Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента: этапы возведения

Ростверк — что это? Разберемся, что такое ростверк в строительстве. Конструкция представляет собой верхнюю часть столбчатого/свайного фундамента, в которой происходит распределение нагрузки на несущие элементы здания. Главным элементом конструкции являются плиты или балки, которые служат объединяющим элементом для оголовки свай (столбов).

Различия безростверкового фундамента и ростверкового основания

Безростверковые конструкции представляют собой свайные поля или так называемые ленты из свай, имеющие сборные оголовки, на которые устанавливается здание. Для таких типов обычно применяются забивные сваи из железобетона, имеющие квадратное сечение. Эти разновидности рекомендуется применять только в нормальных сейсмических условиях.

Ростверковые свайные конструкции объединяются при помощи ленточной базы или плиты, благодаря чему нагрузка на основание и грунт распределяется равномерно. Ростверки различаются по виду конструктива на монолитные, сборные, а также сборно-монолитные.

Специфика свайного фундамента с ростверком

Устройство данной конструкции представляет сваи, которые вкапывают в грунт и укрепляют на поверхности земли при помощи ростверка. Ростверк — монолитная плита или лента, которая связывает части свай, выступающие из земли. Одновременно эта конструкция служит и основанием для стен будущего дома или бани. Свайно-ростверковый фундамент бывает монолитный, сборно-монолитный и сборный. Единая конструкция более прочная, долговечная и легкая в установке.

Свайный фундамент отличается экономичностью, легкостью и оперативностью в установке. Строительство такой конструкции не требует использования дорогостоящей спецтехники при монтаже. Кроме того, свайно-ростверковый фундамент не прихотлив к виду грунта. Основание укладывают на неустойчивые и подвижные почвы, при высоком уровне грунтовых вод и сильной степени промерзания. Такую конструкцию можно возвести даже при вечной мерзлоте!

Однако устройство свайно-ростверкового фундамента не подразумевает наличие цокольного этажа, подвала или подземного гаража. Кроме того, конструкция не подходит для тяжелых стен из бетона или кирпича, однако оптимально подходит для бревенчатой бани, деревянного дачного домика и небольшого коттеджа.

Преимущества Недостатки
Не требует использования спецтехники и дорогостоящих материалов, что сокращает расходы и время монтажа Трудоемкость монтажа, так как он требует много ручной работы и физических сил
Высокая теплоизоляция Не подходит для строений с тяжелым весом и многоэтажных зданий
Строительство дома можно начинать в день установки фундамента Сваи усиливают усадку деревянного дома или бани
Долговечность. Свайно-ростверковый фундамент прослужит 100-150 лет Не предусматривает строительство цокольного этажа или подвала
Неприхотливость к грунту и почве, подходит для подвижной почвы, грунта с глубоким уровнем промерзания и т.д. Сваи перед установкой обязательно обрабатывают антикоррозийными средствами
Возможность дальнейших изменений. При необходимости вы сможете расширить дом или баню. Свайно-ростверковый фундамент легко ремонтировать и демонтировать, в отличие от ленточного или плитного типа Требует сложного и тщательного расчета. Неправильный расчет сокращает срок службы фундамента и дома в целом, приводит к проседанию и растрескиванию ростверка, ухудшает внешний вид постройки и вызывает другие проблемы
После установки на земельном участке не скапливается строительный мусор Увеличивает вес здания и давление на грунт

Когда можно выбрать монолитную плиту?

Монолитную плиту с ростверком вверх в качестве основания для будущей конструкции можно выбирать в следующих случаях:

  1. По результатам геологических исследований в грунте было найдено большое количество проблем. К примеру, слишком большая влажность, насыпной грунт, наличие бьющих ключей под землей, затопление территории талыми водами, зыбучие пески, подвижный грунт и т.д.
  2. Планируется возведение сложного архитектурного строения большого по габаритам.

Фундаментная плита может быть возведена в зависимости от изначальных условий при следующих обстоятельствах:

  • Возведение фундамента без заглубления основания. В таком случае никаких предварительных работ относительно рытья котлованов не делается, фундамент возводится прямо на очищенной поверхности.
  • Основание с мелким заглублением. В данном случае фундамент заглубляется в грунт не более, чем на полметра. При этом производится рытье котлована для заливки бетонного раствора.
  • Монолитная плита, заглубленная на достаточно большую глубину. В таком случае роется котлован до того места, куда распространяется промерзание грунта в зимний период. Как правило, глубина составляет около полутора метров.

Плитный фундамент имеет массу преимуществ, среди которых — возможность противостоять внешнему воздействию. К примеру, монолитные плиты хорошо сохраняют стабильность и прочность конструкции при различных движениях грунта, горизонтальных или вертикальных. Кроме того, такой фундамент с ростверком способен противостоять различным подземным движениям воды, будь то грунтовые воды или источники, даже при их сильном напоре.

Какой ростверк лучше выбрать?

Специалисты признают, что свайно-ростверковый фундамент идеальный вариант для сооружений из каркаса, кирпича или блоков, которые будут возводиться на песках, суглинках, а также супесях. В данном случае идеальным также является и соотношение следующих показателей – стоимость, качественные характеристики и надежность.

Читайте также:  Какой фундамент лучше для дома из газобетона Критерии выбора

Для возведения небольшого и относительно легкого сооружения достаточно будет использовать до 100 свай, диаметр которых будет не более 200 мм, но, в том случае, когда требуется большая несущая способность, применяется следующий ход – основание свай увеличивается до значения в 400 мм. Стоит также отметить, что вариантов устройства ростверка всего два – монолитный и висячий, которые имеют свои преимущества и недостатки.

Висячий

Конструкция свайно-ростверкового фундамента висячего типа представляет собой основание, в котором есть небольшой зазор непосредственно между ростверком и самим грунтом (именно он не дает грунту воздействовать на фундамент в случае его вспучивания). Такой вид ростверка считается очень экономным, потому как в качестве опалубки в данном случае выступают стенки скважины.

Для того чтобы цементное молочко не вытекало, из рубероида «организовывается» чехол (иногда применяется и пенка из полиэтилена), которым покрывают скважину изнутри. Поскольку такое основание можно возводить только на достаточно прочных грунтах, этот вариант применяется редко. Для того чтобы определить насколько практична основание, плюсы и минусы ростверкового фундамента на сваях необходимо рассмотреть подробнее.

Монолитный

В данном случае опалубкой выступают трубы из различных материалов (металл, картон или асбоцемент), причем диаметр у них различный. Чтобы конструкция получилась прочной, арматурные каркасы становятся незаменимой составляющей рассматриваемого устройства ростверка.

Чтобы фундамент был ровным, здесь используются сваи, длина которых – разная. Для того чтобы вспучивание грунта никаким образом не повлияло на возводимую конструкцию, устраивают песчаную подушку при заглублении ростверка (обычно она не менее 90 мм). Используемая арматура образует единый каркас, что и дает возможность такому фундаменту выдерживать очень большие нагрузки, поэтому такое устройство ростверка используется чаще.

Выполнение армирования ростверков

Ростверк на винтовых сваях и все свайные фундаменты выполняются с усиливающим слоем арматурного каркаса из металла. Эта операция производится после забивания стержней в грунт. Происходит организация устройства соединения всех свай в одну монолитную конструкцию. Плита с ростверком обустраивается слоем арматуры, расположенной вдоль и поперек плиты.

Выполняется 2 пояса армирования. Они располагаются в верхней и нижней части детали. Для продольных плетей применяется прутки сечением 12 мм. Это обусловлено основной нагрузкой направленной именно на эту часть конструкции.

На поперечные детали не оказывается значительных перегрузок, они служат узлами соединения продольных прутков в единую деталь. Для поперечин нередко используют простой кругляк, более тонкого диаметра. Арматурная сетка располагается на расстоянии не менее 3 см от верха бетона.

Выполнив армирование ростверка, приступают к окончательным работам по изготовлению скрепляющего устройства. Весь процесс работы разбит на несколько этапов и может производится самостоятельно для основания частного домовладения.

Армирование ростверка

После забивки свай осуществляется установка ростверка, процесс армирования представляет собой укрепление уже готовой монолитной плиты ростверка более прочными материалами. Плиту необходимо укрепить поперечными и продольными арматурными решетками, что способствует обеспечению безопасности в случае деформации.

Армирование монолитного ростверка осуществляется в целях повышение его устойчивости к изгибающим нагрузкам. Без этой процедуры свайный фундамент с монолитным ростверком с высокой долей вероятности может растрескиваться в результате малейших деформаций.

Армирование представляет собой два пояса, верхний и нижний, каждый из которых состоит из двух прутьев арматуры. При продольном армировании применяется арматура диаметром 10-12 мм с поперечным сечением, именно на нее приходится основная нагрузка при деформации ростверка. Поперечные прутья не выполняют функцию по сохранению целостности плиты, они нужны для связывания каркаса в одно целое, поэтому они могут быть более тонкими и гладкими. Каркас арматуры находится полностью в бетоне, расстояние до поверхности ростверка составляет 3-5 см.

Создание свайно-ростверкового фундамента своими руками

Сооружение свайно-ростверкового фундамента вполне возможно сделать своими руками. Для строительства небольших зданий (беседки, дачные домики) выбирают ростверк на столбчатом основании, свайный вариант подходит для зданий постоянной эксплуатации. Работы лучше всего выполнять в конце весны, в самом начале лета либо ранней осенью. Сначала готовят площадку, очищая от растительности и мусора, потом реализуют дальнейшие этапы выполнения работ.

Предварительно нужно подготовить материалы и инструменты, заказать бетон класса прочности либо закупить ингредиенты, из которых он будет приготовлен в бетономешалке. Под будущую обвязку в случае необходимости нужно подсыпать гравий или мелкий щебень.

Опалубка

Опалубка монтируется выше на 10 сантиметров, чем высота ленточного ростверка. Опалубку делают из деревянных щитов или досок достаточного уровня прочности для того, чтобы не треснуть и не разойтись под весом бетона.

Как выполняется армирование

Сборно-монолитный ростверк обязательно должен армироваться. Для армирования выбирают стальные прутья сечением 12-18 миллиметров, глубина зависит от проекта, но сетку закладывают равномерно, с шагом в 15-30 сантиметров. Обвязка монтируется по всему периметру основания ленты.

Проволоку нарезают заранее, каркас устанавливается в смонтированную опалубку, там связывают с арматурой свай максимально жестко. В проступающей над уровнем почвы верхней части свай сверлят отверстия, через них пропускают закладные, к ним крепят продольные хлысты арматуры. Стальные прутки заводятся внутрь свай, хлысты связывают между собой, с верхними хлыстами. Внутрь свай арматура укладывается слоем в 2-3 прутка.

Читайте также:  Как Сделать Полы По Грунту В Частном Доме Своими Руками

Бетон

Заливка бетона осуществляется равными горизонтальными слоями, толщина которых должна составлять 10-15 сантиметров. После заливки каждый слой последовательно трамбуется виброинструментом, потом лишь заливается следующий.

Уровень бетонного основания должен быть выше верхнего края сваи, столбы после заполнения опалубки должны оказаться внутри монолита из бетона, как нижние прутки армокаркаса. В процессе заливки сначала заполняют внутреннее пространство свай, вибрируют металлическими трубами. Пространство между краями опалубочных щитов заполняют в качестве заключительного этапа.

Для заливки ростверка подойдет марка бетона М300 или М350.

Ростверк: погода и температурно-влажные условия

Устройство ростверка осуществляется в жаркую погоду, безветренную желательно, без осадков. Прямые солнечные лучи попадать на поверхность тоже не должны. Если температура воздуха отрицательная, бетону нужно обеспечить минимальные потери тепла на всех этапах – от приготовления до укладки. Если работы выполняются на пучинистых грунтах, землю сначала прогревают до плюсовой температуры, защищают от промерзания.

Разборка опалубки

После завершения заливки бетона опалубку демонтируют, сначала снимая крепления и распорки, лишь после этого доски. Опалубочные щиты должны легко отходить от застывшего монолита, если же такой ситуации не наблюдается, это говорит о том, что раствор еще не застыл и нужной прочности не набрал.

Сушка и уход

Когда залит бетонный ростверк, нужно обеспечить правильный уход за монолитом. Конструкция надежно защищается от солнечных лучей, ветра, осадков. Поверхность накрывают полиэтиленовой пленкой, периодически увлажняют водой, если температура воздуха превышает отметку в +22С.

Гидроизоляция

Бетонный ростверк должен быть гидроизолирован, особенно актуально это при сооружении свайно-ростверковых фундаментов заглубленного типа. Также желательно изолировать от влаги повышенные ростверки.

Варианты гидроизоляции:

  • Проникающая – специальный раствор с прекрасными адгезионными характеристиками покрывает фундамент.
  • Обмазочная – обвязку покрывают битумной мастикой.
  • Напыляемая – жидкие составы с высокими водоотталкивающими свойствами наносят при помощи пульверизатора.
  • Рулонная – ленту обмазывают мастикой, сверху кладут рулонный материал.

Выбор метода и материала для гидроизоляции зависит от типа грунта, уровня грунтовых вод, вида ростверка, финансовых возможностей и других факторов.

Установка дополнительных элементов

На стадии строительства опалубки позаботьтесь об отверстиях под коммуникации – для проводки канализационной системы, электропроводки, отопительной системы. Если не сделать коммуникационные отверстия на ранней стадии, после заливки бетона придется порядком помучиться. Это грозит частичным разрушением ростверка.

Труба для коммуникаций

Установка дополнительных элементов

Подготовьте пластиковую трубу (диаметр зависит от размеров прокладываемых труб или проводки). В опалубке вырезаем отверстие по размеру, примерно совпадающее с внешним диаметром трубы. Делать удобно, когда щитовые элементы еще не сколочены в одну конструкцию. Обратите внимание, что отверстия должны располагаться друг напротив друга в противоположно расположенных щитовых сооружениях.

Когда опалубка будет собрана, во все отверстия вставляем пластиковые трубы, длина которых должна немного превышать ширину опалубки. Обрезки труб можно вытащить на ранней стадии высыхания бетона или, если их планируется оставить, после полного высыхания обрезок просто будет подрезать.

Углеродистая

Она отличается от первого образца полярным отсутствием легирующих добавок, но повышенным содержанием углерода. Как и в первом случае, выделяет три типа: низкоуглеродную сталь, среднеуглеродную, и высоуглеродную сталь. 

В углеродистой может содержаться небольшое количество магния, кремния или марганца. Она очень твердая и прочная. 

Классификация углеродистой стали

Обычная углеродистая сталь:

  • горячекатаная:
  1. тонколистовая;
  2. толстолистовая;
  3. широкополосная;
  4. фасонная;
  5. сортовая.
  • сталь холодного проката — тонколистовая.
  • полуспокойная сталь;
  • кипящая сталь.

Конструкционная качественная сталь

  • кованая;
  • горячего проката;
  • заготовки из серебрянки;
  • выпущенная методом калибровки;
  • кипящая;
  • полуспокойная.

Углеродистая сталь используется не только в составе ростверка, но и в медицинских, промышленных, токарных инструментах.

В строительстве сталь с содержанием углерода пригодна при температуре не выше минус 40 градусов. 

Как грамотно выбрать материалы для арматурного каркаса и определить его параметры

Для того, чтобы грамотно вычислить требуемый диаметр применяемой арматуры, а также необходимые параметры каркаса, требуется грамотно выполнить расчет с обязательным учетом временных и постоянных нагрузок.

Рассмотрим важнейшие аспекты подробнее:

  • Прежде всего, необходимо максимально точно и четко определить состав имеющегося грунта, располагаемого на строительной площадке. С особой ответственностью стоит подойти к глубине, на которой собственно и планируется обустройство фундамента. Почему это так важно? Эти моменты несут немаловажное значение для расчета длины свай, а также планирования их конструктивных особенностей. Кроме того, немаловажными эти моменты станут для планирования обустройства фундамента.
  • Также необходимо грамотно выполнить расчеты несущей способности устанавливаемой будущей сваи.
  • Требуется определить возможные нагрузки, которые могут оказывать влияние не только на сваи, но и на грунт.
  • С целью получения общего веса будущей постройки требуется суммировать вместе не только её вес, но и вес планируемых перекрытий и кровли.
  • Полезным станет учет возможных природных нагрузок (к примеру, массы людей, находящихся в доме, снега, разнопланового оборудования, а также мебели).
Читайте также:  Как установить цокольный сайдинг своими руками?

Все дальнейшие расчеты должны выполняться с обязательным учетом общей площади строения.

В целом, в наиболее частых случаях ростверк выбирают в случае построек с площадью не меньше 300 квадратных метров. Причем рассчитывать армирование свайно ростверкого фундамента должен строительный инженер, который отлично владеет знаниями и навыками касательно железобетонных конструкций.

После того, как происходит расчет фундамента строения (с определением необходимого количества свай, а также расстояния между ними, глубины монтажа), должна составляться соответствующая схема, а также чертеж.

Рассмотрим типовые решения и правила, которых рекомендуется придерживаться:

  1. Несколько стержней арматуры класса АIII продольного типа (диаметр — 20 мм) и выше должны укладываться в растянутых зонах устанавливаемого ростверка;
  2. Арматуру с диаметром от 8 до 15 мм располагают в сжатом поясе. Шаг между стержнями продольной (рабочей) арматуры должен составлять от 80 до 100 мм;
  3. С целью восприятия поперечных растягивающих усилий, а также с целью объединения арматуры продольного типа в единый каркас, выполняют крепеж к ней поперечных стержней. В таком случае используют гладкую арматуру класса АI с диаметром 6-8 мм. Причем расстояние между ними должно составлять не меньше 250 мм. Однако обычно оно составляет 3/8 от имеющейся высоты сечения ростверка.

В случае, когда ростверк превышает 150 мм, в имеющемся арматурном каркасе необходимо установить вертикальные стержни. Причем шаг должен соответствовать шагу поперечной арматуры.

В целом, зачастую вместо отдельных поперечных и продольных стержней применяют хомуты. Они представляют собой детали арматуры в форме перевернутой литеры «П» либо в форме замкнутого прямоугольника.

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.

Изготовление деревянного ростверка

Балки деревянной конструкции изготавливаются из бревен, бруса, клееных балок, сертифицированных для использования вне помещений. Подобно металлическим балкам, деревянные укладываются на предварительно изготовленные опоры, которые могут быть любого типа. Элементы, составляющие деревянный ростверк, как деревянный, соединяются между собой при помощи различных врезок, врубок, металлических забивных скоб, шурупов, резьбовых нагелей.

Важно! Для предотвращения появления плесени, гнили, поражения древоядными насекомыми элементы перед использованием нужно обработать антисептиками, а для защиты от пожаров антипиренами – веществами, не позволяющими древесине поддерживать горение.

Перед монтажом деревянных конструкций на оголовках опордолжна быть устроена надежная гидроизоляция, препятствующая фильтрации воды из влажного грунта к вышележащим элементам. Деревянная конструкция может использоваться для возведения цельных деревянных или деревянно-каркасных одноэтажных домов.

Изготовление деревянного ростверка

При должном укреплении фундамента, деревянные конструкция может использоваться в условиях дальнего востока и севера, где промерзает земля более чем на 50 сантиметров за зиму.

Однако потребуется дополнительная теплоизоляция.