
В зависимости от конструктивного исполнения ростверк может быть двух видов:
- Монолитный.
- Сборный.
В первом случае ростверк выполнен в виде цельной плиты или замкнутой балки. Основное применение – строительство малоэтажных зданий. Второй вид предполагает сборку конструкции из отдельных элементов, оснащенных специальными крепежами. Процесс изготовления сборного ростверка считается трудоемким и затратным, поэтому его применяют при строительстве многоэтажных домов и промышленных зданий.
Материал для изготовления ростверка
Изготовить ростверк можно из следующих материалов:
Основные материалы для изготовления ростверка
- Дерево. Ростверк деревянный отлично подходит для возведения домов из бруса и бревен. Конструкция характеризуется высокими прочностными характеристиками, экологичностью и безопасностью. Однако дерево требует особого внимания и дополнительной защиты. В частности деревянный ростверк следует обработать гидроизоляционным составом, антипиреном и антисептическим раствором.
- Железобетон. Стальная арматура в сочетании с качественным бетоном позволяет получить прочную, надежную и долговечную конструкцию, устойчивую к износу. Благодаря этому все строение безупречно прослужит долгие годы. В наших предыдущих статьях можно прочитать о правилах выбора и расчета арматуры для фундамента.
- Металл. Ростверк из двутавровых балок или швеллеров отличается прочностью и надежностью, однако он имеет один недостаток – необходимость применения строительной техники для подъема тяжелых грузов.
- Бетон. Такой ростверк имеет существенный недостаток – при изгибе конструкции могут появиться трещины, которые в свою очередь являются причиной разрушения ростверка. И в этом случае может потребоваться ремонт фундамента. Однако при возведении малоэтажных строений и при наличии большого количества опор такой ростверк вполне может использоваться.
Преимущества и недостатки
Свайно-ростверковый фундамент имеет достаточно много преимуществ. Среди них:
- Недорогой и простой монтаж.
- Требуется немного бетона.
- Конструкция этого фундамента не передает вибрации на дом, даже если рядом находится железная дорога или какие-либо предприятия.
- Устанавливать свайно-ростверковый фундамент можно при разной погоде. Только при температуре ниже -100С монтажные работы не проводят.
- Отлично подходит для строительства дома на склонах и других неровностях грунта.
- Для установки этого фундамента не требуется специальных подготовок грунта. Как например, снимать траву или плодородную почву. Это значит, что происходит экономия времени на монтаж.
Такой фундамент не подразумевает постройку подвала или полноценного цокольного этажа. Иногда все же люди делают это, но финансовые затраты будут слишком большие.
Не рекомендуется с таким фундаментом строить большие дома – больше 5 тонн.
Данную конструкцию нужно тщательно просчитывать. А именно, следует четко рассчитать сколько нужно количество свай
При этом также важно учитывать качество почвы.
Большим недостатком свайно-ростверкового фундамента является возможный разрыв сваи, из-за воздействия давления от промерзшего грунта. Но это происходит очень редко.
Для устройства большинства конструкций нужна специальная техника, что достаточно затратно.
В виду всех плюсов и минусов можно сделать вывод: свайно-ростверковый фундамент применяется для постройки небольших построек. Это могут быть баня, или небольшой одноэтажный дом.
Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента
Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:
- Цене.
- Скорости монтажа.
- Надежности и долговечности.
Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.
В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.
Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.
Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:
- На болоте.
- На воде.
- На косогоре.
И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.
Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:
- Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
- Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.
Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)
Типы опор:
- Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
- Широколопастные. Для легких строений.
- Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.
Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:
- Бани.
- Коттеджи.
- Заборы.
- Беседки.
- Теплицы.
- Рекламные конструкции.
- Столбы ЛЭП.
- Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
- Заборы.
- Мосты и причалы.
Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.
Мнение эксперта
Сергей Юрьевич
Строительство домов, пристроек, террас и веранд
Задать вопрос
Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.
Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.
Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.
Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:
- Быстрая сдача объекта.
- Малый объем земляных работ.
- Пригодность под застройку любого участка земли.
- Ремонтопригодность.
- Всесезонность застройки.
Мнение эксперта
Сергей Юрьевич
Строительство домов, пристроек, террас и веранд
Задать вопрос
Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.
Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции
Назначение и функции.
Устройство свайного ростверкового фундамента. Сваи оптимальны на участке со сложным рельефом.
При проектировании собственного частного дома обязательно нужно разобраться, что это такое свайный фундамент с монолитным ростверком, и подходит ли он для этого конкретного случая.
В качестве несущих опор сваи являются оптимальным вариантом в сложных геологических условиях, когда силы пучения оказывают значительное воздействие на подземные конструкции, а большой уровень промерзания потребует заглубления монолитной ленты свыше 2 м.
На схеме показано, как работает конструкция свайного ростверка:
Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы фото.
Технология изготовления отличается от обычной установки здания на сваи тем, что все опоры связываются в единое основание цельным поясом, принимающим и распределяющим нагрузки на столбчатые опоры.
Виды ростверка.
Виды ростверка. Ростверк соединяет сваи между собой.
Проектным расчетом, исходя из условий участка и общего веса здания, выбирают, какой вид свайно-ростверкового фундамента целесообразно применить.
На решение оказывает влияние необходимость устройства под венцом вентилируемого подполья, возможность подтопления паводковыми водами, уклон (рельеф) площадки.
Исходя из таких условий, определяют высоту ростверка свайного фундамента:
Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.
Низкий ростверк имеет достоинства ленточного фундамента.
Устройство свайного ростверкового фундамента.
Низкий ростверк является комбинацией незаглубленного ленточного фундамента со сваями, что существенно повышает надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции.
Этот вариант сочетает достоинства свайного и ленточного типа фундаментов, при том, что объединение значительно компенсирует недостатки, проявляющиеся по отдельности:
- весовая нагрузка здания передается на фундаментную бетонную ленту и за счет наличия армирующего каркаса перераспределяется на всю площадь опоры;
- монолитная низкая лента опирается своей нижне частью между сваями на подушку (грунт), обеспечивая площадь контакта с опорой по всему периметру;
- зимой воздействие сил у поверхности компенсируется заглубленными столбами свай.
Высокий ростверк. Повышенные ростверки применяют на сложных неустойчивых почвах.
С повышением уровня грунтовых вод растет высота бетонного ростверка относительно поверхности почвы.
Повышенный тип используют на плывунах, торфяниках, карстовых, лесовых, плодородных почвах, толщиной больше 1,4 м.
Такое расположение исключает воздействие боковых сил на монолитный ростверк, а сваи являются не только опорами, но и якорем в подвижных породах.
Устройство такого фундамента сокращает объемы производства земляных работ, потребует меньшего количества материалов и денежных затрат, чем бетонная лента или плита. При монтаже монолитный железобетонный ростверк потребует точного соблюдения проектных размеров и технологии производства работ.
Материал для ростверка.
Деревянный брус — наиболее дешевый материал.
Основой для ростверка под свайный фундамент выбирается сырье, способное по своим характеристикам длительно выдерживать постоянную и переменную нагрузки, заложенные в проектный расчет дома.
Прочный ростверк на сваях изготавливают из таких материалов:
- стальные профили (швеллер, двутавровая балка);
- деревянный брус (оцилиндрованное бревно);
- бетонное (железобетонное) литье.
Низкий свайно-заглубленный фундамент может быть только с бетонным ростверком.
Материал для ростверка.
Бетонные конструкции применяют для тяжелых домов.
Высокими делают металлические ростверки, так как при своей большой прочности они нуждаются в защите от влаги.
Железобетонный тип, возвышающийся над землей, применяют при постройке достаточно тяжелых домов, так как на высоте бетонирование потребует хорошей опалубки.
Как опирают свайный фундамент с ростверком из разных материалов на сваи представлено на схеме:
Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.
Перед тем, как рассчитать несущую способность свайных фундаментов с учетом общей нагрузки, надо принять к сведению, что запас прочности для них должен составлять 1,4 (в других типах оснований обычно рассчитано на 1,2).
Особенности постройки.
Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы. Как и постройка любого фундамента, сооружение свайно-ростверкового начинается с разметки участка. Она непременно должна быть точной. Чаще всего сваи располагаются в полутора метрах друг от друга. Для того чтобы точно определить это расстояние хорошо воспользоваться калькулятором свайно-ростверкового фундамента.
Затем приступают непосредственно к монтажу свай
Этот процесс не очень сложен, но требует аккуратности, так как важно правильно соблюсти глубину их погружения и вертикальность положения. Чаще всего глубины в полтора – два метра оказывается достаточно
Все сваи после установки должны возвышаться над землей на двадцать, двадцать пять сантиметров. Требуется это для создания ростверка.
Когда монтаж свай окончен, можно приступать к следующему этапу строительства свайно-ростверкового фундамента. Обустройство ростверка для человека, не имеющего достаточного строительного опыта, может показаться сложным, но если соблюдать правила, все непременно получится. Перед тем как изготовить для него опалубку, следует обработать верх свай гидроизоляционной мастикой.
Для того чтобы опалубка надежно держалась, по внутреннему и внешнему периметру устанавливают колья высотой, равной или немного превышающей высоту опалубки. Шаг между ними должен быть в полтора – два метра. Дно опалубки и бока изготавливают из обрезной доски, которая фиксируется при помощи саморезов. Далее она застилается материалом для гидроизоляции. После этого проводят армирование и заливку ростверка бетоном. Как только он высыхает, опалубку снимают.
Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.
Возведенный таким образом свайно-ростверковый фундамент способен выдерживать даже тяжелые постройки из газобетона. Достаточно выгодный с материальной стороны и являющийся надежным и долговечным основанием свайно-ростверковый фундамент обустраивают и под относительно легкими деревянными домами, если строительство ленточного фундамента под ними невозможно или не очень надежно.
Перед началом строительства всегда рассчитывают итоговую стоимость. Цена свайно-ростверкового фундамента суммируется из нескольких показателей. Это, само собой, цена свай, которая различается в зависимости от их диаметра, длины, вида и качества; стоимости их доставки и установки; а также работ и материалов для создания ростверка.
Для того чтобы не тратить средства на лишний материал, важно точно произвести расчет свайно-ростверкового фундамента. Для этого следует либо обратиться в фирму, либо воспользоваться онлайн калькулятором
Второй вариант является бесплатным, но в этом случае возможна небольшая погрешность.
Устройство свайного фундамента из забивных свай, основные различия и применение
Свайный забивной фундамент может быть изготовлен на любых конструкциях, описанных в подразделе 2. п. 1 этой статьи.
Названия они будут носить по названию использованной забивной сваи.
Забивные погружают в грунт на заданную расчетом глубину одним из способов:
- забивкой паровым, механическим или дизельным молотом;
- вибропогружением с помощью одного из нескольких разновидностей вибропогружателей;
- статическим вдавливанием, используя большую массу вдавливающей установки;
- комбинацией или попеременным использованием нескольких способов.
На оголовках устраивают ленточный или балочный решетчатый ростверк или ростверк в виде сплошной плиты.
Этапы монтажа
Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:
- бетон;
- металл;
- дерево.
Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.
На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.
В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.
На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).
Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).
С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.
Преимущества:
Краткосрочное строительство.
Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.
Экономичность.
Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.
Энергоэффективность.
В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.
Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.
Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.
Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.
Недостатки и минусы:
Применение специальной техники.
Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.
Наем бригады.
Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.
Сложность возведения цокольных этажей.
Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.
Низкая стойкость к опрокидыванию.