Как сделать столбчатый фундамент с ростверком своими руками?

фундамент с ростверком: что это за элемент и зачем он необходим

Рассматривать данный вопрос необходимо начать с определения: что такое ростверк фундамента. Внутренний строительный элемент представляет собой горизонтальную бетонную, стальную или деревянную перемычку, связывающую разрозненные элементы столбчатого или свайного фундамента между собой, в результате чего создается ровная площадка для монтажа окладного венца. Ростверк воспринимает нагрузку от несущих конструкций здания и равномерно распределяет ее на опоры, которые передают нагрузку на грунт.

Ростверк сэкономит время, деньги и силы на строительство основания

Такая конструкция по своей жесткости и прочности не уступает традиционному ленточному фундаменту, но цена ростверкового фундамента будет намного ниже, что связано с меньшими трудозатратами и трудоемкостью работ.

Конструкция основания создается с использованием каркасной технологии, где столбы или сваи воедино связываются между собой для образования прочного основания. Фундамент с ростверком сооружается на глинистых, торфяных, лессовидных, суглинистых, пучинистых и илистых грунтах. Строительство дома может быть выполнено на территориях с витиеватым рельефом или на склонах.

Различия свайно-ростверковых фундаментов по типу устройства подземных опор

По типу свай различают следующие технологии фундаментов:

• Буронабивной ростверк;
• Фундамент на винтовых сваях.

Если обратить внимание на устройство самого ростверка, то никаких отличий найти не удастся. Все дело здесь в устройстве и монтаже свай для фундамента

Именно на этом сейчас мы и остановимся подробнее.

Технология буронабивных свай с ростверком и как все сделать своими руками

Буронабивной фундамент с ростверком – это более затратный, но в то же время и более прочный и устойчивый вариант. Если заглубление свай не слишком велико, вполне возможно выполнить все работы своими руками, не расходуя средства на оплату труда профессионалов.

О полной пошаговой инструкции мы поговорим немного позднее, а сейчас в общих чертах рассмотрим технологию работ. Сами заглубления можно сделать при помощи садового бура, но, если глубина нужна приличная или грунт не позволяет самому выполнить эту работу, придется вызывать технику. Основная задача здесь – правильная и точная разметка, где будут располагаться сваи.

Бурение под сваи вручную при помощи специального оборудования

Армирование производится достаточно просто. В пробуренную скважину опускается несколько прутов с таким расчетом, чтобы они торчали сверху не менее чем на полметра. Это пригодится в последующем при устройстве ростверка. Какой-либо особой обвязки для прутов арматуры не требуется, но, если есть желание, она не помешает. Именно таким образом выполняется ростверк на буронабивных сваях. Конечно, не упомянуто множество промежуточных работ, но в общих чертах должно быть понятно. Так же не обойтись и без утепления буронабивных фундаментов с ростверком, новсему свое время. Мы обязательно объясним подробно все эти этапы.

Хотя можно выполнить эту работу и без механизированных агрегатов

Ростверк на винтовых сваях – его плюсы и минусы

Есть и более простой способ, нежели бурение скважин и заливка их бетоном. Если планируется постройка обычной бани, то ни к чему делать настолько сложный и прочный фундамент (хотя особыми характеристиками должен обладать и он). В этом случае наиболее приемлемым будет свайно-винтовой ростверк. Технология такова. Не слишком толстые металлические трубы, которые используются в качестве свай, имеют на конце некое подобие заостренного небольшого шнека. С его помощью, прокручивая трубу, и загоняют сваю на необходимую глубину. Если она не слишком велика, выполнить это можно при помощи лома. Если же грунт жесткий или каменистый, а заглубиться нужно прилично, придется вызывать специальную технику.

После того, как сваи погружены на необходимую глубину, они совмещаются с ростверком, выполненным любым из известных способов.

Та же подушка, но уже в промышленных масштабах

Статья по теме:

Какие сваи использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор. На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.

Один из видов свайно-ростврекового фундамента — со сваями ТИСЭ

При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение

Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий

При строительстве в жестких грунтах

В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами). Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор. При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

• Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.

  Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов

• Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.

  Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

• висячие;
• сваи-стойки.

  Чем отличаются сваи по типу работы (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Заглубленность столбчатого фундамента

Самый прочный столбчатый фундамент получится если отметка его заложения будет ниже глубины промерзания грунта. Для определения этой величины, для того или иного региона существуют карты и таблицы, в том числе в составе соответствующего СНиПа. Для средней полосы России это в среднем 1.5…2.0 метра.

В настоящее время для частного строительства легких домов и коттеджей используют фундаменты мелкого заглубления. В этом случае вертикальные и горизонтальные конструкции фундаментов должны быть очень жестко связаны между собой и отметка его верхней точки быть выше уровня земли. В этом случае незначительные деформации постройки, установленной на таком основании, не будет влиять на аварийность строения и качество жизни, находящихся в нем людей.

Как выбрать глубину заложения ростверка

Для того чтобы узнать основные параметры необходимо учесть следующие факторы. Выбор глубины заложения ростверка зависит:

1. От типа грунта.
2. Глубины промерзания почвы.
3. Уровня грунтовых вод.
4. Тип конструкции строящегося здания.

К примеру, на участках где преобладают пучинистые почвы, глубина должна быть не меньше имеющегося значения глубины промерзания почвы. Ростверк для построек промышленного значения принято располагать ниже уровня пола подвального помещения.

Для того чтобы облегчить устройство свайного фундамента ростверк должен находиться выше грунтовых вод. Исключение возможно только в одном случае, когда сваи выполнены из древесины. Здесь ростверк наоборот должен находиться в самой минимальной отметке, которая располагается ниже уровня подземных вод.

Если на участке строительства преобладает не пучинистый и достаточно плотный грунт, то ростверк строения, у которого не будет подвального помещения, может располагаться над поверхностью почвы на 10-15 см. сваи в таких случаях устанавливают в один или несколько рядов под вдоль каждой стены.

На почвах с не пучинистыми грунтами целесообразно выполнять устройство подушки из керамзита. Ее устраивают под ростверками, под наружными стенами. Толщина данного слоя составляетоколо30 см. Возможно вместо шлака использовать песок крупных фракций, но толщина слоя должна быть больше и составлять 50 см.

Для внутренних стен ростверк допускается устраивать выше технического подполья, для построек без подвала. Если участок имеет значительные уклоны и перепады, то допускаются уступы и в самих опорах.

Расчет количества свай для фундамента

Надежность возведенного строения во многом зависит от правильного расчета количества опор и расстояния между ними, так как они принимают на себя основную нагрузку и распределяют ее. При проведении расчетов необходимо учитывать:

Считаем количество свай

• Примерную массу конструкции, включая пол, стены, перекрытия и облицовку.
• Полезную нагрузку от мебели, приборов и жильцов. Чаще всего этот параметр имеет постоянную величину: для многоэтажных конструкций — 200 кг/м2, для жилых одноэтажных домов — 150 кг/м2.
• Нагрузка от снежного покрова в зимнее время. Это значение также имеет постоянность, в большинстве регионов оно составляет 180 кг/м2.
• Коэффициент запаса, который в большинстве случаев равен 1,1 (очень редко применяется коэффициент 1,2).

К примеру, нужно рассчитать количество свай и шаг между ними для строения высотой в один этаж и размером 6*8 метров:

Определяем вес конструкции, для примера можно взять 29500 кг.
Высчитываем общую полезную нагрузку, для этого значение, указанное на 1 кв.м., умножаем на площадь дома: 6*8*150=7200 кг.
Узнаем величину снеговой нагрузки с учетом площади дома: 6*8*180=8640 кг.
Определяем общую нагрузку на основание, для этого суммируем нагрузку конструкции, полезную и снеговую нагрузку: 29500+7200+8640=45340 кг.
Полученное значение необходимо умножить на коэффициент запаса 1,1: 45340*1,1=49874 кг.
Принимая во внимание, что в среднем одна свая способна выдержать нагрузку около 2000 кг, определяем необходимое количество свай. Для этого достаточно разделить значение общей нагрузки с учетом коэффициента надежности на возможную нагрузку на одну сваю: 49874:2000=24,937.

Считаем шаги между сваями

При округлении этого числа получаем, что для одноэтажного дома площадью 48 кв.м. необходимо 25 свай. К этому количеству нужно прибавить сваи, которые будут поддерживать половые лаги внутри фундамента.

Шаг между опорами свайного фундамента определяется в размере 1,2-1,5 метра.

Технология возведения

Порядок действий:

• Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
• Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
• Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
• Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
• Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
• Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.

Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Чтобы более детально понять, что такое свайно-ростверковый фундамент, следует вспомнить устройство классического свайного фундамента. Это несущая конструкция, представленная определённым количеством свай, заглубленых в землю. Сваи заглубляются по периметру и площади будущего строения с некоторым шагом, который высчитывается исходя из проектной нагрузки.

Для обвязки свайного фундамента используется ростверк из деревянного бруса

Главный недостаток свайного фундамента — это плохое распределение нагрузки между опорами. Поэтому этот вид несущего основания используется только для небольших бревенчатых и каркасных построек.

Благодаря жёсткой связи между опорами нагрузка, оказываемая на фундамент, распределяется более равномерно. Это даёт возможность использовать свайный фундамент ростверкового типа для постройки строений из блоков и кирпича.

Как работает ростверк

Ростверк — это верхняя горизонтальная часть свайного фундамента, объединяющая несущие опоры в единую конструкцию. Этот элемент фундамента принимает и равномерно распределяет нагрузку от стен строения на опоры в виде свай. Несущие элементы в свою очередь передают нагрузку в грунт.

Высота опор свайно-ростверкового фундамента зависит от глубины промерзания грунта

По сути, основная задача ростверка — это объединение свай в единое сооружение, что значительным образом улучшает распределение нагрузки, предотвращает просадку отдельных свай в грунт, снижает риск повреждения несущих стен и других конструктивных узлов строения.

По способу исполнения ростверк фундамента может быть сборным или монолитным. Наиболее показательным примером сборного ростверка является пояс из стальных балок, которые фиксируются между собой при помощи сварки. В основном сборный ростверк применяется для нежилых построек, рассчитанных на 15–20 лет эксплуатации.

Монолитный ростверк представляет собой более цельную и прочную конструкцию, для изготовления которой используются различные материалы. Например, популярным типом монолитного ростверка является железобетонная лента. Иногда этот тип ростверка также именуется ленточным из-за некоторого сходства с одноимённым видом фундамента.

Наземный ростверк должен располагаться на песчаной подушке толщиной до 30 см

В зависимости от положения конструкции относительно грунта можно выделить следующие типы ростверка:

• висячий — располагается над поверхностью земли на расстоянии 10–15 см и более;
• наземный — ростверк лежит на поверхности земли без заглубления в грунт;
• заглубленный — нижняя часть ростверка располагается ниже уровня грунта и опирается на песчано-гравийную подушку.

При возведении жилых строений наиболее часто используется висячий или так называемый высокий тип ростверка. Расстояние между грунтом и нижней плоскостью ростверка предохраняет основную конструкцию фундамента от деформации и вырывания из особо пучинистых типов грунта.

Наличие пустоты между грунтом и полом строения позволяет подполу постоянно проветриваться, что снижает уровень влажности в помещениях дома или бани. Наземный и заглублённый ростверк применяется при постройке малоэтажных домов, когда требуется более прочное основание с повышенными теплоизоляционными качествами.

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.

Свайно-ростверковые фундаменты

Технология ростверка с буронабивными сваями

Обустройство оснований с ростверком на буронабивных сваях обязательно при возведении зданий на неровном рельефе, склонах и неустойчивых почвах. Эти конструкции оптимальный вариант для строительства, как небольших домов, так и капитальных сооружений средней величины. Буронабивные фундаменты с ростверком имеют несущую способность выше, чем у монолитных и ленточных оснований, да и обходятся они дешевле.

Ростверк с буронабивными колоннами в разрезе

Буронабивные сваи, в состоянии вынести нагрузку порядка 1500 кг. Для возведения сооружения средних размеров понадобится несколько десятков колонн, диаметр которых может доходить до 150 см., а длина до 40 м.

Для обустройства основания здания не требуется проведения серьезных земляных работ. Каждая свая гидроизолируется двумя слоями толи или рубероида и фиксируется в непромерзающем слое грунта. Гидроизоляция позволяет защитить бетон от разрушения и снизить давление грунта на опоры.

Преимущества основания на буронабивных опорах:

• при устройстве фундамента здания, расположенные в непосредственной близости, не подвергаются воздействию динамических сил;
• возможность установки на любых грунтах;
• не наносится вред окружающему ландшафту;
• располагается ниже отметки промерзания почвы;
• подходит для деревянных, каркасных и кирпичных домов;
• дешевизна;
• скорость устройства основания составляет несколько дней.

Верхушки установленных столбов обрезаются на одном уровне, после чего они объединяются общим поясом. Ростверк на буронабивных сваях позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки, оказываемые весом конструкции, по всему основанию здания. Устройство свайно-ростверкового фундамента можно посмотреть на видео ниже:

Минусом данной конструкции является тот факт, что из-за наличия свободного пространства между полом и грунтом, требуется утеплить буронабивной фундамент с ростверком. Это приводит к дополнительным рабочим и материальным затратам.

Ростверк на винтовых сваях

Преимущество фундамента на винтовых сваях заключается в том, что для их установки не требуется проведения земляных работ, и они как правило, применяются на глинистых и пучинистых грунтах. После того как опоры установлены, их оголовки срезают в один уровень и производят устройство решетчатого пояса.

Виды ростверков на винтовых сваях

Монолитные железобетонные и бетонные конструкции для винтовых свай делают крайне редко, поскольку этот тип опор используется для возведения легких сооружений. Чаще всего свайно-винтовой ростверк выполняют из металлического уголка или швеллера.

Перед установкой ростверка на оголовки винтовых свай, к ним приваривают металлические площадки, размер которых должен позволить скорректировать осевое смещение опор. Далее швеллером или уголком производится обвязка всех свай, в результате чего создается прочная и надежная конструкция.

Разновидности ростверка, какие бывают

Ростверковые оголовки различаются по характеру введения опорных колонн в грунт.

1. Забивные: на глубину в одну треть от длины сваи строительной спецтехникой пробиваются скважины (без бурения и выемки грунта), в которые потом вводят опоры из дерева, стали или железобетона.
2. Набивные (буронабивные): скважины бурятся, ставится опалубка и полость заливается бетоном, используются при возведении небольших строений.
3. Буровые: в готовые скважины вставляют железобетонные опоры.
4. Винтовые: спецоборудованием (при небольших масштабах – вручную) в грунт ввинчиваются полые металлические сваи с острым наконечником и винтовыми лопастями для разрезания почвы.

Типы и назначение ростверков

Выделяются следующие типы ростверк фундаментов в зависимости от их структуры:

• Составной, который собирается из нескольких отдельных частей, усиливается стальным армированием; возводится с помощью строительного крана и используется как для жилых домов, так и для легких строений типа бани или дачной времянки.
• Ростверк монолитный из железобетона, представляющий собой винтовые сваи, соединенные сверху цельной плитой или бетонной лентой, заливка его производится на месте; свайный фундамент с усиленным монолитным ростверком применяется при строительстве 1-2 этажных капитальных строений.
• Сборно-монолитный – на первом этапе в грунт вводятся заводские сборные опорные части, которые превращают в монолит на стройплощадке замками и соединениями.

Расположение относительно уровня грунта разделяет ростверк — фундаменты на три вида:

1. низкий – сажается в грунт на гравийно-песчаную подушку;
2. наземный – выводится вровень с уровнем земли;
3. высокий – сооружается над поверхностью на высоких опорах и спасает строение от высоко залегающих грунтовых вод.

Первые два вида ростверков довольно экономичны, тогда как третий требует рытья котлована, обустройства системы дренирования и опалубки, что удорожает его возведение.

Последовательность возведения ростверка на железобетонных сваях

Расчистка участка. Удаляется верхний плодородный слой грунта, чтобы впоследствии под фундаментом не росли растения.
Возведение свайного поля.
Сборка и установка армирующего каркаса будущего ростверка. Конструкция каркаса должна состоять как минимум из двух рядов горизонтальных прутьев, соединенных вертикальными стойками арматуры

Расстояние между вертикальными стойками составляет 30−40 см.
Закрепление каркаса на сваях, обращая особое внимание на углы будущего фундамента. Арматура на углах загибается в разные стороны

Контур армирующего каркаса должен быть полностью замкнут по периметру.
Возведение опалубки для заливки монолитной ленты. Если возводится висячий (надземный) ростверк, то между сваями под опалубку устанавливают дополнительные опоры. В равной степени это относится и к ростверку в виде монолитной плиты.
Последним этапом возведения свайного монолитного ростверка является приготовление бетона и заливка его в опалубку.

Преимущества фундаментов на ж/б сваях с ростверком

К преимуществам фундамента с ростверком на жб сваях относятся:

1. Высокая надежность фундамента,
2. Минимальный фронт земляных работ,
3. Небольшой расход строительных материалов (снижается потребность в бетоне – при надземном положении ростверка исключается укладка бетонных подушек в траншеи),
4. Возможность работ в зимнее время (установка не отменяется даже при температуре ниже -10°),
5. Отсутствие просадки грунта при вспучивании или подтоплении,
6. Уменьшение теплопотерь – за счет сокращения площади контакта с промерзшей почвой,
7. Снижение стоимости работ до 20%,
8. Уменьшение времени возведения основания.

Разновидности

• Металлические. Этот тип применяется в основном при применении в качестве несущего элемента конструкции фундамента стальных винтовых свай. Собирается металлический ростверк чаще всего из швеллера или двутавровой балки.
• Деревянные. Данный тип используется при возведении деревянных брусчатых, бревенчатых или каркасно-щитовых зданий. Сваи при этом могут быть в том числе и бетонными. Устройство ростверков это типа – процедура очень простая. В качестве опор под стены в данном случае используется или обычный толстый брус, или отесанное снизу бревно.
• Железобетонные. Эта разновидность применяется обычно при возведении кирпичных или блочных зданий. Конструкции этого типа могут быть сборными (из балок) или монолитными.

Далее во всех подробностях разберемся с тем, какими бывают ростверки именно последнего типа. Они имеют самую сложную конструкцию, наиболее популярны и надежны.