Особенности и применение свайного фундамента с монолитным ростверком

    Столбчатый фундамент с ростверком или, как его часто называют, свайно-ростверковый фундамент представляет из себя жёсткую железобетонную конструкцию, состоящую из расположенных в определённом порядке столбов, связанных сверху монолитным поясом (ростверком). То есть по сути своей это тот же самый столбчатый фундамент, но усиленный для большей надёжности.

Ростверк. Возможное расположение. Материалы монолитного и свайного фундамента

Установленные на участке строительства сваи сами по себе не могут выполнять достаточную для строительства дома несущую функцию. Для придания фундаменту дополнительной надежности сваи на поверхности земли соединяются при помощи балок или плит. Такое соединение и называется ростверк.

Ростверк может быть расположен над землей, на земле или заглублен в грунт (положен на песчаную подушку).

Надземный ленточный железобетонный ростверк

  1. Надземный ростверк устанавливается над поверхностью земли так, чтобы несущие балки (плиты) не касались грунта на участке. Такой тип фундамента нуждается в дополнительной теплоизоляции, что влечет за собой дополнительные расходы и время. Хорошо работает фундамент с надземным ростверком на затопляемых участках строительства.Наземный ленточный ростверк
  2. Наземный ростверк (или нулевой уровень) «лежит» прямо на земле, для его размещения верхний слой почвы снимается и заменяется песчаной подушкой, которая меньше подвержена пучению и защитит фундамент-ростверк от выталкивания.Устройство  монолитного ростверка
  3. Нижний край подземного ростверка погружается в грунт на некоторую глубину. На дно траншеи под заглубленный ростверк также насыпается слой песка.

Изготавливаться ростверк может путем заливки бетонной смеси в сооруженную опалубку (монолитный) или собираться из готовых блоков и плит (сборный).

Технология устройства монолитного ростверка

Проведя мероприятия по разметке и определению местоположения столбов, выкапывают ямы (рис. а) и там, где необходимо, организуют песчаную либо гравийную подушку. Затем проводят армирование (рис. б), устанавливают опалубку (рис. в) и заливают бетонную смесь в короб (рис. г). На этом этапе, после укладки первого слоя раствора толщиной около 20–30 см арматурный каркас немного приподнимают так, чтобы нижний конец не касался дна (подушки), а верхний отстоял от шнура разметки не менее чемна 5 см (рис. д). Поэтому длину каркаса делают на 10 см меньше расстояния от дна (подушки) до шнура разметки. После затвердевания бетона демонтируют опалубку и осуществляют обратную засыпку (рис. е).

Последовательность работ при устройстве столба под ростверк:

  • а — подготовка ям после разметки;
  • б — армирование;
  • в — установка опалубки;
  • г — заливка бетонной смеси в короб;
  • д — коррекция положения армирующего каркаса;
  • е — демонтаж опалубки,
  • где 1 — арматурный каркас; 2 — опалубка; 3 — бетонный раствор.

Последовательность устройства ленточной части ростверка:

  • а — установка армированных каркасов;
  • б — установка опалубки и заливка бетона;
  • в — демонтаж опалубки.

Что представляет собой монолитная плита с ростверком

Конструкция свайно-монолитного фундамента с ростверком довольно простая. Она включает следующие элементы:

  • опорные сваи, находящиеся в почве. Они погружаются в грунт с помощью специального оборудования или формируются из бетона;
  • бетонную плиту, усиленную пространственным каркасом из стальной арматуры. Цельная плита сооружается в приямке и после заливки объединяет выступающие части вертикальных колонн;
  • ростверк, связывающий оголовки свайных опор. Он укрепляется арматурными прутками, соединенными вязальной проволокой. Формируется путем заливки бетона в опалубку, собранную на плите или в почве.

Верхние части свай объединены монолитной плитой и бетонным контуром, что положительно влияет на прочностные характеристики. В отличие от ленточной основы, которая опирается на грунт, плитный ростверк передает действующие по периметру нагрузки на опорные колонны.

Фундамент плитный железобетонный с монолитным ростверком

Плита с ростверком решает комплекс задач:

  • соединяет колонны в силовой контур за счет объединения верхних частей бетонной лентой;
  • выравнивает действующие на колонны усилия, которые вызваны весом строения и реакцией грунта;
  • фиксирует сваи в вертикальном положении, не позволяя им смещаться под воздействием нагрузок;
  • предотвращает возможность непредвиденной усадки фундамента в результате влияния природных факторов.

Такой фундамент с ростверковым усилением позволяет демпфировать значительные нагрузки, повышая устойчивость возводимых строений.

Столбчатый фундамент с низким ростверком

    Данная схема применяется в последнее время довольно часто, но использование её связано с определённым риском. Всё дело в том, что многие застройщики совершают ошибку, пытаясь соединить в одном фундаменте сразу два — столбчатый и мелкозаглубленный (незаглубленный) ленточный. А ведь принципы работы этих двух видов фундамента абсолютно противоположны друг другу.

Читайте также:  Как сделать облицовку дома сайдингом под кирпич своими руками

    Мелкозаглубленный ленточный фундамент выполняется в виде единой жёсткой рамы, которая под воздействием сил морозного пучения имеет возможность немного приподниматься и опускаться вместе с грунтом. Столбчатый же фундамент специально заглубляется ниже глубины промерзания, чтобы исключить его подъём в зимнее время года.

    Теперь представим себе ситуацию: мы залили столбы, выкопали небольшую траншею, сделали, как положено для мелкозаглубленных фундаментов, песчаную подушку и залили ленту. Зимой приходят сильные морозы, снега выпало мало, грунт начинает промерзать и подниматься. При этом он поднимает и нашу мелкозаглубленную ленту и подушка здесь не спасает (как некоторые думают), ведь песок несжимаемый материал, он всего лишь играет роль жёсткой прокладки улучшающей несущие свойства грунта.

    Поднимаясь, лента тащит за собой и столбы. Под ними появляется пустое пространство. Из-за упругости грунта это пространство не сохраняет своего диаметра всю зиму, сечение несколько уменьшается (особенно при влажном или песчаном грунте). То есть весной, когда на поверхности земля начнёт оттаивать, столбы не опустятся на первоначальную глубину. И этот процесс может повториться не один раз.

    Ещё интереснее когда мелкозаглубленный фундамент делают на столбах ТИСЭ (с расширением внизу), даже не обращая внимания на то, что создатель данной технологии Яковлев в своей книге «Универсальный фундамент. Технология ТИСЭ» чёрным по белому пишет и обосновывает, почему этого делать нельзя. На пучинистых грунтах это может привести либо к излому ленты между столбами, либо к её отрыву от столбов.

    И всё же сделать низкий ростверк для столбчатого фундамента возможно. Рассмотрим такую схему:

     Данная конструкция подойдёт тем, кто хочет сделать в доме полы по грунту. Кроме того здесь не нужно думать над обустройством забирки, которая необходима при высоком ростверке.

    Вместо песка используется простой пенопласт с минимальной плотностью ПСБ-С-15 толщиной 10 см. Он имеет определённую упругость и может при необходимости воспринять вспучивание грунта. Для уменьшения пучения делают утеплённую экструдированным пенополистиролом (ЭППС) отмостку.

    Примечание: Отмостка не должна быть жёстко связана с ростверком. Она должна иметь возможность немного смещаться относительно него вверх-вниз при промерзании грунта под ней.

    Принципы выбора размеров сечения низкого ростверка, его армирования и заливки такие же, как и для высокого. Повторяться не будем.

    В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации столбчатых фундаментов с ростверком либо задать интересующие Вас вопросы.

Типы ростверков по положению ленты

По положению ленты (и монтируемой опалубки) относительно поверхности земли выделяют три вида ростверка:

  1. высокий
  2. повышенный
  3. заглубленный

Высокий ростверк

Самый рациональный – высокий ростверк, его нижняя плоскость выше уровня грунта на 10-15 см и выше. Это нужно, чтобы зимой грунт, даже поднимаясь вдоль свай, не давил на ленту. Иначе, поднимая ростверк, промерзший грунт начнет вырывать сваи или (вероятнее второе) оторвет от них ростверк.

Недостаток этого типа ростверка для российской средней полосы – незагерметизированная пустота между грунтом и нижним перекрытием. Фактически, под полом отсутствует утепляющая неподвижная воздушная подушка, поэтому его приходится дополнительно утеплять, и в доме не может быть полноценного подвала. Можно предусмотреть опускающиеся на зиму щиты, по типу швертов, закрывающие щели между ростверком и землей.

Для района субтропического климата и для деревянного строительства, наоборот, такое проветривание пространства под полом очень удобно, так как способствует снижению влажности в доме и летнему охлаждению помещения. Так строят дома в Японии и Китае. Кроме того, при высокой ленте ростверка, это удобный вариант для устройства небольшого заглубленного вентилируемого пространства под домом для непродолжительного летнего хранения инвентаря, игрушек, собранного урожая.

За счет затенения и вентиляции в этом пространстве летом довольно прохладно, а выполненная с наклоном от дома отмостка (особенно заходящая под ростверк), надежно защитит от дождя и грязи. Чтобы зайти под дом, можно сделать между двух свай небольшую арку в ростверке и выкопать под дом лестницу и траншею-коридор по типу гаражной смотровой ямы, по сторонам от которого на земле размещают инвентарь. Такой доступ в пространство под домом удобен, чтобы периодически осматривать ростверк и нижнее перекрытие, при необходимости корректировать их состояние. В деревнях это одно из любимых мест летного обитания для всякой живности вроде кур, собак и кошек, поэтому щель можно закрыть сеткой.

Повышенный ростверк

Повышенный ростверк устраивают так, что его подошва оказывается вровень с землей. Из-под опалубки выбирают 10-15 см грунта, так что готовый ростверк висит над воздушной подушкой. Это убирает щель, в которой гуляет ветер и до некоторой степени делает воздушную подушку неподвижной.

Читайте также:  Применение гидроизоляционной ЭПДМ мембраны Firestone в строительстве

Но поскольку доступ в пространство под домом в этом случае почти невозможен, нужно обязательно защитить пространство воздушной подушки швертами или просто листами шифера, пластика и т.д., свободно установленными снаружи ростверка и доходящими до дна траншеи, от осыпания в эту полость земли. Иначе вскоре ростверк окажется лежащим на земле и на него начнет действовать зимнее пучение грунта.

Нельзя и закреплять на ростверке защитные щитки-шверты – они должны быть самостоятельны, тогда грунт сможет поднимать и опускать их, никак при этом не влияя на ростверк.

Заглубленный ростверк

Фундамент с заглубленным ростверком одновременно наиболее популярен и наименее рационален. По периметру здания, непосредственно по линии проекции его будущих стен выкапывается неглубокая траншея, из дна которой оказываются торчащими оголовки свай. Затем делается опалубка-желоб, её дно расположено ниже уровня земли, но под ней также имеется воздушная подушка (можно положить желоб на бруски или отсыпать временную песчаную подушку). Такой фундамент тоже предполагает защитные шверты, и дает практически неподвижную воздушную подушку под полом, это утепляет дом.

Монолитный железобетонный ростверк для свайного и столбчатого фундамента своими руками – как правильно сделать опалубку, армирование и заливка бетоном.

Руководство по возведению свайного фундамента с ростверком – выбор типа сваи, бурение скважины, заливка и возведение ростверка.

Долговечный фундамент: пошаговая инструкция

Способ строительства свайного фундамента с ростверком, изложенный ниже, подойдет для малоэтажных жилых домов из блоков, кирпича, бетона или дерева. Сваи также могут быть сделаны из любого материала, но самым практичным и долговечным является железобетон.

Ход работы:

  1. Подготовить участок – для очистки участка по всей площади будущего дома срезают плодородный слой почвы (примерно 20-30 см) вместе с растительностью. Если на вашем участке имеется природная глина, есть смысл сделать гравийно-песчаную подушку, чтобы обеспечить дренаж. Толщина подсыпки зависит от физико-химических характеристик грунта – чем он неустойчивее, тем толще подушка. Все неровности необходимо удалить и сделать разметку под фундамент (поставить колышки и натянуть веревки).
  2. Перенести план дома с чертежа на землю – разметить, где какая комната будет находиться, чтобы потом проще было работать.
  3. Вырыть ямы – рытье ям происходит точно также, как и в предыдущем способе, однако делать их надо глубже – от 50 см до метра и больше (в зависимости от свойств грунта). Если яма глубже 100 см, ее стенки необходимо укрепить распорками и копать с откосами. Глубина ям должна быть на 30 см больше, чем указано в чертеже, чтобы хватило места для песчано-гравийной подушки. В ширину их следует делать тоже чуть больше, чтобы легко поставить опалубку или распорки.
  4. Установить опалубку – вообще, ее можно делать даже из строительного мусора, но для качественной опалубки используют струганные доски размером примерно 40х150. Также подойдет ДСП, влагостойкая фанера или оцинкованное железо.
  5. Провести армирование – его проводят в горизонтальном направлениями прутами диаметром 12 мм, устанавливая вертикальные перемычки через каждые 20 см (перемычки делают из проволоки 6 мм). Для связки столбов с ростверком через арматуру необходимо вывести стержни над фундаментом на 10-15 см.
  6. Залить столбы – заливка цементного раствора осуществляется в уже установленные в ямы трубы. Укладывать бетон следует слоями толщиной 20-30 см, тщательно проверяя каждый слой на отсутствие пустот. Это можно делать вручную при помощи железного штыря, но лучше использовать ручную вибромашину.
  7. Выполнить гидроизоляцию – даже если вы строите высокий монолитный фундамент, укладка гидроизоляции является обязательной. Для этого столбы тщательно зачищают, обрабатывают битумной мастикой и укутывают несколькими слоями рулонного рубероида (или другой рулонный материал). При этом закрывать надо не только боковые части, но и верхний торец столба, на который будет устанавливаться ростверк.
  8. Построить ростверк – строительство ростверка очень напоминает заливку ленточного фундамента: между столбами делают опалубку, устанавливают под ней песчаную подушку, заливают цементно-песчаным раствором, укрепленным арматурой. После застывания бетона подушку убирают и устраивают гидроизоляцию балок или деревянных элементов (если ростверк из дерева). К слову, если для ростверка использовали дерево, его необходимо предварительно обработать антисептическими и антипиренными составами.

Полезные советы

Любая работа по строительству сопряжена со своими тонкостями и хитростями. Мы подготовили список полезных рекомендаций, которые помогут вам сделать качественный и долговечный столбчатый фундамент с ростверком.

Что нужно знать, чтобы построить крепкий фундамент:

  1. Устанавливайте столбы не только по углам будущего дома, но во всех узловых точках (пересечения стен, промежутки между стенами, все углы здания и т.д.).
  2. Столбы должны располагаться в 1,5-2,5 м друг от друга. Если расстояние будет больше, ростверк может не выдержать и разрушиться, если меньше – вы потратите неоправданно много стройматериалов и сил.
  3. Столбчатые фундаменты с высоким ростверком идеально подходят для участков с неровностями, которые нельзя «сгладить». Также их рекомендуют устанавливать в местах с большой глубиной промерзания грунта или там, где подземные воды лежат близко к поверхности.
  4. Для небольших легких строений лучше выбрать сборную конструкцию, но для жилых и более массивных зданий отдайте предпочтение монолитному фундаменту.
  5. Чтобы максимально продлить эксплуатационный срок столбов, сделайте несъемную опалубку из пеноплекса – так вы не только защитите ростверк, но сделаете дом более теплым и сухим.
Читайте также:  Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Почему важно делать изоляцию свайного фундамента?

Каркас свайно-ростверкового фундамента следует по максимуму защитить от сырости, ветра, снега. В конечном счете, никакая коррозия не должна проникать под пол дома, в конструкцию его фундамента.

Для этой задачи есть много новых композиционных материалов для изоляции. Их можно посмотреть на строительных рынках или в интернете и выбрать подходящий вариант.

Для дополнительного изолирования, еще можно бетон прокрасить смесью строительной смолы с соляркой. Еще можно закрыть полиэтиленовой пленкой, а все металлические соединения покрыть изоляционными строительными материалами. Чтобы не было ржавчины.

Перед строительством самого дома, важно построить защиту снизу по бокам здания в виде кирпичной или иной стенки. Опять же важно все правильно рассчитать, не переборщить с защитой — выбрать такой способ, который не перегружал бы вес строения.

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.

  1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
  2. Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
  3. Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
  4. Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
  5. Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
  6. Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
  7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.

Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.

Устройство гидроизоляции

В монолитном основании есть поры, работающие, как капилляры при наличии даже небольшой влажности. Незащищенное основание в данном случае будет поглощать влагу, что приведет к негативным последствиям:

  • снижению прочности;
  • в порах влага будет кристаллизироваться, что приведет к повышению ее объема;
  • появится сырость в здании, плесень.

Если предварительно не сделать гидроизоляцию основания, со временем оно придет в негодность, что отразится на общем состоянии здания. В современном строительстве используются разные методы защиты:

Устройство гидроизоляции
  • обмазочный характеризуется высокой эффективностью, простым обустройством и обеспечением качественной защиты от влаги. На фундамент наносится мастик или специально предназначенная для этого эмульсия. Необходимо учитывать рекомендации производителя по нанесению, состав может использоваться в обычном или в нагретом состоянии;
  • современный и достаточно эффективный вариант гидроизоляции – проникающий, обеспечивает высокую глубину проникновения в бетон. Смесь кристаллизуется в порах, затрудняя внутрь доступ влаги;
  • рулонный метод является самым популярным. Используются в данном случае влагостойкие материалы в рулонах.

Принимается решение о выборе того или иного варианта гидроизоляции с учетом расположения водоносных слоев, количества в конкретной местности осадков, наличия поблизости к строению дренажных систем, особенностей конструкции основания и денежных возможностей заказчика.

Дополнительная информация:

  • Монтаж монолитного фундамента — технология и виды фундамента
  • Устройство и монтаж плитного фундамента — виды…
  • Устройство ленточного фундамента и основные этапы монтажа
  • Монтаж свайного фундамента — виды свай, основные этапы
  • Устройство дренажа фундамента — монтаж дренажа, виды дренажа
  • Стоимость гидроизоляции фундамента

Рассмотрим алгоритм действий

  1. Для начала рассчитаем общую массу всех строительных материалов, которые будут использоваться.
  2. Затем определяется полезная нагрузка на фундамент.
  3. Затем мы рассчитываем снеговую нагрузку, после чего рассчитывается общая нагрузка на фундамент.
  4. Последний шаг – рассчитать общую нагрузку на фундамент.
  5. Результат предыдущих расчетов умножается на коэффициент.

Поскольку земля обладает способностью двигаться, быть вымытой грунтовыми водами, набухать во время промерзания, рекомендуется провести качественную оценку почвы. Это исследование играет важную роль в создании любого типа фундамента.

Рассмотрим алгоритм действий

Геологическое исследование грунта целесообразней доверить профессионалам, поскольку для это требуется определенное оборудование и навыки