В настоящее время при возведении зданий, особенно малоэтажных, на грунтах пучнистых и дающих сильную усадку, широко применяется свайный фундамент с ростверком. Фундаменты с монолитным ростверком, экономичнее ленточных примерно на 40% по затратам на бетон и на 80% по земляным работам.
Возвышаться над выровненным грунтом свая должна примерно на 10-15 см.
Устройство и принцип передачи нагрузки на грунт, свайного фундамента
Свайный фундамент, заложенный на проседающих грунтах, передает вес здания глубоко в грунт до его твердых слоев. Верхние оголовки свай соединяются монолитным ростверком, воспринимающим вес здания. Верхний ростверк может быть железобетонным, деревянным или металлическим.
Основные элементы свайного фундамента
Сваи – это стержни, погруженные в грунт, они передают на него нагрузку от веса здания.
Схема устройства винтовой сваи.
Они могут быть железобетонные, металлические, бетонные и винтовые. По способу установки они делятся на – забивные, набивные и винтовые.
Забивные устанавливают, ударным методом, при помощи копра. Они изготавливаются из железобетона на ЖБК, один конец у них заострен. Винтовые просто вкручиваются в почву, их можно устанавливать на любом грунте. Ими можно регулировать глубину погружения и производить горизонтальное выравнивание фундамента.
В малоэтажном строительстве в основном применяются буронабивные сваи. Они изготавливаются прямо в грунте под основание строящегося здания. Для этого бурятся скважины, в которые устанавливают обкладки из рубероида, каркас из арматуры и затем заливают бетоном. Они хорошо держат нагрузку на слабых грунтах, там, где твердые несущие слои грунта расположены глубоко.
Ростверк
Оголовки свай соединяются монолитным ростверком, на котором затем собираются стены здания. Чаще всего он выполняется из железобетона. После установки свай на их верхней оконечности устанавливается опалубка, в нее закладывается каркас из арматуры и производится заливка бетоном. Металлический ростверк выполняется сварным, из стального швеллера. Деревянный ростверк изготавливается из брусьев на шипах и крепится при помощи анкерных болтов.
Буронабивной фундамент своим руками
Строительство этого типа фундамента начинают с подготовки участка. В соответствии с планом, участок под фундамент очищают от верхнего слоя грунта и производят его разметку. Намечают места для бурения свай, начиная от углов здания. Они должны быть расположены на расстоянии не более 2 м друг от друга. При помощи гидроуровня выставляется их высота.
Бурятся они специальным буром, ручным или бензиновым, на глубину больше глубины промерзания почвы примерно на 50 см, диаметром около 300 мм. В нижней части пробуренного канала располагается конусообразная ниша.
Схема устройства свайного фундамента.
В пробуренный канал вставляется чехол, по диаметру пробуренного отверстия. Чехол выполняется из свернутого в трубку рубероида. В нижней части канала делается песчаная подушка толщиной около 20см. Высота сваи должна быть выше выровненной поверхности на 10-15 см. Внутрь подготовленной опалубки вставляется каркас из арматуры, 3 прутка толщиной не менее 12 мм, связанных между собой в форме треугольника. Подготовленная форма заполняется раствором бетона, при заполнении раствор необходимо трамбовать.
После отвердевания бетона сверху размещается лента ростверка. Для этого промежутки между ними отсыпаются на ширину фундамента гравием и сверху накрываются рубероидом. Устанавливается опалубка на ширину стен здания. Внутрь опалубки закладывается арматурный каркас, не менее чем в два уровня, из арматуры толщиной не менее 12 мм. Горизонтальность опалубки проверяется гидроуровнем, после чего она тщательно укрепляется. Внутренняя часть опалубки заливается раствором бетона и тщательно трамбуется.
Через 2 недели снимается опалубка. Верхняя часть ростверка очищается от грязи и на нее укладывается гидроизоляция, можно уложить в 2 слоя рубероид. Очищается нижнее пространство под ростверком от гравия, зазор должен быть не менее 10 см. Зазор компенсирует уровень подъема грунта при пучении, что предотвращает подъем ростверка и его разрушение.
Фундамент с использованием винтовых свай
Схема монтажа свайного фундамента.
Винтовая свая – это металлический стержень с лопастями, который ввинчивают в землю на определенную глубину.
Она состоит из толстостенной стальной трубы, к которой приварены лопасти определенной формы. Нижний ее конец заострен на конус, в верхней части имеются 2 отверстия, при помощи которых она ввинчивается в грунт.
После того как их установят на заранее размеченное место и выровняют по уровню, сверху штока монтируется оголовок, на который устанавливается обвязка (ростверк). Стволы свай заливают бетоном, что увеличивает их несущую способность.
В качестве ростверка применяется деревянный брус, уложенный на подготовленные оголовки. Брус крепится анкерными болтами. Вместо бруса можно использовать металлический швеллер, приваренный к оголовкам свай.
Достоинства и недостатки таких фундаментов
Достоинства:
- Они весьма экономичны (снижают трудозатраты и расход материалов примерно на 40%).
- Почти не дают усадки.
- Возможность строить на грунтах с плохой несущей способностью.
- Низкая трудоемкость (значительно меньший объем земляных работ).
- Время постройки фундамента на сваях (намного меньше других видов).
Недостатки:
- . Сложное проведение расчета таких фундаментов на сваях, особенно при сооружении многоэтажных зданий.
- . Использование в достаточно узкой нише (в основном для легких сооружений).
При качественном и грамотном выполнении работ по его сооружению, свайный фундамент с монолитным ростверком на длительный период времени обеспечит зданию долговечность и надежность.
