Что такое свайно-ростверковый фундамент?
Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.
Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.
Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Свайно-ростверковый фундамент очень похож на свайно-ленточный тип, что вызывает немало споров и разночтений. Некоторые специалисты объединяют их в единую группу, другие принципиально делят их по способу опоры ленты. Общего мнения они так и не достигли, что необходимо учитывать при изучении специальной литературы.
С монолитным ростверком
Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.
На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.
Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.
При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.
В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.
Устройство
Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.
Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.
Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.
Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.
Утепленная отмостка.
По нормативам фундамент должен строиться на уровне немного ниже уровня промерзания грунта. Это необходимо для того, чтобы избежать влияние морозного пучения грунта. Если этим правилом пренебречь, то замерший грунт может неравномерно поднять дом, что приведёт к разрушению фундамента и стен.
Дом раскололся из-за морозного пучения грунта.
Утепленная отмостка — это элемент защиты дома, и, в основном, применяется для мелко заглублённого фундамента. Она позволяет уменьшить уровень промерзания грунта, а это в свою очередь позволяет сделать мелко заглублённый фундамент и сэкономить на материалах. Также такая отмостка исключает использование песчаной подсыпки. Она просто не нужна, так как фундамент будет опираться на грунт ниже уровня промерзания.
В качестве утеплителя используется экструдированный пенополистирол. При обустройстве отмостки важна не только толщина утеплителя, но и ширина самой отмостки.
Для оценки влияния утепленной отмостки на глубину промерзания грунта были проведены исследования. По их результатам построили график. Более подробно можно ознакомиться с исследованиями скачав файл Uteplennaya_otmostka.
Uteplennaya_otmostkaСкачать
График зависимости глубины промерзания грунта от толщины слоя пенополистирола. Кривая 1 указана для ширины отмостки 0.5м. Кривая 2 – для ширины отмостки -1м. По горизонтальной оси графика указана толщина пенополистирола в метрах. По вертикальной оси графика указаны поправочные коэффициенты.
Например, для отмостки шириной 1м, которая утеплена экструдированным пенополистиролом толщиной 0.05м (5см) поправочный коэффициент из графика получится примерно 0.28.
Если глубина промерзания грунта в регионе составляет 1.5м, то утепление отмостки пенополистиролом толщиной 5см и шириной 1м уменьшит эту глубину, а именно: 1.5м*0.28=0.42м. Глубина промерзания сместится на отметку 0.42м.
В этом случае фундамент можно будет установить на отметке 42см+15см =57см, где 15см – это обязательный минимальный отступ от глубины промерзания.
Закладка ленточного фундамента
Для закладки ленточного фундамента вовсе не нужно рыть целиком котлован, достаточно лишь ограничиться траншеями под фундаментные блоки. При этом качество фундамента никак не зависит от выбранного подхода. Основную нагрузку от здания берет на себя грунт, и чем плотнее он будет, тем лучше для строения в целом.
Рис.: Ленточный фундамент глубокого заложения
Практическим работам по закладке ленточного фундамента должен предшествовать этап проектирования основания. Расчет фундамента предполагает выявления требуемой глубины его заложения, которая определяется на основании глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, геодезии строительной площадки и технических характеристик возводимого здания.
Работы по закладке ленточного фундамента на большую глубину выполняются в следующей последовательности:
Подготовка строительной площадки;
Место строительства очищается от поверхностной растительности, снимается плодородный слой почвы на глубину 10-20 см (одного штыка лопаты). При необходимости производится выравнивание участка.
Разметка;
Разметка будущего ленточного фундамента начинается с отметки несущей стены здания, затем отмечаются перпендикулярные стены и проверяется правильность прямых углов по методу Египетского треугольника. Фундаментная лента отмечается как по внешнему, так и по внутреннему контуру.Рис.: Схема проверки углов фундаментной разметки
Земляные работы;
Ручным либо механизированным методом выполняется рытье траншеи под фундамент. Поскольку глубина траншеи достаточно большая, рытье может сопровождаться осыпанием ее стенок.
Рис.: Схема укрепления стенок траншеи
| Совет эксперта! Чтобы избежать осыпания грунта стенки траншеи укрепляются щитами из фанеры либо ДВП, которые устанавливаются с помощью горизонтальных распорок. |
Отсыпка уплотняющей подушки;
Для создания уплотняющей подушки используется песок и мелкофракционный гравий либо щебень. Толщина слоев одинаковая, как правило, она составляет 10-15 сантиметров. Песок идет первым слоем, после засыпки он поливается водой и тщательно утрамбовывается.
Создание опалубки;
Опалубка под заливку бетоном выполняется из струганных досок толщиною 2-3 сантиметров. Доски соединяются посредством вертикальных планок и скрепляются гвоздями либо саморезами.
Важно! Высота опалубки должна быть больше глубины траншеи, поскольку фундаментная лента также будет формировать цоколь дома. Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками
Рис.: Схема опалубки для ленточного фундамента После монтажа опалубка изнутри застилается гидроизоляционным материалом, который нужен для предотвращения вытекания бетона в щели между досками.
Армирование;
Для армирования ленточного фундамента используется двухконтурный армокаркас, состоящий из вертикальных прутьев и горизонтальных перемычек.
| Совет эксперта! Толщина стержней арматуры для вертикального контура должна составлять 12-14 мм, для вертикальных соединительных элементов может использоваться гладкая арматура диаметром 8-10 мм. |
Рис.: Схема армокаркаса для ленточного фундамента
Соединяется армокаркас с помощью вязальной проволоки либо сварки. Более предпочтительным является первый вариант, поскольку при сварном соединении конструкция теряет эластичность и бетонная лента хуже сопротивляется изгибающим нагрузкам.
Бетонирование;
Заливка ленточного фундамента выполняется одномоментно либо послойно (при условии, что новая порция бетона будет выливаться до схватывания предыдущего слоя). Для заливки используется тяжелый бетон из цемента М300-М400.
Рис.: Бетонирование ленточного фундамента глубокого заложения
Обязательным является уплотнение бетона с помощью виброуплотнителей либо штыковки арматурными прутьями.
| Совет эксперта! Если строительство ведется в теплое время года, созревающий бетон необходимо укрыть клеенкой и регулярно увлажнять, поскольку при пересыхании бетона поверхность фундаментной ленты может покрыться микротрещинами. |
Народные методы
Еще в давние времена люди научились определять, где может находиться водный источник, наблюдая за природой и используя элементарные физические закономерности. Можно отметить следующие народные способы:
- Наблюдение за формированием тумана. В достаточно теплое время года в утреннее и вечернее время в местах наиболее близкого расположения грунтовых вод образуется туманное облако. Густота такого облака указывает на глубину залегания водоносного слоя. Надо постоянно наблюдать за такими явлениями на дачном участке и постараться составить примерную карту.
- Наблюдение за животными. Некоторые животные способны подсказать человеку, где искать воду. Надо просто внимательно наблюдать за их поведением. Так, полевые мыши никогда не будут рыть норы при близком расположении грунтовых вод. Хорошими помощниками могут стать лошади и собаки. В сильную жару лошади начинают бить копытом, а собаки рыть землю в местах наиболее близкого расположения источника. Домашняя птица также способна чувствовать близость воды: куры не будут нестись на участке, где пласт подходит близко, а гуси наоборот стараются гнездиться поближе к водному источнику.
- Наблюдение за растениями. На фото 2 показаны некоторые растительные «индикаторы». Влаголюбивая растительность не произрастает, где земля слишком сухая из-за глубокого расположения водоносного слоя. В тех зонах, где буйно зеленеют мать-и-мачеха, болиголов, щавель, крапива, можно планировать место под колодец. В принципе, даже примерную глубину до водоноса можно определять по растениям. Ива, ольха, береза свидетельствуют о малой глубине, а наклон их кроны указывает на расположение нужного места. Вишни и яблони не любят сырости, а потому предпочитают участки с заглубленным пластом. При подходе грунтовых вод близко к поверхности их корневая система начинает гнить (см. фото 2. Иллюстрация наблюдения за растениями).
Особенности бетонной подготовки
Основные положения, содержащиеся в строительных нормах и своде правил, связанные с выполнением подушки на базе тощего бетона:
- Допускается применение раствора маркой М50 и выше. Для выполнения работ используется тощий бетон, представляющий собой разновидность цементного раствора, в котором содержится не более 6% цемента класса В15. Роль наполнителя играют песок и гравий.
- Залитый массив для плит фундамента или монолитной основы должен выходить за уровень подземной части конструкции и возвышаться над ней на 100-150 мм, что обеспечивается конструкцией заблаговременно подготовленной опалубки.
- Раствор заливается на предварительно выполненную щебеночно-песчаную основу.
- Удаление воздушных пузырьков производится путем трамбования смеси.
- Защита от обезвоживания поверхности обеспечивается полиэтиленовой пленкой, которой в первые дни накрывают залитую поверхность.
Можно ли выполнять подбетонку без армирования? Какая рекомендуемая строительными нормами толщина подбетонки, выполненной без усиления? Строительные правила допускают такой вариант, для которого толщина слоя бетонного массива составляет 150-200 мм.
При обустройстве армированной основы под фундамент свод правил разрешает уменьшенную высоту основы. Толщина слоя в этом случае составляет 60-100 мм. На размер влияют масса строения, уровень залегания грунтовых вод, тип почвы.
Строительные требования предусматривают минимальную высоту бетонного слоя, который должен возвышаться над поверхностью грунта не меньше, чем на 15 см
Виды грунтов
Песчаный вид почвы отлично пропускает воду и не повержен деформации. Однако, находясь в разных стадиях плотности – теряет уровень прочности, проседая под давлением дома.
Наиболее надежный грунт, состоящий из цельного массива – скальный . Он не деформируется и не промерзает. На скальной почве фундамент возможно возводить, не углубляясь, непосредственно на поверхности.
Хрящевая почва, являющаяся смесью гравия, обломков камней и хряща, также устойчива к размытию и пучению, однако нормативная документация СНИП требует углубление цоколя не менее чем на 0,5 метра.
Глинистый тип грунта не пропускает воду, легко поддается размытию, образует комки, глубоко промерзает
Чтобы избежать такого неприятного последствия, как промерзание фундамента и деформация основы всего цоколя, в данном случае важно проводить фундаментные работы, углубляясь ниже точки промерзания земли.
Торфяная почва максимально подвержена нагрузкам, она сжимается и неравномерно промерзает. Она состоит из смеси органики, глины и песочных масс, поэтому не рекомендована для возведения на ней каких-либо строений.
1 Возможный вред от грунтовых вод
Различные типы ГВ способны причинить разный вред. Верхние грунтовые воды залегают не глубже 3 метров, ее объём зависит от количества осадков. Высокий показатель таких вод может лишь нанести вред вашим растениям, которые пострадают от избыточного количества воды на участке.
Большие проблемы могут создать безнапорные ГВ. Такая вода имеет постоянную глубину залегания и может испортить фундамент дома.
Последствия длительного воздействия грунтовых вод:
Вред от высоких грунтовых вод при рытье погреба
- Вымывание почвы.
- Проседание фундамента.
- Деформация стен.
- Трещины на стенах.
- Переполненная выгребная яма при высоком уровне грунтовых вод.
- Вред для погреба или ямы в гараже.
- Уменьшение несущей способности грунтов.
- Часто, грунтовые воды засолены, что может убить растения.
Если подземный уровень воды слишком высок, то не поможет даже использование современных материалов при строительстве. Если своевременно не отвести грунтовые воды от дома, то ваша постройка пострадает.
1.1 Как узнать уровень грунтовых вод?
Для начала нужно понять, как определить уровень грунтовых вод. Определение глубины и анализ грунтовых вод– не такое сложно дело, как может показаться. Правильно, если начать проверку УГВ весной или осенью, в этот период почвенный слой наиболее насыщен водой. Несколько способов определить подземный уровень залегания пластов воды:
Поищите колодцы рядом со своим участком
Поверхность глади воды будет соответствовать глубине залегания.
Обратите внимание на разновидность растений на вашем участке. Ива, камыш, осоки – признаки высокой воды
Комаров в таких местах больше. Зачастую, растения выглядят как оазис – так сильно они отличаются от остальных.
Метод бурения. Перед началом стройки правильно будет пригласить специалистов. Этот метод довольно затратный, но гораздо дешевле, чем перезаливка «поплывшего» фундамента.
Только после измерения УГВ можно приступать к строительству. Если поверхность воды близка к земле, то фундамент нуждается в дополнительной гидроизоляции. Чтобы снизить угрозу подтопления, выполните отведение воды. Повышение уровня грунтовых вод негативно сказывается на качестве жизни, выращивании растений и износостойкости построек.
Замеры уровня грунтовых вод
1.2 Методы борьбы с грунтовыми водами
Не знаете как понизить уровень грунтовых вод на участке? Не отчаивайтесь, есть много способов изменить ситуацию в вашу пользу. У всех них суть одна – сбор воды и отведение ее за пределы строительства. Ответить на вопрос, как избавиться от грунтовых вод, позволяет много приспособлений. Есть лишь один случай, когда они все бесполезны – постоянные ГВ без направленного движения.
Подходящий тип фундамента – единственный способ борьбы с водой. В остальных случаях поможет поверхностный водоотлив, дренажи (трубные и безтрубные), легкие или эжекторные иглофильтровальные установки.
Снижение грунтовых вод проводится перед началом стройки и зависит от:
- Формы котлована под фундамент.
- Размера котлована под фундамент.
- Водопроницаемости грунта.
- Направления движения воды.
- Количества построек на участке.
При реализации поверхностного водоотлива, вода поступает в водосборные каналы через дно котлована и откосы. В случае, если грунт на месте стройки мелкозернистый, каналы загружаются гравийной смесью.
Для безтрубного дренажа создаются траншей, которые заполняются фильтратом. Фильтрат кладут в несколько слоев и используют разную фракцию. Торф используют вместо фильтра, он не так загрязняется.
Схема стандартной системы скважин-иглофильтров для установок водопонижения
С помощью труб делают трубный дренаж. Такая труба закапывается в грунт на 2 метра и осуществляет отвод поверхностных и грунтовых вод.
При необходимости снижения УГР до 5 метров, используется иглофильтровальная установка. Для того, чтоб снизить воду на большее к-во метров, такие установки монтируются «многоярусно».
Само водопонижение неплохо сочетается с ландшафтным дизайном участка. Выройте котлован и заведите искусственный пруд. Просто обустройство такого пруда не включает в себя несколько этапов. Так, использование изолирующей пленки здесь нецелесообразно.
Есть несколько видов создания дренажной системы. Можно проложить каналы, используя трубы. Трубы (траншеи) выводятся с участка к ближайшему водоему или оврагу.
Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП
Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.
Составление проекта
На этом этапе производится расчет всех необходимых величин
На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:
- Глубина;
- Ширина;
- Выбор материала;
- Установление уровня промерзания почвы;
- Другие параметры грунтов.
Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.
Выполнение разметки
После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента
После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.
Земляные работы
На этом этапе происходит выполнение траншеи
На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.
Установка опалубки
Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине
Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.
Армирование
Следующим этапом необходимо выполнить армирование
Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.
Выполнение заливки раствором бетона
При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора
При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора и перемешивать вылитый бетон ломом, чтоб избежать образования пустых пространств.
Если же все работы выполняются постепенно, то бетон будет и так ложиться равномерно. Для изготовления раствора подойдет и один миксер, который справится со своими задачами для среднего здания. Выполнять заливку рекомендуем по форме круга – это позволить основанию подниматься постепенно. Последним действием есть выравнивание. Технология этого процесса идентична со стяжкой.
Заполнять фундамент лучше всего по кругу, чтобы весь периметр поднимался постепенно. На финальном этапе бетон выравнивается также как стяжка, чтобы обеспечить более удобную кладку первого ряда кирпича или другого материала. Стоит отметить, что все нормы и требования для расчетов и строительства прописаны в Снип. Так что изучайте документы и только тогда смело приступайте к выполнению работ.
Что может влиять на глубину замерзания почвы?
Вода в почве обязательно кристаллизуется в лед, с наступлением морозов. Объем грунта увеличивается , а когда это происходит, то грунт начинает сдавливать заложенный фундамент с очень большой силой. Он давит на него с силой, равной нескольким десяткам тонн. Если строить с нарушениями, не учитывать глубину промерзания, то в скором времени основание здания начнет подвергаться деформации, затем оно даст трещины и в скором времени может разрушиться. На такой важный показатель всегда влияют следующие факторы:
- Тип грунта — у глинистой почвы пористость выше, чем у песчаного, отчего он промерзает сильней.
- Климатические условия — на уровень промерзания будет влиять среднегодовая температура, чем она ниже, тем больше промерзает почва.
- Уровень грунтовых вод — высокий показатель грунтовых вод будет сильней влиять при замерзании на основание строения.
