- Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы
- Устройство свайно-ростверкового фундамента
- Когда целесообразно использовать свайно-ростверковый фундамент
- Плюсы свайно-ростверкового фундамента
- Минусы свайно-ростверкового фундамента
- Самостоятельный расчет количества опор под дом
- Достоинства и недостатки свайно-ростверкового фундамента
- Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
- Область применения
- Винтовые и буронабивные сваи: в чем отличия
Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы
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.
- Нарисуйте план дома в масштабе с соблюдением всех пропорций.
- Расставьте точки в углах периметра, в местах пересечения стенок.
- 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.
- 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.
Источник
Достоинства и недостатки свайно-ростверкового фундамента
Единственный недостаток, который имеет свайно-ростверковый фундамент – сложное проектирование подвального этажа. В 99% случаев сотрудники специализированных компаний заявят, что подвал в этом случае невозможен. На практике такие здания имеют солидный опыт эксплуатации во всех регионах РФ. Однако рассчитать сваи и ростверк сможет далеко не каждый проектировщик.
Плюсы заключаются в отсутствии ограничений по рельефу и геологии участка. На монолитный ростверк по оголовкам свай можно опирать двухэтажные кирпичные здания. Минусы конструкции выражены в недостаточной квалификации специалистов. Выполнить расчеты самостоятельно, не имея профильного образования, крайне сложно.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Принцип проектирования любого фундамента заключается в обеспечении несущей способности, снижении сил пучения. Другими словами – если поставить здание на рыхлый грунт, оно просядет в землю, неравномерное вспучивание накренит его набок, сделав эксплуатацию невозможной.
Первая проблема решается прохождением насыпных или нестабильных горизонтов грунта и расположение подошвы фундамента на пласт с достаточной несущей способностью. От сил пучения избавляются несколькими способами:
- выемка грунта для замены нерудным материалом, уплотненным послойно (обратная засыпка пазух скважины или шурфа);
- сохранение геотермального тепла недр под зданием (утеплитель под основанием фундамента, боковой отмосткой и на всю высоту фундамента, от подошвы до верха цоколя с продолжением на стены);
- осушение периметра коттеджа (кольцевой дренаж + ливневка в отмостке).
Недостатки любого из указанных методов по умолчанию заключаются в увеличении бюджета строительства.
Если выбрать глубокий ленточный фундамент, придется бурить скважины ниже отметки промерзания, закупить несколько самосвалов песка для обратной засыпки и подушки. При заливке плиты, обладающей максимальной опорной поверхностью, придется заказать несколько миксеров, потратить средства на огромное количество арматуры.
Сваи лишены большинства этих недостатков по умолчанию:
- их погружают ниже отметки промерзания, до уровня несущего пласта;
- несущая способность увеличивается боковыми силами трения;
- выдергивающие усилия пучнистых грунтов для цилиндров небольшого диаметра гораздо меньше, чем для ленты или плиты;
- ленточный фундамент по их оголовкам, называемый ростверком, воспринимает конструкционные и эксплуатационные нагрузки от здания, равномерно распределяя их на свайное поле.
Таким образом, при нормальной устойчивости свайно-ростверковый фундамент почти не испытывает сил пучения и опрокидывания, обладает запасом несущей способности.
Сваи имеют следующие плюсы:
- низкий бюджет строительства – минимально возможный у винтовых, чуть дороже у буронабивных модификаций свай;
- время возведения – производительность погружения винтовых свай 20 – 30 за смену, буронабивных в 1,5 раза ниже, что на порядок превосходит любую другую технологию;
- ландшафт – для коттеджей на слонах и болотистой местности это практически единственное решение;
- геология – при выборе этих технологий геологические изыскания можно не делать (экономия от 30 тысяч рублей), заменив их пробным вкручиванием винтовых свай в пятне застройки;
- уровень грунтовых вод (УГВ) – ограничения полностью отсутствуют, причалы и дома могут нависать над водой;
- ремонтопригодность – 100%, все прочие фундаменты реставрируются именно винтовыми сваями.
Фундамент на буронабивных сваях с железобетонным ростверком
Даже с учетом некомпетентности сотрудников строительных фирм, минусы не могут перевесить указанные достоинства свайных фундаментов. Основные недостатки заключаются в отсутствии подвального этажа, необходимости декорировании подполья забиркой. Однако оба они весьма спорны – для забирки достаточно бюджетного винилового сайдинга. Немного повышает бюджет строительства необходимость теплоизоляции коммуникаций внутри подполья, в земле до отметки промерзания.
Область применения
Сваи являются бюджетным решением для малых архитектурных форм (МАФ), надворных построек и заборов. Выбор ленточного фундамента (ростверка) на буронабивных или винтовых конструкциях экономически оправдан в следующих случаях:
- высокий УГВ – ростверк приподнят над землей, силы пучения практически отсутствуют, сваи опираются на несущий пласт;
- деревянные дома – оптимальное решение свайно-винтовой фундамент с ростверком из швеллера;
- кирпичные, пенно-, газобетонные стены – буронабивные сваи с монолитным ростверком выдерживают сборные нагрузки двухэтажных особняков.
Многие индивидуальные застройщики путают ленточный фундамент на сваях с ростверком. При внешней схожести ростверк опирается на оголовки свай и не имеет контакта с землей. Он служит исключительно для перераспределения нагрузок. Лента же опирается на грунт полностью, сваями лишь усиливается несущая способность при недостаточной несущей способности верхних грунтов.
Свайно-ростверковый фундамент является единственным решением для эксплуатационных условий:
- прибрежная зона – в отличие от ленточного фундамента не нужно отрывать траншеи, откачивать воду;
- холмистый участок – при перепадах высот больше 2 м в пятне застройки ленточный фундамент или плита обойдутся слишком дорого, столбы опрокинут силы пучения.
Сваи применяют при ремонте ленточных, плитных и столбчатых фундаментов каркасных, срубовых, панельных и щитовых домов. Таким образом, плюсы пространственных конструкций с жестко закрепленными балками по оголовкам буронабивных или винтовых свай перевешивают минусы.
Кроме того, недостатки, указываемые в агрессивной рекламе оппонентов свайно-винтовых фундаментов, не обоснованы и не подтверждаются фактами. Во времена СССР для нужд армии выпускались винтовые сваи, покрытые горячим цинком. Постройки на этих свайных полях эксплуатируются в настоящее время, поэтому реальный ресурс до сих пор неизвестен.
Винтовые и буронабивные сваи: в чем отличия
В индивидуальном строительстве наибольшим спросом пользуются буронабивные и винтовые сваи, которые можно изготовить и смонтировать самостоятельно. Определение буронабивные не совсем верно для использующихся технологий, так бетонируется конструкция в пробуренное, а не продавленное в земле отверстие. Правильным названием в этом случае является буровая свая.
Несмотря на сходство конструкции, отличия все же имеются:
- минусы буронабивных (буровых) свай заключаются в увеличении трудозатрат, даже мотобуром изготовить скважину 3 м глубины диаметром 40 – 50 см очень сложно;
- свайно-ростверковый фундамент на винтовых сваях монтируется за 3 – 7 дней в зависимости от материала ростверка (металлопрокат, монолит, соответственно).
Фундамент на винтовых сваях
Недостатки буронабивных свай – ограничение глубины 3 – 5 м скважины при работе ручным инструментом, не позволяют применять эту технологию на насыпных, техногенных, подрабатываемых территориях. Для свайно-винтовых фундаментов подобные ограничения отсутствуют:
- достаточно увеличить бюджет строительства на 5 – 7 тысяч для приобретения электродрели и мультипликатора, чтобы механизировать процесс вкручивания;
- производительность повышается не намного, зато высвобождаются рабочие и увеличивается точность погружения.
Основной проблемой при выборе свайно-винтового фундамента остается поиск производителя качественной продукции. В большинстве регионов РФ фирмы выпускают винтовые сваи низкого качества, предлагая сваи из тонкостенных, б/у либо шовных труб. Лопасти имеют разные углы и шаг винта, начинаются не из нижней трети пики, а с самого тела сваи.
Поэтому специалисты рекомендуют выбирать сваи с литыми наконечниками из бесшовной трубы. При неудовлетворительной антикоррозионной обработке окрасить сваи специальными составами можно даже в пятне застройки. Это обеспечит максимальный ресурс фундамента, ремонтопригодность свайного поля.
При изготовлении монолитного ростверка по винтовым сваям необходимо качественно связать элементы фундамента из разных материалов:
- в теле сваи прожигаются отверстия на уровне поясов армирования ростверка;
- в них вставляется арматура, связываемая со стержнями горизонтальной ж/б балки.
С вмуровыванием оголовков буронабивных свай в монолитный ростверк проблем у домашнего мастера обычно не возникает. Обе технологии предельно простые, не требуется укладка утеплителя. Однако дренаж вокруг здания и отмостка с герметичным узлом сопряжения с забиркой подполья свайной конструкции все же остаются необходимым условием нормальной эксплуатации.
Таким образом, недостатки свайно-ростверковых фундаментов заключаются преимущественно в отсутствии подвала и сложности проектирования (расчетов). Достоинства превосходят все прочие типы фундаментов.
Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.
Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.
Источник