Как спроектировать свайный фундамент с ростверком, чтобы возвести надежную конструкцию

В малоэтажном строительстве очень долгое время самым популярным был ленточный фундамент. Он закладывается ниже слоя промерзания, благодаря чему дом стоит надежно, однако обходится такое основание довольно дорого. Поэтому более востребованным сегодня становится новый тип устройства – свайный фундамент с ростверком. Он экономит время на строительство, бюджет и одновременно придает постройке долговечность и надежность.

 

Устройство свайного фундамента с ростверком

Основными составляющими свайно-ростверкового фундамента являются опоры-сваи и ростверк. Существует несколько вариантов, как самих элементов основания, так и их сочетания между собой.

 

Выбор типа свай

Для свайного фундамента применяется следующие типы свай:

• забивные
• буронабивные
• винтовые
• инъекционные.

Первые требуют наличия специализированной техники, при помощи которой они вбиваются в грунт.

Воронки для вторых несложно сделать, пользуясь обычным строительным буром. Винтовые сваи также можно заглубить своими силами без привлечения спецтехники. Инъекционные заливаются самостоятельно в подготовленные отверстия с обязательным армированием.

По материалу сваи бывают:

• бетонные
• железобетонные
• металлические
• деревянные.

Располагать опоры в свайно-ростверковом фундаменте можно несколькими способами:

• одиночным – каждая свая находится под определенной опорой;
• ленточным – сваи равномерно располагаются по периметру постройки;
• полосами – сваи располагаются также по периметру, но несколькими рядами;
• кустами – сваи устанавливаются по несколько штук под несущими опорами и в точках наивысшей нагрузки;
• полями – сваи располагаются в сплошном порядке под ростверком большой площади.

 

Устройство ростверка

Ростверк – это верхняя часть свайного фундамента, объединяющая несущие конструкции между собой. При этом свайный фундамент с монолитным ростверком (из бетона с армированием в опалубку) – это тот же ленточный фундамент (но на сваях), который считается одним из наиболее долговечных.

Свайный фундамент может выполняться с высоким, повышенным и низким (заглубленным) ростверком. Самым популярным является высокий ростверк, расположенный над землей в 10-15 см. Такое расстояние позволяет снизить воздействие почвы от пучения, избежать поднятия ростверка и вырывания свай. Но наличие свободного пространства между полом и почвой требует проведения дополнительной теплоизоляции.

Повышенный ростверк располагается непосредственно на почве и не создает такого пространства. Но, для предотвращения влияния пучения, под ним убирается небольшой (10-15 см) слой почвы. При этом основание ростверка находится на поверхности и накрывает это углубление. Заглубленный ростверк опускают ниже уровня земли, заглубляя его на несколько сантиметров.

Главная задача ростверка – соединение всех свай воедино. Никаких нагрузок по грунту он не распределяет, а только направляет давление на сваи.

 

Возведение свайного фундамента с ростверком

Чтобы построить свайный фундамент с ростверком своими руками, необходимо выполнять работы в следующем порядке:

1- изыскательские работы

2- проведение расчетов

3- монтаж свай

4- установка ростверка

5- обустройство цоколя.

В первую очередь необходимо определить тип, состав и качество грунта, особенно того, который залегает на глубине устраиваемого фундамента. От этого исследования будет зависеть:

• длина и конструкция свай
• расстояние между ними
• несущая способность сваи.

Также необходимо определить нагрузки, оказываемые массой постройки на сваю и грунт, поскольку расчет ростверка и фундамента в целом будет основан именно на этих показателях. Общий вес дома складывается:

• из его собственного веса, веса перекрытий и кровли;
• временных нагрузок (масса снега);
• полезных нагрузок (мебель, инженерные системы, бытовое оборудование, люди и т.п.).

Суммарную нагрузку принято умножать на 1,3 (поправочный коэффициент).

 

Расчет свай и ростверка

Важным условием грамотно построенного свайно-ростверкового фундамента является правильный расчет количества, способа расположения и несущей способности свай. Традиционно сваи располагают через 1-1,5 метра, устанавливая на глубину 1,5-2,0 метра и с выступом над поверхностью 2,0-3,0 метра.

Особого внимания требует расчет ростверка, который в значительной мере определяет надежность свайного фундамента. Как правило, высота ростверка не может быть менее 25 см, а ширина определяется по ширине цоколя или толщине наружной стены (минимум 40 см).

Отдельно выполняется расчет ростверка на изгиб. Он производится по граням колонны в сечениях, ступеней ростверка и наружным граням подколонника с использованием формулы:

Для каждого сечения расчетный изгибающий момент рассчитывается суммарно, включая моменты от реакций свай и местных расчетных нагрузок на консольный свес ростверка с одной стороны рассматриваемого сечения.

Расчет свайного фундамента должен выполнять квалифицированный инженер – строитель. Самостоятельно такие расчеты сделать невозможно. Только получив на руки инженерный расчет ростверка свайного фундамента, в котором указаны все параметры строительства, можно выполнять его монтаж своими руками.

 

Этапы строительства свайного фундамента с ростверком

В начале работ необходимо выполнить разметку, а затем вырыть шурф под каждую сваю. Диаметр (ширина) такого отверстия должен быть несколько больше, чем данный параметр погружаемого столба.

При самостоятельном выполнении земельных работ по возведению свайного фундамента обычно используется земляной бур. Ручным буром высверливаются шурфы глубиной не более 5,0 м и диаметром до 0,3 м. Если требуются отверстия больших размеров, то используется моторизированный бур.

Если есть желание сэкономить на сваях, можно выполнить их заливку самостоятельно. Проще всего сделать это следующим образом:

• изготовить «трубы» из рубероида шириной, равной диаметру скважины, и на 25 см длиннее глубины. Для верхней части необходимо взять несколько слоев и затянуть их стальной мягкой проволокой. В результате получится своеобразная опалубка, куда аккуратно вставляется труба;
• после установки в скважине трубы, окутанной в опалубку, нужно оборудовать армирующий каркас, установив его внутрь. Для этого будет вполне достаточно 3 прута диаметром 8 мм, скрепленных между собой перемычками. При этом вертикальные стержни нужно вывести вверх на 3-4 см ниже кромки ростверка;
• внутрь труб залить бетонный раствор и утрамбовать вибратором.

Затем обустраивается ростверк по одной из технологий:

• монолитной (бетон заливается в опалубку)
• сборной (из железобетонных балок).

При этом необходимо соблюдать рекомендации специалистов:

• ростверк не должен иметь пересечений с трубопроводами;
• сваи не могут иметь отклонение от вертикальной оси более 5 см;
• все стыки и швы, образуемые при обустройстве ростверка, следует заполнять цементным раствором или бетонной смесью с мелкозернистой фракцией;
• армирование ростверка в свайном фундаменте является обязательным. Оно осуществляется с использованием прутков диаметром 1,4 см. Длина армирующих прутков должна по всей длине перекрывать стену. Если таких изделий нет в наличии, то длина должна составлять не меньше 60 диаметров. Число прутков в ленте можно определить по их диаметру:
  • 1 см – 8 прутков;
  • 1,2 см – 6 прутков;
  • 1,4 см – 5 прутков;
• перед возведением стен необходимо убедиться в горизонтальности поверхности ростверка. При выявлении изъянов следует залить слой бетона.

После окончания строительства свайного фундамента с ростверком необходимо выполнить отделку цоколя. Верхний край цокольной отделки прикрепляется к нижней части стены дома и сверху должен быть защищен отливом (специальным оцинкованным козырьком). Снизу отделка на несколько сантиметров не должна доходить до поверхности земли, чтобы цоколь при пучении грунта не подвергался деформации. Кроме того, необходимо выполнить дренаж для отвода осадков и бетонную отмостку шириной примерно 70 см. Оптимальным решением для отмостки является долговечная, эстетичная и ремонтопригодная тротуарная плитка.

Приняв во внимание вышеописанные рекомендации и грамотно выполнив расчет свайного ростверка, можно самостоятельно построить такое основание, которое прослужит максимально долго. Ему будут не страшны никакие колебания, пучение и усадка грунта, наземные и подземные воды. Главное – не упускать никаких мелочей и аккуратно выполнять все работы.