В статье будет рассмотрен свайный фундамент с ростверком. Не всегда можно применить традиционные конструкции - плитные или ленточные. Иногда они становятся чересчур дорогими, только на изготовление фундамента уйдет до 50% общего бюджета. Как правило, применяют свайный фундамент такого типа в тех случаях, когда происходит строительство на территории, на которой глубина промерзания почвы более двух метров. Нередко такие фундаменты возводятся на слабонесущих и нестабильных типах грунтов.

Особенности конструкции фундамента

Что такое фундамент на сваях? Это знают все - это определенное количество столбов, которые забиваются в грунт. Причем нижний край находится на глубине промерзания грунта. Но такая конструкция в чистом виде применяется на практике довольно редко.

Причина заключается в том, что достаточно сложно распределить нагрузку, которую создает дом на все сваи. На одной окажется большая нагрузка, а на второй - меньше. Именно по этой причине свайные фундаменты применяются, как правило, в конструкциях с малым весом - под срубы из бруса или бревна, каркасные дома.

Брусья или бревна обладают одним хорошим качеством - они позволяют перераспределить нагрузку равномерно на все точки опоры. Постройки из других материалов справляются с такой задачей намного хуже. Но вот устройство свайного фундамента с ростверком таково, что в нем нет недостатков, указанных выше. Поэтому его можно без проблем применять в конструкциях из кирпича или блока. Конструкция состоит из нескольких свай и ленты (обычно изготавливается из чистого бетона или с применением металлической арматуры), которая связывает все точки опор. Именно такую ленту и называют ростверком.

Особенности ростверка

Ростверк является частью фундамента, которая объединяет верхние части свай. Он принимает всю нагрузку, которую создает конструкция, а за счет своего устройства замкнутого типа он ее равномерно перераспределяет на все сваи. Ростверк бывает таких типов:

1. Бетонным.
2. Железобетонным.
3. Металлическим.
4. Деревянным.

Также железобетонные и бетонные можно разделить на две подкатегории - высокие и низкие.

Первые располагаются существенно выше уровня земной поверхности. Очень часто ростверки изготавливают из металла - в ход идут квадратные металлические трубы, швеллеры с большим сечением. А вот устройство бетонного ростверка оказывается намного сложнее.

Особенности работы ростверка

Как вы понимаете, дом дает разную нагрузку в помещениях. Ведь в нем мебель, отделка, различные приборы и вещи распределены неравномерно. Само собой, нагрузка на опоры тоже окажется разной. При помощи ростверка получается преобразовать все нагрузки таким образом, чтобы на сваи, установленные под ним, воздействовали одинаковые силы. Это качество очень полезно, так как позволяет добиться стабильности всей конструкции.

Если сваи будут нагружены равномерно, то уменьшается вероятность того, что они будут по-разному усаживаться. Если фундамент будет усаживаться неравномерно, то обязательно появятся на нем и стенах трещины. Устройство свайно-ростверкового фундамента отличается высокой стабильностью. Но все равно не избавилась конструкция от основного недостатка свай - неизвестно, какой тип грунта находится возле них.

Стоит ли использовать сваи?

Архитекторы не очень доверяют конструкциям, в основе которых находятся сваи - заранее спрогнозировать поведение их в грунте почти нереально. Возле одной сваи грунт будет плотным, а рядом с двумя соседними - рыхлым. И произойдет неравномерная усадка всего дома.

Но существуют более предсказуемые конструкции, о которых мы поговорим дальше. В частности, с ростверком, который отличается высокой прочностью. Но и стоимость его довольно высокая.

Ленточные фундаменты на сваях

Низкие типы ростверков хороши тем, что их поведение можно предугадать. Начинаются ростверки такого типа значительно ниже уровня земли. А изготавливаются из простого бетона или армированного. Нужно отметить, что арматура, выходящая из свай, соединяется механически с арматурой самого ростверка. Стоит также отметить, что утепление ростверка свайного фундамента производится так же, как и ленточного. Материалы при этом используются те же. Конструкции очень похожи.

У нас ростверком называется ленточный фундамент мелкозаглубленного типа. Изготовление его производится по такой же технологии. А отличие в том, что дополнительно есть связь со сваями, которые существенно повышают устойчивость и надежность всей конструкции. Фундаменты такого типа называют свайно-ленточными или ленточными на сваях. Они без преувеличения считаются идеальными, так как они сочетают в себе все преимущества обоих видов фундаментов, а недостатки компенсируются.

Работа фундамента

Работа происходит следующим образом. Вся нагрузка, которую создает дом, воздействует на ленту из бетона. Так как имеется продольная арматура, силы распределяются равномерно по всей площади опоры. Частично нагрузка уходит в грунт, остальное принимают сваи. И нужно отметить одну особенность - усадка и нагрузка равномерны, так как эти параметры выравниваются при помощи ленты. Желательно, чтобы был установлен на глубину промерзания свайный фундамент с ростверком.

В зимнее время на фундамент воздействуют силы пучения - в этот момент можно увидеть все достоинства ленточной конструкции на сваях. Когда пучинистый грунт воздействует на ленту конструкции, сваи не позволяют сместиться фундаменту. В этом случае уменьшается вероятность перекоса здания. От воздействия пучинистых грунтов можно избавиться, если фундамент залить ниже точки промерзания. Но затраты на такую конструкцию довольно большие, использовать ее не рекомендуется.

В каких случаях можно применять свайно-ростверковые фундаменты

А теперь давайте поговорим о том, в каких случаях использование фундаментов такой конструкции просто необходимо:

1. В случаях, когда слабонесущие и нестабильные грунты уходят на большую глубину. Как правило, это почвы карстового, торфяного, лесового типов, а также растительные, плывуны, плодородные, у которых толщина свыше полутора метров. Нагрузку необходимо передавать на грунт более плотный, который располагается значительно ниже. Как вы понимаете, выкопать траншею и достичь грунта с высокой несущей способностью достаточно сложно. А строительство фундамента окажется достаточно дорогим - поэтому использование свай является выходом из ситуации.
2. При строительстве на участке, на котором наблюдается большой перепад высот. При сооружении фундамента оказывается проще применять сваи с различной высотой, нежели выравнивать поверхность или заливать ленту на большой глубине, дабы немного компенсировать неровности.
3. Если грунтовые воды расположены слишком высоко. В этом случае важна только высота ростверка свайного фундамента. Стоит отметить, что при возведении свайного фундамента не имеет значения, на какой глубине располагаются воды. Главное, чтобы под так называемой пяткой располагался грунт, у которого высокая несущая способность. Уровень, на котором находятся грунтовые воды, может повлиять только на вид ростверка. В случае если вода близко к поверхности, нужно делать высоким ростверк. А если воды глубоко, допускается делать и низкую конструкцию.
4. Если строится здание на жестком грунте. При возведении ленточного или плитного фундамента необходимо проделывать большой объем земляных работ. В этом случае применение свай оправдано.
5. При строительстве каркасных домов нет смысла возводить ленточный фундамент - это просто трата денег. Запас прочности оказывается неоправданно высоким, лучше всего выбрать свайно-ростверковую конструкцию.
6. Если суммарная масса сооружения свыше 350 тонн, лучше всего возвести свайный фундамент с ростверком. Ленточные или плитные конструкции будут слишком массивными, да и дорогими.

Стоит все же заметить, что самыми надежными типами фундамента считаются ленточные и плитные. Но если нет средств возводить такую сложную конструкцию, а запаса прочности большого не требуется, допускается применять свайно-ростверковый тип.

Какие бывают сваи?

Как правило, при строительстве применяют абсолютно все типы свай. При выборе нужно обращать внимание только на вид грунта и предельно допустимую нагрузку, которую создает здание. Сваи можно изготовить из бетона или металла, крайне редко их делают из древесины. Сечение либо квадратное, либо круглое. Делать армирование ростверка свайного фундамента необходимо, чтобы вся конструкция оказалась максимально прочной.

Можно выделить такие типы свай по виду установки:

1. Забивные - монтируются без использования выемки грунта или бурения. Их забивают в грунт при помощи специальной техники. Именно по этой причине в частном строительстве они применяются редко.
2. Буронабивные - в грунте необходимо проделать скважину, в которую ставится опалубка. После ее крепежа монтируется арматура (она повышает прочность конструкции. После проведенных действий внутрь заливается бетон.
3. Буровые железобетонные - как и в прошлом случае, необходимо сначала проделать скважину. После чего уже готовые сваи забиваются в нее. Усилий для этого нужно значительно меньше, нежели при установке забивных.
4. Винтовые - чем-то похожи на саморезы. Изготавливаются они из металла, концы заострены и имеются лопасти. С их помощью происходит разрезание грунта. Если необходимо на большую глубину установить сваи, без специальной техники не обойтись. Но при монтаже на глубину до трех метров можно обойтись и без нее.

При строительстве частных домов применяются чаще всего сваи буронабивного типа. Но, как правило, они устанавливаются в качестве опор под небольшие строения - сараи, бани, и т. д.

Формы свай

Отличаются сваи и по форме сечения:

1. Круглые.
2. Квадратные.
3. Треугольные.
4. Полые круглые.

Нередко разрабатываются и более сложные формы, все зависит от конкретного проекта.

Распределение нагрузки на грунт

Нужно отметить, что свайные фундаменты с монолитным ростверком являются наиболее прочными и крепкими. Но, как вы понимаете, сваи могут распределять по-разному нагрузку на грунт. Существуют такие типы:

1. Сваи-стойки.
2. Висячие.

Последние имеют довольно большую боковую поверхность. Именно с ее помощью они передают на грунт львиную долю нагрузки (около 70%). Применяют такие конструкции в тех случаях, когда нецелесообразно заглубляться дальше, а достигнутого уровня недостаточно, чтобы можно было выдержать всю нагрузку. У конструкции имеется пятка, но ее наличие не меняет картины - вся нагрузка уходит на грунт не через острие, а посредством боковой поверхности.

А вот сваи-стойки нагрузку передают посредством острия. Стенки гладкие и неразвитые, а вот в конце делается пятка - расширение, которое позволяет увеличить площадь опоры. Благодаря такой опоре силы пучения не могут поднять весь фундамент. Но для того чтобы опора оказалась качественной, необходимо провести расчет ростверка свайного фундамента. Доверить эту процедуру лучше опытным специалистам.

Как располагаются сваи в ростверке

Как правило, сваи располагаются в грунте строго вертикально, но в некоторых случаях они монтируются и наклонно. Причем допускается установка нескольких свай в одном месте. Этот способ строительства применяют в случаях, когда есть вероятность возникновения горизонтально направленных сил. Хороший пример - если строительство происходит на участке с наклонами.

Также допускается точечное расположение свай под опорами. Это характерно при возведении навесов или строительстве крыши над открытой площадкой. Сваи устанавливаются под теми колоннами, которые удерживают крышу.

При строительстве частного дома небольшой этажности сваи допускается располагать как ленту. Их устанавливают в ряд, а иногда в два или три. Нередко в местах, в которых планируется наличие большой нагрузки на грунт, располагается несколько свай на маленьком расстоянии друг от друга.

Подземные конструкции зданий и сооружений подразделяются на группы по разным признакам. Они бывают ленточными и столбчатыми, плитными и свайными, монолитными и сборными, бетонными, деревянными, каменными и металлическими. Но в строительной практике нередко в качестве основания дома используется комбинированный фундамент, представляющий собой сочетание разных видов конструкций, материалов и форм. Подобные схемы применяются в различных ситуациях, к примеру, с целью экономии или по причине усиления несущей способности фундамента.

Варианты комбинирования

В процессе проектирования, возведения или эксплуатации дома возникают обстоятельства, требующие устройства разных типов фундамента в одном строении. Комбинирование в этом случае производят по одной из схем:

• сваи обвязывают не ростверком, а высокой бетонной лентой;
• между монолитными столбами укладывают кирпич или бетонные блоки;
• плиту опирают не на песчаную подушку, а на сваи;
• дом возводят на ленточном основании, а пристройку – на кирпичных столбах;
• на монолитные подушки устанавливают сборные блоки.

Вариантов комбинированных фундаментов можно перечислить довольно много. Одним из наиболее распространенных вариантов является устройство монолитного железобетонного пояса по всему периметру фундаментных стен, выполненных из штучных материалов. Такое сочетание повышает надежность подземной конструкции, предоставляя возможность объединения разных участков в общую систему.

В данном случае ленточная обвязка является тем же ростверком, но с увеличенными размерами по высоте. С другой стороны, заглубленные столбы для ленточного фундамента являются дополнительной опорой в случае возведения его на слабонесущем основании или на пучинистых грунтах. Ленточно-столбчатые конструкции имеют ряд преимуществ, а именно:

• допустимость возведения массивных строений в сложных геологических условиях, даже на горизонтально-подвижных грунтах;
• возможность повышения прочности и устойчивости столбов;
• вероятность более равномерного распределения нагрузок;
• осуществимость строительства домов на участках со сложным рельефом, в том числе на склонах.

Следует отметить, что комбинированный фундамент ленточно-столбчатого типа обладает положительными свойствами обоих видов конструкций – ленточных и столбчатых. При его возведении уменьшается объем земляных работ и расход материалов, так как выполнять заливку бетонной ленты на большую глубину не требуется. Но комбинированный вариант фундамента вызывает проблемы с устройством подвалов, либо цокольных этажей.

Железобетонные столбы размещают в углах здания, местах сопряжения несущих стен и равномерно по периметру дома. Арматура, помещенная в скважины или ямы, проходит по всей высоте ленты и соединяется с ее каркасом. Таким образом фундамент становится единой конструкцией.

Работы по устройству комбинированных фундаментов проводятся в несколько этапов.

Вначале выкапывается траншея согласно проектной документации, и намечаются места установки столбов. Как правило, ширина выемки составляет 300-400мм, а глубина – 600мм. Под столбы копают ямы или выбуривают скважины ниже глубины промерзания грунта. По дну устраивают тщательно утрамбованную песчаную подушку толщиной 150-200мм, монтируют опалубку чуть выше верхней отметки ленты или цоколя и укладывают арматурные каркасы согласно чертежам. Нередко возводимую конструкцию усиливают металлическими профильными балками.

Заливку комбинированного фундамента бетоном производят в определенной последовательности. Сначала заполняют скважины или ямы, предназначенные для столбов, а затем – опалубку ленты, но без значительных перерывов в работе. Иначе необходимой прочности конструкции добиться не удастся.

Разные схемы в одном строении

Иногда застройщики используют два и даже три типа фундаментов при строительстве дома. Это может быть связано с расположением здания на склоне, когда одна его часть находится значительно ниже другой, или с необходимостью выполнения пристройки к давно эксплуатируемому объекту. Но следует сразу отметить, что решение о подобном комбинировании и стыковке разных фундаментов должно приниматься специалистами. Самостоятельные умозаключения без профессионального анализа ситуации могут привести к плачевным результатам впоследствии.

С одной стороны, сочетание разных видов фундаментов в одном строении позволяет сэкономить материальные ресурсы, а с другой – может стать причиной разрушения дома.

Рассмотрим разноуровневый объект со свайным фундаментом в верхней части. Если в его нижнем отсеке расположить бетонную плиту, то под ней нагрузки на грунт будут распределяться более равномерно благодаря большой площади опирания, чего не скажешь о сваях. Верхняя часть дома, в этом случае, со временем просядет больше, в результате чего на стыке двух блоков рано или поздно появится трещина. Рациональным решением здесь станет комбинирование свайного и ленточного фундамента с устройством усиленного, горизонтально расположенного армирования стен в зоне стыковки фундаментов.

Наглядный пример показан на нижерасположенном рисунке.

Еще один вариант комбинирования фундаментов связан с объектами, пристраиваемыми к существующим зданиям. Чаще всего, их подземные конструкции отличаются друг от друга. В этом случае придерживаются трех основных правил:

• на пучинистых грунтах не допускается выполнять жесткого соединения двух строений;
• на непучинистых грунтах соединение разных фундаментов и стен дома с пристройкой может быть жестким;
• бетонирование стыков производят только после окончательного проседания нового строения. Для этого потребуется оставить его «перезимовать».

Разнообразные схемы комбинированных фундаментов дают конструкторам широкие возможности в проектировании. Но не следует забывать о том, что основание дома должно быть надежным и долговечным. Поэтому любые инженерные решения требуется подкреплять расчетами.

Наиболее востребован свайно ростверковый фундамент у владельцев загородных участков. В плотной поселковой застройке невозможно использование тяжелой спецтехники (копры, сваебои) для погружения забивных свай при расчетной длине более 10 м либо для легких построек. Аренда этой техники обходится дорого, поэтому применяются короткие буронабивные сваи висячего типа с обвязкой монолитным ростверком.

Ввиду многообразия технологий строительства, используемых материалов для свайно-ростверковых фундаментов существует специальная терминология:

• основание – воспринимающий вертикальную нагрузку пласт, залегающий ниже отметки промерзания;
• свая – вертикальная конструкция, изготовленная в почве или погруженная в нее;
• поле свайное – группа свай для одного сооружения, здания;
• ростверк – монолитная либо балочная конструкция по оголовкам свай (плита, решетка, рама или балка);
• низкий ростверк – заглублен в почву или расположен на уровне нулевой отметки;
• высокий (висячий) ростверк – поднят над уровнем грунта;
• несущая способность сваи – сумма сопротивлений грунта на боковых поверхностях и под ее нижним концом.

По материалу буронабивные сваи классифицируются следующим образом:

• композитные – железобетон внутри стальной или полимерной несъемной опалубки (труба большого диаметра);
• бутобетонные – в нижней части сваи в бетон утоплены камни (максимальный размер 15 см, прочность не ниже расчетной марки бетона), верхняя часть (0,5 – 0,7 м) залита чистым бетоном, армирование обычно по всей длине (кроме забутовки);
• железобетонные – свая залита полностью из бетона с арматурой по всей длине (обычно не напряженная);
• бетонные – арматура лишь в верхней части для обвязки с ростверком.

Ствол сваи может изготавливаться несколькими способами даже при использовании одних и тех же материалов. Например, если бетоном наполняется отверстие в земле с помещенным внутрь арматурным каркасом, свая будет безоболочечной.

Схема сваи с расширением — ТИСЭ.

Если свая достигает несущего пласта, заливается в полимерную или металлическую трубу, которая не несет нагрузок и остается в скважине на весь период эксплуатации (несъемная), выполняя роль гидроизоляции, получается свая с оболочкой.

Если временная опалубка снимается после заливки, свая называется во временной оболочке, метод – вертикально перемещаемая труба ВПТ. Если опалубка остается внутри скважины и выполняет несущие функции, свая именуется трубобетонной.

Для повышения несущей способности подошва сваи может уширяться монолитным основанием. Подошву разбуривают специальным инструментом, взрывом либо бетонными свайками. В общем ростверке оголовок буронабивной сваи может иметь скользящее сопряжение или жесткую заделку в монолит.

Если при геологической разведке участка выявлено залегание несущего пласта глубже 3 м, буронабивные сваи-стойки обойдутся индивидуальному застройщику дороже винтового фундамента СВФ либо плавающей плиты. В этом случае эффективнее висячие сваи, несущая способность которых зависит от плотности и пористости грунта. Если сил трения на боковых поверхностях недостаточно, следует рассмотреть другие варианты фундамента.

В отличие от ленточного фундамента, глубина заложения ростверка никак не зависит от характеристик грунтов:

• лента опирается на землю подошвой, присутствуют боковые сдвигающие нагрузки от сил пучения;
• ростверк на грунт не опирается, создается исключительно для обвязки свай, распределения нагрузок, опирания стеновых материалов (особенно актуально для пеноблоков, кирпича).

После заливки монолитного ростверка между грунтом и его подошвой создается воздушная прослойка для компенсации сил пучения. В низких ростверках она защищается по бокам листовыми материалами во избежание осыпания земли, заполнения этого пространства пучинистым грунтом.

С учетом вышесказанного, монолитный ростверк по оголовкам буронабивных свай эффективен в случаях:

• легкие постройки – экономия бюджета 30 – 50% в сравнении с плитой, ленточным фундаментом для срубов, фахверковых, каркасных, панельных (СИП технология), щитовых коттеджей;
• сложный рельеф – склоны с перепадом высот больше 1,5 м в пятне застройки;
• высокий УГВ – сваи можно залить в оболочку при незначительном подъеме воды или путем временного откачивания ее из скважины;
• болото, прибрежная зона – земляные работы для других типов фундаментов невозможны.

Экономически эффективны в индивидуальном строительстве сваи лишь при глубине до 3 – 5 м, что обычно достаточно для легких конструкций. При нормальной геологии на ровных участках сваи сокращают бюджет строительства кирпичных, бетонных зданий вдвое. Лишь в этом случае фундамент соответствует требованиям СП 24.1333, регламентирующим проектирование свайных фундаментов.

Пошаговая инструкция на примере монолитного ростверка на буронабивных сваях

Чтобы соорудить фундамент этого типа, индивидуальному застройщику необходимо определить основные размеры элементов: сечение ростверка (высота, ширина), глубина скважины, параметры армопояса, тип опалубки. После чего, вычисляется количество стройматериалов. Для удобства далее приведена пошаговая инструкция с описанием ключевых моментов.

Геологические изыскания, расчет параметров

В отличие от винтовых свай, для которых часто достаточно пробного вкручивания в пятне застройки в нескольких местах для определения глубины несущего пласта, здесь потребуются полноценные геологические изыскания. Согласно СП 24.1333, для этого понадобится комплекс операций:

• испытание грунтов статическими нагрузками;
• пессиометрия, динамическое и статическое зондирование;
• лабораторный анализ грунтовой воды, грунтов с разных пластов в ходе бурения на 3 м ниже проектного уровня.

Кроме того, специалисты учтут влияние свай на близлежащую застройку и экологию. Результатом изысканий становится геологический разрез, в котором видна толщина каждого слоя, имеющихся в пятне застройки пластов из разных пород. Это позволяет выбрать из соответствующих таблиц СП нормативные значения несущей способности глины, песка, суглинка для расчета несущей способности сваи.

Например, для грунтовых условий 2 м тугопластичный суглинок, 1 м твердый суглинок, поверх влажного песка существует несколько вариантов буровых свай:

• А – глубина свай больше 3 м (прохождение суглинка с опиранием подошвы на песок), диаметр 0,5 м;
• Б – глубина 3 м, диаметр 0,4 м;
• В – глубина 2 м, диаметр 0,5 м.

Для армирования применяются прутки 10 – 12 мм периодического сечения. Хомуты выгибают из 6 – 8 мм гладкой арматуры. Для обвязки лучше применять отожженную проволоку. Шаг горизонтальных хомутов 30 – 60 см, стержни должны выступать над оголовками на 30 – 40 см. После распалубки их отгибают под прямым углом параллельно осям стен, связывают с нижним поясом ростверка.

Заливка и гидроизоляция

Опалубка для ростверка начинает собираться снизу.

Ввиду больших объемов бетонных работ свайно-ростверковый фундамент обычно заливают поэтапно. Вначале смесь укладывается в опалубку свай, уплотняется глубинным вибратором или арматурными прутками для удаления воздуха. Опалубка ростверка монтируется после набора прочности сваями минимум 50% прочности (3 – 5 сутки после заливки). Технология имеет вид:

• монтаж палубы – только для висячего ростверка, в щите прорезаются отверстия по размеру свай, он надевается на оголовки, подпирается Н-образными стойками по всей длине;
• установка боковых щитов – крепятся к палубе, распираются брусками или шпильками, верхний борт должен быть выше проектной отметки на 5 – 7 см;
• армирование – два пояса из прутков 10 – 16 мм арматуры периодического сечения, скрепленные хомутами 6 – 8 мм, загиб на углах, в местах сопряжения стен.

Армирование ростверка.

Заливка происходит по стандартной технологии с укладкой, виброуплотнением смеси. Вся опалубка должна быть заполнена за один прием. Уход за бетоном заключается в защите от переувлажнения (укрывание пленкой от дождя), пересыхания (песок или опилки на верхней грани ростверка с периодическим увлажнением в первые трое суток).

Производится после распалубки ростверка несколькими способами:

• пропитка пенетрирующими составами (ресурс аналогичен бетонным конструкциям, ремонт не требуется);
• обмазка битумными мастиками (ресурс 15 – 30 лет, бюджетный вариант);
• оклеивание рулонными материалами (ресурс стеклогидроизола 30 – 50 лет, необходимость герметизации стыков, использование 2 – 3 слоев).

Предпочтительнее пропиточная гидроизоляция либо комплекс мероприятий по двум последним вариантам (обмазка + оклеивание).

Отмостка и ливневка

Для любого фундамента, независимо от его конструкции, необходима отмостка, имеющая 4 – 7 градусный уклон от здания наружу. Этот конструкционный элемент позволяет отвести дождевые, талые воды от бетонных конструкций под монолитным низким ростверком, подполья высокого ростверка. Чтобы стоки не разрушали почву, прилежащую к отмостке (обычно плодородный слой), в ее наружный периметр интегрируются дождеприемники (принимают воду из кровельного водостока) и лотки, транспортирующие жидкость в отдельный подземный резервуар.

Для снижения сил пучения под монолитным ростверком, оказывающих выдергивающие нагрузки на сваи, на глубине 40 – 70 см. Для этого на дно траншеи укладывается экструдированный XPS пенополистирол. Ширина отмостки должна быть на 5 – 10 см больше проекций скатов крыши, чтобы при переполнении желобов кровельного водостока вода не разрушала плодородный слой.

В нормативах СП 71.13330 от 2011 года рекомендуется ширина отмостки 0,7 – 1 м для песчаных, глинистых грунтов, соответственно с плотным примыканием к забирке (фальш-цоколю) свайно-ростверкового фундамента. Ее изготавливают из водонепроницаемого материала:

• бетонная стяжка 5 см толщины на самых тонких участках;
• тротуарная плитка/брусчатка;
• резиновая или ПВХ плитка;
• композитный декинг.

Бюджетным вариантом является отмостка из сухих асфальтобетонных смесей, используемых для ремонта проезжих частей, облицовки садовых дорожек. Она уплотняется трамбовкой, не требует нагрева, растапливания, со временем увеличивает прочность.

Следуя приведенным рекомендациям, даже не имеющий специального образования индивидуальный застройщик, сможет изготовить свайный фундамент с монолитным ростверком с минимальным бюджетом без ошибок. Ресурс подземных конструкций при правильном расчете не уступает прочим типам фундаментов, сохраняя высокую ремонтопригодность, возможность увеличения полезной площади во время эксплуатации.

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

• Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
• Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
• Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
• Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью . Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливки свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
• После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру . Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Ошибки при проектировании и монтаже железобетонного ростверка

1. Отсутствие четкого проекта с подробным расчетом всех мест расположения свай, их толщины, длины, а также геодезической карты территории.
2. Не предусматривается четкая жесткая связь между столбами свай и несущей плитой. Если зимой грунт начинает промерзать, тогда он расширяется. В результате под нижней частью утепленного перекрытия грунт охлаждается медленнее и возникает разнонаправленная сила. Эта сила стремится опрокинуть столб, мерзлая земля давит на верхние слои столба, а нижняя берет нагрузку на себя. В результате столб начинает наклоняться, а если они не зафиксированы жестко сверху, тогда однозначно их вырвет из пазов залитого ростверка.
3. Не предусматривается в нижней части ростверка воздушная подушка. Если не удаляется подсыпка под ростверком, тогда через сезонные изменения температур на нее будет воздействовать значительная сила. Она со временем приведет к разрыву опорных площадок, повреждению ленты ростверка. Чтобы такого не случилось, во время заливки на дно котлована ложатся пенополистирольные плиты, которые играют роль амортизатора и защищают от промерзания почвы.
4. Неправильно проведенный расчет допустимой глубины погружения свай. Если они забиты не достаточно глубоко, тогда в этом месте здание даст просадку, возникнет перекос несущей конструкции и заваливание одного угла. Со временем разрушается сама плита через чрезмерные нагрузки и цоколь здания. Также через неправильные расчеты или проект конструкции ростверка возможно резкое поднятие одной или нескольких свай, а это неизбежно влечет за собой разрушение перекрытий с дальнейшим уничтожением самого здания.
5. Неправильно сделан расчет несущей способности основания. Эту ошибку часто можно встретить в начинающих проектировщиков без опыта работы и практики. Тут проблема состоит в неправильном выборе типа почвы, ведь весь расчет именно на этом и основан. Наибольшей несущей способностью обладают скальные породы и каменистые грунты, наименьшей - мелкозернистые песчаные грунты. Если ошибиться в расчетах есть риск того, что будущая постройка будет со временем постоянно погружаться в землю, и этот процесс будет очень сложно остановить. Поэтому тут нужна полноценная схема расположения, длины и диаметра каждой сваи.

Строительство свайно-ростверкового фундамента распространено в местностях с подвижными глинистыми и песчаными основаниями. Этот тип несущей конструкции применяют в основном для высотных зданий жилого, торгового и промышленного назначения, но более преобладают случаи использования и в частном домостроительстве.

Устройство свайно-ростверкового фундамента

Как ясно из названия, фундамент состоит из свай, обвязанных ростверком.

Сваи могут быть разными 2-х видов:

• Буронабивные;
• Железобетонные;
• Деревянные;
• Стальные.

На подвиды сваи разделяют по форме сечения: квадратные и круглые.

Основная их задача - перенос и распределение нагрузки от здания на основание по всей длине.

В зависимости от вида, опорные столбы вводятся в грунт по-разному:

• Винтовые ввинчиваются вручную или с использованием специальной установки;
• Буронабивные собираются прямо в земле;
• Железобетонные забиваются копром.

Винтовые можно вкручивать даже около существующих строений без риска сломать часть конструкции.

Монолитный или сборный (подвесной) ростверк играет роль несущей балки, на которую монтируются стены и перекрытия. Он перераспределяет нагрузку от конструкций над землей, передавая ее на сваи. Он может быть железобетонным или деревянным, в зависимости от материала опор и стен. Конструкция ростверка подразумевает расположение над грунтом, по земле его не располагают.

Когда целесообразно использовать свайно-ростверковый фундамент

Монтаж свай и обвязочной балки - процессы трудоемкие и финансово затратные. В каких случаях материальные и ресурсные потери будут потрачены не зря:

• При высоком уровне грунтовых вод;
• При рыхлых и слабых основаниях их песка, глины и суглинков;
• Для строительства деревянных и пенобетонных домов.

Для облегченных домов с каркасно-щитовыми стенами подойдет ростверк из швеллера, деревянного бруса. Для более тяжелых конструкций понадобится бетон монолитный или сборный.

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона просто находка: он выдержит нагрузку даже от 2-х этажного дома и сэкономит бюджет относительно выбора основания другой конструкции.

Плюсы свайно-ростверкового фундамента

Тот или иной вид фундамента принимают на основании конструктивных расчетов, где определяют максимальную нагрузку на основание, размер всех составляющих конструкцию элементов. Но все же и перед инженерами часто встает вопрос, какую конструкцию принять, опираясь на результаты исследования. Почему отдают предпочтение свайно-ростверковому фундаменту:

• Высокая несущая способность опор позволяет использовать их под здания и сооружения любого размера. Они надежно и жестко входят в рыхлый грунт, достигая его твердых слоев. При колебаниях грунта в следствии сейсмической активности или сезонных перепадов температур и влажности, почва двигается, а свая остается неподвижной. Это исключает разрушение здания и нарушение целостности его несущего остова. Из-за этой особенности данный тип фундамента широко применяют в районах, где часто происходят землетрясения.
• Облегченные стальные сваи подходят для строительства небольших домов и хозяйственных сооружений.
• Разная длина опорных столбов позволяет устраивать ровное основание для возведения строений на холмистых и гористых местностях, достаточно правильно подобрать из длину и распределить по неровному участку. Этот прием используют при создании многоуровневых домов.
• Низкая стоимость материала и работы относительно ленточного фундамента.
• Сваи не боятся грунтовых вод: в глубоких пластах, где происходит опирание, их зачастую нет. Это показатель не принимается к расчетам фундамента.
• Пренебрегают и уровнем промерзания грунта в регионе или местности, поскольку нижние слои грунтового среза не подвергаются температурным колебаниям, а ростверк с землей не соприкасается. Определять уровень зимнего промерзания бессмысленно.
• Отсутствие контакта ростверка с землей обеспечивает сухость стен и снижают риск проникновения в дом грызунов.
• Небольшой срок монтажа и легкость установки;
• Ремонтопригодность составляющих фундамент элементов;
• Фундамент не требует подготовительных грунтовых работ, участок не нужно выравнивать, что снижает затраты на его обустройство.
• Сделать монтаж несущей конструкции еще дешевле можно, заменив труд наемных рабочих на свой. Изучив некоторые инструкции, каждых застройщик сможет без труда самостоятельно обустроить сваи и собрать ростверк.

Внушительный перечень достоинств конструкции располагает к ее выбору. Чтобы не делать поспешных выводов, стоит ознакомиться с обратной стороной медали.

Минусы свайно-ростверкового фундамента

На что надо обратить внимание:

• Непросто собрать нагрузки, не зная правил расчетов. Примерный подсчет, скорее всего, приведет к перерасходу материала и средств, а недостаток столбов чреват разрушением недостроенного дома или неравномерное его оседание.
• Неприспособленность свай под тяжелые строения - значительный их минус. Чтобы повысить несущую способность, их диаметр увеличивают, но это создает потребность в серьезной технике монтажа с вытекающими затратами.
• Сложность с проектированием подвала, которого у свайных фундаментов встречаются крайне редки. При этом есть потребность в укрывании зазора между грунтом и ростверком для защиты от охлаждения, продувания и замерзания.
• На рыхлых грунтах возможно неравномерное оседание свай с последующей деформацией ростверка. Чтобы этого избежать, под основание столбов закладывают песчаные подушки, компенсирующие движение.
• При неграмотном монтаже арматуры возможно ее оголение и последующее ржавление, что ослабляет все основание. Но это, скорее, исключение из правила. То же самое качается стальной трубы: если ее материал некачественный, она начнет коррозировать в ближайшее время.

Самостоятельный расчет количества опор под дом

Инженерные расчеты - удовольствие дорогое. Если нет ни денег, ни времени, а свайно-ростверковый фундамент подходит Вам по всем параметрам, можно принять расстояние столбов самостоятельно.

1. Нарисуйте план дома в масштабе с соблюдением всех пропорций.
2. Расставьте точки в углах периметра, в местах пересечения стенок.
3. Под несущие стены сваи ставят через каждые 2-3 метра, но не более. Если расстояние между соседними столбами даже незначительно превышает норму, смело ставьте между ними еще одну точку.
4. Посчитайте количество.

Для самостоятельного определения диаметра воспользуйтесь таблицей.

Диаметр основания, мм			100	150	200	250	300	400	500
Площадь основания, см2			78,5	177	314	491	707	1256	1963
Расчетное сопротивление грунта, МПа			Несущая способность сваи
Крупные пески с любой влажностью	Средние	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
	Плотные	4,5	353	795	1413	2208	3179	5652	8831
Пески средней крупности с любой влажностью	Средние	2,5	196	442	785	1227	1766	3140	4906
	Плотные	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
Маловлажные мелкие пески	Средние	2	157	353	628	981	1413	2512	3925
	Плотные	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
Пылевидные пески, насыщенные влагой	Средние	2,5	196	442	785	1227	1766	3140	4906
	Плотные	3,5	275	618	1099	1717	2473	4396	6869
Твердые глины	Средние	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
	Плотные	6	471	1060	1884	2944	4239	7536	11775
Пластичные глины	Средние	1	79	177	314	491	707	1256	1963
	Плотные	3	236	530	942	1472	2120	3768	5888
Крупнообломочный грунт (щебень, галька, гравий)	Средние	5	393	1570	2453	3533	6280	3768	9813
	Плотные	6	471	1060	1884	2944	4239	7536	11775

В расчете представлены значения для наиболее часто используемых для частного строительства буронабивных свай. Соберите все нагрузки от конструкций и примерно одинаково распределите их на столбы одного куста (несущая способность). Для центральных опор полученные нагрузки делят на 4, для угловых - на 2.

Глубина забивания определяется, исходя из расчетов. В среднем:

• Буронабивные - 10-30 метров;
• Железобетонные - от 3 и 4 метров;
• Винтовые от 2-х метров.

В зависимости от условий:

• В сейсмически опасных районах опоры заглубляют не менее 4 м;
• При опирании на влажные основания - не менее 8м;
• Согласно СНиП.