Как сделать опалубку для висячего ростверка?

Одна из разновидностей свайных оснований для дома – свайно-ростверковые фундаменты. Они подходят для большинства типов грунта благодаря особой технологии возведения. Используются на участках со сложным ландшафтом, с высоким уровнем грунтовых вод, при высокой влажности, в регионах с глубоким промерзанием земли. Их отличительной чертой является наличие ростверка – фундаментной балки из железобетона, дерева или металла, располагающейся непосредственно на сваях, над поверхностью почвы.

Свайно-ростверковый фундамент: устройство, плюсы и минусы

Отечественные строители частных домов обычно предпочитают делать фундамент в монолитно-ленточном исполнении. Но при больших величинах глубины промерзания грунта такой вариант обходится дорого. Ведь его в подобной ситуации приходится закладывать очень глубоко, а это дополнительные существенные расходы на железобетон. Чтобы уменьшить смету устройства основания коттеджа, сейчас застройщики-частники все чаще стали отдавать предпочтение свайному ростверковому фундаменту, заглубление опорных свай которого обходится значительно дешевле.

Что представляет собой ростверк свайного фундамента

Свайный ростверк представляет собой конструкцию, которая устраивается по сваям и позволяет соединить между собой их оголовки.

Виды ростверков свайного фундамента

Свайный фундамент может быть с ростверком выполненным в виде фундаментной балки (ленты), которая последовательно соединяет соседние сваи, или в виде плиты, которая соединяет одновременно все сваи. Ленточный ростверк устраивается только под несущими стенами, а плитный – полностью под всем зданием.

Кроме этого, ростверк свайного фундамента может быть монолитным или сборным. В первом случае он изготавливается посредством заливки бетона в подготовленную опалубку. Во втором случае используются уже готовые железобетонные изделия, которые соединяются между собой и со сваями в процессе монтажа.

По высоте устройства по отношению к уровню земли различают ростверки:

  • Высокий или висячий, который размещают выше уровня земли (обычно на 10-15 см, но иногда и больше).  Такой ростверк можно сооружать на всех типах грунтов под здания с небольшим весом. Особенно целесообразно его применение на пучинистых грунтах. Недостатком такого ростверка можно считать то, что возникает необходимость утепления пустоты, образующейся между ростверком и землей или пола первого этажа.
  • Промежуточный или наземный ростверк размещают так, что его подошва располагается на уровне поверхности земли, без заглубления, на песчаной или песчано-гравийной подушке. При сооружении такого типа ростверка, отсутствует пространство между ним и почвой, но его можно устраивать только на слабо- или непучинистых грунтах. На грунтах, подверженных морозному пучению, такой ростверк может быть оторван от свай или дать трещину.
  • Заглубленный или низкий ростверк отличается тем, что его нижнюю часть заглубляют в грунт, располагают ниже уровня земли на песчаной (песчано-гравийной) подушке. По сути, такой ростверк представляет собой ленточный фундамент в основании которого находятся сваи (свайно-ленточный фундамент). Это довольно затратный вариант, но может использоваться для более тяжелых зданий , если на дне траншеи под ленточный фундамент находится грунт с недостаточной несущей способностью. В пучинистых грунтах такой ростверк должен быть заложен на глубину промерзания, чтобы исключить воздействие на его подошву сил морозного пучения, а в слабо- или непучинистых грунтах его можно располагать с заглублением 20-30 см на песчано-гравийной подушке высотой 20-50 см.

Так как свайные фундаменты сооружают, главным образом, под легкие здания, то наибольшее распространение получили высокие (висячие) свайные ростверки, которые выполнены в виде монолитной железобетонной ленты высотой 20-40 см и шириной 30-40 см, в зависимости от вида материала стен.

Основные характеризующие факторы

Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой закрепленные в грунте бетонные сваи, которые связываются между собой стяжкой, она и называется бетонный ростверк. Заложение свай для каждого региона имеет свою глубину, которая рассчитывается согласно соответствующему СНиП.

Читайте также:  Как изготовить плиту перекрытия своими руками?

Прежде чем приступить к заложению фундамента, необходимо определиться с видом свай, которые имеют широкий ассортимент по разным характеристикам.

Сваи по способу погружения:

Виды фундаментных свай.

  1. Забивные сваи. Погружаются в почву соответствующим образом и доставляют немало неудобств в виде шума и существенной вибрации почвы, что негативно влияет на ближайшие постройки.
  2. Бетонные и железобетонные набивные сваи. Они отличаются способом погружения в уже готовое отверстие, которое заполняется бетоном.
  3. Винтовые сваи. Они являются оптимальным вариантом в условиях большого количества построек вблизи строительного участка, так как они не вбиваются в грунт, а аккуратно ввинчиваются.

Сваи по воздействию на основание:

  1. Сваи-стойки. Принцип их действия заключается в том, что они передают нагрузку от здания на ближайший к поверхности прочный грунт.
  2. Висячие сваи. Они удерживают здание за счет трения свай о грунт по бокам. Такой принцип воздействия используется при отсутствии прочного грунта на доступном расстоянии от поверхности.

Сваи по расположению:

  1. Отдельные сваи. Выполняются поодиночке на одинаковом расстоянии по периметру, которое изначально рассчитывается исходя из нагрузки на фундамент.
  2. Кустовые сваи. Здесь сваи располагаются своеобразными кустами по 3-5 штук в зависимости от нагрузки.
  3. Сваи, расположенные лентой. Этот вариант похож на отдельные сваи, расположенные в 2 или 3 ряда.

Преимущество свай в зависимости от материала:

Таблица сечений и длины свай.

  1. Железобетонные сваи изготавливаются из высококачественного бетона марки не менее 200 и обещают прослужить около 100 лет. Если же заливать сваи по месту в готовые отверстия, это позволит сэкономить на транспортных расходах.
  2. Сваи из древесины, возможно, и более демократичный вариант в плане стоимости, но срок их службы не выдерживает нареканий. Дело в том, что древесина в грунте сильно подвержена гниению и не позволит постройке простоять долго.
  3. Стальные сваи прослужат дольше всего и гарантируют прочность, однако стоимость их велика. Кроме стоимости самих свай, придется тратиться на их транспортировку, ведь они имеют большой вес.

Наверное, самым оптимальным вариантом при строительстве загородного дома является свайный фундамент с монолитным ростверком с использованием именно железобетонных свай. Он соединяет в себе такие характеристики, как прочность, долговечность и оптимальную стоимость.

Разновидности ростверков

Высокий ростверк на бетонных сваях

Делают ростверк из металлических или бетонных балок. Его функция – связывание вертикальных компонентов фундамента над поверхностью земли. Расстояние от уровня почвы до ростверка может быть разным. Обычно сваи располагают под конструкцией равномерно. В некоторых случаях в местах усиления опоры монтируются скученными «пучками».

Высокий

В этом случае плоскость основания находится существенно выше поверхности земли. Из-за легкости монтажных работ такой ростверк используется весьма часто. Еще одно его преимущество – он не подвержен давлению почвы. Но сделать подвальное помещение в здании с этим ростверком не выйдет. Кроме того, при его монтаже нужно обеспечить качественные гидроизоляцию и утепление.

Наземный

Заглубленный ростверк на железных сваях

Здесь плоскость находится на одном уровне с грунтом. Случаи, когда она лишь незначительно возвышается над ним, также попадают в эту группу.

Заглубленный

В данном случае верхняя плоскость конструкции располагается ниже поверхности почвы. Это самый трудоемкий в реализации тип ростверка, что обусловлено сложностью создания свободного промежутка под ним.

Виды фундаментов с ростверком

Различают следующие виды свайно-ростверковых фундаментов, исходя из вариантов установки свай:

  • набивные – заливаются бетоном на месте строительства;
  • забивные – забиваются или вдавливаются в грунт с помощью специальной техники;
  • винтовые – готовые металлические изделия, ввинчиваемые в землю и создающие надежную опору.

Набивные или буронабивные сваи изготавливаются из бетона и железобетона. Главное их достоинство – низкая себестоимость.

Читайте также:  Опирание монолитного перекрытия на кирпичную стену

Схема бурнонабивной сваи

Обустройство свайных фундаментов с использованием забивных железобетонных свай наиболее востребовано в северных регионах и в районах с глубоким промерзанием грунта. Для заглубления изделий применяют сваебойные установки, вибропогружатели, вдавливающие агрегаты.

Забивные сваи

Винтовые элементы разрабатываются для разных видов почв:

  • каменистых;
  • вечной мерзлоты;
  • обводненных и склонных к вспучиванию грунтов.

При монтаже ростверков из металла (швеллер, двутавр), дерева (брус, бревно) или железобетона, верхушки винтовых свай могут оснащаться специальными оголовками или приспособлениями для приварки.

Монолитным ростверком называется конструкция свайного фундамента, в которой поверх вертикальных опорных элементов укладывается сплошная плита. Если на сваях сооружен ростверк в виде балки или ж/б ленты, такой тип называется балочным.

Типы фундаментов на винтовых сваях

Устройство столбчатого фундамента с ростверком

Устройство основания под будущую постройку выполняется по следующему алгоритму:

  • очистка территории от растительности с последующей обработкой химикатами;
  • разметка участка на основании проекта;
  • создание отверстий для будущих столбов;
  • трамбование грунта на дне ямы;
  • создание песчаной подушки высотой не менее 15 см;
  • укладка геотекстиля;
  • засыпка щебнем;
  • выполнение опалубки для каждой ямы;
  • накрывание полиэтиленом опалубочной системы;
  • создание каркаса для армирования свай;
  • формирование столбов путем заливки в отверстия бетона;
  • обработка поверхности столбов битумной мастикой;
  • монтаж опалубки между железобетонными столбами для создания ростверка, высота которой должна превышать высоту будущей конструкции на 5-10 см;
  • устройство песчаной подушки;
  • бетонирование ростверка с армированием конструкции;
  • создание гидро- и теплоизоляции.

Сборный ростверк применяют для возведения таких построек, где срок службы не превысит 20 лет

Преимущества фундамента на буронабивных сваях

Буронабивные сваи устанавливаются ниже уровня промерзания земли и обворачиваются в два слоя рубероида (в строительстве это называют «рубашкой») для гидроизоляции и снижения давления на сваи. Такое давление возникает в зимнее время и может вытолкать наружу всю конструкцию.

Данный способ строительства фундамента имеет ряд преимуществ:

  • отсутствие опасности динамического воздействия на располагающиеся рядом сооружения и здания;
  • сваи забивают на максимальную глубину промерзания земли;
  • сваи идеальны для наклонного, рельефного и неустойчивого грунта;
  • отсутствие вреда для окружающей среды;
  • фундамент закладывается на любом удобном участке, что недопустимо для возведения иных видов фундамента;
  • сваи подходят в качестве фундамента для строительства любого дома (каркасного, кирпичного, сруба и др.);
  • дешевый вид фундамента по сравнению с монолитом или ленточным;
  • быстрое возведение — 4-7 дней.

Расчет несущей способности

Каким будет расстояние между сваями, показатель их несущей способности и глубина монтажа, зависит от предварительных расчетов. Если правильно определить количество опор и способ их расположения, можно сделать фундамент прочным и долговечным. Между сваями традиционно оставляют промежуток 1-1,5 м. Глубина погружения опор равна 1,5-2 м.

Особое внимание обращают на расчет ростверка. Именно он определяет надежность основания. Обычно высота этого элемента не превышает 25 см. Ширину определяют по ширине цоколя или толщине наружной стены. Минимальное значение – 40 см.

Для всех сечений рассчитывают суммарный изгибающий момент. При этом учитывают моменты от реакций свай и локальных нагрузок на свес ростверка.

Расчет основания на сваях следует доверить опытному инженеру-строителю. Его не получится сделать самостоятельно. Только после получения необходимых данных можно приступать к монтажу.

Общий вид готового буронабивного основания строения

Чтобы подсчитать требующееся количество опор, нужны два показателя − вес конструкции и несущая способность отдельно взятого элемента. Расчет прочности одной свайной опоры зависит от марки используемого бетонного раствора. Так, при изготовлении сваи из М 100, она выдерживает 100 кг на 1 см². При сечении 20 х 20 см, площадь будет равна 400 см², а опора сможет выдержать до 40 т.

Таким образом, несущая способность грунта намного меньше, чем у самой сваи. Согласно этому, расчет точного количества элементов и несущей способности всей свайно-ростверковой конструкции невозможен без учета прочности грунта. Ранее был приведен расчет для заложения опоры ниже уровня промерзания. Но при изменении сечения, совершенно другой будет площадь и несущая способность свайно-ростверкового основания.

Читайте также:  Сборно-монолитные перекрытия: выгоды очевидны!

Ростверк – объединяющий состав свайно-ростверковой конструкции, повышающий устойчивость основания. При выборе устройства свайного фундамента без него, потребуется расчет, который сможет гарантировать, что все элементы устанавливаются на достаточную глубину. Тогда можно быть уверенным, что конструкция не просядет, и не будет «выдавлена» влиянием сил морозного пучения.

Расстояние между опорами определяется общей массой строящегося объекта: чем он тяжелее, тем больше столбов потребуется, и расстояние установки будет меньше.

Устанавливая сваи собственными силами рекомендуется проверять по уровню оголовки, которые должны возвышаться над поверхностью на одной высоте.

Рассмотрим, как выполняется расчет несущей способности буронабивного фундамента с ростверком.

Чтобы определить необходимое количество опорных элементов, потребуется два исходных показателя – масса объекта и несущие возможности отдельного элемента. Определение прочности одной сваи зависит от марки применяемой бетонной смеси. Если используется М100, то опора выдержит до ста килограмм на квадратный сантиметр. Сечение сваи 200 на 200 мм создает площадь опоры в 400 см. кв. Значит, опорный столб выдержит нагрузку в сорок тонн.

Следовательно, несущие возможности почвы значительно ниже, чем свайные. Получается, что определение потребности в сваях и их несущих характеристик будет недостоверным, если не учесть показатель прочности грунтового состава.

Ростверк объединяет всю конструкцию и повышает устойчивость основы. Если буронабивной фундамент устраивается без ростверка, следует выполнить расчеты, гарантирующие установку всех опор на необходимую глубину, гарантирующую, что сооружение не просядет и не «выдавится» морозным пучением.

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

  • тип почвы;
  • глубину нахождения грунтовых вод;
  • влагонасыщенность земли.

Характеристика свайного фундамента с монолитным ростверком

Итак, что такое свайный фундамент? Это тот фундамент, когда вся нагрузка от постройки возлагается на сваи. При формировке фундамента в качестве свай задействуют винтовые или забивные изделия. Довольно-таки часто в частном строительстве идут фундаменты из свай в комбинации с ростверком.

Для понимания, что такое монолитный ростверк, стоит охарактеризовать его. Это верхняя область свайного фундамента, которая выполняет функцию по дислокации нагрузки от несущих частей постройки. Выполнение ростверка происходит с помощью плит или балок, которые сводятся в единую систему.

Виды ростверка

Существует несколько видов ростверка. Они отличаются высотой заложения и особенностями монтажа:

  • Высокий – на столбы или сваи укладывают плиту. Применяется в случае, когда грунтовые воды располагаются близко к поверхности. Нередко высокий ростверк оборудуется в местности, в которой весной уровень талых вод достаточно большой.
  • Низкий – представляет собой опору, которая заглублена в грунт. Ее устанавливают в местности с минимальным уровнем промерзания грунта.
  • Повышенный – он находится на уровне грунта. Он способен максимально равномерно распределять нагрузку.

Самый оптимальный вид ростверка представляет собой опору, устроенную на уровне отметки грунта. В зависимости от используемых материалов различают деревянный, бетонный и стальной ростверк.

Деревянный обычно сооружают из брусьев. Он подходит для строительства свайных и столбчатых фундаментов. Преимуществом деревянного ростверка является его ценовая доступность и простота монтажа. Также он не вредит экологии. К недостаткам такого ростверка можно отнести недолговечность материала.

Стальной сооружают в виде балочного каркаса. Чаще всего его применяют при строительстве бань, одноэтажных строений и бытовок. Преимущества конструкции – долговечность и надежность. Недостатком стального ростверка является его подверженность коррозии.

Виды ростверка

Монолитный. Его выполняют из вертикальных опор и балочного перекрытия. Соединяются части системы бетонной заливкой. После завершения строительства опалубки она армируется и заполняется раствором. Преимуществом такого ростверка является высокая устойчивость, неподверженность многочисленным воздействиям природных явлений.