Возведение фундамента малоэтажных зданий традиционным способом забирает 35-40 % от стоимости объекта, а при монтаже на проблемных грунтах может достичь 45-50 %. В таких ситуациях лучшим выходом из положения является устройство свайно-ростверкового основания, которое по прочности и долговечности не уступает ленточным, столбчатым, свайным или плитным.
Что такое свайно-ростверковые конструкции?
Технология возведения свайного фундамента известна давно. Но так как произвести точный расчет распределения нагрузки между отдельно стоящими сваями очень трудно, то в чистом виде подобные основания используются редко. Ростверк позволяет связать воедино все отдельно стоящие опоры, а получаемое в результате усовершенствованное сооружения может использоваться под жилые дома.
1. Сваи забиваются на определенном расстоянии друг от друга и располагаются:
2. Оголовки столбов, выступающие над землей, соединяются между собой металлическими, деревянными, бетонными или железобетонными плитами:
3. Фундамент на сваях:
4. Ростверк бывает нескольких типов:
5. Опорные столбы (сваи) подразделяются на:
В фундаменте располагаются несколькими способами.
Нагрузка, которую дает сооружение в разных точках, не совпадает. Благодаря ростверку образующаяся разность перераспределяется, сваи принимают на себя стабилизированное давление и в итоге:
Несмотря на кажущуюся простоту, свайно-ростверковый фундамент требует тщательного расчета мест установки, так как неточность может привести к разрушению здания. Технология идеально подходит, если строить дом из газобетона и других легких материалов, но не рекомендована для тяжелых кирпично-бетонных объектов.
В каких случаях предпочесть ростверк
Основное преимущество заключается в том, что его можно возвести на участке с любым рельефом местности и самым проблемным типом грунта.
| Нестабильные и слабонесущие | Плотные грунты с подходящей для строительства несущей способностью, на которую можно передать нагрузку, располагаются ниже 1,4-1,5 метров. Добраться до них чаще всего сложно |
| Сложный рельеф | Установка разновысотных свай на участках с перепадами > 50 см позволяет сэкономить 25 % бюджета |
| Высокий уровень грунтовых вод | При монтаже важно, чтобы под пяткой столба была устойчивая почва. Уровень расположения подземных вод влияет лишь на выбор типа ростверка. Он делается высоким или низким |
| Скальные породы (жесткий грунт) | Плюсом является возможность обойтись малым объемом земельных работ
|
Фактором, играющим немаловажную роль при подборе фундамента, считается финансовый вопрос. Бытует мнение, что монтаж такого основания сказывается на сметной стоимости строения, увеличивая ее. При этом не берется во внимание, что использование свай зачастую выходит дешевле бетонирования и является наилучшим решением.
| Земляные работы | Если нужны планировка и выравнивание участка, то лучше использовать сваи. Это позволит сэкономить время и не портить почвенное покрытие |
| Строительно-монтажные работы | Возведение объектов в климатических зонах с коротким летним периодом требует ускоренных темпов. При обычном бетонировании это невозможно, понадобится нормированное время для схватывания цементного раствора |
| Человеческий фактор | Для устройства свайно-винтового фундамента необходимо привлечение большого количества людей и тем более строительной техники |
Основное внимание при выборе уделяется изучению грунта, находящегося под сваями и предполагаемой массе сооружения. Поэтому при расчете в проектные параметры закладывается повышенный запас прочности.
Кратко о способах монтажа
Технология монтажа свайно-ростверковых фундаментов позволяет применять типы опор и использовать варианты ростверка в зависимости от предлагаемых обстоятельств. Сваи делают с квадратным либо круглым сечением из металла, бетона и дерева. Конструкция свай отличается по способу погружения в почву.
| Тип | Устройство | Условия установки | |
| Буронабивные | Бетонные или железобетонные изделия с открытым или закрытым нижним концом. Для повышения устойчивости могут быть с преднатяженной арматурой | Сверлятся отверстия с необходимыми параметрами, ставятся обсадные металлические или бетонные трубы, опускается арматура, для повышения прочностных характеристик и полость бетонируется | |
| Забивные | В почву при помощи специальной техники забиваются ж/б сваи. Выбор технических средств зависит от почвы, параметров свай и глубины их забивания. Они бывают: квадратными, круглыми, трапецеидальными; с опорными кольцами и без них | Способ применяется в зонах вечной мерзлоты и при строительстве многоэтажных домов. Монтаж происходит без бурения и выемки грунта | |
| Железобетонные | Хорошие эксплуатационные характеристики. Пользуются повышенным интересом застройщиков. Для монтажа бурятся скважины и в них забиваются ж/б сваи, но при этом требуется меньшее приложение усилий | Устанавливаются на всех типах кроме каменистых почв | |
| Винтовые | Полая труба с острым литым либо сварным наконечником; одной или несколькими лопастями, для резки грунта; увеличивающаяся в длину при помощи наращивателей до 2-3 метров. Бывают: однолопастными, многолопастными, узколопастными, с резцом из стали повышенной прочности | Каменистые | Надежное сцепление с почвой за счет двойных лопастей, предотвращающих перекосы |
| Высоко пролегающие грунтовые воды | Средний размер лопастей, легкое проникновение в почву без рыхления | ||
| Индивидуальное строительство | Стандартная свая с крупными лопастями | ||
| Вечномерзлые | Небольшие лопасти для быстрого введения в почву без перекоса | ||
Верхняя связующая часть свайного фундамента может быть высоко расположена над грунтом и низко.
| Вид свайно-ростверкового фундамента | Характеристика | Применение |
| Висячий – расположен относительно уровня земли с большим зазором | Выполняется в основном из ЖБИ конструкций, металлических швеллеров и квадратов большого сечения, бетонирование на месте используется редко | Бани, хозяйственные постройки, беседки |
| Мелкозаглубленный – частично достают грунта | Бывают армированными бетонными, дополнительной несущей нагрузки на себя не принимают | Сооружения, в которых требуется частично закрытое пространство фундамента без подвала |
| Углубленный – по сути усиленная сваями лента | Формируются путем бетонирования, повышают надежность, одновременно поднимая затраты на устройство | Полноценное подвальное помещение |
Индивидуальные застройщики чаще всего останавливают свой выбор на свайно-буронабивном фундаменте. Эта строительная технология может быть использована как для бань, так и для жилых сооружений.
Полезные рекомендации
На выбор типа основания оказывают влияние несколько причин:
Схема свайного поля напрямую зависит от архитектуры объекта, его предназначения и особенностей ландшафта стройплощадки.
| Вид поля | Установка свай | Нюансы |
| Одиночное | Располагают под самыми нагруженными частями, количество на объекте может не превышать нескольких штук | Основой является обычный ленточный фундамент |
| Ленточное | Размещены по периметру на одинаковом расстоянии. Все параметры берутся соответственно весу строения и типу грунта | Возведение объектов небольшой этажности в частном строительстве |
| Полосное | Ставятся рядами под стенами фасада в виде нескольких рядом стоящих опор | Технологический процесс внедрен в многоэтажное строительство |
| Кустовое | Несколько конструктивных элементов ставятся под самые важные нагруженные части здания | Для массивных сооружений |
| Шахматное | Наименование дано по ассоциации с шахматным полем | При установке большого ростверка |
При размещении навесов либо кровли над открытыми площадками опоры могут располагаться точечно под удерживающими стойками.
Плюсы и минусы
Конструкция свайно-ростверкового основания была разработана для возведения легких каркасных домов. Она вполне может выдержать дом из газобетона, но для этого необходима высокая точность расчетов. Поэтому прежде чем сделать окончательный выбор, нужно тщательно взвесить плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента.
| Положительные характеристики | Отрицательные свойства |
| Основание может быть возведено на любом типе грунта, в том числе с низкой несущей способностью или высокой жесткостью | Требуется строго соблюдать технологию плотности армирования и выдерживать марку бетона |
| Ростверк позволяет распределить нагрузку по сваям, поэтому их усадка происходит равномерно | Находящийся между ростверком и грунтом зазор, со временем пропадает, так как происходит усадка, в результате ростверк ложится на грунт |
| Технология монтажных работ отличается простотой и легкостью | Без учета характеристики грунта, общего веса строения и других внешних факторов строительство не проводится. Неточность вычислений приведет к разрушению. Глубина, частота установки, количество свай и размеры ростверка зависят от последующей вертикальной нагрузки |
| Для возведения фундамента не требуется наем большой бригады | Предусматривает привлечение спецтехники и соответственно дополнительные расходы |
| Ростверк, на котором устанавливаются стены дома, не контактирует с землей, за счет чего выйдет снизить потери тепла | Цокольный этаж и подвал в здании отсутствуют, поэтому потребуется затрата дополнительных средств и времени |
| Строительные работы можно проводить в любое время года | Боковые силы давления промерзшего грунта не учитываются, поэтому под их воздействием возможен разрыв опор |
| Уровень влажности и рельеф не играют никакой роли | Гидроизоляция ростверка и свай технологией не предусматривается |
Положительным фактом является не только экономия времени, сил и средств, но и то, что нет необходимости в специальной подготовке территории. Поэтому смета свайно-ростверкового фундамента значительно отличается от бюджета других видов оснований. Стоимость работ зависит от количества опор, их длины и сечения, а также цены бетона.
В то же время нельзя забывать, что этот тип подходит только для одноэтажных строений из клееного бруса, каркасно-щитовых или газо-пеноблоков. Тяжелые сооружения он выдержать не может.
Технология монтажа
При возведении нельзя экономить на сваях и ростверке, так как на них идет нагрузка от пучения грунта и давления здания. Если грунтовые воды находятся близко к поверхности почвы и в ямах стоит вода, то перед установкой опалубки и бетонированием ее нужно откачать. Для последующего отвода воды на дно укладывается дополнительная прослойка из песка высотой 10-15 см.
1. Способ бурения скважин зависит от их диаметра:
2. Бурение ям выполняется по периметру объекта в местах, нахождения несущих стен:
3. Опалубка буронабивной сваи изготавливается из рубероида, скрепленного стальной проволокой, или путем установки цементно-асбестовых труб.
4. На дне скважины делается песчаная подушка и затем размещается подготовленная опалубка.
5. Внутрь опоры вставляется каркас из металлических стержней сечением 10-14 мм (подробнее о характеристиках и стоимости арматуры), скрепленных проволокой >5 мм:
6. Проводится бетонирование сваи. Для этого:
7. Залитые каркасные столбы накрывают рубероидом на 3-4 недели. После этого можно монтировать ростверк, который для надежности:
Арматура ростверка и оголовков свай должна быть надежна скреплена.
Опоры в грунт ставят вертикально, но если выполняется фундамент на склоне, то возможна наклонная установка нескольких штук в одно место для исключения горизонтально направленных сил давления.
Про расчет и стоимость
Для того, чтобы фундамент мог выдержать нагрузки, необходимо провести основные вычисления.
1. Рассчитывается масса здания, при этом учитываются вес самого сооружения и находящихся внутри него вещей. К полученной сумме добавляются 30 %.
2. Исходя из полученных данных, определяется требуемая опорная площадь, высчитывается количество свай. Для расчета используют формулу S=М*1,4/Н, где:
3. В итоге должен получиться результат, когда опорная площадь здания не превышает суммарную опорную площадь свай. Для достижения этого можно использовать 2 способа подбора:
Конечный результат при этом не изменяется.
4. На стадии проектирования свайного фундамента обычно делают схему расположения опор:
Расстояние пролетов должно быть 200-300 см.
| Тип фундамента | Стоимость 1 м.п, рубли |
| На буронабивных сваях | 3900 |
| Свайно-ростверковый | 3800-6000 |
| Свайный с закладными | 4000 |
| Свайный с обвязкой брусом | 4000 |
| Свайно-винтовой | 2000-4600 |
Стоимость 1 п.м. монолитного ленточного основания под ключ равна 12000 рублей, а фундамента на монолитной плите – варьируется от 8500 и выше.
