Способ возведения свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона: устройство + достоинства и недостатки

1Проблемные и слабонесущие грунты занимают значительную площадь территории России.

Использование традиционных ленточных фундаментов в этих условиях затруднено или вовсе невозможно и требуются более эффективные варианты опорных конструкций.

Наиболее удачным решением становятся свайные основания, способные обеспечить прочную опору на плотные грунтовые слои, расположенные на значительной глубине.

Такие фундаменты позволяют строить массивные и высокие здания на участках, где создание ленточных оснований практически невозможно.

Наиболее распространенным вариантом реализации подобных конструкций является свайно-ростверковый фундамент, о котором следует поговорить подробнее.

Свайно-ростверковый фундамент

Фундамент – бетонное основание, часто армированное, служащее надёжной основой под строительство дома, предотвращающее проседание, преждевременное разрушение.

Свая – технологический элемент основания здания, стержень разной формы (цилиндр, квадрат, винт), выполненный из дерева, металла, железобетона, заглубляемый в землю для придания прочности фундаменту. Погружаемые в грунт стержневые опоры минуют проблемные породы, достигая твердых устойчивых слоев, образуют надёжные, неподвижные узлы привязки несущего основания с землей.

Ростверк – дополнительный элемент столбчатых, свайных конструкций, формируемый в дневной зоне. Упрочняет несущие элементы (столбы, сваи), равномерно распределяет основную и дополнительную нагрузку, создаваемую домом. Делают из армированного бетонного пояса, закольцованного по контуру.

Сваи с ростверками применяются на сложных рельефах, в условиях пучинистых, слабых пород грунта.

  • Если нужно построить дом рядом с водоёмом, решение только одно – свайный фундамент.
  • Если грунт зимой заметно «гуляет», есть обоснованное подозрение, что грунт имеет сложную многопластовую структуру, свайное основание с ростверком — решение.

При пучинистых почвах требуется либо обустраивать «плавающие» поверхностные фундаменты, либо заглублять на значительные величины, что нецелесообразно. СРФ совмещают свойства и характеристики, с потерей физических нагрузок — весовые величины меньше, чем у заглублённых аналогов, невозможно построить цокольный этаж, подвальное помещение.

По ценовой градации СРФ относится к средней категории, находящейся между мелкозаглублёнными и заглублёнными основами. Если соотносить стоимость с основным конкурентом (плитным основанием), то СВФ отличается — меньше расходов на стройматериалы, не требуются земляные работы.

Достоинства и недостатки свайно-растверкового фундамента

Достоинства:

  • небольшой объем земляных работ;
  • возможность сохранения благоустройства территории;
  • подходит для любых типов грунтов, кроме скальных;
  • небольшой объем бетонных работ;
  • не требуется привлечение тяжелой техники;
  • отличные эксплуатационные характеристики;
  • не требуется планировка участка;
  • себестоимость на 20-30% ниже, чем у монолитного основания.

К недостаткам свайно-растверкового фундамента для дома из газобетона относят:

  • невозможность устройства полноценного цокольного этажа или подвала;
  • потребность в качественном утеплении и гидроизоляции.

Сделать подвальное помещение в газобетонном доме на сваях можно, но при этом существенно возрастают затраты на строительство. В этом случае сваи берутся такой длины чтобы, оголовки, торчащие из земли, имели высоту не менее 1 метра. Для заглубления фундамента делается котлован глубиной 1.5-2 метра. Земляные работы требуют использования спецтехники, поэтому владельцы домов из газоблоков на сваях с ростверком, как правило, ограничиваются подвалом-погребом глубиной 0.5-0.7 метров.

Способ возведения свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона: устройство + достоинства и недостатки

Условия и особенности применения

Основу такого фундамента составляют сваи – опорные столбы, которые заглубляют в землю на 2-3 м. Глубина погружения зависит от горизонта промерзания почвы, сваи должны быть ниже этой линии примерно на 0,5 м. Для связывания опор и улучшения стойкости фундаментной системы возводят ростверк.

Ростверки классифицируют по критерию способа изготовления на следующие типы:

  • Монолитные, представляющие собой сплошные армированные ленты;
  • Сборные, монтируемые из железобетонных балок;
  • Сборно-монолитные (комбинация из двух предыдущих типов).

Также ростверки разнятся по параметру расположения над почвой. Высокие переводят физическую нагрузку постройки через опоры на более глубокий грунтовой горизонт, низкие же отчасти принимают её на себя.

ростверк для свайного фундамента

Для строительства частных газобетонных домов оптимально использовать свайно-ростверковый тип фундамента с монолитной армированной лентой. Такая конструкция будет максимально прочной и устойчивой.

Возведение зданий на свайно-ростверковых фундаментах особенно актуально в случаях:

  • Рыхлости и высокой влажности почвы;
  • На крутых склонах;
  • На грунте с глубиной промерзания выше 1,5 м;
  • При постройке каркасно-щитовых зданий;

Плюсы и минусы основания

Газобетон имеет легкий вес за счет пористой структуры, куда легко проникает влага, разрушая структурные связи между частицами материала. Когда капли воды замерзают в холодное время года, они расширяются в объеме, что приводит к образованию трещин. В первую очередь, влага попадает в стенки дома из почвы, поэтому эксперты рекомендуют поднимать цокольное перекрытие над уровнем земли.

В этом случае выражается главное преимущество свайного фундамента с нависающим ростверком – изоляция сооружения от контакта с рыхлой и переувлажненной почвы. В данном случае сваи обеспечивают необходимую устойчивость и жесткость, а ростверк отвечает за равномерное распределение нагрузок на несущий пласт земли.

foto16463-3Для свайно-ростверкового фундамента, которые применимы для газобетонных домов, относятся такие преимущества:

  • возможность строительства на участках со сложным рельефом;
  • сравнительно небольшие затраты на строительство;
  • стойкость конструкции за счет связанного контура и т.д.

К недостаткам технологии необходимо отнести:

  • сложность инженерных расчетов;
  • потребность в качественной гидроизоляции фундамента;
  • трудоемкость и большие затраты на работу по возведению подземных помещений.

Винтовые сваи

Винтовые сваи

Виды винтовых свай

Винтовые сваи в форме шурупа

Материалы, используемые для ростверков

Части свайных опор, расположенные выше уровня земли, соединяются в единую конструкцию жестким ростверком, который нужен для распределения нагрузочных воздействий и способный выдержать вес стен из газобетонного блочного материала.

Ростверки бывают:

  • монолитными либо сборными;
  • висячими, наземными, частично заглубленными;
  • исполненными из балок или сплошных плит.

Для изготовления ростверковой части рекомендуется использовать следующие материалы:

  • древесину. В качестве такого ростверка устанавливается брус сечением 15 на 20 или 20 на 20 см. Монтажные работы не вызывают сложностей, соединение элементов выполняется «в полдерева», брус крепится к свайным оголовкам болтами;
  • металл. Стальные балки крепятся к сваям с помощью сварочного агрегата. Процесс проходит быстро, но много времени требуется для разрезки металла под необходимые размеры, да и крупные элементы потребуют привлечения к укладке грузоподъемной техники;
  • железобетон. Наиболее сложный и надежный способ. В этом случае ростверок заливается по принципу ленточного фундамента, только располагается несколько выше по отношению к поверхности земли.

Оптимальное решение для дома из газосиликатных блоков – свайно-ростверковый фундамент, в котором опорные столбы соединены деревянными брусами.

Варианты конструкции и их устройство

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона состоит из двух частей, которые монолитно связываются друг с другом и воспринимают нагрузку: ростверк и сваи.

Виды ростверка

Ростверк — верхняя часть основания, представляющая собой монолитную ленту, которая объединяет оголовки свай и проходит под всеми несущими стенами строения. Назначение ростверковой части — восприятие нагрузки от газобетонного дома и равномерное распределение ее на нижележащие свайные опоры. По материалу ростверк под газоблок может быть двух видов:

  • Железобетонный. Монолитная конструкция из бетона. Конструктивно ж/б ростверковая лента похожа на традиционный ленточный фундамент, только без заглубления в грунт. Это универсальный вид ростверка, который может применяться к любым сваям.
  • Металлический. Балки из стали, обладающие высокой прочностью на сжатие. Используется преимущественно для винтовых свай, но возможно и применение с бетонными сваями. Стоимость металлического ростверка значительно выше, чем монолитного. Его выбирают тогда, когда строительство дома из газоблока нужно завершить как можно быстрее (монолит набирает прочность в течение 28 дней).

Виды свайных опор

Для свайно-ростверковых фундаментов для дома из газобетона используются три вида опор:

  • Железобетонные забивные сваи. Это унифицированные изделия квадратного сечения с заостренным нижним оголовком, выпускаемые на заводе. Для забивки свай в грунт используется специальное оборудование — сваезабивочные машины. На мягких грунтах работают мини-копером, услуги которого обходятся дешевле. Минимальная длина готовых ЖБИ — 1625 мм, поэтому для их доставки нужен автомобиль-трал. Транспортные расходы и аренда сваезабивочной техники удорожают строительство, поэтому этот вариант опор не нашел широкого применения в частном домостроении.
  • Буронабивные сваи. Это железобетонные изделия, которые заливаются непосредственно на стройплощадке. Простота исполнения и невысокая себестоимость делают этот вариант самым предпочтительным при устройстве свайного фундамента с ростверком под газобетон. О том, как рассчитать свайно-ростверковый фундамент с буронабивными опорами расскажем ниже.
  • Винтовые сваи. Металлические опоры заводского производства с винтом на когце, с помощью которого они вкручиваются в грунт. Для устройства свайного поля из винтовых опор не требуется спецтехника, а отсутствие бетонных работ делает этот вариант приемлемым для тех, кто хочет закончить стройку максимально быстро. В грунтах с высоким УГВ и агрессивной кислотно-щелочной средой нужно использовать винтовые сваи из легированной стали с антикоррозийным покрытием. Такие опоры имеют относительно высокую цену — от 3500 рублей за штуку.

Ростверки

Ту часть свай, которая находится над землей, связывают жестким железобетонным ростверком, впоследствии чего образуется единая фундаментная конструкция. Ростверк необходим для равномерного распределения физических нагрузок и, конечно же, возможности возводить газобетонные стены.

ростверк для свайного фундамента

Ростверк может быть:

  • Монолитным или сборным;
  • Висячим, наземным или частично заглубленным;
  • Выполнен из балок или сплошной плиты.

Расчет фундамента для газобетонного здания

Начальный этап проектирования предусматривает осмотр и оценку участка. Учитывается геологическая структура, тип грунта, уровень грунтовых вод. Основная цель этой процедуры – узнать степень сопротивляемости почвы, её несущие возможности.

свайно-ростверковый фундамент

На следующем этапе необходимо провести вычисления вертикальной нагрузки на будущую постройку. Она представляет собой сумму нескольких слагаемых, среди которых:

  • Вес постройки (ростверк, стены, утеплители, кровля и др.);
  • Вес потенциально возможного снежного покрова;
  • Приблизительный вес используемой мебели и коммуникационных средств.

Далее рассчитывается опорная площадь свайного фундамента. Полученную ранее нагрузку с запасом в 20% необходимо разделить на показатель сопротивления почвы. Желательно доверить все указанные расчеты профессиональному инженеру.

Отталкиваясь от опорной площади, узнают размеры сечения ростверка и свай, а также необходимое количество опорных столбов.

Как правило, сваи выстраивают по периметру в одну линию, но если ростверк будет иметь большую длину, может потребоваться установка свай в несколько рядов.

Техника безопасности

При устройстве свайно-растверкового фундамента для дома из газобетона нужно соблюдать технику безопасности. Нормы ТБ при выполнении бетонных и свайных работ регламентируют:

  • СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Общие требования;
  • СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Строительное производство.

Свайный фундамент с ростверком под газобетон по соотношению несущих способностей и денежных затрат является одним из лучших вариантов. На слабонесущих грунтах, болотистой или пересеченной местности — это единственный способ сделать надежное основание под строение из газоблока.

Виды

Для свайных фундаментов могут использовать: дерево, металл, бетон, композитные материалы. Сваи изготавливают разной формы:

  • Винтовые. Используется металлопрокат, с толщиной стенки от 3 мм. Металлические трубы оснащаются буровым элементом – винтом. Бурят скважины, ручным, механизированным способом ввинчивают пустотелые опоры. Заливают бетонным раствором для прочности, гидроизоляции внутренней полости.

ВинтыВинты

  • Буронабивные. Это методика формирования. Подготавливаются скважины, изготавливается армоконструкция, помещается внутрь отверстия. Заливается бетонным раствором тяжелых марок. Элементы прочные, хорошо выдерживают нагрузку.
  • Железобетонные сваи. Преимущества — процесс производства контролируется, производители несут персональную ответственность за соблюдение технологического процесса.
  • Забивные свайные элементы. Используются для возведения массивных зданий, пустотелые трубы-сваи забиваются, заливаются бетоном.

Забивная сваяЗабивная свая

Характерные ошибки

Зачастую при установке такой фундаментной основы строители допускают следующие нарушения:

  • между ростверком и сваями выполняется некачественное соединение. При низких температурах грунт расширяется, на столбы оказывается воздействие пучения, и на ростверке появляются трещины;
  • под ростверком не предусматривается свободное пространство. Во время пучения может произойти отсоединение ленты от оголовков свай.

Некоторые застройщики недовольны свайными фундаментными основаниями, потому что по окончанию зимы столбы приподнимаются на несколько сантиметров, нарушая фундаментную плоскость. Как правило, такое явление наблюдается в случаях, когда строительные работы по возведению дома еще не начаты.

Как сделать своими руками?

Строительные работы начинаются с разметки участка под свайное поле:

  • убирают мусор с площадки;
  • выставляют колышки по углам конструкции;
  • натягивают нити для обозначения контура;
  • намечают точки для устройства свай.

Подготовка скважин требуется в двух случаях:

  • При закладке буронабивного фундамента.
  • Чтобы быстрее и легче погрузить забивные опоры в грунт (метод не используется при строительстве своими руками).

Для выработки шурфов небольшой глубины (до 2,5 м) и диаметра (до 250 мм) достаточно использовать ручной бур. В противном случае используют бурильные установки, которые отличаются высокой производительностью и эффективностью на участках с высокоплотными и обломочными породами.

Способ монтажа опор для свайного с ростверком фундамента под газобетонный дом зависит от выбранного типа силовых элементов.

Для строительства набивных свай алгоритм процессов будет следующим:

  • foto16463-4устройство утрамбованной песчаной подушки на дне скважины;
  • закладка обсадной трубы для предотвращения обрушения стенки шурфа;
  • монтаж армирующего каркаса и его устройства в скважине;
  • бетонирование конструкции;
  • выравнивание верхней части свай на одном уровне.

Кроме буронабивных свай, своими руками можно вкрутить винтовые стержни с помощью металлической трубы в качестве рычага.

Технологические этапы монтажа силовых элементов для свайно-винтового фундамента:

  • Вкручивания стержней на проектную глубину.
  • Бетонирование полости трубы, чтобы исключить риск окисления металла внутри изделия.
  • Обрезка верхних концов опорных элементов на одном уровне.
  • Наваривание оголовков.
  • Защита металла гидрофобной мастикой.

После закладки нижней части основания переходят к строительству ростверка – конструктивного элемента, который объединяет выступающие концы опор в единую монолитную конструкцию.

По способу устройства ростверк может быть:

  • заглубленным,
  • наземным,
  • нависающим.

По технологии строительства пенобетонных сооружений рекомендовано устраивать обвязку над уровнем земли.

В рассматриваемом случае ростверк может быть металлическим или железобетонным, при этом первый вариант для домов со стенами из газоблоков используется крайне редко (только для легковесных одноэтажных построек).

Чтобы построить металлический ростверк, вначале изготавливают каркас из швеллера или двутавровых балок и наваривают готовую конструкцию на оголовки винтовых свай или к арматурным прутьям, выступающим из буронабивных опор, как часть армокаркаса. Металлический ростверк усиливают уголками и в конце покрывают гидроизоляционным материалом.

Для закладки нависающего железобетонного ростверка вначале необходимо установить специальные подпорки или использовать листовой пенопласт, чтобы поднять конструктивный элемент над поверхностью земли.

Далее следуют такие технологические этапы строительства:

  • foto16463-5Монтаж щитовой опалубки.
  • Укладка гидроизоляционного слоя.
  • Устройство армирующего каркаса на подборках внутри опалубки.
  • Связка арматуры свай и ростверка.
  • Бетонирование пространства.
  • Демонтаж опалубки (после затвердевания раствора).
  • Покрытие ж/б ленты гидрофобным составом.

На этом строительство свайно-ростверкового основания считают законченным.

Особенности выбора и монтажа основания на винтовых сваях

Перед тем, как выбирать винтовые сваи для такого основания, необходимо определить давление, которое будет оказывать по проекту конструкция на грунт. В свайно-ростверковом фундаменте именно опорные элементы отвечают за грузоподъемность силовой конструкции.

Как правило, для домов из газобетона используют винтовые стержни с диаметром трубы равным 108 или 133 мм. При этом размах винтовой части должен быть максимальным (250–350 мм), чтобы обеспечить необходимую несущую способность основания.

Обращают внимание на толщину стенок трубы и винта, которая не должна быть меньше 4 и 5 мм соответственно. При этом, чем толще металл, тем больше эксплуатационный ресурс фундамента.

Для частного домостроения эксперты рекомендуют выбирать сваи с защитным покрытием, выполненным методом горячего оцинкования. Такие изделия стоят дороже, но служат гораздо дольше в силу своей стойкости по отношению к коррозии и механическим повреждениям.

Винтовые сваи располагают по схеме, описанной в предыдущем разделе. Шаг между опорными элементами выбирают равным от 1,5 до 2,5 м. Обязательно устанавливают сваи по углам конструкции, под несущими стенами, входной группой и в других местах, где сооружение оказывает максимальное давление на фундамент. После возведения ростверкового фундамента на винтовых сваях покрывают конструкцию гидрофобным составом, особое внимание уделяя сварочным швам.

Альтернативная технология – монтаж винтовых свай из железобетона станет лучшим решением ввиду высокой несущей способности, но качественно заложить такой фундамент своими руками невозможно.

Подходит ли он для дома из газобетона?

Несущая способность свайно-ростверковых оснований может достигать очень высоких значений, ограниченных лишь свойствами грунта и возможностями свай.

Увеличение их количества или создание опорных площадок под нижними концами стволов позволяет значительно увеличить несущую способность и снизить удельную нагрузку на грунт, повышая эффективность конструкции.

Газобетон имеет вес почти в 5 раз меньший, чем вес кирпича, а прочность его ниже в 4-5 раз.

Это означает, что дом из газобетона не может быть многоэтажным, а вес его гораздо ниже, чем у зданий из кирпича или обычного бетона.

Поэтому возможности свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона являются не просто достаточными, а даже избыточными, позволяя смело использовать такой тип опорной конструкции.

3

Устройство основания

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой опорную систему, в состав которой входят:

  • Система свай. Это вертикальные стержни, металлические, бетонные или деревянные. Они погружаются в грунт до появления прочного контакта с твердыми слоями. Как вариант, используются т.н. «висячие» сваи, удерживаемые в грунте за счет силы трения грунта и боковых стенок ствола. Висячие сваи используются реже, поскольку требуют большой длины ствола, что возможно не всегда. Кроме того, висячие сваи склонны к постепенному оседанию, особенно в переувлажненных грунтах.
  • Ростверк. Он выполняет двойную функцию — соединяет все стволы в единую жесткую систему, что многократно увеличивает несущую способность каждой единицы, а также выполняет роль опорной линии для несущих стен, наружных и внутренних. Бывают деревянные (брусовые), металлические и бетонные конструкции ростверка, используемые в связке с соответствующим типом свай и материалом стен.

Существующие виды

Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверкового основания:

  • Забивные сваи.
  • Буронабивные сваи.
  • Винтовые сваи.

Забивные сваи погружаются с помощью специальных машин. Они могут быть изготовлены из железобетона, металла или древесины, хотя последний вариант встречается уже очень редко.

Для самостоятельного монтажа годятся буронабивные и винтовые сваи, которые можно изготовить прямо на площадке (буронабивные) или приобрести в готовом виде и погрузить в грунт при помощи мускульной силы.

Наибольшую несущую способность обеспечивают забивные бетонные сваи, изготовленные на специализированных предприятиях по особой технологии.

При этом, монтаж таких свай представляет собой наиболее трудоемкую и сложную процедуру, требующую участия профессиональных и опытных строителей, обладающих соответствующей техникой.

Чаще всего используются буронабивные сваи, которые представляют собой монолитную бетонную отливку в заранее подготовленную скважину.

Все работы можно произвести своими руками, а размеры скважины и особенности ее подошвы позволяют образовать опорную площадку большой площади, недоступную для нагрузок морозного пучения.

Винтовые сваи используются относительно недавно, поэтому большинство пользователей относится к ним с некоторым сомнением.

Ствол изготавливают из толстостенной трубы (4-5 мм), нижняя часть имеет заостренный наконечник с одной или несколькими режущими лопастями в форме спирали. Погружение производится путем завинчивания в грунт до определенной глубины.

Процедура несложная, но требующая понимания сути процесса и практического опыта, иначе можно испортить сваю и не добиться нужного эффекта.

При этом, работа с винтовыми опорами самая быстрая, не требующая предварительной подготовки или земляных работ.

Если не допускать технологических ошибок, единственной проблемой остается коррозия, от которой защитить металлический ствол очень сложно.

3

Пример расчета

Расчет свайно-ростверкового основания состоит из определения количества свай. Оно получается путем деления веса дома (расчетного) на несущую способность одной опоры.

То есть, если условный вес дома 10 т, а несущая способность сваи 1 т, то понадобится 10 свай.

Схема распределения опор зависит от конфигурации дома. Основными и наиболее ответственными участками, определяющими устойчивость и надежность основания, являются углы.

При проектировании сначала предусматривают по одной свае на каждый угол, точку примыкания к несущим стенам и прочим нагруженным узлам.

После этого равномерно распределяют остальные опоры, добиваясь максимально равномерного распределения нагрузки.

Опытные проектировщики всегда предусматривают некоторый запас прочности для основания, чтобы фундамент мог выдержать дополнительные эксплуатационные нагрузки или вес от пристроек.

2

Технология возведения

Рассмотрим наиболее распространенный тип свайно-ростверкового фундамента, который можно создать своими руками. Это опорная конструкция на буронабивных сваях.

Порядок действий:

Подготовка

Участок освобождают от посторонних предметов и растений. Производится разметка и установка колышков в точках установки свай.

Необходимо проверять равенство диагоналей, чтобы не нарушить точность прямых углов.

Затем производится бурение скважин с помощью специальных машин или ручным буром (если есть такая возможность).

Нижние участки скважин несколько расширяют, чтобы образовать подушки, расширяющие основание опор и уменьшающие удельное давление на грунт.

После этого в скважины вставляют гильзы — род опалубки, состоящие из пластиковых труб или двойного слоя рубероида, свернутого в трубу необходимого диаметра.

10

Армирование, заливка бетона

Арматурный каркас создается на поверхности. Он представляет собой пространственную решетку, длина которой несколько больше глубины скважин, а габариты позволяют достаточно свободно войти в отверстие.

После установки арматуры скважины заливают бетоном марки М200 и выше. Залитый материал штыкуют для удаления пузырьков воздуха.

Заливку можно производить при температуре не ниже +5° (в идеале — +20°). После заливки скважины выдерживают 20-28 дней до набора конструкционной прочности.

Если поторопиться и начать дальнейшие работы раньше, можно ослабить прочность опор и создать серьезную угрозу для основания.

12

Создание ростверка

Наиболее прочный вид ростверка — бетонная лета. Она заливается в опалубку, установленную на нужной высоте над уровнем грунта.

Опалубку собирают из деревянных щитов, устилают изнутри полиэтиленом, устанавливают армпояс, который жестко соединяют с арматурой, торчащей из свай.

Это позволит создать жесткую монолитную конструкцию, обладающую устойчивостью ко всем нагрузкам и способную нести достаточно тяжелые дома.

Заливка бетона производится одномоментно, выдержка и прочие мероприятия занимают 28 дней.

После этого наружная часть основания гидроизолируется с помощью битумной мастики или горячего битума, и работы с фундаментом считаются завершенными.

11


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий