Схема свайно плитного фундамента

Предназначение свайно-плитного фундамента

Планируя возведение дома, дачи, бани и других вспомогательных сооружений на участке, многие застройщики выбирают свайно-плитный фундамент. Основания этого типа сложны в изготовлении, но обладают рядом уникальных эксплуатационных качеств. Сочетание практичности, надежности и долговечности делают свайный фундамент с плитой наиболее популярной конструкцией в частном строительстве. Данная опорная система имеет свои отличительные особенности, плюсы и минусы, сферу применения.

Описание свайно-плитного фундамента

Свайно-плитный фундамент отличается повышенной устойчивостью и надежностью

Свайно-плитный фундамент отличается самым сложным устройством среди существующих аналогов. Поэтому выбирают его при строительстве на неустойчивых грунтах и участках, где есть вероятность его подтопления. Готовое основание настолько надежно, что на нем можно возводить тяжелое многоэтажное здание. Особенность конструкции заключается в распределении нагрузок на грунт через заглубленные и поверхностные элементы. С одной стороны, достигается устойчивость строения за счет свай, с другой — исключение его проседания благодаря большой площади опорной плиты на свайном фундаменте.

Конструктивно комбинированный свайно-плитный фундамент состоит из таких частей:

1. Скважины с отсыпкой. Отверстия делаются диаметром 20-40 см в зависимости от несущей способности почвы и веса строения. Подушка из песка и щебня выполняет функцию дренажа и гасителя колебаний грунта.
2. Сваи. Наиболее доступными и простыми в создании считаются буронабивные опоры. Более надежными являются винтовые сваи, но срок их службы ограничен устойчивостью металла к коррозии. Самый лучший вариант — железобетонные столбы. Но и здесь есть свой минус — аренда дорогостоящего оборудования, с помощью которого сваи вбиваются или вдавливаются в землю.
3. Плита. Сборная или монолитная на сваях. В первом случае применяются ЖБИ заводского изготовления. После укладки они скрепляются между собой сваркой и клеевым раствором. Монолитная плита на винтовых сваях отливается непосредственно на месте. Перед заполнением формы проводится армирование с созданием общего между опорами и плитой каркаса.

Отдельным пунктом идет гидроизоляция и утепление. Плита на ЖБ сваях отливается и укладывается на подложку из рубероида и пенопласта, а стенки скважин отделываются рулонным водонепроницаемым материалом.

Целесообразность применения

Свайно-плитный фундамент возводят на пучинистых грунтах, склонных к подтоплению

Общей проблемой всех застройщиков является достижение необходимой степени устойчивости зданий в неустойчивых грунтах. Кроме этого, инженерам необходимо знать и учитывать в расчетах глубину промерзания земли. В ряде случаев при выборе технологии плита на сваях фундамент одинаково успешно переносит перепад влажности грунта и циклы его замораживания-размораживания.

Исходя из этого целесообразно использовать эту конструкцию в таких условиях:

• рыхлые и слабые почвы;
• высокий уровень залегания грунтовых вод;
• болота и торфяники;
• высокая степень морозного пучения;
• реальный риск сезонных подтоплений;
• сильное промерзание земли в продолжительные зимы;
• невозможность отрывки котлована из-за густой подземной инфраструктуры;
• сложный рельеф участка;
• создание пристройки к зданию на ленточном основании;
• сейсмическая активность региона;
• ведение малоэтажного строительства на неисследованных участках.

Нижняя часть свай опирается на плотные слои грунта, перенося на них вертикальную нагрузку от здания. При этом одиночные изделия имеют свойство ощутимо вибрировать, входя в состояние резонанса с домом. Фундаментная плита выполняет функцию увеличенного ростверка, связывая все опоры в единую систему и гася все колебания.

Особенности свайно-плитного фундамента

Сваи и плита устраняют нагрузку, возникающую из-за движения почвы, ее замораживания и оттаивания

Свайно-плитные фундаменты по своей сути являются комбинированием опорных систем свайного и плитного типа. Существует несколько разновидностей таких оснований. Плита может быть заглубленной, поверхностной и подвешенной. В свою очередь соединение фрагментов проводится через армирование, оголовки и без сцепления, когда верхняя часть укладывается на изоляцию на опорах.

Основные преимущества технологии:

• Универсальность. Сооружение можно устанавливать практически на всех типах грунта, кроме скального, который не поддается бурению. Главное — достижение плотного слоя.
• Эффективное противодействие вплоть до полного устранения нагрузок, возникающих в процессе пучения грунта.
• Возможность ведения строительства на дне водоемов, неровных участках и склонах, обустройства пристроек к возведенным ранее зданиям без риска ослабления их фундамента.
• Уменьшение или отсутствие земляных работ, связанных с отрыванием котлована, выравниванием участка и вывозом земли.

Минусы комбинированных опорных систем:

• Отсутствие возможности обустройства подвального помещения. Любые подобные действия нарушают устойчивость и целостность свайного поля.
• Длительность строительства, так как каждый этап связан с ожиданием контрольного срока набирания бетоном прочности.
• Дороговизна. Часто требуется арендовать специальную технику и рабочих. Довольно большие расходы на покупку и транспортировку строительных материалов, проведение утепления и гидроизоляции.
• Зависимость от погодных условий. Мокрые работы нельзя проводить при отрицательной температуре и во время дождя.

Тем не менее, свайно-плитная технология становится все более востребованной, как в малоэтажном, так и в промышленном строительстве.

Технология возведения своими руками

Количество свай определяется несущими свойствами грунта

При самостоятельном возведении здания сначала следует получить данные о свойствах грунта, затем провести расчеты и составить чертежи обоих элементов конструкции.

Строительство свайно-плитного фундамента состоит из таких этапов:

1. Подготовительные работы. Для начала территория очищается от мусора, растительности, вспомогательных сооружений и элементов дизайна. После этого определяется место, где будет дом, и проводится разметка. Если будет применяться комбинированная технология, выкапывается котлован для плиты. Дно ямы выравнивается и утрамбовывается. Заключительной фазой подготовки является обозначение мест, где будут опоры.
2. Установка свай. При строительстве своими руками используются винтовые или буронабивные сваи. Опоры с лопастями вкручиваются в грунт до достижения заданной глубины. При необходимости проводится их наращивание. После этого излишки труб срезаются, а в них заливается бетон. При монтаже буронабивных свай сначала изготавливаются скважины с использованием ручного или моторного бура. Затем в отверстия вставляется съемная или постоянная опалубка. Это может быть скрученный рубероид, трубы из пластика, металла или асбестоцемента. В опалубку вставляется объемный каркас, а уже затем она заполняется бетоном с наполнителем из мелкого щебня.
3. Заливка плиты. Наиболее эффективным способом считается скользящее крепление по оголовкам топор. При такой конструкции обеспечивается достаточная прочность в сочетании с подвижностью и блокированием сырости и холода от опор. На дно котлована укладывается геотекстиль, затем гидроизоляция. После этого засыпаются слои песка и щебня, размещается утеплитель. Затем собирается опалубка и каркас. Его высота должна быть на 3-5 см ниже уровня заливки и на расстоянии 3-5 см от дна. Заполнять опалубку раствором нужно непрерывно или с минимальными промежутками.

Продолжать строительство можно не раньше чем через 28 суток, когда бетон наберет полную прочность.

Некоторые нюансы

При обустройстве буронабивных свай применяют гидроизоляцию

При изготовлении плитно-свайного фундамента рекомендуется придерживаться таких правил:

• составлять схему с таким расчетом, чтобы расстояние между опорами не превышало 200 см;
• устанавливать опоры на углах, по периметру и в местах соединения внешних стен и перегородок;
• вязать арматуру проволокой, так как от сварки металл теряет прочность и ржавеет;
• при изготовлении буронабивных свай всегда использовать гидроизоляцию, чтобы вода из раствора не ушла в почву;
• планируя основание, всегда оставлять запас прочности из расчета добавление новых уровней в здание.

Во всех случаях, если есть такая возможность, для проведения геологоразведки следует приглашать специалистов.

От правильности обустройства опорной системы зависит сохранение зданием вертикального положения, устойчивость к изменению состояния грунта и равномерное распределение давления. Именно основание определяет срок службы любого объекта недвижимости. Именно поэтому расходы на возведение опорной системы составляют до 40% от общей сметы.

Источник

Сферы применения и этапы работ по возведению свайно-плитного фундамента

Устройство свайно-плитного фундамента совмещает преимущества обоих типов силовой конструкции.

Эта инновационная технология подходит для строительства тяжеловесных и многоэтажных сооружений на неравномерных и неизученных грунтах, а также в условиях сейсмически опасных территорий.

Устройство конструкции

Конструктивно фундамент состоит из двух несущих частей:

Верхняя часть силовой конструкции покрывает отдельно стоящие опоры. Нагрузка проектного сооружения распределяется через элементы фундамента на грунт таким образом:

• 80–85% веса принимает свайное поле;
• 15–20% – железобетонная плита.

В зависимости от исходных условий выбирают различные типы свай:

Комбинированное свайно-ростверковое основание с монолитной плитой

Свайно-плитный фундамент с ростверком – разновидность предыдущего типа опорной конструкции.

Основные элементы:

1. Опоры, заглубленные в почву.
2. Ростверк, объединяющий оголовки свай.
3. Монолитная плита, связывающая все элементы системы в единую опорную конструкцию.

Ростверк в данной системе отвечает за равномерное распределение нагрузок и связку верхней и нижней частей основания.

Устройство обоих типов фундамента практически одинаковое. Различие между конструкциями заключается в том, что свайно-плитный фундамент полностью опирается на грунт, а наличие ростверка не допускает контакт монолита с почвой. В последнем случае основание защищено от опрокидывающих сил, которые возникают в результате сезонного промерзания почвы.

Когда и какой лучше выбрать?

Плиту на сваях выбирают для строительства многоэтажных домов и промышленных объектов, когда важна жесткость и надежность силовой конструкции на неустойчивых почвах. Такое сооружение будет отличаться устойчивость по отношению к вертикальным и горизонтальным нагрузкам, возникающих в грунте.

Сфера применения свайно-ростверкового основания с плитой шире. Конструктивные особенности системы позволяют использовать фундамент в таких случаях:

• сооружение имеет много тяжелых перекрытий и перегородок, что обуславливает потребность в равномерном распределении веса на основание;
• здание опирается на просадочные и переувлажненные грунты;
• на участке подземные источники близко расположены к поверхности;
• строительство ведется в зоне повышенной сейсмической активности.

Особенности проектирования фундамента при тяжелых геологических свойствах участка описаны в СП 24.13330.2011.

Подготовка и проектирование

Перед проектированием анализируют характеристики участка, а именно:

• тип и физико-механические свойства почвы;
• степень пучения земельных масс;
• глубину сезонного промерзания грунта;
• риски подтопления, оползней и т.д.

Проводят расчеты проектных нагрузок, в том числе в процессе эксплуатации сооружения. На основе полученных данных:

1. Принимают решение о целесообразности применения свайно-плитного или свайно-ростверкового фундамента с плитой.
2. Выбирают строительные материалы (марку бетона, характеристики арматуры и т.п.).
3. Определяются с геометрическими размерами силовых элементов.
4. Рассчитывают оптимальную глубину заглубления опор.
5. Рассчитывают риски относительно осадки и различных деформаций.

Проектирование предполагает составление чертежа. Графический документ содержит сведения:

• габариты возводимой конструкции;
• сечения всех силовых элементов;
• размеры опор, плиты, ростверка, отмостки, уступов;
• места расположения свай с учетом шага;
• элементы гидроизоляции и теплоизоляции;
• особенности армирования;
• линии инженерных коммуникаций и не только.

1. Спецификации всех конструктивных элементов.
2. План установки.
3. Таблицу допустимых нагрузок.
4. Примечания относительно особенностей основания.

Чертежи свайно-плитных фундаментов:

Технологии строительства

Перед началом возведения основания рекомендуется ознакомиться с нормативными требованиями, изложенными в соответствующей документации:

При строительстве представленного типа фундамента применяют несколько технологий:

1. Для плитного основания.
2. Для опорных свай.
3. Для свайно-ростверковой силовой конструкции.

Разметка участка и обустройство котлована

По осям свайного поля делают разметку:

• вставляют в грунт обноски на расстоянии 1,5 м от углов конструкции;
• натягивают шнуры;
• размечают контур известковым раствором.

Принципы устройства котлована:

1. Технология с ростверком не предусматривает выемку грунта под монолитную часть фундамента.
2. Для заглубленной плиты роют котлован на глубину промерзания почвы (2–2,5 м).
3. Для наземной и мелкозаглубленной плиты – 0,5 – 1,0 м соответственно, подготавливая место для песчано-щебневой подушки.

Монтаж свай

Технология устройства свайного поля зависит от выбранного типа опор. Для свайно-плитного фундамента могут быть использованы такие типы свай:

• железобетонные забивные;
• буронабивные армированные;
• винтовые (металлические или железобетонные).

Этапы монтажа железобетонных забивных свай:

1. Делают небольшие углубления в местах устройства силовых элементов.
2. Забивают сваи с помощью специальной техники.
3. Выравнивают опоры на одной высоте.
4. Разбивают бетон в верхней части столба, оставляют выпуск из армированных прутьев для последующей связки с верхним элементом фундамента.

Монтаж винтовых свай:

1. Перед ввинчиванием свай их поверхность покрывают гидроизолирующим составом).
2. Вкручивают сваи на определенную глубину с помощью спецтехники (как правило, опоры имеют больше габариты и качественно вкрутить элементы ручным способом невозможно).
3. Выравнивают сваи на одном уровне по горизонтали (металлическим трубам обрезают верхнюю часть с технологическим отверстием, железобетонным – разбивают бетон для получения доступа к прутьям).
4. Металлические трубы заполняют бетонным раствором, который послужит защитой для металла от окисления.

Последовательность устройства буронабивных свай:

• роют траншеи в грунте;
• на дне шурфа устраивают утрамбованную подушку из песка;
• строят опалубку (часто используют листовой рубероид, который послужит гидроизолирующим слоем для опор);
• помещают в скважину армирующий каркас;
• заливают шурф бетоном;
• протыкают раствор прутом для удаления пузырьков воздуха.

Сваи устраивают в грунте на глубине залегания твердых пород так, чтобы силовая конструкция опиралась на устойчивый несущий пласт.

Технология монтажа свай для свайно-плитного фундамента — в видео:

Изготовление ростверка

В отличие от плиты, ростверк должен находиться на определенном уровне от земли, чтобы силы морозного пучение «не оторвали» его от свай.

Для строительства тяжеловесных конструкции целесообразно использовать железобетонный или металлический ростверки, которые выгодно отличаются повышенной прочностью и долгим сроком службы.

Этапы строительства железобетонного ростверка:

• устройство опалубки;
• укладка гидроизоляционного слоя;
• армирование;
• заливка раствором.

1. Винтовые металлические стержни: оголовки заглубляются в тело ростверка минимум на 5–10 см.
2. Железобетонные столбы: связывают армирующий каркас ленты с выпуском прутьев из нижних силовых элементов.

Монтаж металлического ростверка:

• на оголовки свай приваривают обвязку из швеллера или двутавровой балки, располагая металлический элемент «на ребро»;
• на нижние полки металлической обвязки укладывают слой профнастила.

При монтаже ростверка со съемной опалубкой можно устанавливать швеллер «плашмя», при этом приваривает его к оголовкам не обязательно. В этом случае ростверк изготавливают из дерева, а после застывания бетона его демонтируют.

Как устроена плита?

Технологические этапы строительства верхней монолитной части фундамента:

1. Устройство песчаной подушки.
2. Монтаж бетонной стяжки (подбетонка) без армирования.
3. Укладка гидроизоляционного слоя.
4. Монтаж опалубки (выше на 5–7 см проектной отметки).
5. Армирование.
6. Бетонирование.
7. После застывания – обработка плиты холодной мастикой или битумным праймером.

В зависимости от вида нижней части свайно-плитного фундамента связка арматурного каркаса плиты может быть выполнена с арматурой ростверка или свободными прутьями железобетонных опор.

Особенности устройства монолитной фундаментной бетонной плиты на винтовых сваях:

• к оголовкам труб приваривается швеллер в качестве обвязки, выдерживая один горизонтальный уровень;
• сварные швы зачищаются и покрываются слоем лакокрасочного материала;
• сверху приваривается каркас из металлического проката, создавая опорную плоскость для листов профнастила;
• строится опалубка под плиту (щели между горизонтальной и вертикальными плоскостями заделываются монтажной пеной);
• укладывается арматурный каркас;
• внутренняя часть опалубки заливается раствором;
• после застывания бетона плита обмазывается гидроизоляционным составом.

Варианты обеспечения демпферного пространства под плитой для фундамента с ростверком:

1. Монтаж несъемной опалубки из пенопласта вместо подбетонки. При вспучивании материал сжимается, не оказывая давления на силовые элементы конструкции.
2. Монтаж щитовой опалубки – вариант для висячего ростверка (1–1,5 м над землей), чтобы можно было убрать опалубки после затвердевания бетона.

Устройство плиты на сваях для свайно-плитного фундамента — в видео:

Стоимость погонного метра

Цена строительства складывается из множества факторов, поэтому предварительно обозначить стоимость не решится ни один застройщик. Ориентироваться можно на усредненную стоимость погонного метра плитного фундамента, добавленную к показателю для свайного и ростверкового основания:

Тип основания	Стоимость, руб./м3
Плита на винтовых сваях	12000
Плита на буронабивных сваях	13800
Плита на забивных ж/б сваях	15870
Плита на свайно-ростверковом фундаменте (с ж/б летной)	17800
Плита на свайно-ростверковом фундаменте (с обвязкой швеллером)	16800

Частые ошибки и советы, как их избежать

Монтаж плитно-свайного основания представляет собой сложный и трудоемкий процесс, который обычно доверяют профессиональным строителям. При этом заказчику необходимо проконтролировать, чтобы работники не допускали типичных ошибок:

Отказ от дополнительного гидроизоляционного слоя, когда плита фундамента является полом нижнего этажа.

Для уменьшения теплопотерь эксперты советуют между землей и песчаной подушкой укладывать слой глины, а непосредственно под плиту – листовой пеноплекс.
Заливка раствора в несколько этапов. Проблема связана со значительными потребностями в объеме бетона для строительства. Когда раствор подается частями, он постепенно начинает застывать и в результате образуются швы, снижающие прочность и жесткость фундамента.

Как правило, бетон подают одновременно через специальные желоба, не допуская ударов. Затем раствор подвергают вибрации для удаления воздуха и максимального уплотнения.

Применение обогревателей для скорейшего затвердевания бетона. В результате плита получается неоднородной по составу, а расчетная прочность основания снижается.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Комбинированные типы фундамента, обладающие достоинствами свайных и плитных оснований, отличаются повышенной прочностью и долговечностью. Ввиду значительных материальных и трудовых затрат, а также сложности проектных расчетов, свайно-плитное основание применяется только в тех случаях, где другие силовые конструкции не справятся в сложных геологических условиях участка.

Источник