Винтовые сваи с ростверком условия – Ростверк на сваях. Особенности свайного основания. Виды конструкций. Подготовительный этап, сооружение опоры и работы с ростверк | ofundamentah.com

Ростверки бывают сборные, монолитные и сборно-монолитные, а также – высокие и низкие. Низкий ростверк располагается ниже поверхности грунта и служит для передачи вертикального давления на грунтовое основание. Высокий ростверк передает нагрузку на сваи.

Ростверк для фундамента

Свайно-винтовой фундамент: недостатки и минусы

Наряду с рядом преимуществ, свайно-винтовые фундаменты обладают некоторыми недостатками.

Основным минусом является сложность их устройства на грунтах с известняковыми прослойками, на скалистых грунтах и при наличии на местности большого количества камней крупного размера.

Работы по монтажу фундамента в таких условиях возможны только при условии применения специализированной техники, от использования которой во многом зависит, сколько стоит винтовой-свайный фундамент.

Также можно отметить следующие недостатки этого вида фундамента:

• Металлическая основа подвержена коррозии, особенно при использовании производителями свай некачественного металла.
• Винтовые фундаменты не подходят для строительства многоэтажных кирпичных домов.
• Высокая стоимость устройства теплого подвала в доме со свайно-винтовым фундаментом.

При сооружении пристройки к уже готовому дому для установки свай в непосредственной близости к объекту необходимо использовать специальные рычаги.

Винтовые сваи: основные характеристики

Для получения надежного качественного фундамента необходимо обратить внимание на следующие характеристики свай:

• Винтовая свая должна изготавливаться из новой стальной бесшовной трубы.
• Толщина стенки трубы диаметром 108 мм должна быть не менее 4 мм, толщина металла лопасти – не менее 5 мм.
• Лопасть сваи должна обладать правильной формой.
• Некачественный сварной шов, соединяющий трубу с лопастью, может привести к разрушению конструкции сваи при закручивании.
• Перед нанесением антикоррозионного покрытия свая должна быть обработана пескоструйным способом.
• Качество антикоррозионного покрытия во многом определяет срок службы сваи.

Заказать фундамент по технологии винтовых свай можно для следующих видов сооружений: каркасных домов, брусовых и бревенчатых строений, домов из пеноблоков, бань из дерева, рекламных щитов, ангаров, теплиц, архитектурных памятников.

Свайный фундамент с ростверком: основы монтажа

В климатических зонах с глубиной промерзания грунта больше 2 м, а также на нестабильных почвах закладка ленточного фундамента нецелесообразна. Он получается дорогим и недостаточно прочным. Оптимальное решение в таких условиях — свайный фундамент с ростверком.

Что такое свайный фундамент с ростверком

Это конструкция из нескольких железобетонных балок, нижние части которых погружены ниже уровня промерзания почвы, а верхние части объединены над поверхностью земли балкой, называемой ростверком. Свайный фундамент свозводят для постройки кирпичных, блочных зданий, конструкций из металлического проката, других материалов.

Этот тип основания имеет значительные преимущества перед более простым, дешевым свайным фундаментом без ростверка, который не распределяет вес дома равномерно между всеми опорами. Его применение ограничено только под деревянные срубы, каркасные дома или каркасные пристройки.

Возможные варианты

Ростверк является опорой для стен дома. Он принимает вес всей конструкции здания, равномерно распределяя его между заглубленными брусьями. Для его изготовления используют следующие материалы:

• дерево;
• металл;
• железобетон.

По типу исполнения железобетонные балки делятся:

• низкие, когда расположены на земле;
• высокие, в которых они находится над поверхностью земли.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Высокие ростверки чаще выполняют из металлического проката, низкие – из железобетона.

Сваи

Сваи подбирают, учитывая нагрузку и тип грунта. Их изготавливают из металла, железобетона, редко – из дерева. По способу установки их делят на:

• забивные;
• буронабивные;
• железобетонные бровые;
• винтовые.

Забивные брусья заглубляются в землю под воздействием ударной нагрузки. Для этого часто используется специальная техника.

При установке буронабивных опор в пробуренной скважине устраивают опалубку, монтируют металлическую арматуру, заливают ее бетоном. Готовые железобетонные буровые опоры забивают в предварительно пробуренную скважину.

Винтовые брусья выполнены из металла с заостренным концом, имеют металлические винтовые лопасти, легко разрезающие почву. Их вкручивают в грунт. Для установки винтовых опор на глубину свыше 2-3 м требуется спецтехника.

В зависимости от формы сечения их подразделяют на:

• круглые сплошные;
• круглые полые;
• квадратные;
• треугольные;
• многогранные;
• специальные сложного сечения.

По характеру передачи нагрузки делятся на:

• стойки;
• висячие.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Стойки передают принятую нагрузку стабильным слоям грунта. Их нижнюю часть выполняют более широкой, в виде пятки. Опоры ТИСЭ выполнены в виде цилиндра, расширенного книзу.

У висячих работает боковая поверхность, которая передает грунту нагрузку. Боковые части делают неровными, с выступами. Брус как будто цепляется за грунт. Их применяют, если слой нестабильных грунтов очень большой или грунтовые воды расположены высоко.

Возможное размещение

В подавляющем большинстве случаев опорные брусья располагаются строго вертикально. Если предполагается, что нагрузка может воздействовать горизонтально – например, на поверхностях, расположенных под наклоном, то несколько балок в одном месте устанавливают наклонно.

При монтаже фундамента сваи группируют следующим образом:

• одиночно;
• в виде свайных лент – распределяют вдоль длины нагрузок в один или несколько рядов;
• в виде свайных кустов – несколько свай под каждую несущую опору.

Расстановка при самостоятельном проектировании фундамента

При самостоятельном проектировании свайно-ростверкового основания следует:

1. Нарисовать план дома в выбранном масштабе.
2. Определить место закладки по углам дома.
3. То же сделать в местах пересечения стен, перегородок, если расстояние между ними больше 3-х метров.
4. На одинаковом расстоянии запланировать промежуточные опоры. Это расстояние также не должно превышать 3-х метров.

Расчет фундамента

После расстановки опорных брусьев, определения общего количества рассчитывают площадь. Для этого стоит соблюдать последовательность:

Вычисляют массу дома. Надо учитывать вес всех материалов, крыши, мебели, людей, которые там будут находиться.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

По нормативам, учитывая массу и коэффициент запаса прочности, определяют опорную площадь. Она рассчитывается делением массы дома, умноженной на 1,4 (запас прочности), на несущую способность грунта.

Общую опорную площадь делят на количество брусьев, подбирают ближайшую большую площадь по стандарту. Если расчетная площадь сваи сильно отличается от ближайшей стандартной, стоит обсчитать вариант, увеличив количество опор для ростверка при меньшей площади каждой опоры.

Технология строительства

К возведению основания приступают, когда готовы все расчеты, выбраны размеры свай и ростверка, определены их места на плане.

Разметка фундамента на местности

1. Снимают верхний слой почвы.
2. С помощью кольев и шнура отмечают внешнюю границу дома.
3. Аналогично тянут шнур по внутренней границе стен.
4. Проверяют перпендикулярность, параллельность линий, равенство диагоналей.
5. Отмечают места будущих свай.
6. Землеройные работы, установка опорных брусьев для ростверка

Порядок организации земляных работ зависит от вида свай. Винтовые обычно вкручивают вручную, оставляя над поверхностью земли оголовки одинаковой высоты, которую удобно проверять с помощью горизонтально натянутого шнура.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Буронабивные устанавливают, используя специальную технику или ручной бур.

Бурят скважины, устанавливают смонтированную опалубку. Вниз опускают и закрепляют по 4 арматуры с ребристой поверхностью. Прутки предварительно скрепляют между собой проволокой или сваркой. Для скрепления с ростверком они должны быть выше поверхности земли на 0,6-0,7 м. Опалубку с арматурой заливают бетоном.

Установка ростверка

Если ростверк металлический, металлопрокат (швеллер, профильную трубу) приваривают к выступающим частям свай. Следует строго следить за горизонтальностью расположения. Иначе нагрузка распределится неравномерно, что приведет к разрушению постройки.

Монтаж низкого начинают с подсыпки щебня слоем от 0,15 м, уплотняя его виброплатформой. Щебень подсыпают не весь сразу, а последовательно за 3-4 приема, уплотняя каждый слой вибромеханизмом. Затем устанавливают опалубку. Ее ширина должна быть больше ширины стены. Можно руководствоваться нормативами для ленточных фундаментов. Высота опалубки определяется необходимой высотой цоколя.

Для армирования берут ребристую стальную арматуру. Верхний и нижний пояс скрепляют прутками меньшего диаметра. Часть выпущенных из свай концов арматуры загибают, крепят к верхнему поясу, часть – к нижнему поясу. Длина загнутой арматуры должна быть не меньше пятидесятикратного диаметра прутка.

Устраивают вентиляционные отверстия, конструкции для ввода инженерных коммуникаций. После этого заливают бетон. Одновременно с заливкой используют вибратор. Эта операция выполняется для увеличения прочности, однородности бетонной массы, которую затем оставляют для застывания. Снимать опалубку можно после того как бетон набрал не менее половины прочности. Длительность этого процесса зависит от температуры окружающей среды. При +20 ⁰С достаточно четырех дней. При +10 ⁰С необходимо до двух недель. Если температура еще ниже, то для застывания и набора прочности необходим подогрев бетона.

Преимущества и недостатки

Свайные фундаменты с ростверком популярны благодаря своим неоспоримым достоинствам:

1. Подходят для видов грунта, в которых не обеспечивают прочность никакие другие виды оснований: глубокое промерзание грунта, слабые, пучинистые грунты.
2. Обеспечивают устойчивость, имеют высокую несущую способность.
3. Их можно закладывать на склонах.
4. Возможно ведение работ зимой.
5. Невысокая стоимость материалов и работ, дешевый вид основания.
6. Возвести всю конструкцию, залить бетон можно за пару дней.
7. Не нужна тщательная предварительная подготовка площадки.

Кроме достоинств такой фундамент имеет недостатки:

Необходимо утеплять конструкцию из-за наличия пространства под полом.

Нельзя использовать для массивных сооружений.

Необходим тщательный расчет фундамента, поскольку велика неопределенность поведения грунта.

В целом – это отличный вариант для малоэтажных построек, где ценится быстрота, дешевизна строительства либо имеется необходимость возведения постройки на склонах.

Видео: 7 ошибок на сваях

Свайный ростверк

Не на всех участках возможно устройство таких фундаментов как монолитная плита или железобетонная лента. К примеру на прибрежных сильно наводненных или болотистых участках  с не стабильными слабонесущими грунтами, в местах с промерзанием грунтов ние отметки двух метров. В этих случаях сооружение плиты или ленточного фундамента может достигать стоимость до 50% от стоимости всей постройки. Приходилось видеть такие ситуации, когда на сильно заболоченном участке строители в силу своего желания заработать больше и некомпетентности или по «волевому желанию» хозяина — заказчика выкапывали котлован под монолитную плиту и в течении нескольких часов получали полноценный пруд (хоть карасей разводи). На таких участка единственно правильным решением будет устройство ростверка на сваях. В нашем случае мы будем рассматривать возможные ростверки на винтовых сваях.

Несомненно перед проведением всех работ связанных с устройством фундамента необходимо провести разведку грунта, то есть сделать тестовое бурение по результатам которого станет ясно какая глубина залегания твердых пластов грунта и какие сваи необходимы на данном участке.

Что представляет из себя свайный ростверковый фундамент? Когда необходимое количество свай заглублены на необходимую глубину, то есть до плотного несущего слоя и ниже точки промерзания и жестко соединены между собой в единую конструкцию стальным швеллером, двух тавровыми балками, другими деталями из стали или соединены в общую конструкцию железо бетонной лентой. Такой фундамент по сравнению с другими вариантами является достаточно надежным, не дорогим, а иногда единственно возможным решение. Самый экономный вариант это металлический ростверк на винтовых сваях. Сейчас получило большое распространение именно этого универсального варианта при устройстве фундаментов загородных домов.  Другим не менее экономичным и достаточно надежным решением при устройстве фундаментов для заборов, домов из бетонных блоков, кирпича и других стеновых материалов из искусственного камня является бетонная лента на винтовых сваях.

               Свайный фундамент с ростверком

Наиболее быстрый и экономный способ устройства ленты это бетонный ростверк на винтовых сваях. Что он из себя представляет?

Винтовой ростверк — это где свайная основа установлена методом закрутки винтовых свай до необходимой отметки механическим или ручным способами, где сваи их внутренняя часть и небольшая необходимая часть внешняя имеют армирующий каркас (арматура) заполнены бетоном и представляют из себя общую конструкцию. Ниже приведена схема устройства ленточного фундамента на винтовых сваях.

Особое внимание стоит уделить устройству армирующего каркаса который служит скелетом для «бетонного тела» и соединяющим стволы свай и бетонную ленту в общую конструкцию.

Ниже ростверк на винтовых сваях фото и схема.

Винтовые сваи с ростверком условия при которых эта конструкция используется были описаны выше. Важно отметить, что прекрасным решением будет лента на винтовых сваях под забор из кирпича из достаточно тяжелых материалов.

На отлитую железо бетонную ленту в свою очередь опирающуюся на винтовые сваи устанавливают столбы или другие конструкции предусмотренные проектом.

Установка винтовых свай под ленту как правило стоит на порядок дешевле в виду того, что для лены не нужны оголовки и бетонирование стволов. После установки свай, в стволы заводится арматура и вяжется армирующий каркас соединяющий сваи в одну общую конструкцию. После выставляется опалубка, крепится и готовится к приему бетона. 

Как правило под ленту используются винтовые сваи диаметром от 89 мм. до 133 мм.

По всем вопросам лучше проконсультироваться у специалистов. Вы так же можете обратиться к нам и мы обязательно поможем. У нас накоплен большой опыт по устройству подобных конструкций. Бесспорно такой способ устройства ленты наиболее экономный как и надежный.

Ленты применяют не только как фундаменты под дома и заборы, их применение шире — к примеру как подпорная стена на краю участка или контрафорс.

Безусловно при выборе фундамента в виде бетонной ленты на сваях быстрее и экономнее использовать именно винтовые сваи. После установки  винтовых свай сразу же можно проводить работы по «армированию», выставлять опалубку и принимать бетонный раствор.

К тому же в стволы винтовых свай при необходимости возможно вставить стальные закладные  для дальнейших работ с фундаментом, стенами и полом сооружаемого строения.

Ростверк на винтовых сваях

Ростверк на винтовых сваях это конструкция в которой верхние части свай объединены в одно целое и работают для равномерной распределении нагрузки сооружения на все сваи. Пожалуй так можно описать применение ростверка в свайновинтовом фундаменте. Само слово «ростверк» имеет немецкое происхождение и первоначально обозначало решетку из деревянных брусьев на котором укладывался настил,помост. Широкое применение ростверк получил в местах возведения сооружений граничащих с водой. По сути другого выхода и не было деревянные сваи и несущей жестко закрепленный каркас на них. И в наше время часто используется такой вид фундамента но уже из других материалов.
Ростверк сочетает в себе наиболее экономичный и надежный вид фундамента. В некоторых случаях ростверк является единственным решением при устройстве фундаментов. Технические условия некоторых грунтов, сложных ландшафтов местности, быстрая скорость возведения конструкции становится порой единственным возможным решением. И сейчас «ростверк» в загородном строительстве пользуется все большей популярностью.
В загородном строительстве при возведении «тяжелых» строений из дерева (большие бревенчатые срубы), комбинированные из разных материалов, тяжелых металлических конструкций и др. используют швеллер на винтовых сваях. Швеллер уложенный и жестко зафиксированный на верхних частях винтовых свай объединяет весь фундамент в одну крепкую конструкцию распределяющую нагрузку равномерно является ни чем иным как ростверком. При монтаже металлических конструкций на свайновинтовом ростверке строение не только сваривают но и «болтят», что создает дополнительную прочность при больших нагрузках металла и страхует сварной шов, препятствуя появлению на нем трещин и в последстви разрыва.

Непосредственно перед монтажом конструкции здания, швеллер грунтуют специальным антикоррозийным составом. К деревянным конструкциям между швеллером и полотном из древесины укладывается специальная прокладка препятствующая контакту частей фундамента с древесиной.
При строительстве сооружений из газобетона, сопутствующих растворов и других материалов можно «изготовить» ростверк с использованием бетона. При этом использовании «смешанных» материалов появляется дополнительная прочность и массивность фундамента, но тем не менее увеличивает стоимость изготовления и сроки возведения. В общем этот фундамент представляет из себя железобетонную лену на сваях.

Железобетонный ростверк на винтовых сваях

Устройство железобетонного ростверка на винтовых сваяхпроизводится следующим образом: на завинченные винтовые сваи на определенную равную глубину согласно проекту «вяжется» арматура, диаметром от 12мм. до 18мм. (на приложенной схеме изображен монтаж арматурой сетки), равным шагом (на равном расстоянии между прутьями арматуры) от 15см. до 30см. по всему периметру будущей ленты. Предварительно в верхних частях свай выступающих над поверхностью земли просверливают отверстия через которые пропускаются закладные из арматуры на которых будет крепиться продольные хлысты  арматуры. Арматура «перевязывается» специальной вязальной проволкой которую можно приобрести в любом строительном магазине. После изготовления армирующего пояса переходят к установки опалубки. Опалубку лучше изготовить из дюймовой доски или другого подходящего материала способного выдержать давление бетонной смеси и не деформироваться. Опалубку желательно ставить всю сразу в нужный уровень, на требуемую высоту фундамента по проекту, где верхний край опалубки будет служить маяком пр заливки бетона. Во внутреннюю часть ( трубы винтовой сваи ) следует установить арматуру на всю длину винтовой сваи два-три жгута, зафиксировать ( перевязать проволкой ) с поперечными закладными полосками арматуры продетыми через просверленные отверстия в трубе. Это придаст требуемое усиление будущему ростверку. Следует предусмотреть, чтобы верхний край завинченной сваи был ниже уровня будущей бетонной ленты. После заполнения бетонной смесью внутренней части выставленной, закрепленной опалубки, свая окажется внутри железобетонного тела. После застывания бетона вся конструкция превратится в монолитный цельный ростверк с равномерно распределенной нагрузкой на каждую сваю. При приемке бетонной смеси следует сначала заполнить внутреннюю часть винтовой сваи, при этом «вооружившись» металлическими трубами диаметром до 57 мм. и диной примерно в 150 см. следует провибрировать бетон внутри трубы винтовой сваи, но сильно не «увлекаться» дабы избежать расслоения фракции в бетонной массе. Затем нужно заполнить оставшееся пространство между краями опалубки. Перед принятием бетона имеет смысл снять плодородный слой грунта внутри опалубки, между сваями и просыпать площадь слоем песка и щебня по 10 см. Это исключит деформацию фундамента в зимние периоды. Частая ошибка у не профессиональных строителей в подготовке изготовления фундамента это не достаточная фиксация, закрепление щитов опалубки, что ведет к разлому, «разперанию», частей конструкции и потере бетона. Правильно произведенные работы в процессе возведения фундамента (ростверка на винтовых сваях) залог долгой службы постройки.

Устройство ростверка на винтовых сваях с бетоном

При строительстве монолитных железобетонных ростверков на сваях необходимо руководствоваться проектом производства работ ППР, СНиП 2.03.01-84 » Бетонные и железобетонные конструкции«.
Армирование конструкции ростверка нужно выполнять с использованием крупной арматуры и сеток заводского изготовления. При монтаже арматуры обязательно должна быть обеспечена толщина защитного слоя бетона — 5 см.
Опалубка для ростверка должна применяться разборно-переставная, собираемую из инвентарных щитов, допускающих многократную оборачиваемость.Опалубку необходимо закрепить  с исключением в ней неплотностей, зазоров, через которые может уходить бетонный раствор. Размеры и положения опалубки обязательно должны отвечать проекту.
Перед началом бетонирования необходимо проверить надежность крепления опалубки.
Опалубка, основание ростверков и верхние части винтовых свай обязательно должны быть очищены от снега и льда ( если устройство фундамента производится в зимний период ) и от возможной грязи в виде кусков глины и других возможных включений грунта. Обогрев паром и промывка водой в зимний период не допускается.
При устройстве ростверков нужно вести геодезический контроль за соблюдением правильности положения конструкции с требованиями по СНиП 3.01.03-84 «Производство геодезических работ при строительстве».
Бетонирование ростверка следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», с тщательным уплотнением бетонной смеси вибратором в момент приемки раствора.
Подача бетонной смеси в опалубку будущего ростверка подается миксерами так, чтобы не была смещена опалубка и не деформирована арматура с проектных отметок, причем использование вибратора должно осуществляется опытными специалистами. При черезмерно длительном вебрировании бетонного раствора может произойти расслаивание фракций.
Высота выгрузки бетонного раствора не должно превышать 1 метра. Для предотвращения расслаивания бетон необходимо подавать в опалубку фундамента  без образования куч, потому как скатывание по их наклонным поверхностям приведет к отделению крупного щебня-наполнителя.
Вибрирование бетонной смеси позволяет избежать коверен, пустот внутри бетонного тела. Продолжительность перерывов в бетонировании, при которых требуется устройство рабочих швов, должна определяться в зависимости от вида и характеристик применяемого цемента. Укладка бетонной смеси после таких перерывов допускается после приобретения бетоном прочности не менее 15 кгс/см2.
В момент монтажа рабочих швов необходимо устанавливать стальную сетку из проволки диаметром1-1.1мм. с размером ячеек не более 545см. Сетка должна быть чистой и обезжирена.
Верхняя часть бетонного ростверка отделывается, выравнивается строго по проектным отметкам. Затирка верхней части ростверка на винтовых сваях производится цементным раствором.
После окончания бетонирования ростверка хождение по бетонной поверхности, не набравшей не обходимой прочности не разрешается. Снятие щитов опалубки производится только после набора необходимой прочности бетона. Установка вышележащих конструкций на свайном фундаменте допускается только после достижением бетона 70% проектной прочности.

Другой способ устройства ростверка на винтовых сваях это использование готовых железо бетонных элементов, к примеру — плита на винтовых сваях.

Винтовые сваи армирование

Обвязка винтовых свай арматурой производится с соблюдением всех необходимых требований применяемых при устройстве свайных фундаментов.
При армировании каркаса ростверка, арматуру обязательно заводят внутрь ствола винтовой сваи. Хлысты тщательно перевязывают между собой вязальной проволкой. что придает необходимую прочность конструкции. При необходимости можно завести арматуру в ствол винтовой сваи и перевязать с верхними хлыстами.

При выборе бетонного ростверка на винтовых сваях как фундамента под будущее строение необходимо обратится к специалистам и получить предварительную консультацию.

Получить консультацию и заказать монтаж фундамента можно по телефону 981-84-08

Ростверк свайно-винтового фундамента — Винтовые сваи

Выбрав в качестве фундамента винтовые сваи, неизбежно встает вопрос об объединении отдельных свай в единую жесткую конструкцию – фундамент. Эту функцию выполняет ростверк. Ростверк предназначен для равномерного распределения нагрузки от строящегося сооружения на винтовые сваи  и далее на грунт. Устройство свайных фундаментов без ростверка недопустимо.
Ростверки бывают трех типов: высокий, повышенный и низкий.
Ростверк называется высоким, если его нижняя часть расположена выше уровня грунта  на 15 см. Абсолютное большинство выполненных нами фундаментов имеют высокий ростверк. Поэтому расскажем об них поподробнее. Материал ростверка зависит от воспринимаемых им нагрузок. Для легких каркасных домов по канадской технологии, домов  из СИП панелей, одноэтажных бревенчатых домов для обвязки применятся брус. При этом на винтовые сваи устанавливаются оголовки, к которым происходит закрепление бруса шурупами диаметром от 10 мм и более.
Оголовки бывают двух типов – съемные и приварные.
Съемный оголовок имеет стакан, который одевается  на сваю, и крепежную пластину квадратной формы с отверстиями, закрепленную к  стакану сваркой.  На стакане съемного оголовка может быть установлен  стопорный болт, с помощью которого происходит фиксация оголовка на свае. Съемные оголовки применяются при ручном монтаже винтовых свай, когда по технологии необходимо использовать монтажную оснастку, одеваемую поверх винтовой сваи. Также в них возникает необходимость, когда при погружении винтовых свай имеется высокая вероятность недостижения сваей расчетной глубины. В этом случае требуется подрезка винтовых свай по уровню.
Приварной оголовок  выполнен стального диска с монтажными отверстиями, который приварен непосредственно к верху сваи. Через него передается крутящий момент от гидрокабестана ямобура, поэтому он имеет большую толщину, чем крепежная пластина и, как правило, дополнительно усиливается 3-мя или 6-ю косынками.  При машинном способе монтажа винтовых свай применятся оголовки данного типа.
Продолжая далее о высоком ростверке для домов средней тяжести – несущие стены которых выполнены из бревна в два этажа, пенобетона или газобетонных блоков, в качестве ростверка применяют швеллер от №14 и выше или двутавровую балку. При этом ростверк крепится к винтовым сваям на сварку.
Надо также отметить, что в случае большого перепада высот, когда винтовые сваи возвышаются над уровнем земли на 1 м и более их дополнительно скрепляют укосинами, выполненными из уголка от №35 и выше. Это необходимо для исключения упругих деформаций при динамических нагрузках на здание и повышения жесткости фундамента.
Высокий ростверк позволяет получить дополнительную полезную площадь под домом и иметь возможность обслуживать внутренние инженерные сети (канализация, водопровод и тд.)
Повышенный ростверк имеет нижнюю часть на уровне грунта. Поэтому он подвержен силам морозного пучения. Для устранения их негативного воздействия грунт под ним удаляется и закладывается подушка из невспучиваемых грунтов, например, ПГС. Материалом для повышенных ростверков служит армированный бетон. Винтовые сваи используются без оголовков.
Заглубленный ростверк имеет нижнюю часть ниже уровня грунта. Использование его на пучинистых грунтах приведет к неизбежной поломке в местах креплений к винтовым сваям.

Свайно-ростверковый фундамент — плюсы и минусы, устройство и стоимость

В условиях, когда устройство обычного ленточного или столбчатого фундамента невозможно (ввиду их небольшой глубины, большой площади поверхности основания или невысокой прочности) рациональней всего монтаж именно свайно-ростверкового фундамента.

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой совокупность погруженных в землю свай и ростверка, устанавливаемого для непосредственной передачи нагрузок от вышележащих конструкций на свайный фундамент.

Плюсы и минусы

К плюсам свайного фундамента относят:

• Возможность устройства на слабом типе грунтов.
• Высокая прочность.
• Безопасный для окружающих зданий монтаж. Риск повреждения существующих фундаментов существенно ниже, чем при устройстве фундамента в траншеях и котлованах.
• Экономия при монтаже ввиду отсутствия необходимости:
  • проведения земельных работ,
  • ограждения значительных площадей на местности;
• Устойчивость к действию грунтовых вод.

Минусами же устройства подобных фундаментов являются:

• Необходимость создания скважин под некоторые виды свай, для чего требуется привлечение дополнительной техники и оборудования. Увеличивает стоимость работ.
• Опасность процесса устройства скважин (например, посредством взрыва).
• Вредные условия для работников при монтаже (шум, вибрация, поднимаемая пыль).
• Дороговизна готовых свай (особенно большой длины).

Описание

Свайно-ростверковый фундамент представлен множеством вариантов исполнения. Их выделяют в зависимости от типа свай и ростверка.

Классификации свай бывают следующие:

• по материалу сваи;
• по форме свай;
• по конструкции;
• по способу передачи нагрузки на грунт;
• по способу установки свай;

По материалу сваи бывают:

• деревянные;
• бетонные;
• железобетонные;
• металлические;
• комбинированные;
• грунтовые;

По форме сваи делят на:

• круглые;
• квадратные;
• прямоугольные;
• трубчатые;
• многоугольные;
• конические;
• призматические;
• винтовые сваи;
• сваи-колонны;

По конструкции различают сваи:

• сплошного сечения;
• пустотелые;
• цельные;
• составные;

По способу передачи нагрузки на грунт выделяют:

• Сваи-стойки, передающие нагрузки от вышележащих конструкций на грунт своим концом.
• Висячие сваи (сваи трения). Передача нагрузок осуществляется через боковые поверхности свай. Статичность положение данного вида свай обеспечивается трением боковых поверхностей с грунтом.

Сваи по способу установки делятся на:

• буронабивные;
• забивные;
• погружаемые вибрацией;
• вдавливаемые;
• комбинированные;

Материал свай выбирается в зависимости от условий эксплуатации. В случае незначительных вертикальных нагрузок, передаваемых на фундамент, устанавливают деревянные сваи. Их выполняют из древесины ели, сосны, дуба кедра, лиственницы, пихты. В условиях высокого уровня подземных вод или необходимости установки свай в водоёмы деревянные сваи также находят успешное применение.

Под действием влаги сваи разбухают, что позволяет им сохранять более устойчивое положение, а, значит, и выдерживать большие нагрузки. При этом гниение материала, если свая целиком погружена в воду, не происходит.

Металлические сваи используют при возведении высотных сооружений вроде мачт и башен. Также металл является подходящим материалом при изготовлении винтовых свай. Металлические винтовые сваи используют при строительстве гидротехнических сооружений на обеднённых грунтах (мосты, причалов и т. п.), лёгких конструкций (например, ограждения и рекламные щиты), каркасных зданий и сооружений (ангары и склады), малоэтажных зданий в условиях ограниченного времени строительства.

Наиболее распространённым материалом свай является бетон и железобетон. Используют, как правило, уже готовые сваи, выпущенные заводом-изготовителем. Чуть реже применяются сваи, изготовляемые непосредственно на строительной площадке. Данный тип свай активно используется при строительстве жилых (панельные дома), общественных и торгово-развлекательных (торговые центры и комплексы, и др.), промышленных зданий (производственные цеха, корпуса заводов и предприятий).

Что такое ростверк

Ростверком называют верхнюю часть свайного фундамента. Ростверк представляет собой балки или плиты, объединяющие несколько свай. Его задачей является “включение” в работу нескольких свай и передача на них нагрузок от вышерасположенных конструкций.

Ростверк бывает:

• деревянным;
• бетонным;
• железобетонным;
• металлическим;

Бетонный и железобетонный ростверк при этом выполняют как сборным, так и сборно-монолитным, монолитным.

Также выделяют следующие виды ростверка в зависимости от высоты расположения относительно уровня земли:

1. Высокий. Низ ростверка находится на 10-15 сантиметров выше уровня грунта;
2. Повышенный. Располагается вровень с землёй;
3. Заглубленный. Расположен ниже уровня земли;

Технология закладывания

Технология монтажа свай имеет различия в зависимости:

• от типа свай;
• от типа ростверка;

Чаще всего устанавливают обычные забивные сваи. Монтаж забивных свай при этом состоит из следующих операций:

1. Подъём свай.
2. Размещение непосредственно над требуемым участком.
3. Погружение в землю при помощи молота до отказа.

При слишком неустойчивых грунтах (вроде песка) применяют вибропогружение свай. Их погружение осуществляется вибрацией, передаваемой на оголовок сваи специальным оборудованием.

Вдавливание свай оправдано в условия плотной застройки, где вибрация или ударный метод погружения свай может привести к разрушению фундаментов окружающих зданий.

Буронабивные же сваи устанавливают по совершенно иному принципу:

1. Производится бурение скважины.
2. В скважину погружается обсадная труба.
3. Из обсадной трубы извлекается грунт.
4. В пустое пространство устанавливается арматурный каркас.
5. Всё заливается бетоном.

При этом возможно как удаление обсадной трубы в процессе замоноличивания скважины, так и оставление её в грунте как части буронабивной сваи.

В каких случаях применяется

Свайно-ростверковый фундамент устраивается:

• На грунтах, имеющим слишком низкие показатели прочности. Размещаемые сваи проходят сквозь слои “слабого грунта” пока не достигнут достаточно прочный слой для передачи вышележащих нагрузок.
• В случае необходимости передачи на грунт значительных нагрузок (мачты, башни, опоры, дымовые трубы и т. п.).

Расчет

Расчёт свайно-ростверкового фундамента является комплексным и включает в себя:

• Расчёт по первому предельному состоянию (проверка несущей способности сваи по грунту, прочности материала свай и ростверков):
  • Производится определение длины сваи, после чего определяют её несущую способность, рассчитывают необходимое количество свай и определяют фактическую нагрузку, приходящуюся на сваю. Затем фактическая нагрузка сравнивается с допустимой. Расчёт правильный, если полученная нагрузка не превышает значений допустимой. Окончательной проверкой на данном этапе является проверка прочности куста свай.
  • Выполняется расчёт ростверка на продавливание.
• Расчёт по второму предельному состоянию (расчёт осадок основания фундамента):
  • Определяются вертикальные напряжения от собственного веса в пределах исследуемой толщи грунта. Затем полученные значения умножаются на 0,2. На основе и тех, и тех значений строится эпюра напряжений относительно существующей толщи грунта и глубины фундамента.
  • Рассчитываются дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки. Эти значения также заносят в эпюру.
  • Идёт разбивка толщи грунта на равные участки.
  • Определяется место пересечения эпюр нагрузок, которое является нижней границей сжимаемой толщи основания.
  • В пределах сжимаемой толщи грунта (от верха фундамента и до нижней границы сжимаемой толщи основания) на основе полученных значений нагрузок идёт расчёт осадок фундамента.
  • Проводится сравнение полученного значения осадки с предельно допустимым значением деформации основания. Сваи подобраны правильно в случае, когда размер осадок меньше предельно допустимых значений.

Цена

Стоимость свайно-ростверкового фундамента во многом зависит:

1. от условий эксплуатации;
2. уровня грунтовых вод;
3. материала и формы свай;
4. материала ростверка;
5. размера свай;
6. технологии монтажа;

Итог

В целом свайный фундамент показал себя достаточно надёжным при строительстве тяжёлых и больших по размерам зданий. Он достаточно долговечен, прост и удобен при монтаже, что особенно важно в условиях тесной городской застройки.

При наличии же на строительной площадке слоёв слабых грунтов только свайный фундамент способен обеспечить устойчивость будущих зданий и сооружений.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Современный фундамент на винтовых сваях

В середине 19 века изобретены сваи в виде винтов. Они нашли широкое применение в конце ХХ, а в России в начале ХХI века. Сваи позволяют построить основу здания за 1 – 2 дня на участках, где бетонный ленточный или монолитный фундамент устроить невозможно или очень сложно. Винтовые сваи до 105 мм ввинчиваются вручную. Срок службы фундамента от 80 до 150 лет.

Краткая история винтовых свай

Первому идея завинчивания сваи в грунт пришла в голову ирландскому инженеру Александру Митчелу, который в 1838 г. строил маяк в устье р. Темзы в Англии.

В СССР в 1920-х годах русский инженер В. К. Дмоховский исследовал конические винтовые сваи и показал, что в вечномерзлых, слабых или обводненных грунтах винтовые конструкции гораздо надежнее, чем традиционные забивные.

Инженеры разработали стальную сваю в виде трубы, к которой приваривались одна или несколько винтовых лопастей.

Вначале эти изделия нашли широкое применение в военном строительстве, где обеспечивали быстрый процесс возведения сооружений, небольшую стоимость работ и приемлемое качество. Позднее советские инженеры сделали лопасти значительно толще и из специальных сталей, прочных и стойких к коррозии.

Конструкция винтовых свай

В общем виде конструкция представляет собой соединение:

• стальной трубы стандартной толщины, например, по ГОСТ 1070491 для электросварных труб или увеличенной толщины по ГОСТ 8734-75 для холодно-деформованных или ГОСТ 8732-75 для горяче-деформованных бесшовных труб;
• конусного наконечника, приваренного в нижней части трубы;
• одной или двух винтовых одно- или полутора-витковых лопастей из металла большой толщины, которые прикреплены двухсторонним сварным швом по специальной технологии, при этом нижняя лопасть может начинаться с поверхности конуса;
• защитного двух- или трех-компонентного антикоррозионного покрытия, одно из которых – слой цинка, нанесенного горячим цинкованием, остальные – композитные лакокрасочные и/или пластиково-эпоксидные покрытия с высокой стойкостью к истиранию.

Возможно использование литых наконечников и литых привариваемых лопастей.

В двухлопастных конструкциях расстояние между нижней и верхней подсистемой лопастей должно быть от 2,5 до 5 внешних диаметров лопастей.

При ввинчивании нижнюю лопасть следует погрузить в грунт ниже глубины его промерзания, которая в Российской Федерации меняется от 1,1 м в южных районах до 2 – 2,5 м на севере страны. При этом от 50 до 60% территории РФ находятся в вечно-мерзлой зоне, где такие изделия наиболее выгодны.

Причины этой выгодности такие:

• в зимнее время металл конструкции служит мостиком холода, который помогает «перевести» под землю в прилопастную зону часть зимнего холода;
• такой фундамент позволяет просто поднять «теплый» пол здания над грунтом и обеспечить вентиляцию «подпола» здания, предохраняя грунт от оттаивания;
• при бурении лидерной скважины для установки обычной железобетонной конструкции требуется бурить на диаметр скважины, а для винтовой – только на диаметр трубы основания;
• не требуется дополнительная пригрузка при завинчивании.

Но чтобы полностью реализовать эти особенности, нужно использовать специальные винтовые сваи для вечномерзлых грунтов. В этой статье они не рассматриваются.

Цена винтовых свай зависит от их размера, материалов, использованных для изготовления, известности и популярности производителя и множества других показателей.

Классификация винтовых свай

Классифицировать такие изделия можно по разным признакам. Например, по числу лопастей:

• однолопастная – разработана в числе первых вариантов, изготавливается в России большинством производителей, хотя конструкция устарела;
• двухлопастная – несущая способность повышена, по крайней мере, на 50 – 60% как на вдавливание, так и на выдергивание, применяется для грунтов с большой глубиной промерзания – нижняя лопасть заходит на непромерзаемую глубину;
• узколопастные – имеют одно- или двух-заходную узкую лопасть с несколькими витками, применяется в каменистом, или крупнообломочном, или в мерзлом/вечномерзлом грунте, часто лопасть начинается на конце наконечника;
• узколопастные с закаленными зубцами на нижнем конце трубы, для вечномерзлых грунтов.

Наконечники могут быть сварные, литые или горяче-штампованные, обсаженные ковкой на конус.

Последовательнось строительства

Чаще всего свайно-винтовой фундамент может быть использован вместо ленточного.

Этот вид фундамента возводится в следующей последовательности:

1. Проводится исследование грунта для выявления его состава, выявляются его слабые участки, требующие погружение на повышенную глубину, определяется глубина нахождения твердых, обычно глинистых или песчаных слоев большой толщины. Проводится пробное бурение в нескольких точках площадки.
2. Проводят проектирование будущего свайного поля. Определяют места установки, общее количество свай и глубину их погружения. Расчеты обычно ведут квалифицированные инженеры-строители. В число исходных данных должны входить количество этажей будущего знания, виды и общий вес материалов и сборных конструкций будущего дома.
3. По чертежу производится разметка свайного поля с точным указанием места каждой сваи. Планировка и выравнивание поверхности стройплощадки для этого не требуется.
4. В соответствии с проектом свайно-винтового фундамента в точках разметки ввинчивают сваи. Специальная техника для завинчивания используется при возможности и/или большом количестве свай и плотных грунтах. В остальных случаях: в условиях стесненных строительных площадок, при числе свай менее 50 – 70, при диаметре трубы 133 мм и менее они вкручиваются вручную.

   Погруженные опоры готовы к приложению нагрузки сразу после окончания их установки.

5. Верхушки или оголовки опор выравнивают по уровню на проектной высоте, обрезая лишнюю часть трубы.

Свайно-винтовой ростверковый фундамент

В большинстве случаев делают фундамент свайно- ростверковый. Это значит, что все оголовки свай связывают между собой сплошным металлическим или бетонным горизонтальным монолитным поясом-ростверком. Этот пояс распределяет нагрузку конструкции здания по всем винтовым сваям, предохраняет отдельные экземпляры от горизонтальных перемещений под действием нагрузки от грунтового массива. С монолитным ростверком свайное поле превращается в единую конструкцию.

Для уменьшения поступления холода зимой, пространство между ростверком и поверхностью почвы закрывается забиркой. Ею может быть фальш-цоколь, стеночка толщиной в пол-кирпича, лист плоского шифера, стенка из толстых досок и т. п. виды отделки цоколя.

Достоинства и недостатки при использовании свайно-винтового фундамента

Из множества достоинств свайно-винтовых фундаментов следует отметить следующие:

• Не требуется выравнивания стройплощадки.
• Правильная организация работ даже без использования техники позволяет установить все 30 – 60 опор для большого дома за 1 – 3 дня, для бани или ограждающего забора – за день.
• Правильно спроектированный свайно-винтовой фундамент дает строить на торфяных и даже болотистых участках, не говоря уже о песчаных или глинистых грунтах.
• Возможно строительство на крутых склонах, где ленточное основание может стоить очень дорого.
• Вести работы можно круглый год и на грунтах промерзших и даже вечно-мерзлых.
• Работы по устройству таких фундаментов ведутся без ущерба для соседних построек и с минимальным нарушением ландшафта, повреждением корней близкорастущих деревьев и кустов.

Цена на такой фундамент в ростверковом варианте как минимум на 30 – 40% меньше цены ленточного.

При таком перечне достоинств этот вид фундаментов имеет и недостатки:

1. Сложность расчета свайного поля, т. к. чаще всего за это дело берутся непрофессиональные строители, которые не могут учесть структуру подстилающих грунтов на стройплощадке.
2. Небольшие погрешности в вертикальности при ввинчивании свай могут резко уменьшить их несущую способность, а значит возможны перекосы ростверка и трещины в стенах.
3. Ошибки в расчете несущей способности и изготовлении такого фундамента могут проявиться через несколько лет, а их устранение будет трудоемким и дорогим.
4. Использование на крупнообломочных или каменистых почвах может повредить защитное антикоррозионное покрытие и сваи прослужат не 70 – 100 лет, а «сгниют» за 15 – 20. Тот же эффект может произойти при наличии в грунте «блуждающих токов», например, от железнодорожных или трамвайных путей, от близкорасположенных мощных электромагистралей и т. п.
5. Трудно или даже невозможно построить под домом полноценное подвальное помещение.

Свайно-винтовой фундамент, правильно спроектированный и построенный профессионалами, прослужит и вам и вашим внукам без проблем и головной боли.