Конструкция свайного фундамента с монолитным ростверком

В некоторых случаях, особенно когда нестабильные или слишком влажные почвы с большими высотными перепадами, обычные ленточные фундаменты не способны выдерживать большие нагрузки.

В таких случаях оправдано использование свайных оснований с ростверками, ведь тогда несущий элемент здания – ростверк, принимает на себя всю нагрузку от сооружения и равномерно распределяет ее на опоры.

Причем, длина и толщина опор, как и их конструкция, может существенно отличаться по структуре и форме ростверка. Сейчас стали популярными жесткие и прочные монолитные ростверки, способные за счет надежного армирования и использования качественных строительных материалов «гасить» мелкие подвижки почвы, вспучивание отдельных участков и подмывание грунтовыми водами.

Устройство свайно-монолитного фундамента позволяет использовать его на склонах, вечномерзлых, слабых, насыпных и других почвах.

Почему именно свайный фундамент с монолитным ростверком?

1. Малая стоимость финансовых затрат на механизмы и строительные материалы;
2. Минимальные сроки возведения здания;
3. Минимальный расход бетона на заливку опор;
4. Транспортные расходы снижаются как минимум в половину;
5. Небольшая просадка здания за счет граничной глубины погружения;
6. Незначительные расходы на земельные работы;
7. Можно возвести фундамент самостоятельно без использования механизированной техники;
8. Монолитный ростверк можно сделать в зимнее время, используя специальные цементы и придерживаясь технологии.

Варианты свайно-монолитных фундаментов

• 

  Висячий ростверк. Это основание, которое предусматривает наличие внутри воздушной подушки высотой в пределах 70-100 мм. Фактически, пол здания висит над почвой и установлен на опоры. Преимущество конструкции – минимальное воздействие почвы на нижнюю часть бетонного основания.

• Заделка свай в монолитный цоколь. Тут уже не предусмотрен зазор между грунтом и основанием, зато можно сделать цокольное помещение небольшой высоты. Ростверк в таких случаях можно возвести с бетона, железобетона, стали, дерева, других строительных материалов, и обязательно сделать армирование.

Подготовительные работы при возведении монолитного свайного фундамента

1. Головки установленных свай тщательно выровнять по горизонтали;
2. Промыть верхнюю часть, зачистить и высушить;
3. Соорудить опалубку по периметру будущего монолитного ростверка;
4. Сделать защиту от бетонного раствора, если опалубка будет временной;
5. Залить монолитное основание бетонным раствором равномерно по горизонтали.

Как возвести свайный фундамент с монолитным ростверком

Устройство такого типа основания предельно простое, но при этом и отличается надежностью и качеством. Ведь каждый элемент тут делается с бетона, используется армирование в горизонтальных и вертикальных поясах. Не удивительно, что устройство такого основания считается оптимальным даже в горных районах с высокой вероятностью сейсмической активности.

Сделать такой фундамент своими руками не составит труда через его простоту. Проблемное место – это выбор опор и типа монолитного ростверка. Поэтому, поэтапная технология возведения свайно-монолитного фундамента с учетом его устройства следующая:

• Разработка подробного чертежа будущего здания. В состав этого этапа должна входить подробная карта территории, где указана структура почвы, уклон и природный рельеф. Также в проекте должны быть указаны характеристики самого здания, его масса, конструктивные элементы, размеры и все необходимые разрезы;
• Провести бурение скважин в соответствии с разработанным проектом на заданную глубину. Если устройство фундамента предусматривает использование забивных или винтовых свай, то их нужно установить строго вертикально в заданных местах;
• После монтажа опор нужно поверх сделать несущую опалубку. Тут нужно учесть ряд особенностей. Если опалубка предусматривается для мелкозаглубленного монолитного ростверка, тогда опалубку нужно сделать с достаточным углублением до уровня грунта. Если фундамент висячего типа, тогда опалубка делается П-образной с шириной в толщину будущих несущих стен;
• После установки опалубки нужно залить конструкцию бетоном, начиная от свай и заканчивая монолитом по отдельным горизонтальным слоям;
• Нужно оставить бетон засохнуть и набрать необходимую расчетную прочность и уже через несколько недель начинать возведение несущих стен здания.

Как подобрать сваи

На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.

Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:

• Материал;
• Способ производства;
• Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
• Метод погружения в почву;
• Степень защиты от внешнего воздействия;
• Несущие характеристики опор.

Как правильно сделать несущий монолитный ростверк

Учитывая, что монолитный ростверк имеет большую массу, то и отличается особенностью при установке. Ведь на опоры будет давить огромная масса железобетона самого ростверка и, собственно, несущих стен и перекрытий здания.

Поэтому, чтобы обеспечить максимальную прочность конструкции и возможность противостоять сезонным подвижкам почвы, без армирования не обойтись. Как правильно его сделать?

1. Армирование опор. Если опоры производятся на стройплощадке, тогда нужно внутри бетонной опалубки установить жесткие вертикальные прутья арматуры, соединенные между собой несколькими поясами армирования. Их нужно делать каждые 50 см, соединять болтовыми соединениями. Вертикальная кромка арматуры должна выступать за пределы сваи на высоту не менее 15-30 см.
2. Армирование ростверка. Учитывая, что монолитный ростверк имеет огромную массу, то делается армирование всего горизонтального пояса. Для этого предусматривается равномерное расположение поясов с интервалом в 10 см по высоте и с шагом до 50 см по вертикали. Затем все пояса соединяются между собой, а также непосредственно с арматурой самих опор.

Какой материал свай лучше для свайно-монолитного фундамента?

• 

  Деревянные брусья. Их дина составляет 8,5 метра, диаметр до 34 см, форма круглая, реже прямоугольная. Для их производства используется пихта, ель и сосна, реже дуб и граб. Применяются редко через высокую стоимость строительных материалов, а также подверженности древесины гниению, малому сроку службы и небольшой надежности.

• Железобетонные опоры. Производятся в заводских условиях или вручную с цемента марки М-200 и выше, срок службы от 100 лет. Для монтажа нужно использовать специальную технику и подключать дополнительный персонал;
• Сталь. Такие опоры пользуются заслуженной популярностью, но стоят дорого, они подвержены влиянию коррозии, а через большой внешний диаметр отличаются огромной массой. Также тут нужно использовать специальные антикоррозийные материалы.
• Асбестовые трубы. Относительно недорогие, простые в монтаже, но без дополнительного армирования тут не обойтись.

Какие сваи лучше использовать в определенных условиях

• 

  Забивные опоры делают с железобетона, сечение прямоугольное, реже круглое, размеры могут отличаться. Используются на слабых в верхних слоях, почвах, под которыми есть твердые несущие породы;

• Трубчатые сваи-оболочки. Это металлические опоры круглой формы, используются для возведения оснований на слабых грунтах, в сейсмически активных зонах и при возможном влиянии горизонтальных, вертикальных и выдергивающих нагрузках. Наконечник стальных свай острый, иногда спиральной формы;
• Пирамидальные конические сваи, сделанные с бетона. Они имеют размеры 40х40 см, постепенно зауживаются до размера 20х20 см. Обладают высокими несущими способностями, применяются тогда, когда верхний слой почвы отличается высокими строительными характеристиками, но его толщина недостаточна для возведения надежного основания;
• Ромбические. Больше практикуются на пучинистых почвах с высоким расположением грунтовых горизонтов.

Свайно-монолитный фундамент сейчас считается одним из самых надежных и практичных конструкций, несмотря на свое устройство и некоторые сложности в возведении.

Но, при этом, такая конструкция в некоторых случаях считается оптимальной и лучшей.